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风电发展与未来电力系统的重塑
秦海岩   2014-10-24

一、我国及全球主要风电市场发展情况

1.我国风电产业逐渐回暖

风电利用小时数逐渐上升,弃风限电问题有所缓解。风电利用小时数达到2074小时,同比提高184小时。平均弃风率11%,比2012年降低6个百分点。

整机企业总体告别亏损。机组价格:4000元/kW -4100元/kW;设备销售整体盈亏持平,风电场运营成盈利主体;2013年,金风科技净利润42764.60万元,同比增长179.41%。

2013年三季度报中,半数以上的风电类上市公司三季度净利润同比增幅由负转正。

低风速、高海拔技术基本成熟。风能资源技术可开发量将增加10亿千瓦左右。

2.传统风电市场和新兴风电市场发展好于预期

全球连续5年新增装机超过3500万千瓦,5年间增加装机2亿千瓦,到2013年底,累计装机容量达到3.2亿千瓦,风电正成为重要的替代电源,在部分国家已经成为主力。

3.对策与建议

进一步加强风电产业的战略定位。在风能这一新生事物与强大的传统能源体系的竞争和抗衡中,最大的支持来自于对产业的明确战略定位。包括风能在内的可再生能源,不仅仅关乎能源本身,也不仅仅是经济问题,其根本价值在于用符合自然法则的方式推动社会的可持续发展,其核心是社会和人。不上升到这样一个高度,就没有发展的紧迫感,就会在各种经济借口中无限拖延。

市场秩序需进一步加强,实现优胜劣汰。一是打破地方保护主义,二是建立设备运行质量监测体系。全面了解设备质量运行信息,为国家制定相关政策提供数据支持;建立全国风电设备运行和可靠性数据库,促进风电场运行维护策略优化,提高机组可利用率,降低运行维护成本,全面提升风电场运营管理水平;及时掌握风电设备的质量状况,公开质量信息,引导建立良好的市场秩序。

二、未来电力系统的四种发展情景

保持 据美国方面统计,98-99%的停电发生在输电或配电网中,其中超过90%是由于恶劣天气、设备故障或是小动物造成的。——最大的危险是不作为

调整 转向核电和碳捕捉和封存技术不会解决诸如燃料、安全、金融稳定性和整体竞争力等方面问题。

革新 如果关键技术成本能够如预测的那样,沿着学习曲线持续下降,过渡到80%的可再生能源电力所需投资将是保持情景下的二倍, 但超出的投资将被节省下来的燃料成本抵消,所以未来40年的电力成本将比保持情景更低。

革命 助力超越爱迪生时代的电网架构,由集中走向分散。可有效规避上述三种情景中固有的风险。

未来的电力系统是一个集中式和分布式可再生能源的混合体,其特点是:可再生性、多元化、 分散性、 灵活性、 以消费者为导向。

三、重塑电力系统——可以实现的最佳情景

有人会争议说:我们不需要选择,而是要平等追求所有选项:核能、清洁煤、天然气、可再生能源……但这既无必要,事实证明也无法实现。在有限的资本和政策空间里,各种情景难以共存。

(一)技术可行性 可再生能源资源储量足够支撑新能源时代电力系统的发展需求;大规模可再生能源利用技术实现商业化,智能电网等新兴技术快速成熟。

(二)经济性 大规模应用与成本的降低相互作用,风电、光伏发电成本已接近平价水平。四种情景的现值成本只相差12%。可再生能源发电高出的成本,可以通过节约化石燃料成本得到弥补。真正的影响不是成本,而是传统发展模式蕴含的巨大风险。

(三)可靠性 保证容量、基本负荷电厂等概念的误导性,使波动性可再生能源电源被“妖魔化”。一个多世纪以来,电网一直都在应对每时每刻都在变化中的用电需求,其经验丰富,技术无障碍。化石燃料电厂因故障和计划内检修停机时间占14%。电网借助系统的灵活性来解决日常的变化,也可据此增加可再生能源并网比例。

(四)安全性 融入更多分布式可再生能源的电力系统面临的安全问题相对较少。化石燃料、核能和可再生能源技术都可能受到极端事件影响。但通常,可再生能源技术失败后的影响较轻,尤其是分布式可再生能源更是如此。电网本质上存在脆弱性。电源越是分散布置,资源就越颗粒化,越可孤立运行,现在几乎不可避免地大规模连锁性故障,也可通过设计得以避免,电网对国家经济和军事力量的制约就越小。

(五)前进之路 最佳解决方案——一个集中式和分布式可再生能源的组合体,这个组合体与能够确保需求则与供给侧资源近乎实时平衡的高级通信与控制系统相融合,同时利用可孤岛运行的微网确保系统弹性。该方案将确保未来的电力系统引领若干轮技术研发和利用的潮流。1.实现电力系统转型,不仅仅是在煤炭、核能、可再生能源之间选择合适的发电技术,而是选择一个能够通过综合性的、成本最低的方式充分利用供给侧和需求侧各种资源的系统。2.最艰巨的挑战不是技术和经济,而是规则的改变。为在供给侧和需求侧的投资之间、在非可再生能源和可再生能源之间、在集中式和分布式能源投资之间提供公平的竞争环境,需要改革电力公司的商业模式和监管体制。3.推动变革的主要力量在用户手中。新观点、新行为、新技术的融合带来竞争环境的剧变。

还有就是,创造公平的竞争规则,向新参与者开放市场。重塑电力公司的商业模式,不以售电多少为盈利的依据,鼓励节约行为,使其利益与客户和社会利益相一致。使市场和系统运营协调起来,创建公开透明的电力市场,提供清晰的价格信号,更精准地协调供需关系。

(本文根据作者在“能源中国行”产业发展扬中研讨会上的发言整理,未经作者审阅。)

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