甘肅是我國陸上風(fēng)能資源集中開發(fā)的典型省份，其境內(nèi)酒泉千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地有“陸上三峽”之稱。同時(shí)，甘肅也是國內(nèi)棄風(fēng)棄光最嚴(yán)重的地區(qū)之一，連續(xù)兩年棄風(fēng)率在30%以上并被國家能源局列入風(fēng)電投資監(jiān)測紅色預(yù)警區(qū)域。就清潔能源消納問題而言，甘肅是各種矛盾集中爆發(fā)的地方，也是我們團(tuán)隊(duì)最重視的調(diào)研地點(diǎn)。

甘肅棄風(fēng)限電的背后，是省內(nèi)電力供需的嚴(yán)重失衡，是煤電矛盾，是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和輸送能力的不足，是省間交易的壁壘和利益的博弈。

1如何定義和解讀“棄風(fēng)率”?

新能源的棄電限電成為媒體關(guān)注的焦點(diǎn)話題已有數(shù)年。以風(fēng)電為例：甘肅省2016年、2017年、2018上半年的棄風(fēng)電量分別為104億千瓦時(shí)、92億千瓦時(shí)、30億千瓦時(shí)，棄風(fēng)率分別為43%，33%，20%[1]。應(yīng)該怎樣解讀這兩組數(shù)字?“棄”字給人的直觀感覺是“浪費(fèi)了”、“可惜了”，再聯(lián)系到風(fēng)力發(fā)電零邊際成本的基本常識(shí)，人們很容易認(rèn)為風(fēng)電場應(yīng)該是“來多少風(fēng)就發(fā)多少電”，盡量把棄風(fēng)率壓到最低。

然而，這樣的理解存在兩個(gè)誤區(qū)，一個(gè)是理論層面的，另一個(gè)是實(shí)操層面的。

理論上，風(fēng)電、光伏等可再生能源電力具有零邊際成本的經(jīng)濟(jì)效益和零排放的環(huán)境效益，但其出力的間斷性、隨機(jī)性會(huì)增加電網(wǎng)安全運(yùn)行的系統(tǒng)成本，因此科學(xué)的決策應(yīng)該是在效益和成本間權(quán)衡，尋找一個(gè)長期最優(yōu)的平衡點(diǎn)，而這一點(diǎn)對應(yīng)的最優(yōu)的“棄風(fēng)率”一定是大于零的。當(dāng)然，由于技術(shù)進(jìn)步、市場波動(dòng)、信息不對稱等因素，長期、科學(xué)的決策是很難實(shí)現(xiàn)的。

實(shí)操上，各主體對“棄風(fēng)電量”、“棄風(fēng)率”的測算和解讀存在一定分歧。以單一風(fēng)電場“棄風(fēng)率”的測算為例，業(yè)界的慣例是：在風(fēng)場中選擇10%的風(fēng)機(jī)作為“典型風(fēng)機(jī)”，要求是其在空間布局上能夠代表整個(gè)風(fēng)場的平均來風(fēng)情況;這組“典型風(fēng)機(jī)”全年不限電運(yùn)行，則其年發(fā)電量的10倍可作為整個(gè)風(fēng)場不限電運(yùn)行年發(fā)電量的理論值;理論值與風(fēng)場實(shí)際年上網(wǎng)電量的差值即為“棄風(fēng)電量”，“棄風(fēng)電量”與理論值的比值即為“棄風(fēng)率”。

