近日，國家能源局出臺《關于緩解東北地區(qū)電力供需矛盾的意見》(國能電力[2014]350號)，目的就是要解決東北裝機富余導致的窩電問題。東北窩電與風電高速發(fā)展有何關系?國外經(jīng)驗又給了我們哪些啟示?
一種較為正式的解釋是，“窩電”是指發(fā)電機組、發(fā)電廠或局部電網(wǎng)由于聯(lián)結元件的限制，造成部份多余出力不能向系統(tǒng)輸送，便形成了電網(wǎng)“窩電”現(xiàn)象。在今天這個話題語境下，窩電至少包含兩層含義：一是電源富余，二是電量無法外送出去。兩者共同造成特定區(qū)域內電力供大于求的局面。國家能源局的官方表述是：“受經(jīng)濟發(fā)展增速下滑、用電需求增長放緩、裝機規(guī)模逐年加大等因素影響，近年東北地區(qū)出現(xiàn)較嚴重的電力供大于求局面，電力消納及系統(tǒng)調峰困難。”
東北窩電固然有火電機組增長過快，電源外送通道容量不足的問題，但近幾年風電的“大干快上”也是重要因素。根據(jù)國網(wǎng)能源研究院新能源信息統(tǒng)計分析平臺數(shù)據(jù)，截至2013年底東北電網(wǎng)風電裝機總量達到2080萬千瓦，其中蒙東、遼寧、黑龍江、吉林風電并網(wǎng)容量分別為748萬千瓦、563萬千瓦、 392萬千瓦、377萬千瓦，遼寧、黑龍江、吉林風電裝機容量分別占全省總裝機容量的14.2%、16.4%、15.0%，風電發(fā)電量分別占總發(fā)電量的 6.4%、8.2%、7.7%。
東北地區(qū)“窩電”現(xiàn)狀。到2014年6月底，東北電網(wǎng)裝機容量已突破1.16億千瓦，但全網(wǎng)最大負荷僅5640萬千瓦，最小低谷負荷僅3810萬千瓦，日平均最大負荷4800萬千瓦，電源負荷比達到兩倍，近一半發(fā)電設備得不到高效利用。即使考慮檢修、煤質、設備缺陷、送華北電力等因素，東北今年電力盈余至少在1000萬千瓦以上。2013年東北火電機組發(fā)電利用小時為4097小時，橫向比較，比全國平均水平低1030小時，其中遼寧省全國排名倒數(shù)第六，黑龍江省排名倒數(shù)第三，吉林省僅高于西藏自治區(qū)，排名倒數(shù)第二;縱向比較，東北地區(qū)火電機組利用小時連續(xù)7年下降，2013年較2006年5900小時的高點累計下降了1800小時，預計今年火電機組還將再下降100小時。
那么，風電發(fā)展與“窩電”之間是什么關系呢?風電享受優(yōu)先調度消納權，只要風電能夠發(fā)電，電力調度部門就會優(yōu)先安排風電上網(wǎng)，必然對常規(guī)電源發(fā)電造成擠壓，導致常規(guī)電源利用小時數(shù)降低。同樣的道理，當夏季西南水電大發(fā)的時候，火電機組利用小時數(shù)也會被水電代替。丹麥、德國和西班牙被公認為是風電發(fā)展最具代表性的歐洲國家，但是這三個國家火電利用小時數(shù)卻呈現(xiàn)不同特點：丹麥火電利用小時數(shù)維持在3000多一點的水平，2000年以來在低位維持穩(wěn)定;德國火電利用小時數(shù)相對來說還是比較高的，在5000小時左右，年度之間的起伏比較大;西班牙火電利用小時數(shù)則是呈現(xiàn)非常明顯的下降趨勢，2010年已經(jīng)不到3000小時。
為什么丹麥、德國、西班牙火電利用小時數(shù)會呈現(xiàn)如此差異呢?原因自然是多方面的，包括火電機組構成差異，電源結構差異等，但是與周邊國家聯(lián)網(wǎng)情況也是很重要的因素。丹麥、德國與歐洲其他國家聯(lián)網(wǎng)密切，盡管本國風電會對本國火電利用小時數(shù)造成擠壓，但憑借與周邊國家強大的互聯(lián)電網(wǎng)，可以確保本國火電利用率保持在一個相對較高的水平。西班牙則不同，由于位于伊比利亞半島的獨特地理位置，西班牙跨國聯(lián)網(wǎng)程度總體較弱，無法通過加大電力交換提高本國火電利用率，因此近年來火電利用小時數(shù)持續(xù)下降，甚至接近風電利用小時數(shù)。
