外输不畅:吉林风电有劲无处使

  8月下旬,记者随中华环保世纪行采访团进入吉林,就可再次生产的能源利用状况做采访。从长春出发,沿302国道一路向西,穿过一望无际的黑土地,便进入了科尔沁草原,美丽的白城市就坐落在那里。在赶往白城的高速公路两侧,印有中国国电、中广核等标识的风机不时跃入眼帘。

  据吉林省能源局提供的资料显示,2005年,吉林省风电并网装机仅7.9万千瓦,到2012年底,风电装机达到329.88万千瓦,年均增长70.4%。吉林省能源局副局长郑建林称,发展形势喜人,但这样的上涨的速度同样给吉林省带来了很大的压力,大量的电卖不出去。

  由于国家在相关配套政策措施以及输电线路建设上还并不完善,在郑建林看来,中国的可再次生产的能源发展的步子有点快,电是个特殊产品,一旦发出来就没法储存。他认为,当下最紧迫的就是解决风电企业的电力消耗问题。

  位于吉林西北部的白城市,与内蒙古、黑龙江交界,素以多风著称。目前,整个白城地区聚集了五大电力集团、中广核等央企,以及华锐风电、三一电气等大型非公有制企业。按照白城市的规划,其风电装机容量将占吉林省总规划装机容量的70%以上。

  国家能源局《新能源产业振兴和发展规划(草案)》拟订的7个千万千瓦级风电基地和中电联确定的8个千万千瓦级风电基地,其中就有白城基地。

  前不久,白城市又被国家发改委批复为全国惟一的风电本地消纳综合示范区。这是首个从国家层面全面系统支持吉林风电发展的政策文件。国家给出的这个政策看上去很美,实际上在白城市的头头脑脑们看来,犹如一块砖压在胸口上,嘘不出一口顺畅气儿。

  随着白城地区风电企业的大批入驻,在冬季供暖高峰期电网调度资源紧张,这块风水宝地很快也成了全国弃风限电的重灾区。此前,中国风能协会公布的多个方面数据显示,2012年中国风电限电超过200亿千瓦时,比2011年增加近一倍。弃风限电所导致的大面积亏损,也致使不少风电企业深陷其中。

  一边是鼓励发展,一边是大量多余的电卖不出去,这样的发展实在有些尴尬。在这样的前提下,让白城自己想办法就地消纳掉多余的电量,的确是一件很伤脑筋的事。

  无边的绿色簇拥而来,道旁树、玉米林、辽阔的草场,散落其间的牛羊,若隐若现的房屋,仿佛电影中常见的欧洲乡村,让人怎么也无法与“八百里瀚海”,“一年一场风,从春刮到冬”的景象联系到一起。

  正值初秋季节,记者一行不住地赞美这里的绿色景观。但据当地人称,这其实是一个不太真实的白城。白城风大时常扬起漫天尘土,让人印象非常深刻。多年前,当地人称“吴大舌头”的军阀吴俊升,就曾对部下戏言“一进洮南府,先吃二两土”。正因白城特殊的地理位置和自然条件,不仅让它成为军阀必争之地,也让它成了风电企业们眼中的风水宝地。

  地处内蒙古、黑龙江、吉林三省区交界的白城,因为属北方干旱地区,风沙大,土地盐碱化严重,搁在一般年份,沙土飞扬、盐碱遍野才是真实的写照。但由于近几年,特别是今年雨水多,黄沙和盐碱地都被绿草覆盖,所以记者看到的就“只有绿色”了。

  两年前,吉林省风电基地启动暨安白景观带新艾里风电场奠基仪式在白城的大安市举行。华能、国电等电力央企全都进驻白城。而计划投资80亿元的安白风电景观带工程,沿路将开发建设新艾里、来福、红岗子、舍力、乐胜5个景观风电场,装机总量75万千瓦。当地媒体称赞,吉林西部不久将形成壮观的“风电长廊”。

