新能源開發的中國現實

開發新能源，要有進取精神，更要有“如履薄冰”的責任感。冷卻“大躍進”式沖動的同時，清醒認識“分散開發、就地供電模式”是中國的現實選擇

當前，我國地方政府和相關企業發展新能源態度非常積極，由此提出許多加快發展的建議。比如：“不要爭論，不要怕亂，先干起來”，“在發展中解決發展過程中的問題”等等，其迫切心情可以理解。

然而，發展一個產業的迫切心情和愿望，不能代替對該產業各環節“技術可行、經濟合理”的基本要求。每個環節都具備技術的可行性和經濟的合理性，才是該產業鏈正常運轉和健康發展的真正保障。新能源產業投資規模巨大，對包括大量政府補貼資金在內的各類社會資源占用總量巨大。只有這個產業中所有設施都實現了按設計水平正常運行，才能收到拉動經濟、增加就業等期盼效果。

能源特性決定開發特性

按照許多開發利用新能源比我國早的發達國家經驗，新能源開發適宜將分散的資源分散利用。歐洲風電和太陽能發電采用了分散開發、就地供電模式。由于新能源具有能量密度低、帶有隨機性和間歇性、尚不能商業化儲存的特性，根據技術經濟約束條件，宜采用分散式、分布式開發方式，將其就地、就近利用。

例如大家熟悉的北歐諸國，風電機組星羅棋布、三三兩兩，還有許多是單臺接入20～10千伏以及電壓等級更低的電網，大都直接接到供電系統。德國光伏發電容量為1732萬千瓦，2011年底將達2300萬千瓦，超過我國三峽水電站裝機規模，基本都分散地建在用電戶屋頂，分布式接入系統。即使風電集中程度最高的美國，單個風電項目規模仍很小，在全美現有風電裝機4000萬千瓦中，大于20萬千瓦的風電場個數僅占總數的4%～5％。

用電戶可以投資風電光電，自建自發自用，調度機構優先調度、系統整體平衡調節，富余電量可向電力市場出售，供電不足則由大系統補給。如此開發模式，優點顯而易見：一是電力就地消納，基本不棄風不棄光，電量得到充分利用；二是不用遠距離送電，故不用配套新建大量高壓、超高壓輸變電設施，節省大量投資并減少大量輸電損耗；三是電源分散，故接入系統電壓等級很低，好比在“毛細血管系統”里運行，出力不穩定的風電電力對涉及主系統安全和電能質量的電壓和頻率等重要參數指標影響甚微。

現階段，新能源發展離不開政府補貼，但補貼政策需要貫徹效率原則，政策實施要依靠競爭和比較機制，并應體現階段性變化，不斷降低補貼幅度，盡可能減輕因發展新能源給國民經濟帶來的負擔。

政府補貼資金全部取之于民，是國民經濟為使用新能源付出的額外成本。所以，補貼政策，一是要體現階段性。僅在新能源技術、產業尚不能與傳統能源競爭的特定階段實行。今天補貼是為了明天減少補貼和后天不再補貼；二是要考慮成長性。對商業化新能源項目補貼的對象，應是已經具有成長性的技術且能夠通過自身技術進步和商業化規模擴大，不斷降低成本的企業；三是要緊扣實際業績。實踐證明，度電補貼模式可靠性相對較高，政府補貼看的是實際發電業績，“先發電后結算”，謹防五花八門的“騙補”現象；四是要建立競爭和比較機制。國內外實踐都證明，政府新能源補貼政策的實施，應當也能夠通過競爭和比較機制實現。例如，目前風電的度電價外補貼額度已從幾年前的0.4～0.5元，下降到目前的0.2元左右，使有限的補貼資金發揮出更大作用。

與此相關的問題還包括保障電網企業的合理收入。目前，我國電網企業的收入仍然是全部來自發電環節與終端銷售環節之間的“價差”。新能源“自發自用”一度電，則直接導致電網企業減少一度電的價差收入。在電網企業應得收入總量及其保障機制尚未落實的情況下，電網企業不愿接受千家萬戶自建的分布式新能源發的電，不同意實行這種全世界都已經普及的“自發自用”模式。

按照“廠網分開”的電力改革基本思路，經營輸電網的企業屬于自然壟斷企業，其任務是為所有發電商和用電戶提供公共服務，不以多盈利為經營目標。電網企業“只負責傳輸電力，不參與買賣電力”，其應得收入，與發電企業和電力用戶的交易和收支隔離開來，這樣一來電網企業年收入總量也可以得到保障。

只有在這種條件下，用電戶與發電企業之間才有可能建立起電力市場，才有可能形成千家萬戶建設、使用新能源，大規模、高效替代化石能源的局面。這個體制設計正是中央十年前下發的電力行業市場化改革方案的核心內容，在國務院2003年批準的電價改革方案中都有表達。但令人遺憾的是，隨后的電價市場化改革停滯。

例如，當前越來越多的屋頂光伏項目陷入困境，本可用380伏電壓直接使用的分布式光電裝置，卻因“供電專營”的規定，被要求原地升壓至10千伏以上入網計價，再降回380伏按銷售價格結算，無端增加了大量輸變電投資。這顯然是不合理的。

前些年在建立“市場配置資源，供需形成價格”的現代電力市場體制方面，我們已經落后于世界“一大步”。而面對當今全球范圍內分布式新能源和與之相互依存的智能微電網大趨勢，我國的電價機制又歷史性地落后了“第二大步”。

分散開發的現實優勢

主張集中開發新能源的觀點認為，中國北方土地遼闊，風能光能資源非常豐富，但電力負荷小、電網薄弱，不能按照歐洲那種“分散上網、就地消納”的模式發展，只能是采用“大規模—高集中—遠距離—高電壓輸送”的發輸模式。

