陆上三峡及其他
然而,无论是风电,还是太阳能,在其开发和利用的过程中,并非一帆风顺。弃风弃光弃水现象在中国的一些地区不同程度存在,巨额投资眼见着就有一部分打了水漂。2015年,内蒙古的风电限电率是18%,甘肃的风电限电率是39%,新疆和吉林的风电限电率都是32%。从这组数据中可以看出,甘肃是弃风现象最为严重的省份。而早些年,随着甘肃新能源建设规模的扩大,其一度被称为“陆上三峡”。但眼下,甘肃人民正在为大量弃风而懊恼不已。中央电视台记者曾经做过一个调查,发现在酒泉地区,弃风现象最为严重。“长风几万里,吹度玉门关。”原本适合风车运转的酒泉,到了2015年,居然有接近4成的风力发电设备被限制使用,成为全国停用风电设备最严重的地区。当年耗资上千亿元打造的风电基地,如今有很大一部分风机只能在戈壁上晒着太阳。而这里,曾经是中国大陆第一个大型风电示范基地,眼下,却也成为停用风电设备最严重的地区。
事实上,记者的调查不需要花费太多的精力就能了解甘肃弃风的真相。以2014年的数据为例,甘肃全省用电量是1300多万千瓦时,但是境内的新能源装机已经超过了1700万千瓦时。也就是说,仅新能源的装机容量已经超过了该省的用电消纳能力,这还不包括火电和水电。那么问题来了,多余的能源可否输送到邻近省份呢?从西北电网分布图上可以看出,目前甘肃的输电线路只和西北地区的几个省份连接。而这些省份并非用电大省,况且它们有自己的发电基地,从理论和现实角度考虑,它们也不想使用甘肃的电。消纳甘肃多出来的电,唯一的方法就是外送,而外送必须具备相应的远距离跨省输电能力。但是在甘肃,还没有这样的线路。如此一来,风车自然只能停转。
甘肃风电基地
这种大规模的弃风现象,国家电网早在2010年就做出过预警。那一年,也是酒泉风电基地开工建设的第一年,国家电网发出预警:如果没有外送的输电线路,“甘肃的清洁能源会严重过剩”。不幸的是,时隔不过5年,国家电网的预警就变成了现实。在有据可查的预警资料中,关于甘肃的风电基地,国家电网确实给出了“西北电网消纳能力不足,规划风电须外送我国中东部地区”的。
然而,又一个问题来了,为什么基地建好了,却没有配套的输电线路?国家电网的说法是输电线路不是没有,早就规划了,只是国家能源局审批太慢,才造成眼下这个被动局面。这个说法与国家电网的预警对照来看,逻辑上可以说得通。但国家能源局似乎并不同意这个说法。新能源司的一位副司长认为,甘肃现在所有的风电项目在建设之时,有一个前提条件,就是希望在甘肃和西北地区就地消纳。因为在新能源司看来,风电的发展利用,首先必须立足于当地。显然,甘肃风电的建设速度超越了就地市场消纳的能力。
弃风现象并非甘肃独有,在全国都有不同程度的存在。2015年,全国风电平均利用小时数是1728小时,平均弃风率接近15%,个别地区超过30%。究其原因是多方面的。还是以甘肃为例。2014年年底,酒泉风电基地二期第一批300万千瓦风电在没有任何输电通道、没有任何消纳方案的基础上建成了,而且装机还远不止规划的300万千瓦。截至2014年年底,酒泉地区的风电累计装机接近1000万千瓦,全靠一条750千伏线路送出。在业内人士看来,酒泉的噩梦也从此开始了。从2014年年底开始,甘肃省弃风率猛增,到2015年,几乎到了一个夸张的程度,大多数风电场本来能发2000多小时,最终只能发1200小时。现在,无论是国家能源局,还是甘肃省,都期待能够通过国家电网正在建设的远距离输电线路,将甘肃的风电送到湖南,然后再向周边的湖北、江西等省份输电。
但湖南的情况似乎并不像甘肃想象的那么乐观。如果湖南本省水电正常出力,那么他们就不可能买甘肃的风电。因为湖南也不能为了消纳外省的清洁能源而牺牲掉自己的清洁能源。湖北和江西的情况其实也差不多,这两省也有自己的能源项目,他们首先要保证本地电厂的消纳,把属于自己的饭碗牢牢端在手上心里才踏实。现在看来,问题的症结还是在于各家自扫门前雪,甚至与邻为壑。
和弃风所在的地理位置一样,弃光也主要集中在西北。从2015年已知的数据来看,弃光的省区是甘肃、内蒙古、新疆、青海、宁夏、西藏、云南、陕西,这些省区的光伏电站面临弃光限电。而全国的平均弃光率是14%,最高地区甘肃省的弃光率则达到40.2%。除了弃风和弃光,弃水现象也屡见不鲜,没有准确数据显示2015年弃水几何,但2014年,仅云南、四川两省总弃水电量已超过200亿千瓦时。根据行业内估计,2015年全国弃水量应该超过400亿千瓦时。