  据介绍,之所以选择白城作为千万千瓦级风电基地,一是因为白城在上世纪90年代末就开始了第一台风机并网发电,创造了多个风电发展史上的第一,是全国最早“吃螃蟹”的地方之一;二则因为当地风资源及风电场建设条件比较好,海拔较低,空气密度大,风速较为稳定,盐碱荒地多,开发成本相比来说较低,且适合集中开发。

  从1999年吉林省首个风电场——通榆同发风电场3.06万千瓦并网发电,截至2012年末,白城风电并网发电规模达238.5万千瓦,占整个吉林省329.88万千瓦风电并网装机容量的70%;在投产累计28座风电场中,白城占了17座。

  但是,这样一份优秀的成绩单,离白城千万千瓦级风电基地的最终开发目标依然很远。根据《吉林省千万千瓦级风电基地规划》,白城最终装机容量可达1709万千瓦。据白城能源产业办公室提供的数据则显示,白城可开发风电场面积为6865平方千米,风电装机容量可达2280万千瓦,年可发电460亿千瓦时。

  为了达到既定目标,继续保持风电装机容量迅速增加,吉林省雄心勃勃地加快了把白城风电基地打造成名副其实的千万千瓦级风电基地的步伐:吉林省新能源“十二五”开发计划要求白城市在“十二五”期间增加725万千瓦的风电装机,届时风电装机容量将接近1000万千瓦。按照这一规划,“十二五”末,白城风电产业产值将超过200亿元。

  事实上,在国家提出打造若干“风电三峡”的呼声下,吉林省便在全国率先制订了省级风电发展规划,并明白准确地提出要把以白城市通榆县为核心的吉林西部地区,打造成全国最大的风电基地和全省风电装备制造基地。从那时起,一股风电建设旋风就在吉林西部的白城不断刮起。

  但好景不长。无论是景观工程,还是发展清洁风能的战略,吉林都难以回避风电利用小时数不断下降这个不争的事实。今年初,国家能源局下发的文件显示,2012年东北四省区风电利用小时数全部走低。其中,吉林最低为1420小时,同比减少190小时,与4年前相比则下降了743小时。毫无疑问,吉林已成为风电弃风限电的“重灾区”。

  中国风能协会秘书长秦海岩表示,去年全国有的地方弃风达到40%~50%,平均达到了20%~30%,盈利肯定是不可能的。而按照他的估计,去年整个风电行业的盈利水平不会很高,几乎是处于亏损的边缘。

  记者在白城华能洮北青山风电场了解到,弃风限电让工作在这里员工有些难过。记者看到,这个风电场的职工明显没有记者见过的火电厂职工那么春风得意。因为企业长期亏损,他们的工资收入长期处于较低水平。

  “弃掉的都是钱哪!”企业遭受损失让这里的职工对自己的收入增长缺乏信心。而担心收入的不仅是员工,还有企业对业绩的考核。

  华能洮北青山风电场前期项目经理陈新和记者说,东北地区、西北地区以及内蒙古这“三北地区”的可利用风能储量约占全国资源的80%以上。然而,这一些地方有一个共同的特点,那就是冬天极为寒冷。因此,冬季期间因保证供暖形成的“弃风”现象成为制约风电发展的重要因素。

  吉林省能源局新能源处处长刘占文介绍,由于当地电源结构不合理,该省冬季弃风率达到30%以上,资源得不到有效利用。

  按照资源情况去看,我国的风电分4个区域,实行0.51元~0.62元不等的4个电价,在这种电价下,每年实现2000小时~2200小时满负荷发电,才能实现10%的盈利。一旦弃风限电,就难以满足发电负荷。

