2022年棄電率低于3%！對(duì)當(dāng)下仍然面臨棄風(fēng)棄光難題的京津冀來(lái)說(shuō)這現(xiàn)實(shí)嗎？京津冀與德國(guó)、美國(guó)德克薩斯州可再生能源需求相似，但棄電率卻大相徑庭。那么德國(guó)、德州又是怎么做到的？
京津冀是中國(guó)可再生能源發(fā)展困境的縮影
中國(guó)對(duì)可再生能源的投入以及可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量均已位居世界前列，但可再生能源發(fā)電量卻落后于其它國(guó)家。
舉例來(lái)說(shuō)，2015年，美國(guó)的風(fēng)電并網(wǎng)容量?jī)H為中國(guó)的58%，但風(fēng)力發(fā)電量卻超過(guò)中國(guó)。原因之一就是中國(guó)的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電被大量“棄用”而浪費(fèi)了。2015年，中國(guó)棄風(fēng)率高達(dá)15%，遠(yuǎn)高于2014年的8%。
報(bào)告稱(chēng)，從2011年到2015年，中國(guó)棄風(fēng)限電導(dǎo)致的電費(fèi)損失累計(jì)約510億元人民幣，因此多消耗了原本可以避免的4.3億噸原煤。
京津冀地區(qū)，2015年河北省風(fēng)電并網(wǎng)量達(dá)10吉瓦，光伏發(fā)電并網(wǎng)量2.4吉瓦。但與此同時(shí)，河北省的棄風(fēng)率約為10%，雖然稍低于全國(guó)平均水平，卻仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)際水準(zhǔn)。2015年底，張家口的風(fēng)電和光伏發(fā)電容量達(dá)到8吉瓦，并計(jì)劃到2030年增長(zhǎng)到50吉瓦。這個(gè)數(shù)字要比中國(guó)、德國(guó)和美國(guó)三個(gè)國(guó)家以外所有國(guó)家當(dāng)前的裝機(jī)總量還高。
然而，張家口本地電力需求僅有1.85吉瓦，外送能力僅5.5吉瓦。距離張家口僅200公里的北京卻仍然無(wú)法用上張家口的清潔電力，更不用說(shuō)今后五年的新增可再生能源電力將要如何消納。據(jù)報(bào)道，2014年張家口的棄風(fēng)率已高達(dá)30%。38如果不加大對(duì)輸電設(shè)施的投資，提高可再生能源消納及外送能力，張家口的棄風(fēng)情況將會(huì)更嚴(yán)重。
美國(guó)和歐洲的案例研究表明：可再生能源并網(wǎng)不無(wú)挑戰(zhàn)，但通過(guò)正確的政策引導(dǎo)是完全可實(shí)現(xiàn)的。
國(guó)際上沒(méi)有一個(gè)完美的可再生能源并網(wǎng)模式可供京津冀地區(qū)效仿。在地理距離和可再生能源需求占比方面，京津冀地區(qū)與美國(guó)的德克薩斯州和德國(guó)相似，可將二者作為參考。這兩個(gè)國(guó)際案例都說(shuō)明，通過(guò)正確的區(qū)域性試點(diǎn)和政策引導(dǎo)，將可再生能源棄電率降至1%是完全有可能的。
在可再生能源并網(wǎng)方面，德國(guó)和美國(guó)是這么做的：
德國(guó)：政策設(shè)計(jì)和調(diào)度原則
分布式能源的作用。德國(guó)的光伏發(fā)電以分布式屋頂太陽(yáng)能系統(tǒng)為主。分布式太陽(yáng)能，尤其是屋頂太陽(yáng)能系統(tǒng)的普及，意味著發(fā)電端和用電端可以近在咫尺。，確保在配電網(wǎng)層面就大規(guī)模消納了可再生能源，從而避免了發(fā)展大型太陽(yáng)能電廠(chǎng)可能需要的巨額輸配電網(wǎng)投資。
可再生能源專(zhuān)屬輸配電投資。德國(guó)風(fēng)力發(fā)電主要位于北部地區(qū)，而光伏發(fā)電集中于光照最強(qiáng)且持續(xù)時(shí)間最久的南部地區(qū)。因此，德國(guó)要實(shí)現(xiàn)可再生能源并網(wǎng)，就需要新建輸配電設(shè)施。為此，德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)路管理局(FederalNetworkAgency，F(xiàn)NA)批準(zhǔn)新建1876公里的輸電線(xiàn)路。
建立透明、活躍的日間交易市場(chǎng)。德國(guó)有一個(gè)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的日間電力市場(chǎng)，電力在需求當(dāng)日進(jìn)行交易，調(diào)度卻不是按照每日、每月或每年合同來(lái)確定。德國(guó)2006年啟動(dòng)日間電力市場(chǎng)交易，而且隨著可再生能源電力的不斷增長(zhǎng)，交易量也持續(xù)增長(zhǎng)。2011年，日間市場(chǎng)從每小時(shí)交易一次改為每15分鐘交易一次，自此，日間電力市場(chǎng)交易量已經(jīng)增長(zhǎng)了近一倍。
可再生能源平衡區(qū)統(tǒng)一調(diào)度。自2009年開(kāi)始，德國(guó)的四大輸電企業(yè)一改往日依靠?jī)?nèi)部資源平衡電力供需的做法，形成了一個(gè)共同平衡市場(chǎng)。
與歐洲其它地區(qū)聯(lián)網(wǎng)。德國(guó)電網(wǎng)與鄰國(guó)互聯(lián)，2015年凈出口電力接近9%。截至目前，可再生能源電力出口并不是德國(guó)實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)的主要原因，但今后幾年可能有所改變。歐洲正在制定覆蓋全歐的可再生能源并網(wǎng)輸電規(guī)劃。
德克薩斯州：制度改革以及輸電項(xiàng)目投資的新方式
德州的棄風(fēng)率從2009年的17%降至2014年的0.5%以下，主要?dú)w功于2011年至2013年末逐步建設(shè)完成的新輸電線(xiàn)路。
德州的主要經(jīng)驗(yàn)有以下3點(diǎn)：
修改法律規(guī)定，加快可再生能源專(zhuān)屬輸電項(xiàng)目的投資。值得注意的是，德州放棄了對(duì)新輸電線(xiàn)路利用率的要求，代之以3%的棄電率上限規(guī)定。
交易活躍、透明的日間電力市場(chǎng)，鼓勵(lì)可再生能源發(fā)展。德州電力市場(chǎng)交易間隔短至5分鐘，更符合風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電的瞬變性特點(diǎn)，降低了可再生能源電力并網(wǎng)成本。
統(tǒng)一的調(diào)度和平衡區(qū)域，在全州范圍內(nèi)平衡電力供需，確保清潔能源能夠以最低成本輸送給用戶(hù)。這種做法不但促進(jìn)了可再生能源的優(yōu)先使用，而且還向市場(chǎng)發(fā)出信號(hào)，有利于今后輸電和發(fā)電項(xiàng)目的投資。
從德國(guó)和德州的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，京津冀地區(qū)也有望提高可再生能源并網(wǎng)率，改善空氣質(zhì)量，提高非化石燃料發(fā)電比例。因此，保爾森基金會(huì)建議，與其將小范圍的張家口列為可再生能源示范區(qū)，不如擴(kuò)大到整個(gè)京津冀地區(qū)，開(kāi)展可再生能源并網(wǎng)試點(diǎn)，將可再生能源豐富的張家口市與區(qū)域內(nèi)電力需求旺盛的中心城區(qū)連接起來(lái)。
