中國風電裝機占全球風電裝機總量的近三分之一，而美國僅占17%，但是中國風電用量卻比美國低。這是為什么呢?
可再生能源專家們稱，這是因為現(xiàn)有的能源市場結構限制了風電上網(wǎng)。其中兩位專家向中外對話解釋了導致這一現(xiàn)象的原因并提出了一些解決方案。
一位是美國麻省理工學院可再生能源利用領域研究員邁克爾?戴維森;另一位是清華大學電機系電力系統(tǒng)規(guī)劃講師張寧。
中外對話(以下簡稱“中”):中國目前采取了什么政策措施促進風電能源并網(wǎng)?從全球范圍來看，這些措施的力度怎么樣?
邁克爾?戴維森(以下簡稱“戴”):自2006年施行《可再生能源法》以來，中國落實了許多推動風電發(fā)展的政策，但是基于目前龐大的產(chǎn)能，其實際發(fā)電量并沒有達到預期。2010年以前便有許多地區(qū)開始大規(guī)?！皸夛L”，電網(wǎng)調(diào)度部門限制風電場并網(wǎng)配額，極大地浪費了風電資源。
許多國家也曾有過在電網(wǎng)調(diào)度上大規(guī)模棄置風電的經(jīng)歷。盡管現(xiàn)在美國德克薩斯州的棄風率趨近于零(如下圖所示)，但在2012年之前，該地棄風率是中國以外地區(qū)中最高的。在巴黎氣候峰會召開之前，中美兩國發(fā)布了《中美氣候變化聯(lián)合聲明》。中國國家主席習近平在聲明中表示，中國將推動“綠色電力調(diào)度”，促進風力發(fā)電上網(wǎng)。同時，中國還計劃到2030年將非化石能源占一次能源消費比重提高到20%。
張寧(以下簡稱“張”): 中國政府通過補貼和收購機制支持風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2003年，國內(nèi)風電場剛剛起步之時，政府確定了風電電價以確保風電投資收益。到了2009年，風電場開始得到大力發(fā)展，當時政府開始執(zhí)行“上網(wǎng)電價”，確保電網(wǎng)以固定的價格購買風電。為了鼓勵使用風電，電網(wǎng)公司購買風電的價格和“上網(wǎng)電價”之間的差價由國家可再生能源發(fā)展基金支付。
棄風率散點圖
中:是什么阻礙了中國提高風電并網(wǎng)呢?中國面臨的技術與政治挑戰(zhàn)，尤其那些中國所獨有的挑戰(zhàn)又有哪些?
戴: 導致棄風的原因主要在于技術層面，比如如何調(diào)節(jié)風力資源不穩(wěn)定這一情況，如何應對風電場、用電需求中心、電網(wǎng)之間位置不匹配等。
然而，我們會傾向于將諸如此類的許多問題歸于“技術經(jīng)濟類”問題。因為能否有效解決這些問題取決于突破某項技術限制所耗費的成本。比如說，當關閉一座低效燃煤電廠的成本足夠低時，那么便可以通過關閉燃煤電廠為風電換取更多的上網(wǎng)配額。
張：中國是世界上最大的風力渦輪機制造國，擁有成熟的產(chǎn)品供應鏈。該行業(yè)的技術已經(jīng)接近歐美水平。
戴：對于中國來說，所有傳統(tǒng)的技術難題都是相關的。而另一方面，中國電力行業(yè)還面臨著許多政治束縛，從而加劇了其所面臨的技術經(jīng)濟挑戰(zhàn)。風電電價由中央政府統(tǒng)一制定施行，無法及時就風能供需變化或火電電價變動作出相應調(diào)整。不僅如此，中國電網(wǎng)調(diào)度部門還會通過行政手段提前確定燃煤電廠的最低發(fā)電量，而且通常標準定的很高。
張：技術難點在于無法大規(guī)模貯存風電，而且在實際運營中，不能根據(jù)用電供求變化對風電發(fā)電量進行調(diào)整。我們曾做過一項實驗，連續(xù)兩周對內(nèi)蒙古電網(wǎng)進行監(jiān)測，結果發(fā)現(xiàn)絕大部分風電是在晚上用電需求不大的情況下被浪費的。
另外，輸配不暢也是一個問題。目前，輸配不暢已經(jīng)導致吉林省和河北省張北地區(qū)的大量風電被棄置。
最根本的原因在于中國將重心放在1000kV超高壓電網(wǎng)(UHV)的建設上，忽視了風電上網(wǎng)配套的220kV和500kV電網(wǎng)的建設。當前，主要的阻礙在于220kV輸電線路嚴重不足。圖二總結了幾個省份“棄風”的主要原因。
中國多省份“棄風”的主要原因
最后，風電并網(wǎng)的市場機制還存在一個重大的問題。火電廠、水電廠、燃氣電廠的發(fā)電量和電價都由政府調(diào)控。雖然風電和火電的價格一樣，但是目前尚沒有針對“棄風”的處罰措施。與火電相比，風電場不具備任何價格優(yōu)勢。刮風的時候，電網(wǎng)公司不僅沒有動力去增加發(fā)電量，反而會在前一天下達風電場的最高發(fā)電。鑒于風能的不穩(wěn)定性，這一數(shù)值是相當?shù)偷摹?/p>
中：怎樣才能提高現(xiàn)行的體系的效率?