  本来风电机组装机规模越大,其盈利能力也就越大。但是,由于“弃风”现象的严重,实际的情形是白城风电企业普遍亏损。现在,白城风电产业界对于风电发展越来越心里没底了。

  据白城市政府提供的多个方面数据显示,2012年,白城全市风电发电量为28.8亿千瓦时,占全市总发电量的34%,风电利用小时数仅为1407小时,与可行性研究报告中设计的年发电2100小时相比,全市风电场全年弃风在30%以上。特别是冬季供热期,受热电联产机组“保热调峰”的影响,风电场弃风率在50%以上。

  华能洮北风电场负责人说,2013年上半年,在风况同比有明显提高的情况下,吉林风电平均利用小时数也只有837小时,仍然处于全国最低水平。这位负责人称,吉林省风电自身消纳能力不够,而相邻省份又电量富裕,通过东北往华北的电力通道外送的电量很少,造成窝电严重。作为千万千瓦风电基地之一,吉林继续发展风电遇到了瓶颈。

  这位负责这个的人说,由于发电受限,可利用小时数低,企业面临亏损,经测算,洮北风电场盈亏平衡点在1560小时左右,如果今年平均利用小时数(含送华北交易)在1500小时以下,企业经营将延续去年以来的亏损状态。

  新能源是国家能源结构调整的重要的方向,面对愈加严重的弃风限电现象,舆论的枪口理所当然地直指电网。

  对此,电网公司也是满腹委屈。“风电场开发企业的自主性更大,但电网的建设需要全盘考虑和层层审批,不能说风电企业竖了几个风机电网就能跟过去,电网建设需要一个过程。”国家电网能源研究院新能源研究所所长李琼慧这样解释。

  对于风电场的无序开发,也是电网颇为无奈的事。不仅是在吉林白城,在全国别的地方同样如此。有的风电开发商为了规避发改委审批,把一个40万千瓦的风电场拆分成8期。此前依规定,5万千瓦以上风电项目由国家发改委核准,5万千瓦以下则由省级发改委核准。

  “有些风电企业为了圈占风场,甚至会通过关系找到省级领导,拿着批条直接找到我们地方政府,要求开发风电场。”白城当地的政府人士称。

  吉林省能源局副局长郑建林说,不论风场开发给电网公司带来多大的烦恼,电网都偏爱火电,这是行业内公开的秘密。风电本身就具有波动性,没有火电稳定,增加了调度的难度。发展风电对电网公司没有效益,而且增加不必要的成本。

  事实上,中国的弃风限电由来已久,在2007年便埋下了伏笔。《可再次生产的能源法》正式实施仅一年,就进行了关键性修改,可再次生产的能源发电“全额”收购更改为“保障性全额”收购。自此,弃风有了操作空间。

  据业内人士透露,“更改后的法规对关键词‘保障性’没有解释,缺乏定量,现实中不仅难以核查,更难以监管,但却有一个天然的执行者,电网公司操作”。业内认为,其后果就是造成“弃风限电的经常性及随意性”。

  与此同时,国内现有的计划电量模式,则是阻碍弃风限电的另一主要的因素。专家解释称,目前,我国的电网调度模式是“日前调度”,也就是说前一天确定次日的发电量,一旦确定就不能随意改动,但风电的随意性让预测时常会出现偏差,弃风限电也成了情理之中的事。

  由于白城风电并网发电规模占到了吉林省风电并网装机容量的大多数,所以吉林省电网之于风电的关系,大致上也就是白城电网和风电之间的关系。

  发了电送不出去等于发电能力浪费。既然如此,为什么还要不顾一切大规模发展风电呢?采访期间,记者看出,可能出于对地方政府的尊重,风电企业和电网企业都有意无意回避了这一问题。

  据一位电网企业内部的人说,根据欧洲的经验,当风电装机占比较大时,电网规划原则、冗余水平、建设标准和适应性要重新考虑,同时将带来大规模的电网投入,从这个意义上,吉林省现在的电网并不具备全部接入大规模风电的能力。他们很困惑,将来面对更大规模的风电,电网企业怎么办?

