风力发电及光伏发电限电问题原因及建议
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油气、地矿、电力设备管理与技术
风力发电及光伏发电限电问题原因及建议
曲鹏
(中电投电力工程有限公司，上
海201100)
电脑无线热点摘要：可再生能源的开发利用是世界各国优化能源结构、保障能源安全的重要举措，近年来，我国可再生能源得到了长足发展, 与此同时，电网基础设施建设、输配售电机制等发展却比较滞后，导致了越来越严重的“弃风弃光”限电问题，本文就“弃风弃光”现 象的主要原因及对策建议进行探讨。
关键词：弃风弃光；限电问题；解决策略中图分类号：TM 61
文献标识码：A
文章编号：1671-2064(2020)22-0091-02
1. 弃风限电现状
中国风电的累计装机容量从2007年的589万k W 增 加到2020年底2亿kW ，其中，2019年国内风电装机 新增2574万kW ，比2018年同期增加了 21万kW ，同 比上升28%，创风电新增装机历史第二新高。2019年， 全国全年累计弃风电量169亿kW  • h ，同比减少108亿
k W _h 时，弃风率4%，同比下降3个百分点，继续保持
弃风电量和弃风率的“双降”。分地区看，弃风限电严重 地区的形势均有所好转，其中甘肃和新疆的弃风率分别下 降超11个和9个百分点，蒙西、吉林和黑龙江弃风率均 下降超过3个百分点。整体来看，全国弃风率超过5%的 省（区、市）仅剩3个，分别为新疆、蒙西和甘肃，弃风 率分别为14%、8.9%和7.6%，弃风电量分别达到66、 42和19亿k \^h 。从全年情况看，弃风率上半年相对 较高，但全年除5月外均控制在5%上下或以内。得益于 西藏，新疆和蒙古的独特地理优势，以及政府对新能源产 业的政策支持，中国现已成为世界上风力发电能力最大的 国家。在“十二五”期间，中国新装机的风力发
电量连续 五年保持世界领先地位。风能作为可再生能源的装机容量 继续增加，但是有效利用风能仍处于停滞状态。一些学者 甚至将风能称为“垃圾发电”，在全国许多地方都出现了 “弃风限电”的发展困境。
2. 弃光限电现状
在清洁能源占比逐步提高的要求下，光伏建设需求逐 步增长，同时受电价下调影响，导致中国光伏装机增长 快。但大型地面电站主要建设在西北地区，当地消纳能 力有限，且远距离输配电设施建设不够完善，导致电力供 需在光照资源丰富地区内部及西北内陆和东南沿海地区 之间的不平衡，进而造成严重的弃光限电问题。2019年 光伏发电弃光率和弃光电量保持双降，弃光率2.0%，同 比下降1个百分点；弃光电量45.7亿kW  _ h ，同比减少 9.2亿kW _h 。全国集中式电站弃光率为2.6%，超过5%
的省区只有西藏、新疆和青海，其中西藏弃光电量4.1亿
k W _h ，同比减少2.4亿k W .h ，弃光率24%，同比下降
18.9个百分点；新疆弃光电量10.7亿k W 'h ，同比减少 11.2亿k \l h ，弃光率7%，同比下降8.1个百分点；青 海弃光电量12.2亿k \V _h ，同比增加5.7亿k W -h ，弃
光率7%，同比提高2.5个百分点。
3.弃风弃光限电原因
3.1弃风弃光在于体制机制障碍
随着发电和输配电技术与政策的发展，诸如风力发电 和太阳能发电的可再生能源的装机容量正在迅速增加，并 且仍然需要改进用于解决该问题的系统和机制。2月5日 国家可再生能源发展中心主任王仲颖在《能源转型论坛》 提出，灵活的电网和能源互联网可以容纳各种电能。扔掉
昌平买房“风和光”不是技术问题，这是由制度机制引起的。国家 电网能源研究所副所长白建华认为，电网公司也在采取措 施供应新能源，但目前市场仍不畅通，部分风资源区负荷 低，输电线路没有建好，造成了这种局面。
中国的可再生能源“萎缩”已经持续了很多年，过去 随着可再生能源电力的波动，并网技术以及电力渠道的匮 乏被认为是主要原因。为了解决节电问题，电网公司不断 建立垂直和水平传输通道，以向资源丰富的地区供电。可 再生能源发展的问题都是制度性问题，中国可以设定明确 的能源重组目标，通过法律强制执行，企业的投资预期将 更加明确。在中国，化石能源与清洁能源之间总是存在冲 突，彼此竞争。此外，传统的发电厂和清洁能源发电厂属 于同一家发电公司，因此股权更加复杂。这造成了一个难 题，即使放弃电力并建立传输渠道，清洁能源与煤电之间 的矛盾也无法解决U 1。
3.2电力市场化程度低
由于中国的电力系统改革尚未完成，许多自备电厂不 负责调峰，也没有完善的服务机制。《可再生能源法》规 定了 “可再生能源发电的优先交付和充分保证购买”，但
收稿日期：2020-10-09
作者简介：曲鹏（1984—)，男，黑龙江哈尔滨人，硕士，工程师，研究方向：新能源产业政策、新能源项目投资和开发、新能源项目