很多年以前,我曾经从敦煌沿河西走廊,经过数天跋涉到达兰州,沿途是适合建设风电和光伏电站的广袤土地,但也人烟稀少。后来,我又去了白银、平凉和庆阳,发现这3个地区经济发展相对不错,但相比甘肃大容量的清洁能源生产规模,消纳能力有限。甘肃电力公司的领导向我证实了这种令人心疼也头疼的现象。在他们看来,在当地无法完全消纳清洁能源的前提下,弃风与弃光现象一时难以改变。尽管西北已经联网,不存在外送通道的问题,但相邻省区的电能也普遍供大于求,而需求相对旺盛的沿海负荷中心,又一时鞭长莫及。
一般来说,“窝电”和弃风现象在西北比较严重,这似乎也是全国能源专家的共识。事实上,在东北也一定程度上存在这些现象。纵观整个东北区域,电力明显供大于求,且用电增速低于预期,外送能力严重不足,仅通过2回500千伏直流线路与华北电网相连,大量富裕风电无法送往华北、华中、华东等负荷集中区,风电外送通道也严重不足。以吉林省为例,吉林省热电联产机组装机比例偏大,约占全省火电装机的80%。进入冬季,为保障居民供热,在被迫放弃所有风电、全部机组按最小方式运行情况下,电源仍富余260万千瓦时。
吉林省政协曾组织过专题调研,调研组发现,吉林省能源资源总的特点是“少煤、多电、多风”,可是在能源消费结构上清洁能源占比低,化石能源占比高,煤炭占一次能源消费总量的72%,高出全国平均水平近6个百分点。其实,吉林省风能和太阳能等清洁能源资源储量丰富,已探明风能储量2亿千瓦,技术可开发5400万千瓦;太阳能储量9900万千瓦,技术可开发3220万千瓦。可是,截至2015年年底,吉林省风电、光伏装机分别仅为444.38万千瓦和6.72万千瓦,仅占可开发储量的4.5%和1.2%。近年来,吉林省用电增速缓慢,全省风电发电利用小时数也逐年下降。吉林电网位于东北电网的中部,北连黑龙江电网,南接辽宁电网,西临内蒙古东部电网,是东北电网北电南送的重要通道,而受电网外送能力不足的影响,吉林省清洁能源发展受限,“窝电”和弃风问题突出。以2017年第一季度数据为例,吉林省新增风电并网容量为零,累计并网容量505万千瓦,上网电量13亿千瓦时,弃风电量达到了11亿千瓦时,弃风率为44%,利用小时数只有278小时。在调研组看来,要从根本上解决吉林省“窝电”和弃风问题,化解冬季电网调峰和供热矛盾,促进吉林清洁能源发展,构建全球能源互联网,加快特高压电网建设势在必行。
在国内,弃水现象最为严重的要数水电大省四川。2017年6月,中国电力企业联合会组成的调研组曾经到国网四川省电力公司调研西南水电开发及外送情况。他们发现,截至2016年,四川省作为重要的清洁能源基地,水电装机居全国第一,外送电量不断增加。但同时,由于水电大规模集中投产、用电增速放缓,电力外送需求日益增长,四川省弃水问题日益严重。其实,这种弃水现象从“十二五”初期就开始了。“十二五”以来,四川累计外送电量超过5000亿千瓦时,但弃水电量也高达450亿千瓦时。调研组在四川获得的信息是,如不再新增外送通道,预计到2020年四川年水电富余将超过500亿千瓦时。四川产生如此严重的弃水问题,究其原因并不复杂,从“十二五”时期起四川的水电产能集中投产,增速就远远超过本地用电需求的增长。在这种情况下,水电外送能力不足,加上中东部地区接纳外来水电意愿减弱,令四川的“弃水”矛盾日趋严峻,2012年起四川已连续5年“弃水”。制约水电外送能力的无外乎特高压输电工程建设。据能源行业的记者调查了解,雅安—武汉特高压交流输变电工程已于2014年进行两轮评估,却迟迟不见开工。而“雅中直流”之所以被搁浅,消纳地的消极配合是阻碍水电落地的原因。据称,某中部落点省份就“雅中直流”专门行文国家能源局,表示不愿意接纳。这种受地方利益驱使的博弈,在很大程度上造成弃水现象的屡见不鲜。位于四川省甘孜藏族自治州雅江县的雅砻江,中游有两河口与杨房沟两座水电站在建,两座水电站预计于2021年实现首台机组投产发电。然而,与中游电站相匹配的外送通道,也就是相应的特高压仍未最终敲定,导致电网项目和电源建设出现脱节。
可见,各省弃光弃水具体原因不一,但核心原因和弃风如出一辙,还是受当地消纳能力不强、电网建设滞后、外送输电通道容量有限、经济增长放缓等因素的影响和制约。比如弃风弃光现象最严重的甘肃省,地处西北内陆,经济总量较小,整体用电负荷小,与庞大的电力装机容量相比,供给侧严重过剩。弃水现象最为严重的四川省,其实也存在与甘肃相似的问题,近两年四川省水电装机增加了2413万千瓦,较2012年增长了62%,并呈枯丰急转态势,增大了水电站兼顾防洪与发电的压力。此外,在“十二五”期间,国家先后颁布风电、太阳能发电专项规划,但令人十分遗憾的是,连接大型新能源基地与负荷中心的跨区输电通道规划缺失,导致电网发展严重滞后于新能源发展。而在规划、核准及建设上,电源项目与配套电网项目又往往存在不同步现象。具体来说,国家对电源项目和配套电网送出工程分开核准,存在电源项目已进入核准环节,而电网送出工程尚未取得“路条”的情况。