  初秋的长春,已经逐渐上来些许凉意。夜晚的大街上,有人已穿上了夹衣。陪同记者一行采访的吉林省人大环资委的负责同志称,今年夏天他们家里几乎没怎么开过空调。长春的寒气肯定来得要早一些,再有个把月,吉林将迎来漫长的寒冬。

  当地人称,吉林的冬天一般从当年10月到来年4月,气温最低可达零下30多度。供暖自然成了当地的头等大事。在白城当地供暖期一般都在170天左右。

  据吉林省能源局副局长郑建林介绍,冬季是风电最好的时候,“三北”地区又恰逢供暖期,而当地以火电为主电源结构单一,抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%,此时由于供热机组比重大,基本没调峰能力。

  与世界几大风电国相比,2%的调峰能力确实较低。在全球风电装机顶级规模的几个国家中,西班牙的快速调峰电源比重达34%,是风电的1.7倍;美国高达47%,是风电的13倍。

  郑建林称,按照气候规律,北方风资源相对集中在冬季夜间时段,而且下半夜的风比上半夜更大,而这时正是用电负荷的低谷时段和取暖供热的高峰时段。为满足建筑取暖供热需要,热电联产机组需优先运行,几乎把电力负荷的空间全部占去了,风电机组被迫弃风停运。

  来自国家能源局的多个方面数据显示,2012年吉林省电网直调装机容量为1932万千瓦,其中供热机组为1278万千瓦,最大用电负荷为875万千瓦,最小用电负荷仅为397万千瓦,在用电低谷时段就没有风电的运行空间,致使全省风电运行只有1420小时,1/3的电量被白白弃掉。

  在这种情况下,为减少弃风限电只可以通过压减火电负荷来实现。而此前国家颁布的《可再次生产的能源法》和《节能调度办法》规定是优先发展可再生能源。也就是说,若遇到这种冲突理应先停火电,后停风电这种可再次生产的能源,但现实的局面是,风电必须给火电调峰让路。

  对此,有风电专家称,现在常以取暖需要保障火电发电为由,限制风电发电的做法,实际是利益问题。如今,东北一些地方在搞风火交易,只要风电愿意发电利润与火电分成,火电可以让渡一部分发电份额。如果再不落实《可再次生产的能源法》里规定的“全额收购可再次生产的能源的电量”解决风电弃风限电,风电企业将面临很大问题。

  目前,北方城镇民用建筑面积约90亿平方米,其中70%采用集中供热方式采暖,其余为分散采暖或无采暖设施。集中供热系统的热源一半由热电联产方式提供,另一半由燃煤、燃气锅炉提供,每年建筑取暖的煤炭消费量约1.6亿吨标煤。此外,广大农村地区冬季采暖的能源消费量也很大,很多地方也以燃煤为主,而且效率更低,污染物排放更多。

  吉林白城为确保居民供暖,当地的火电厂仍旧需要从周边省区运煤。而远在300多千米外的霍林河煤矿则是煤炭的主要来源地。“一边是大量的清洁能源风电白白浪费,一边是满足燃煤机组发电供热消耗煤炭,这是既矛盾又无奈的事情。”当地人士感慨道。

  尽管风电发展面临诸多掣肘,但是,在白城市政府看来,白城千万千瓦级风电基地的建设,却意味着发展的机遇以及城市地位的提高。

  风电产业慢慢的变成了白城新的最大的经济增长点,随着华能、国电、大唐、华电、中电投、中广核、中材、华锐、歌美飒等著名企业的陆续进入,不但实现了风电的产业规模化开发、基地化建设以及设备的本地化生产、一体化配套,而且本地工业增加值、税收和就业率也都大幅提升。

  同时,在这一过程中,白城的定位仿佛也日渐清晰。白城自称是东北中部、吉林省西部的绿色能源中心,其副市长徐建军在接受各个媒体采访时称,白城“不仅是东北电网的中部支柱,而且也是东北三省和内蒙古的电力负荷中心”。