采购与物资管理。
2020年11月下第22期总第346期龙大谷
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I油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview
是可再生能源的优先交付受到原始电力操作系统和严格的 定价体系的限制，难以实施节能优先交付等行政法规。其 次，目前，电网公司不仅拥有购销电力的专有特权，而且 还通过下属的供电机构直接
组织和协调电力系统的运行，并且电网所有权是专有的，不利于市场主体的自由公平贸 易，具有操作和传输传输的权限。
3.3可再生能源消费机制未落实
将来，随着西南和“三北”地区的风力和太阳能发电 规模的持续增长，市场消费空间将逐渐成为可再生能源消 费的最大瓶颈，以常规的“电力计划”“固定价格”“电网 垄断”等为特征的系统不再适应可再生能源的发展。风电 的“波动性”是在现有机制的框架下，仅依靠本地运营和 调度优化就不能再解决市场消费问题，而必须依靠更大范 围的市场消费。当前，中国的电力运行管理一般由省份管 理，国家能源战略制定的区域间长期电力传输计划不包括 星际和区域间电力传输，缺乏接受可再生能源的热情121。靴袜
4.弃风弃光限电问题解决策略
4.1创新调度机制，与新能源发展同步配套电网建设
有必要创新电力系统的运行机制，尤其是调度机制。可再生能源的电力开发布局需要进一步优化，以与新能源 开发保持同步。电网建设还必须使用集中式分散组合才能 满足要求。必须协调和掌握可再生能源的发展，在各个地 区之间进行合理的调度，建立符合两者利益的调度机制，在两者之间建立支撑电网设施，并进行电力传输，实施有 关政策，风能和太阳能发电的投资监测和预警机制等。
4.2利好政策不断出台刺激行业
“十三五”风电的布局是，持续加强风电消纳能力，“十三五”规划在较大的新能源开发区域内部署了规模适宜 的抽水蓄能电站，并建立了风水光发电的联合运营基地。积 极探索储能在不同场景、技术、规模和领域的商业应用，并规范相关标准和测试系统。得益于政策支持和对中国风 电市场发展前景的普遍乐观，许多投资者涌入风电设备制造 行业，造成了过热。风电制造业的激烈竞争将最终开启一个 合并与整合的时代，风电市场将更加集中于大型开发商。随 着技术的进步和规模的明显扩大，整个行业正在进入成熟稳定的产业发展轨道。近年来，中国正在积极建设智能电 网和特高压电网，并高度重视集成风电网的标准化。此 外，电网公司已达成协议，在2020年接受150GW的风电。因此，预计中国的电网连接问题将在未来几年内缓解。
4.3发展化学储能有助于解决“弃风”“弃光”难题
化学储能不受地理或气候条件的限制，能量转换效率 大于80%。随着技术的进步，价格继续下降，这是有效 利用可再生能源的有力工具。它可以用来彻底解决“弃 风”和“弃光”的问题，并在未来的能源系统中占有非 常重要的地位。目前，无论是锂离子电池还是铅碳电池，lkW•h/h的储能价格上涨约0.3元。当峰值功率和谷底 功率价格合理时，通过化学能存储将谷底功率转换为峰值 功率消耗时段，对发电，输电和功率消耗的各个方面都是 有益的。回收是化学储能电池产业链的重要组成部分，如 果采取正确的措施，可以很好地进行回收和处置以防止环 境污染。
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5.结语
如果风力发电和光伏发电在发电旺季出现产能过剩问 题，本地电网无法消纳。那么，这部分过剩的电力只能进 入电力现货交易市场，甚至将出现限电严重的问题。竞价 上网的电量只能取得较低收益，并且没有相应的国家补 贴，这将对可再生能源项目的投资回报产生较大影响。在 这样的能源背景下，为了规范和确保产业健康发展，有必 要加强标准体系，加快产业发展政策研究。同时，建议采 取循序渐进的手段，重点解决风电和光伏的局部过剩问 题，促进可再生能源的消耗，并建立水电的长期调峰机 制，促进利益共享。
参考文献
[1] 冯涛.关于风力发电及光伏发电限电问题分析研究m.中国战 略新兴产业,2018(48):30-31.
[2] 崔杨，陈正洪，孙朋杰.弃光限电条件下不同纬度地区短期光伏 发电功率预测对比分析[C].//中国气象学会.中国可再生能源学 会.第一届全国能源与气象学术会议论文集,2016.
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(SPIC Energy Technology&Engineering Co., Ltd., Shanghai 201100)
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