論棄風限電的現狀與前景

賴虹羽

摘? 要：2020年我國風電行業整體回暖。但是，在我國政策不完善和建設輸電通道與風電場難度大的條件下，風電異地和就地消納能力受到強大阻力。本文通過總結我國棄風限電的原因，結合國外的成功經驗，提出可行性建設性計劃，根據全球發展的趨勢預測未來風電市場的前景。

關鍵詞：棄風限電;風電消納;清潔能源;互聯網

一、引言

風能是一種可持續的能量來源，因為它不僅可再生，而且分布廣泛、資源豐富。此外，它還有助于減少溫室氣體的排放，因為它可以代替以化石燃料為基礎的發電系統的使用。風力機捕獲風的動能并將它轉換成可用的能源形式。風的動能推動風力機葉片的旋轉，這些葉片都被連接到一根軸上，這根軸又與一個發電機相耦合。該發電機將機械動能轉換成電能1。

二、棄風的特點

我國能源需求和能源供應呈現逆分布，例如“北多南少，西富東貧”。80%的風能都集中在三北地區，資源集中、規模大、遠離負荷中心，太陽能資源也是“高原大于平原、西部大于東部”，超過75%的能源需求集中在東部、中部地區2。最近，我國并網風電裝機規模爆發式增長，如此一來問題也就日益突出。

三、風電問題及原因

大規模集中開發、中高壓接入距離輸送是我玩過風力發電的主要開發模式。然而我國的風電并網技術、管理水平遠遠不如發達國家，例如風電機組設計能力、關鍵部件的制造能力均落后于發達國家。既然能源分布不均勻，就可以建造一個樞紐聯通兩地。我國幅員遼闊，地形多樣，西高東低，南乏被富路上風能主要集中在三北地區，但這些地區的的消納能力很弱。這也是問題的關鍵所在。如果建造跨區輸電通道就得跨省區電網工程由國家發改委、能源局審批并且一般需要兩年甚至更長。這一問題成為清潔能源異地就地消納的剛性約束。

風力發電的穩定不如火電，風電會適應天氣變化的需求可人們無法適應，發電頻率上存在大 幅波動很難控制。相比火電有充足的燃料煤可以實現穩定持續發電。當風力發電跟不上需求，當地政府會用火電擠占新能源發電份額使得風能更加容易被棄。

前些年，新能源汽車大熱起來，過幾出臺一系列扶植新能源產業的政策，盡管補貼到位可是還存在資金不足。吸引了許多投資者后，風電項目也逐漸多了起來，之后就是無序競爭現象頻出。

此外，缺乏對風電性能的了解，我國電力行業的政策和市場機制還不健全，市場化程度偏低。我國還在延續計劃經濟這一模式，許多地方政府和企業不愿讓出火電電量空間限制了可再生能源的使用。

放棄風電的根本原因是電力系統缺乏明確有效的競爭機制，無法通過競爭來確定風電的市場份額。風電可持續內生動力不足是因為高度依賴政策性補貼，缺乏市場競爭機制。

2020年年初的疫情實則是考驗國家儲備資源的充足性分配性，工人無法復工企業停產給中小能源企業的運作帶來了很大困難。冬季發電需求更大如果供給跟不上需求可能會造成社會矛盾。像這種不可抗力的因素發生是對新能源儲能的極大挑戰。

四、國外可行措施

（1）允許棄風重視氫能4

美國將在2020年花費6，400萬美元支持其“綠色氫”產業。到2021年，將有95%的氫氣來自天然氣。綠色氫氣的成本大約是生產氫氣的天然氣成本的5倍，而每生產一噸氫氣，后者排放9至12噸二氧化碳。氫作為一種無碳能源，在工業上可以存儲，加熱和運輸，因此被認為是能源過渡的關鍵。因此，它有望在1920年代成為一個發展非常迅速的行業，并在1920年代后期為此付出代價。海軍上將具有一定的競爭力5，氫是一種清潔，高效和安全的能源。它由可再生電力和脫碳的化石燃料生產。它以高能量密度的液體或氣體形式存儲和運輸。使用時會產生熱量和無碳的電能。排放物可廣泛用于能源供應和工業生產領域。氫能產生可以通過電解，而且可以在淡季和旺季期間可以長時間實現大規模蓄電。它可以起到減少峰值，填滿山谷和緩解電力供需矛盾的作用。低轉換損耗為重型運輸車輛提供動力。依靠船舶，管道和油輪，可以高效運輸氫且損失低，以滿足跨境交易和合理分配能源的需求。隨著傳輸量的增加，成本投資也將減少。

（2）通過負電價引導風電場自愿棄風6

丹麥西部電網，北歐電網，美國丙烯酸法尼亞-新澤西州-馬里蘭州電力市場（PJM）和紐約獨立輸電網絡運營商（NYISO）都引入了負電價制度，也就是說，當市場出現時 電價為負，如果發電機繼續發電并上網，他們將需要向電網支付費用，用戶將獲得電力收入。對于風電，如果政府補貼不足以抵消負電價，風電所有者將傾向于主動放棄風電。