如果可以無條件地開發某地資源，上述觀點無可非議。然而，開發資源必定要受到技術、經濟等方面諸多條件的制約，在一定發展階段內，“豐富的資源”并不是都能夠開發利用的。最基本的方法還是做技術經濟綜合比較，考慮上述新能源特性和科學道理，以尋求技術可行、經濟合理的最佳模式和方式。

目前，風電發展關鍵問題是電網消納。北方風電集中開發地區大都遭遇較嚴重的棄風限電問題，東北一些地區冬季棄風限電比例已近50％；西北主要風場因數次脫網事故，目前限電竟高達70％～80％。風能資源最好的一些地區，設備年利用小時數還不到1400。

當前在西部地廣人稀、用電負荷很小的地區又掀起了集中大規模建設太陽能發電的熱潮，其電力消納同樣遇到遠送的問題，有的要輸送700～800公里才到省負荷中心，而省內又無力全部消化，還要向東部輸送……光伏發電年利用小時數僅1700左右，在荒漠地區開發比風電還“稀薄”的電能，同樣需要為層層升高電壓而配套新建一系列高壓、超高壓甚至特高壓輸變電裝置，才能將昂貴的光電輸送到上千公里甚至數千公里以外去使用。

在遠離用電負荷中心的地區集中建設巨型風電場和光伏電站，優點是項目建設、管理的效率較高。如果經論證具備經濟合理性，當然不失為一種高效率開發模式。然而，為了遠距離輸送風電光電，需要層層升高電壓，配套新建從10千伏至750千伏之間各個電壓等級全套輸變電設施。

以某風電場300萬千瓦項目投資概算為例，風電本體投資225億元，另配套送變電工程投資高達66.7億元。而且這66.7億元投資中尚未包括受端電網從750千伏至10千伏之間層層降壓所需新增輸變電投資。相比之下，以低電壓分散接入系統的風電項目，新增輸變電投資就少得多。

風電設備發電年等效利用小時數為2000多，光電更少，由此連帶降低了輸電系統效率。加之輸送昂貴的風電光電，長距離線損和層層變損對輸電經濟性影響頗大，過網費進一步降低了經濟競爭力。而就地消納的新能源電力就沒有這些成本。同時，在最高電壓等級的電網上注入隨機波動的能量流，有點像在“主動脈系統”里隨機地供應間歇性“血流”，對整個大系統，特別是受端電網安全穩定運行和電能質量帶來較大負面影響。

比如，2010年某企業在蒙西達茂旗某個大風電場附近做了個試驗。在一座35千伏配電變電站墻外建設了4臺1.5兆瓦風電機組，直接接入用電端。經過一段時間運行，結果令人振奮。這4臺風機因無需建設場內送變電工程，造價比相鄰風電場低1300元/千瓦，節省建設投資16％。風機日常出力與變電站平均負荷相當，發電量直接消納，不用升壓返送。特別是由于接入電壓等級很低，對蒙西電力系統運行主要參數沒有影響，從未出現“被棄風”情況，其折算年發電利用小時數達2500左右。而在距其不遠處以220千伏電壓接入高壓系統的大風場，時會棄風限電，發電利用小時數明顯低于試驗機組。

辯證看待“快”、“慢”

如果新能源發展速度太慢，則不能滿足我國調整能源結構緊迫形勢的要求。經過一段時間的實踐證明，高度集中開發風電、光電的模式，給裝備工業和設備制造領域帶來跨越式飛速發展，能創造“快”的奇跡。然而，設備僅是“工具”，最終要的是新能源電量。

目前，電網企業在系統安全平穩運行和風電電量消納方面遇到較大困難，出現較多棄風和數次系統穩定事故，使超大規模集中并網的風電對電網運行安全性影響受到關注，大量限電使風電項目經濟性降低，風電設備產能大量積壓，產量大起大落。在出現較多問題的情況下，即使要繼續原有開發模式，也需要認真總結經驗，盡快解決已經發生的矛盾和問題。這也是當前風電發展速度出現放緩局面的原因所在。

然而，分散的風機可以同時建設，千家萬戶都來建，可謂“聚沙成塔、積少成多”。西班牙國土面積還不到內蒙古的一半，采用比較分散的開發模式，單個風電項目規模都不大，“遍地開花”，發展速度并不慢，風電裝機總量達到了“風電三峽”的規模水平，風電電量占到全部電量的16％，風電運行容量占日負荷比例曾達到創世界紀錄的53％。

以甘肅省為例，該省各地風能資源條件都不錯。全省用電環節10千伏配電變電站有12.3萬座。保守地假設，即使其中的90％都不具備建設和接入風機條件，那么可以接入風機的用電變電站還有1.2萬座。如果考慮在每座10千伏用電變電器附近各建設并接入1臺風機，很快就可以建成1.2萬臺。而現在，甘肅全省運行的風電機組數量僅3000多臺。這個設想僅考慮了10千伏一個電壓等級，還有上千座35千伏和110千伏配電設施可以容納更大量風機，消納更多風電電量。甘肅一個用電小省尚且如此，推廣到全國呢？

而且，隨著我國風電設備技術進步、性價比不斷提高，適合低風速地區的風機發展很快。以往認為平均風速低于每秒6.5米的風能資源沒有開發價值，現在若采用低風速風機，每秒5.5米的風能資源都具有了經濟上的可開發性。過去山區、丘陵地帶設備運輸困難，也因有了分段槳葉技術而得到解決。這些都為全國各地分散開發建設風電提供了有利條件。□(作者為國家能源局新能源和可再生能源司司長)