如此測算的“棄風(fēng)率”存在三方面的局限性。一是“典型風(fēng)機(jī)”的選擇難以科學(xué)定奪，因而也就存在人為投機(jī)的可能：選擇風(fēng)資源超過風(fēng)場平均水平的風(fēng)機(jī)即可高估“棄風(fēng)率”，反之即可低估“棄風(fēng)率”。二是指標(biāo)的的合理性依賴于“來多少風(fēng)就發(fā)多少電”的價(jià)值取向，這樣不僅不能反映風(fēng)電對于電力系統(tǒng)整體的成本效益，還會(huì)過度反饋來風(fēng)條件的年度變化。三是測算方法沒有結(jié)合風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)、建設(shè)并網(wǎng)以及配套電源、電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)等環(huán)節(jié)的實(shí)際考量。每個(gè)風(fēng)場都有自己的“設(shè)計(jì)年利用小時(shí)數(shù)”，由當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)資源條件、用電負(fù)荷水平、是否有配套的調(diào)峰資源和送出通道等因素決定。甘肅境內(nèi)的風(fēng)場設(shè)計(jì)小時(shí)數(shù)大多在1800~2500小時(shí)之間，存在個(gè)體差異。因此，秉持“事后評估與事前規(guī)劃相一致”的原則，用風(fēng)場的實(shí)際利用小時(shí)數(shù)與設(shè)計(jì)利用小時(shí)數(shù)的偏差除以設(shè)計(jì)利用小時(shí)數(shù)作為“棄風(fēng)率”指標(biāo)更合乎情理;而現(xiàn)行的“棄風(fēng)率”會(huì)凸顯非人為可控因素的影響。以西北能監(jiān)局統(tǒng)計(jì)的甘肅省過去三年的風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)和棄風(fēng)率的數(shù)據(jù)為例(見下表)：推算得2016年與2017年相差213“理論小時(shí)數(shù)”，2017年上半年與2018年上半年相差119“理論小時(shí)數(shù)”，波動(dòng)之大，反映的是每年來風(fēng)條件的變化，也是測算“棄風(fēng)率”所需的“基準(zhǔn)線”的變化。

綜上，政策制定者需要重新審視對新能源“棄電量”、“棄電率”的統(tǒng)計(jì)和解讀，使其能夠正確反饋新能源的系統(tǒng)成本和效益，進(jìn)而引導(dǎo)理性投資決策，避免其淪為輿論宣傳和媒體炒作的工具。

2蛋糕就這么大，再怎么切都不夠分

截至2018年8月底，甘肅省總發(fā)電裝機(jī)5026萬千瓦，其中火電2063.67萬千瓦，風(fēng)電1282.13萬千瓦、太陽能發(fā)電786.59萬千瓦，其余是水電。與此相比，甘肅省內(nèi)最高用電負(fù)荷1400萬千瓦，供需比例嚴(yán)重失衡。

這樣的情況下，甘肅省政府要保用電、保經(jīng)濟(jì)、保消納，但能把控的也只有省內(nèi)的電量、電價(jià)，就必然面臨取舍。以2017年為例，按照全社會(huì)用電量推算出全年省內(nèi)統(tǒng)調(diào)發(fā)電量空間為942.6億千瓦時(shí)，其中自備電廠自發(fā)自用電量110.38億千瓦時(shí)，火電為滿足調(diào)峰調(diào)頻和電網(wǎng)安全需要的調(diào)峰調(diào)頻電量為194.81億千瓦時(shí)，為保障供熱需要在供熱期按“以熱定電”原則安排熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組189.72億千瓦時(shí)，水電按照“以水定電”預(yù)計(jì)發(fā)電量312億千瓦時(shí)，另安排生物質(zhì)發(fā)電2.1億千瓦時(shí)，在這樣的環(huán)境條件下，預(yù)計(jì)全年省內(nèi)可消納新能源133.66億千瓦時(shí)。這部分電量基本全部按照標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)與新能源企業(yè)結(jié)算，對應(yīng)的也就是新能源的基數(shù)小時(shí)數(shù)。

甘肅省有I、II類風(fēng)能資源區(qū)和II、III類光能資源區(qū)，其對應(yīng)的最低保障收購年利用小時(shí)數(shù)分別為1800小時(shí)、1800小時(shí)、1500小時(shí)和1400小時(shí)。“最低保障”指的是該小時(shí)數(shù)對應(yīng)的電量全部以當(dāng)?shù)匦履茉礃?biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)結(jié)算，則剛好保證企業(yè)最低合理收益[2]。理論上是這樣，但在甘肅的現(xiàn)狀下很難實(shí)現(xiàn)：省內(nèi)的小時(shí)數(shù)能保價(jià)但量不夠分，外送能提升電量但價(jià)格會(huì)被壓得很低。總體上，甘肅的風(fēng)電企業(yè)近年來無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期收益，外加補(bǔ)貼發(fā)放的拖欠，現(xiàn)金流上也存在一定壓力。

然而在甘肅，新能源企業(yè)的經(jīng)營壓力遠(yuǎn)不及火電。新能源消納困難只是甘肅發(fā)電側(cè)結(jié)構(gòu)性困境的表象之一，更大的危機(jī)，在于火電企業(yè)的存續(xù)。