反觀我國東北“窩電”現(xiàn)象，目前東北火電利用小時數(shù)已經(jīng)降至4000左右，高于丹麥和西班牙，低于德國，從國際比較角度看情況也不算是太糟糕。從新能源發(fā)展規(guī)律看，風電等間歇性電源的發(fā)展必然降低整個系統(tǒng)的利用率，既包括電源，也包括輸電通道。發(fā)展新能源后，絕不意味著不需要常規(guī)電源，為了彌補間歇性電源出力的不穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)中必須保持一定規(guī)模的可調節(jié)常規(guī)電源，在無風和風小時能夠迅速補上風電的空缺。也就是說，常規(guī)火電只是在風電“表現(xiàn)不佳”時承擔維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行責任，利用小時數(shù)自然會低下去。因此，隨著未來風電、太陽能發(fā)電的進一步發(fā)展，火電利用小時數(shù)降低將會是一個“新常態(tài)”。
在電力“新常態(tài)”下，我們的很多傳統(tǒng)觀念和做法可能需要作出調整。比如我們對火電機組利用小時數(shù)的看法，傳統(tǒng)觀點下低于4000就被認為是相當不經(jīng)濟的，是電力供應寬松的表現(xiàn)。那么，“新常態(tài)”下的火電發(fā)電資產(chǎn)的經(jīng)濟賬又該怎么算?僅僅靠電量電價還行不行?電力系統(tǒng)負荷/裝機比值該多少為適宜?諸如這些問題，都是需要我們不斷深化對電力發(fā)展規(guī)律的認識。
當然，對于東北“窩電”現(xiàn)象，也不能簡單地把所有矛盾都集中到風電上，這里面還有一個更大范圍內資源優(yōu)化配置問題。如果把東北電網(wǎng)放在全國電網(wǎng)這個大盤子里來看，可能問題還有別的解決途徑。東北電源裝機富余不假，而華北華東是用電負荷中心，且未來本地發(fā)展火電空間越來越小，需要大量外來電補充供電缺口，如果東北電網(wǎng)能夠大量供應華北華東，既能解決東北窩電問題，提高東北火電利用率，也能緩解中東部供電缺口，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。因此，在國家能源局《關于緩解東北地區(qū)電力供需矛盾的意見》中，提出的第一條措施就是科學規(guī)劃外送通道建設，加快東北與華北華東聯(lián)網(wǎng)。
一種較為正式的解釋是，“窩電”是指發(fā)電機組、發(fā)電廠或局部電網(wǎng)由于聯(lián)結元件的限制，造成部份多余出力不能向系統(tǒng)輸送，便形成了電網(wǎng)“窩電”現(xiàn)象。在今天這個話題語境下，窩電至少包含兩層含義：一是電源富余，二是電量無法外送出去。兩者共同造成特定區(qū)域內電力供大于求的局面。國家能源局的官方表述是：“受經(jīng)濟發(fā)展增速下滑、用電需求增長放緩、裝機規(guī)模逐年加大等因素影響，近年東北地區(qū)出現(xiàn)較嚴重的電力供大于求局面，電力消納及系統(tǒng)調峰困難。”
東北窩電固然有火電機組增長過快，電源外送通道容量不足的問題，但近幾年風電的“大干快上”也是重要因素。根據(jù)國網(wǎng)能源研究院新能源信息統(tǒng)計分析平臺數(shù)據(jù)，截至2013年底東北電網(wǎng)風電裝機總量達到2080萬千瓦，其中蒙東、遼寧、黑龍江、吉林風電并網(wǎng)容量分別為748萬千瓦、563萬千瓦、 392萬千瓦、377萬千瓦，遼寧、黑龍江、吉林風電裝機容量分別占全省總裝機容量的14.2%、16.4%、15.0%，風電發(fā)電量分別占總發(fā)電量的 6.4%、8.2%、7.7%。
東北地區(qū)“窩電”現(xiàn)狀。到2014年6月底，東北電網(wǎng)裝機容量已突破1.16億千瓦，但全網(wǎng)最大負荷僅5640萬千瓦，最小低谷負荷僅3810萬千瓦，日平均最大負荷4800萬千瓦，電源負荷比達到兩倍，近一半發(fā)電設備得不到高效利用。即使考慮檢修、煤質、設備缺陷、送華北電力等因素，東北今年電力盈余至少在1000萬千瓦以上。2013年東北火電機組發(fā)電利用小時為4097小時，橫向比較，比全國平均水平低1030小時，其中遼寧省全國排名倒數(shù)第六，黑龍江省排名倒數(shù)第三，吉林省僅高于西藏自治區(qū)，排名倒數(shù)第二;縱向比較，東北地區(qū)火電機組利用小時連續(xù)7年下降，2013年較2006年5900小時的高點累計下降了1800小時，預計今年火電機組還將再下降100小時。
