曾因較高棄風率而被限制新增風電的三北(西北、東北、華北)地區(qū)，正在迎來新一輪風電大基地建設高潮。
三北地區(qū)擁有中國80%的風電資源，十年前就涌現(xiàn)出了多個風電大基地，但這些基地隨后幾年里卻因為高棄風率成了風電行業(yè)的反面案例。如今三北地區(qū)再次掀起大風電基地建設高潮，讓業(yè)內(nèi)人士擔憂會重蹈覆轍。
因為電網(wǎng)必須實時平衡，因電網(wǎng)消納能力不足而被迫放棄的風電，稱為“棄風”。2015年前后，三北地區(qū)的風電大基地由于外送通道短缺、當?shù)叵{不足，棄風率達到峰值，平均棄風率超過20%，部分地區(qū)棄風率一度接近100%。
本輪建設高潮從2018年12月開始，國家電力投資集團有限公司(下稱國電投)旗下內(nèi)蒙古烏蘭察布風電基地一期600萬千瓦項目獲得核準。2019年，風電大基地名錄進一步擴容，中廣核集團旗下內(nèi)蒙古興安盟300萬千瓦平價風電項目等多個大基地陸續(xù)獲得核準。
據(jù)咨詢公司伍德麥肯茲統(tǒng)計，目前中國規(guī)劃和建設中的風電項目總容量超過1億千瓦，裝機總量已接近現(xiàn)有風電裝機量的一半。國家能源局資料顯示，截至今年6月底，中國風電累計裝機量為2.17億千瓦。
圖1：三北地區(qū)棄風率變化 數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料整理
業(yè)內(nèi)人士擔憂，新一輪風電大基地的電源建設規(guī)模已大于電網(wǎng)建設規(guī)模，將再次出現(xiàn)棄風限電的情況。“未來幾年里，三北地區(qū)棄風限電將是必然的。”原中國國電集團公司黨組成員、副總經(jīng)理謝長軍對《財經(jīng)》記者說。他認為，此前“先建設后解決消納問題”的大基地模式不應該再繼續(xù)，它不利于風電產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。
風電大基地2.0
隨著中東部、南部風電資源的緊缺，以及風電去補貼的推進，風資源和建設成本均占優(yōu)勢的三北地區(qū)重新成為風電開發(fā)熱土。
與上一輪大風電基地集中在新疆、甘肅不同，這一輪風電大基地建設的主力軍出現(xiàn)在內(nèi)蒙古。伍德麥肯茲近日發(fā)布的《2020年中國風電市場展望》稱，目前中國有超過25個陸上風電基地項目處于規(guī)劃和建設中，總容量超過1億千瓦。除四川涼山風電基地以外，這些大基地均分布在三北地區(qū)，超過45%的基地規(guī)劃在內(nèi)蒙古。
內(nèi)蒙古之所以成為此輪風電大基地聚焦點，除了其具有全國最優(yōu)風資源之外，還與其在三北地區(qū)里率先擺脫紅色預警有關。
國家能源局于2017年叫停了三北地區(qū)的風電建設，將內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、黑龍江等六省區(qū)設為風電開發(fā)建設紅色預警區(qū)域，停止新增風電裝機核準。2018年、2019年，內(nèi)蒙古連續(xù)兩年跳出紅色預警區(qū)，轉變?yōu)轱L電開發(fā)橙色預警區(qū)。而甘肅，新疆直到2020年才摘下紅色預警的帽子，轉變?yōu)槌壬A警區(qū)域。
降級為橙色預警區(qū)之后，新疆、甘肅也開始醞釀建設更多的風電大基地。今年3月，新疆和甘肅分別發(fā)布了重大投資項目計劃，其中，新疆計劃投資準東新能源基地項目和新疆平價上網(wǎng)示范項目，規(guī)模超過500萬千瓦;甘肅計劃投資酒湖直流工程配套外送風電項目和通渭風電基地20萬千瓦風電場建設項目，另外還有總規(guī)模達500萬千瓦的兩個風電基地待建。
伍德麥肯茲中國風電市場高級研究顧問李小楊對《財經(jīng)》記者表示，預計從2020年到2029年，中國風電行業(yè)將有超過2.5億千瓦的新增裝機，大部分風電基地項目將集中在未來五年開建和并網(wǎng)。風電大基地項目多位于風速較好且易于吊裝的區(qū)域，度電成本較低。
三北地區(qū)擁有的技術可開發(fā)風電資源占全國的80%。截至2019年底，三北地區(qū)的裝機容量占全國70%。棄風限電的情況近幾年逐漸好轉，2019年全國平均棄風率4%，同比下降3個百分點。