3火電企業(yè)全面虧損，從“無電可發(fā)”到“無電可用”危機(jī)潛伏

經(jīng)濟(jì)下行、裝機(jī)過剩、市場化交易、煤價(jià)高企...近年來，甘肅省火電企業(yè)生存環(huán)境逐年惡化，虧損態(tài)勢不斷蔓延。截至2017年底，省內(nèi)火電企業(yè)整體虧損達(dá)140多億元，75%的火電企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債率超過100%，6家火電企業(yè)累計(jì)虧損超過10億元。大唐甘谷電廠、大唐連城發(fā)電公司分別于去年4月份、今年4月份全面停產(chǎn)，國電靖遠(yuǎn)電廠和國投靖遠(yuǎn)公司也向政府提出申請將所屬的四臺(tái)機(jī)組中的兩臺(tái)進(jìn)行封存。

新能源的高比例消納、電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行以及城市的供熱供暖都需要火電作為保障。在水電“不棄水”和熱電“以熱定電”的調(diào)度原則下，受省內(nèi)用電空間的限制，火電一方面要壓低出力為新能源“讓路”，另一方面要在低負(fù)荷區(qū)域持續(xù)運(yùn)行以保證系統(tǒng)有足夠的調(diào)峰、調(diào)頻能力。這樣的運(yùn)行方式下，火電的生存空間被壓縮，而其提供的價(jià)值并沒有在現(xiàn)行體制下得到合理的補(bǔ)償。“火電不是你想用，想用就能用。”火電機(jī)組的頻繁啟停是很不經(jīng)濟(jì)的，而長期停機(jī)封存的機(jī)組在技術(shù)上和經(jīng)營管理上都存在無法恢復(fù)生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。長期的“無電可發(fā)”將推動(dòng)火電企業(yè)的關(guān)停潮，加大系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)，若逢其余電源(水電、新能源)全面出力不足則可能出現(xiàn)“無電可用”的局面。

4新能源外送消納被寄予厚望，但困難重重

2017年，甘肅省新能源外送電量103.82億千瓦時(shí)，其中作為主力的祁韶直流送電58.7億千瓦時(shí)。體量上，火電-新能源打捆中長期交易和富余新能源跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易為主，交易量分別為71.04億千瓦時(shí)和32.78億千瓦時(shí)。

新能源外送，通道要先行。2017年6月，總投資262億元的酒泉-湖南±800千伏特高壓直流輸電工程(即“祁韶直流”)全線帶電投運(yùn)，據(jù)其設(shè)計(jì)輸電能力估算，一年可向湖南送電400億千瓦時(shí)。截至2018年4月底，祁韶直流累計(jì)向湖南送電96億千瓦時(shí)，由于多種因素制約，該通道利用率未達(dá)其設(shè)計(jì)值的一半。

新能源的外送需要配套火電調(diào)峰，配套電源投入的滯后必定影響通道輸電能力的發(fā)揮。祁韶直流配套的常樂4×100萬千瓦調(diào)峰火電是《甘肅省“十三五”能源發(fā)展規(guī)劃》中的火電重點(diǎn)項(xiàng)目。祁韶直流于2015年5月正式獲國家發(fā)改委核準(zhǔn)開工，但由于恰逢國家嚴(yán)控煤電項(xiàng)目建設(shè)，常樂電廠1、2號(hào)機(jī)組于2017年9月才得以開工并計(jì)劃于2019年11月和2020年2月建成投產(chǎn)，其余兩臺(tái)機(jī)組則被要求推遲至“十四五”及以后。曾有專家指出，祁邵特高壓規(guī)劃時(shí)并非只有800萬千瓦輸電能力一個(gè)方案，也有400萬千瓦、300萬千瓦等方案，現(xiàn)在回過頭來看，或許后兩者與甘肅既有的電源布局、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及湖南的消納空間更協(xié)調(diào)[3]。