那么，風電發(fā)展與“窩電”之間是什么關系呢?風電享受優(yōu)先調度消納權，只要風電能夠發(fā)電，電力調度部門就會優(yōu)先安排風電上網(wǎng)，必然對常規(guī)電源發(fā)電造成擠壓，導致常規(guī)電源利用小時數(shù)降低。同樣的道理，當夏季西南水電大發(fā)的時候，火電機組利用小時數(shù)也會被水電代替。丹麥、德國和西班牙被公認為是風電發(fā)展最具代表性的歐洲國家，但是這三個國家火電利用小時數(shù)卻呈現(xiàn)不同特點：丹麥火電利用小時數(shù)維持在3000多一點的水平，2000年以來在低位維持穩(wěn)定;德國火電利用小時數(shù)相對來說還是比較高的，在5000小時左右，年度之間的起伏比較大;西班牙火電利用小時數(shù)則是呈現(xiàn)非常明顯的下降趨勢，2010年已經(jīng)不到3000小時。
為什么丹麥、德國、西班牙火電利用小時數(shù)會呈現(xiàn)如此差異呢?原因自然是多方面的，包括火電機組構成差異，電源結構差異等，但是與周邊國家聯(lián)網(wǎng)情況也是很重要的因素。丹麥、德國與歐洲其他國家聯(lián)網(wǎng)密切，盡管本國風電會對本國火電利用小時數(shù)造成擠壓，但憑借與周邊國家強大的互聯(lián)電網(wǎng)，可以確保本國火電利用率保持在一個相對較高的水平。西班牙則不同，由于位于伊比利亞半島的獨特地理位置，西班牙跨國聯(lián)網(wǎng)程度總體較弱，無法通過加大電力交換提高本國火電利用率，因此近年來火電利用小時數(shù)持續(xù)下降，甚至接近風電利用小時數(shù)。
反觀我國東北“窩電”現(xiàn)象，目前東北火電利用小時數(shù)已經(jīng)降至4000左右，高于丹麥和西班牙，低于德國，從國際比較角度看情況也不算是太糟糕。從新能源發(fā)展規(guī)律看，風電等間歇性電源的發(fā)展必然降低整個系統(tǒng)的利用率，既包括電源，也包括輸電通道。發(fā)展新能源后，絕不意味著不需要常規(guī)電源，為了彌補間歇性電源出力的不穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)中必須保持一定規(guī)模的可調節(jié)常規(guī)電源，在無風和風小時能夠迅速補上風電的空缺。也就是說，常規(guī)火電只是在風電“表現(xiàn)不佳”時承擔維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行責任，利用小時數(shù)自然會低下去。因此，隨著未來風電、太陽能發(fā)電的進一步發(fā)展，火電利用小時數(shù)降低將會是一個“新常態(tài)”。
在電力“新常態(tài)”下，我們的很多傳統(tǒng)觀念和做法可能需要作出調整。比如我們對火電機組利用小時數(shù)的看法，傳統(tǒng)觀點下低于4000就被認為是相當不經(jīng)濟的，是電力供應寬松的表現(xiàn)。那么，“新常態(tài)”下的火電發(fā)電資產(chǎn)的經(jīng)濟賬又該怎么算?僅僅靠電量電價還行不行?電力系統(tǒng)負荷/裝機比值該多少為適宜?諸如這些問題，都是需要我們不斷深化對電力發(fā)展規(guī)律的認識。
當然，對于東北“窩電”現(xiàn)象，也不能簡單地把所有矛盾都集中到風電上，這里面還有一個更大范圍內資源優(yōu)化配置問題。如果把東北電網(wǎng)放在全國電網(wǎng)這個大盤子里來看，可能問題還有別的解決途徑。東北電源裝機富余不假，而華北華東是用電負荷中心，且未來本地發(fā)展火電空間越來越小，需要大量外來電補充供電缺口，如果東北電網(wǎng)能夠大量供應華北華東，既能解決東北窩電問題，提高東北火電利用率，也能緩解中東部供電缺口，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。因此，在國家能源局《關于緩解東北地區(qū)電力供需矛盾的意見》中，提出的第一條措施就是科學規(guī)劃外送通道建設，加快東北與華北華東聯(lián)網(wǎng)。