三北地區(qū)的風電大基地建設卷土重來雖合乎情理，但多位接受《財經(jīng)》記者采訪的業(yè)內(nèi)人士認為，風電大基地的建設速度過快，面臨失控風險。
謝長軍表示，從中國的資源稟賦看，三北地區(qū)的確應該是風電開發(fā)的主戰(zhàn)場。但是，當前三北地區(qū)的外送通道仍然不足，風電大基地建設速度過快，必然會提高棄風限電風險。地方政府和發(fā)電企業(yè)對風電開發(fā)的熱情，要建立在具有配套設施的基礎之上，否則就會重蹈覆轍。
北京瑞科同創(chuàng)能源科技有限公司副總經(jīng)理宋軍也認為，目前三北地區(qū)風電大基地項目的規(guī)劃與建設速度過快，外送通道和當?shù)叵{能力明顯不足。但他同時認為“這些宣布規(guī)劃建設的項目，建成并網(wǎng)的時間是可控可調整的。發(fā)電企業(yè)在三北地區(qū)規(guī)劃建設風電大基地更多地是為了提前搶占資源。”
此輪大基地建設高潮，最受關注的是國電投旗下位于內(nèi)蒙古烏蘭察布的600萬千瓦風電項目。該項目是全球單體規(guī)模最大的陸上風電項目，也是國內(nèi)首個大規(guī)?？稍偕茉雌絻r上網(wǎng)示范項目，于2019年9月開工，計劃于2020年底前并網(wǎng)發(fā)電。
知情業(yè)內(nèi)人士告訴《財經(jīng)》記者，國電投在內(nèi)蒙古的多個項目所屬員工此前已調至烏蘭察布項目，該項目建設進展較為順利。消納方案此前已作出規(guī)劃，但具體落實情況不明。
國電投集團未回復《財經(jīng)》記者關于烏蘭察布項目的采訪請求。
圖2：規(guī)劃和建設中的風電項目 資料來源：伍德麥肯茲咨詢有限公司
特高壓外送真的靠譜嗎
業(yè)內(nèi)人士認為，當前以及中短期內(nèi)，三北地區(qū)的風電消納難度不亞于幾年前。
根據(jù)國家能源局的相關規(guī)定，風電開發(fā)橙色預警區(qū)域的新增風電項目，須是利用跨省跨區(qū)輸電通道的外送項目，或者落實本地消納措施的平價項目。從三北地區(qū)的電力供需情況看，新增的大基地項目大多將通過特高壓輸電線路，外送至中東部和南方地區(qū)。
特高壓輸電線路因其投資巨大、輸送效率存爭議，建設速度并不快。據(jù)彭博新能源財經(jīng)統(tǒng)計，截至2020年上半年，中國已全面投運的特高壓輸電線路共21條，總輸電能力約合1.54億千瓦。2019年，全國特高壓輸電線路的平均利用率為53%，風電和光伏占其輸電量的比重從四年前的4%增加到了13%。
圖3：特高線輸電線路分布圖資料來源：興業(yè)證券
據(jù)彭博新能源財經(jīng)統(tǒng)計，目前在建的特高壓輸電線路共7條，總輸電能力約0.45億千瓦，目標投產(chǎn)時間為今年或 2021年。另外，新基建目標下還有9條處于不同規(guī)劃階段的特高壓輸電線路，總輸電能力為0.62億千瓦，有望在2025年前投產(chǎn)。
謝長軍表示，特高壓輸電線路建設速度在加快，但與規(guī)劃中的三北地區(qū)風電大基地規(guī)模相比，缺口仍然很大。一些地方政府和發(fā)電企業(yè)在新建風電項目前，并沒有遵守先落實消納通道的原則。
除了投資巨大、效率存疑，反對者還認為特高壓輸電線路“點對點”的僵直外送模式是不可取的。僵直外送模式是指不參與本地電力平衡，也很少隨著目標地電力需求變化而調整的穩(wěn)定外送模式。
歐美地區(qū)的電網(wǎng)基本是網(wǎng)狀電網(wǎng)，幾乎不存在“大飛線式”的長距離“點對點”“點對網(wǎng)”的特高壓輸電線路。卓爾德環(huán)境研究(北京)中心主任兼首席經(jīng)濟師張樹偉對《財經(jīng)》記者表示，任何電源都應該首先并入本地電網(wǎng)，然后以網(wǎng)對網(wǎng)的方式外送，這樣才是可持續(xù)且經(jīng)濟有效的模式。
以物理平衡的視角看，大基地外送風電的輸入地并不是一直缺電，只是在某些尖峰時刻局部缺電，這意味著這種僵直外送的電力，在某些時候的價格高于其價值。因此，特高壓外送通道如果達不到設定的利用率、風電外送的實際成本將遠高于設定水平。
隨著電力需求過剩的加劇，以及風光裝機比例的提高，“特高壓僵直外送模式帶來的低效率和高成本損失將日益明顯”，張樹偉說。他認為，大基地模式屬于“強買強賣”，應立即停止。同時，要改變當前僵化的調度范式，構建“網(wǎng)對網(wǎng)”的外送模式。