對受端市場空間和支付意愿的高估，也是甘肅新能源外送受阻的重要因素。2017年6月30日，即祁韶直流投產(chǎn)一周后，湖南省經(jīng)信委發(fā)出通知，鑒于防汛形勢緊急，要求國網(wǎng)湖南省電力公司暫停從祁韶直流向外省購電[4]。同年10-12月，湖南省政府牽頭組織通過祁韶直流購電，按照入湘落地電價(jià)與湖南電網(wǎng)平均購電價(jià)格測算，度電價(jià)差以100元/兆瓦時(shí)為指導(dǎo)[5]，而同時(shí)期湖南省內(nèi)直接交易價(jià)差最高4元/兆瓦時(shí)[6]。低價(jià)外購電是湖南省電力市場化改革紅利的主要來源，是湖南省政府定向扶持本省企業(yè)的重要手段。2018年5月18日，湖南省發(fā)改委發(fā)布通知，要求2018年祁韶直流送電價(jià)差空間的40%用于省內(nèi)重點(diǎn)企業(yè)和貧困縣參與市場交易的企業(yè)，40%用于除重點(diǎn)企業(yè)和貧困縣企業(yè)以外的參與市場交易全體企業(yè)，20%用于補(bǔ)償發(fā)電企業(yè)[7]。如此由政府主導(dǎo)的省間電力交易，是否符合通過市場化配置資源的改革初衷，有待探討。

同時(shí)，由于甘肅外送需求迫切，湖南在議價(jià)時(shí)更有話語權(quán)。2018年上半年兩省間中長期交易均價(jià)0.308元/千瓦時(shí)[8]，這里的價(jià)格是湖南側(cè)的落地電價(jià)，折算到甘肅側(cè)的火電、新能源的交易均價(jià)(考慮到打捆比例)分別為0.262元/千瓦時(shí)和0.078元/千瓦時(shí)。在煤電價(jià)格持續(xù)走高的情況下，火電打捆外送幾乎無盈利空間。新能源則更不能依靠交易價(jià)格生存，而是通過外送增加發(fā)電量以換取國家補(bǔ)貼，但隨著補(bǔ)貼退坡、平價(jià)上網(wǎng)政策力度的加大，這樣的盈利模式難以為繼。

新能源的跨省跨區(qū)消納，名為交易，實(shí)為改革各種邊界條件的約束下人為分割出的一個(gè)子市場。甘肅新能源的外送，無論是中長期還是現(xiàn)貨，對以省為主體的管電體制和以發(fā)用電計(jì)劃為前提的調(diào)度機(jī)制都沒有明顯突破。這兩種交易模式下，送端發(fā)電企業(yè)只報(bào)量不報(bào)價(jià)，而若欲實(shí)現(xiàn)與受端電力用戶的直接交易或同一集團(tuán)內(nèi)發(fā)電企業(yè)的發(fā)電權(quán)交易，則至少需要通過政府間的協(xié)商安排和電網(wǎng)輸電通道的安全校核兩關(guān)，此間發(fā)電企業(yè)的話語權(quán)、市場信息的透明度仍有待加強(qiáng)。現(xiàn)狀下，發(fā)電企業(yè)參與跨省跨區(qū)交易，難免有一種“被安排”的感覺。

5唯有深化改革才能根本解決消納問題

跳出局部看整體，其實(shí)無論是煤電矛盾、電源電網(wǎng)規(guī)劃的不協(xié)調(diào)，還是省間博弈、地方利益偏離國家意志，都是各方主體在面對改革的契機(jī)時(shí)一種短視的投機(jī)行為，把機(jī)遇當(dāng)做零和博弈，看不到更大格局下的紅利共享和更長時(shí)間跨度里的全局最優(yōu)。分析更深層的成因，這里不僅有單純的技術(shù)壁壘或基礎(chǔ)設(shè)施的匱乏，更有既得的體制和利益格局下人的慣性思維、慣性行為的局限性。

然而因果相生，新的游戲規(guī)則可以激勵(lì)玩家去學(xué)習(xí)、進(jìn)化，進(jìn)而從內(nèi)部突破現(xiàn)有格局。從新能源消納的角度，加強(qiáng)市場監(jiān)管和信息披露、推進(jìn)省級(jí)電力市場融合、落實(shí)以需求側(cè)責(zé)任為主的可再生能源電力配額制，都能進(jìn)一步改善制度環(huán)境，有助于新能源從理性開發(fā)到高效利用的良性循環(huán)。

電改已進(jìn)入深水區(qū)，唯有堅(jiān)持打破壁壘、減少無效博弈，才能促進(jìn)紅利的進(jìn)一步釋放和全社會(huì)效益的提升。(作者：于子超 吳疆 RUC我們能行)