戴：繼2002年《電力體制改革方案》出臺以后，暌違十多年，2015年國務院發(fā)布了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》(簡稱“9號文”)，強調(diào)要提高效率，改善可再生能源入網(wǎng)難的問題。“9號文”及配套文件中的兩點提議我認為非常重要：一是減少風電發(fā)電量計劃配額;二是逐步引入市場定價。改變監(jiān)管政策，使電網(wǎng)公司與國際最佳實踐接軌對消除配電企業(yè)的利益沖突也具有重要意義。
我和我同事最近的研究表明，如果中國降低燃煤電廠的最低發(fā)電量水平，提高電力調(diào)度頻率和靈活性，那么到2030年，僅風電一項占一次能源消費的比重就可以達到14%，幾乎達到2030年目標(到2030年將非化石能源占一次能源消費比重提高到20%)的四分之三。再加上其他低碳能源，中國將順利實現(xiàn)其推廣非化石能源的承諾。
張：需要進行體制改革，加大靈活性。中國的風電消費需要更為靈活的電費定價機制，從而建設發(fā)展現(xiàn)貨市場、短期市場，避免簽訂長期供電合同。允許風電場自主定價將有利于其根據(jù)供需情況及時作出調(diào)整，從而提升競爭力。
目前中國的能源結構以火力發(fā)電為主，且以大規(guī)模電力傳輸為主要輸配途徑，將不穩(wěn)定的風電納入進來是很困難的。增加燃氣電廠等更為靈活的能源供給渠道，提高多能源電力系統(tǒng)的并網(wǎng)或許會有助于解決這一問題。然而目前，在中國，不同的能源體系之間都相對獨立。
中：中國和美國的媒體都十分關注中國可再生能源并網(wǎng)，您覺得有哪些信息是被兩國媒體誤解且有必要在此進一步向公眾傳達的?
戴：我想更好地解釋一下過剩產(chǎn)能的影響。舉一個很明顯的例子，盡管2015年電力行業(yè)的煤炭消費緊縮，但在這一年，中國新增煤電裝機5100萬千瓦。在鋼鐵和水泥等行業(yè)，產(chǎn)能過剩導致供過于求，產(chǎn)品價格下降，資源使用效率降低，進而影響貿(mào)易。而在電力行業(yè)，在統(tǒng)一的價格計劃下，其結果卻是不同的：發(fā)電配額分配向燃煤電廠傾斜，導致整體配額緊張，原定風電配額被擠占。去除煤電的過剩產(chǎn)能可以為風電營造更多空間，盡管風電還存在其他不穩(wěn)定因素阻礙其發(fā)展。
張：國內(nèi)媒體的報道有時候誤解了導致可再生能源消費不高的真正原因。這一問題的根本原因通常不在于技術不過關，而在于市場機制的缺失。很多時候，問題的矛頭會指向電網(wǎng)公司。這一問題解決起來很簡單，那就是政府必須貫徹落實加強風電消費的政策。
盡管政府每年都會發(fā)布文件，鼓勵風電消費，但是棄風仍然是一個重大問題。很明顯，發(fā)文要求電網(wǎng)公司消納風電沒有什么效果。我們應該提高市場、價格體系、調(diào)度機制的靈活性，激勵傳統(tǒng)能源行業(yè)、電網(wǎng)公司、乃至消費者消納更多風電。
