中國的風電裝機容量位列世界第一,但上網電量卻不足總發電量的2%。在無法短時間內解決風電并網問題的情況下,北方地區的風電大省開始嘗試用風電來提供冬季供暖能源,從而加大風電在生產地的消費量。
風電并網問題由來已久,由于風電的經濟性難與煤炭等常規能源抗衡,且跨區輸電能力不足,因此,在遠離負荷中心的風能資源豐富的三北地區,風電場普遍存在不能按照設計能力發電的問題,也就是被稱為“棄風”問題,而這個問題在最近兩年變得十分嚴重,大量的風能資源被浪費。
為解決該問題,除了加大跨地區輸送電力的辦法,近年來,各方還嘗試各種途徑加大風電場當地消納風電的能力,但成效甚微。而風電供暖則是最近獲得管理層和企業較大認可的一種方式,在經過兩年的試點示范之后,國家能源局和地方政府、風電企業開始推動擴大這一模式的嘗試。
消納風電存量新出口
自2011年7月起,國家能源局在包括內蒙古、吉林在內的3個風電場進行了風電供暖試點。其中,大唐新能源公司在吉林省白城市洮南建設了一座供熱面積為16萬平方米的蓄熱式電鍋爐示范站,安裝了9臺2000千瓦的電鍋爐,利用用電低谷時段的風電棄風電量進行加熱和儲熱,在用電高峰時段,電鍋爐停運,由儲熱系統進行供熱,從而實現為居民供暖。
該項目順應了節能和環保的供暖趨勢,與燃煤鍋爐供熱相比,電鍋爐供熱不需要運輸和燃燒煤炭,運行管理方便,清潔環保,同時,該項目還為棄風日益嚴重的風電場提供了一個消納風電的出口。
《中國風電發展報告2012》顯示,據不完全統計,2011年中國風電棄風限電總量超過100億千瓦時,“棄風”比例超過12%,全國并網機組平均利用小時數為1903小時,比2010年減少了144小時。據國家能源局統計,2011年度個別省(區)的利用小時數僅為1600小時左右。風電企業因為限電棄風損失達50億以上,約占風電行業盈利水平的50%。
進入2012年,棄風狀況更為嚴峻。這一年中國風電總裝機容量達到了7536萬千瓦,但是并網容量僅為6083萬千瓦,有20%的風電機組當年不能并入電網。國家能源局公布的數據顯示,當年全國棄風電量攀升至200億千瓦時,比2011年翻了一番;全國風電平均利用小時數繼續下降,全國平均僅為1500小時。吉林省是棄風最為嚴重的一個省。2012年風電平均利用小時數甚至下降至1400小時左右,約有1/3的電量被白白棄掉。
對于棄風的原因,國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山在接受采訪時表示,主要是因為在北方地區冬季供暖期間,風電機組運行與熱電聯產機組運行矛盾突出,致使風電機組被迫大量棄風。北方地區風能資源的特點是“冬季大夏季小、夜間大白天小”,北方風資源相對集中在冬季夜間時段,而這時正是用電負荷的低谷時段和取暖供熱的高峰時段。為了滿足建筑取暖供熱需要,熱電聯產機組需優先運行,幾乎把電力負荷的空間全部占去,風電機組被迫棄風停運。
史立山表示,“解決風電的棄風限電問題,既要積極開拓可間歇性用電的電力負荷,如供熱用電負荷,對風電的波動性進行調節,也要加強電網建設,擴大風能資源的配置范圍,提高電力系統消納風電的能力。”而推廣蓄熱式電鍋爐供熱技術是消納低谷風電的重要措施,不僅可以滿足工業生產和生活的用熱需要,而且可以解決風電棄風限電問題,減少煤炭消費,促進能源結構調整,并可有效改善北方地區的大氣質量,是一舉多得的好事情。
3月22日,國家能源局網站發布《關于做好風電清潔供暖工作的通知》,將在北方具備條件的地區推廣風電清潔供暖技術,力爭用2-3年時間使風電棄風限電的問題有明顯好轉。
機制設計:調整利益格局
國家發改委能源研究所研究員時景麗在接受采訪時表示,從消納已經存在的風電場風電角度講,風電供暖的確具有現實意義。不過,目前,從大的經濟賬來講,清潔供暖比火電供暖成本更高,需要利益格局的調整。
雖然冬季夜間用電低谷期,電價只是白天的一半,供熱公司向電網購電可使成本最小化,但使用低谷電對于供熱站來說仍存在虧損,此外還需要對電鍋爐做固定資產的投資,目前風電供暖已經是成熟技術,進一步壓縮電鍋爐的成本幾乎沒有空間,因此,風電清潔供暖取代火電以及燃煤供暖,目前還不具有經濟性,多出來的成本,必須有部門為之買單,而風電供暖示范最大的挑戰就是如何建立一個能夠讓多方共贏的機制。
她透露,目前她所了解的一個試點的模式是,風電公司承擔為熱力站投資建設電鍋爐,承擔采暖季的夜晚供暖能源的同時,減少棄風量。也就是在1500小時的平均發電小時數基礎上,允許風電場額外運行超出平均水平的小時數。電網進行相應的擴容,電價方面,當地電力公司按照低谷電價收購這部分供暖所用電量,約0.35元左右,由于存在國家對于可再生能源的補貼0.2元每度,因此,風電場可以獲得0.58元的每度電收入。
由于風電供熱成本高于燃煤供熱,時景麗表示,只有低于0.11元的電價,風電供暖才具有經濟性,因此在這種模式中,無論是電鍋爐的投資、還是風電高于燃煤供熱的成本部分,均需要有人承擔,如何分擔,則是風電場、電網、熱力公司、火電企業、政府下一步需要協調的問題。
盡管利益格局尚未確定,風電供暖還是為長期難解決的棄風問題提供了一個可能的途徑,且在環保的層面上更占優勢,因此,得到了上述各方的支持。在能源局擴大試點范圍的導向下,目前已經有多家企業明確表示進入該領域。
近日,龍源電力與遼寧省、沈陽市兩級發改委及沈陽市法庫縣政府初步達成了法庫縣20萬平方米風電供暖項目意向。龍源電力是遼寧首家進行該試點的公司,目前,遼寧省已并網風電容量約530萬左右,龍源占據了其中18.46%的市場份額。
該公司相關人士向記者透