新能源電力并網(wǎng)成本的上升已引起越來越多的關注。這也是未來影響風電大基地外送的重要因素。
中國人民大學應用經(jīng)濟學院助理教授鄭?認為，新能源電力的消納會對電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性帶來負面影響，產(chǎn)生更多的消納成本，這一成本將隨著新能源裝機比率的提升而逐漸增加。在肯定新能源發(fā)電的正外部性的同時，也要客觀評估其對電網(wǎng)造成的消納成本。業(yè)界應合理規(guī)劃新能源裝機、建立健康的成本分攤機制，才能更好消納新能源。
目前機制下，電網(wǎng)企業(yè)對新能源電力消納的積極性不高。為了提高電網(wǎng)系統(tǒng)對新能源的消納能力，風電大基地項目幾乎都被要求配建火電調峰機組，或者儲能項目。綠色和平資深項目主任張文佺對《財經(jīng)》記者表示，無論是配建火電還是儲能項目，都增加了大基地風電開發(fā)的成本。這樣控制了棄風率，卻違背了建設大基地項目低成本的初衷，降低了風電外送的經(jīng)濟性。
而如果不配建火電或儲能項目，棄風限電造成的損失將由發(fā)電企業(yè)自行承擔。國家能源局《關于烏蘭察布風電基地規(guī)劃建設有關事項的復函》指出，如風電投資企業(yè)在配套輸電通道工程核準前開工建設，由此造成的無法送出或限電問題由風電投資企業(yè)自行承擔相應損失和責任。
電力過剩，火電風電光電競爭加劇
特高壓外送通道的短缺可以通過時間慢慢彌補，而全國電力供應過剩的趨勢，則是風電大基地項目更難解的難題。
對于上一輪風電大基地棄風限電的原因，國家發(fā)改委原副主任、國家能源局原局長張國寶生前曾撰文稱，表面上看起來是因為外送通道的短缺，根本原因則是電力需求增長乏力。
與上一輪風電大基地建成時相比，目前全國電力過剩的狀況更加嚴峻。中國社科院兩年前發(fā)布的《中國能源前景2018—2050》報告就指出，中國的能源需求總體已經(jīng)達峰;未來30年，電力需求將呈現(xiàn)下降態(tài)勢。中國東北、環(huán)渤海、西南地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)電力過剩，未來全國電力供應將進一步過剩。
以國電投烏蘭察布600萬千瓦風電基地為例，該項目所發(fā)電量將通過500千伏交流通道跨區(qū)域輸送至京津冀電網(wǎng)，每年將為京津冀地區(qū)輸送約200億千瓦時電量。“華北電網(wǎng)本就不缺電，再接入這么多的風電，將如何消納?“多位業(yè)內(nèi)人士對《財經(jīng)》記者表示了擔憂。
中電聯(lián)發(fā)布的報告稱，2019年全國電力供需總體平衡。東北、西北區(qū)域電力供應能力富余;華北、華東、華中、南方區(qū)域電力供需總體平衡 。
李小楊表示，風電消納最大的挑戰(zhàn)就在于受電端省份并不愿意接受區(qū)外來電。向外省購買可再生能源電力所獲得的收益有限，受電端省份更傾向于投資建設本土可再生能源項目。這也有利于降低因遠距離輸電而產(chǎn)生電網(wǎng)低效運行的風險。因此，風電消納還需要各級政府以及相關部門出臺政策給予支持。
另一方面，業(yè)界希冀風電裝機的快速增長能加快替代火電的步伐，但事與愿違，今年以來，全國火電投資的增長速度更快。
圖4：2020年1到7月新增發(fā)電裝機容量 數(shù)據(jù)來源：國家能源局
國家能源局發(fā)布的全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，今年1月~7月份，火電新增裝機高達2580萬千瓦，同比新增了726萬千瓦，居所有電源新增裝機之首。
除了面對火電的競爭，風電大基地項目未來還要與東部海上風電，以及光伏發(fā)電競爭。謝長軍認為，中國海上風電成本逐年下降，有望在五年左右擺脫補貼，達到平價上網(wǎng)水平。屆時，大基地外送的風電將進一步降低競爭力。
伍德麥肯茲報告稱，中國光伏累計裝機容量將于2020年首次趕超風電累計裝機量。2019年，光伏項目的度電成本首次低于陸上風電項目。預計2025年后，光伏與風電的發(fā)電成本均低于煤電，這兩種發(fā)電技術之間的競爭將會加劇，尤其是在風資源與光伏資源豐富的省份。
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