（3）并網技術性能

歐洲一些國家，例如德國和英國，在風電并網標準系統上有嚴格的要求，為了確保風電機器的穩定運行。這些技術指標包括有功和無功工作范圍，低壓穿越能力和信息監控。

五、國內風電可行性計劃

（1）分散式發電

所謂分散式風電，一般是指采用風力發電機作為分布式電源，將風能轉換為電能的分布式發電系統。分散式發電能通過就近發電減少異地消納的電力損失。它不僅優質穩定有保證還能減少溫室氣體的排放量，保護環境。可以說分散式發電在中國未來可期。中東南部的分散市場中存在生態環境爭議。分散式風電并不能解決問題，但是有必要改變對分散式風電接受度的理解，并改變土地政策的約束條件。

（2）提高市場監管，拓寬子市場7

在第十四個五年期間，應指出的是注意提高能源安全和保障能力，促進能源部門的結構改革，著重于提高能源系統的整體效率以及促進綠色電力的轉型和現代化。基礎是電力系統的優化，該優化基于電力計劃和若干規則的并行性。目前風電制造商和第三方運營商出現在同一個市場，使得市場朝著規模化和秩序化，可是不斷增加的規模和質量問題給運維商帶來了壓力，致使利益下滑，因此市場處于無序競爭狀態。據能源局印發《電力安全監管 “雙隨機一公開”執法檢查實施細則》的通知中第三條 隨機抽查應當堅持依法監管、公平有效、公開透明、統一管理、協同發展的原則。

（3）運用土地政策協調生態環保與風電開發關系

中東南部地區存在生態環保爭議，地方觀念的影響導致對風電的作用認識不夠充分。因此，地方政府應適當運用土地政策的優勢引導人們觀念的更新。

（4）加快政策的出臺，引導技術創新

建設輸電通道采取并網技術，推進兩個替代和分散式發電都需要技術的進步，推動風電國際化進程，加速電力低碳轉型進程。

（5）因地制宜，適當取舍

三北地區緯度高光照相對充足，中長期看來，可以發展光伏比發展風電更有前途。由于鋰電池價格不斷下降，儲能的作用日益突出，新能源的價值更加凸顯。

六、我國風電前景

海上風電的市場在歐洲比較成熟，目前海上風電被寄予了厚望。從數據來看歐洲仍然是全球最大的海上風電市場，新增裝機占全球59%，亞太地區占剩下的41%。中國以2.3GW（注：國家能源局統計2019年新增1.98GW）再次成為海上風電新增裝機最多的國家，海上風電新增裝機占全球風電新增裝機的10%，2015年這一數據還僅為5%8。RCG表示，2019年，亞洲市場大幅擴張，涵蓋了海上風能開發的所有階段，這就意味著海上風能隨時處于蓄勢待發的階段。亞太地區的其他市場也取得了長足的進步，歐洲發展的成功經驗可以被借鑒，中國可以去學習。

2020年1月14日全球最大的商業化海上風電機發出了第一度疫電，這給壟斷能源的國家發出了積極信號。向美國很多發電公司都是私營企業，中國面對那么多急需救濟的大用戶，因此他們立即享受實際的改革紅利，而不是補償滯留的成本。

到2020全球新增風電裝機62.4GW，中國有望突破35GW，呈周期性爆發，2020中國棄風率將下降到5%，2021進入經濟適用互聯網上時代。面對各種經濟能源的不確定性，風力發電和光伏發電的發展為履行國際上對氣候變化的承諾提供了保證，并目標是到2050年使非化石能源發電占50%。

隨著全球應對氣候變化實現能源獨立等驅動因素，發展風電等清潔能源成為時代的必然趨勢。未來中國能源系統將不可避免地變得多樣化、低碳、智能、高效清潔并與集中式和分布式相結合，更多地與國際展開在新能源、智能電網及煤炭清潔利用等方面的合作。

七、結論

通過“十二五”“十三五”“十四五”我們知道了國家對新能源的重視，新能源費錢技術要求高尋找難度大，可為什么還是要朝著這這一方面去努力？據霍金預言2215年地球會因為承受不住壓力而毀滅，我們現在做的就是正在減少地球的壓力延長它的壽命，新能源的出現應替代非化石能源成為保護環境的主力軍。棄風限電就目前看來已經相對以前逐漸好轉起來，可還是存在各地消納壓力、市場競爭不足、保護監督機制不夠完善、非用電應用支持政策存在短板、平價電力、疫情影響等問題。因此必須得深入研究直面這些問題找出解決辦法，未來產業的前途才會一片光明。中國秉承人類命運共同體的理念肩負時代使命，為國際做出了很大貢獻，進一步推動了風電行業的國際合作。

參考文獻

[1]? 來源《環境能源發電：太陽能、風能和海洋能》（美）奧納

[2]? 來源北極風電能源網

[3]? 來源智研網文章采編CY315，2019

[4]? 《國外棄風現狀與經驗分析》王乾坤，2012

[5]? 來源中國能源網，2019

[6]? 《國內外棄風現狀與經驗分析》王乾坤，2012

[7]? 來源北極星風力發電網，2019

[8]? 中國能源網，2019

[9]? 中國能源網，2020

[10]? 來源國家統計局，2019