  或许,这正是地方政府能不顾质疑声依旧全力推动风电大发展的原因。不过,此种努力相当长时间里可能只会停留于“看上去很美”的一厢情愿。

  当然,白城火电供应能力过剩也是白城“弃风”一个很重要的原因。而且,对于期待首先立足吉林的白城风电而言,与火电竞争也不局限于白城,而是整个吉林省“闲置近1/3”的火电。

  知情的人偷偷表示,吉林有的火电机组发电平均小时数才3000左右,“还不如沿海经济发达地区的风电机组”。所以,现在,白城乃至吉林省风电界努力的重点都是在提高风电消纳潜力和效率上。

  面对弃风限电带来的影响,各大发电集团开始调整布局战略。其中,龙源电力做出了“上山、下海、进军低风速”的“非限电”战略,以避限电困扰;风机制造商更加陆续开发适合不一样的区域的风机;国家能源局也在各地做试点,力图在2013年打破弃风“魔咒”。

  而国家力推的措施便是风电供暖。早在两年前,国家能源局便在吉林白城的洮南市进行风电供暖的示范。2011年冬,由大唐新能源负责的9台蓄热容量为150吨的瑞特爱高温水蓄热电锅炉,为辖区16.3万平方米的居民提供着源源不断的热能。

  据介绍,风电供暖的基础原理就是采用蓄热电锅炉替代燃煤锅炉制热,电锅炉在夜间电网负荷低谷段用电制热,并将多余的热能蓄起来。蓄热电锅炉原则上白天不用电,利用夜间蓄的热能满足白天供热需要。这样做才能够增加电网负荷低谷段用电量,从而为风电并网运行提供负荷空间,增加风电在当地电网消纳的比例。

  根据该示范项目运行情况测算,每20万平米的供热面积需要配置2万千瓦左右的蓄热式电锅炉,需要的供热电量约为2000万千瓦时,如果采取同步调度的技术手段,可以消纳10万千瓦风电场10%左右的年发电量。目前,我国北方很多地区仍依赖燃煤小锅炉采暖,吉林省尚有超过一半的建筑(约2.3亿平方米)依靠燃煤锅炉供暖,其中依靠燃煤小锅炉供暖的建筑面积超过4000万平方米,如果全部用风电清洁供暖替代,可以新增消纳风电40亿千瓦时。

  继吉林洮南风电供暖项目示范之后,国家能源局下发《通知》,鼓励新建建筑优先使用风电清洁供暖技术,支持利用风电清洁供暖技术替代已有的燃煤锅炉供热,计划今年在弃风最严重的吉林省白城市扩大示范规模,让当地主要风电企业每家都做一个风电清洁供暖项目,以解决风电弃风的问题。

  事实上,我国北方地区风能资源“冬季大夏季小、夜间大白天小”,这恰恰是工业用电低谷时段和居民取暖供热的高峰时段,而蓄热式电锅炉等技术也解决了风电供暖的技术瓶颈,因此,在北方推广风电供暖是可行的。

  据统计,目前吉林全省供热面积为4.16亿平方米,其中热电联产供热面积1.88亿平方米,大型区域锅炉供热面积1.7亿平方米,小型锅炉供热面积5000万平方米。如果将现有小锅炉供热改为电蓄热锅炉供热,在冬季供暖期将可增加500万千瓦的电力负荷,消费电量60亿千瓦时,相当于节约200万吨标煤的煤炭消费。

  也就是说,如果在北方地区的城镇实施“以电代煤”供热工程,把燃煤小锅炉供热改造为电蓄热锅炉供热,每增加100万平方米的电锅炉供热面积,就能增加有效电力负荷10万千瓦,节约燃煤4万吨标煤,从而促进“暖房子”工程在解决热源供应方面取得前瞻性突破,这将使得清洁的风电进入千家万户。无论是政府高层还是普通老百姓,都对风电供暖有很大的期许。

  从目前来看,“弃风供暖”项目被公认为是白城风电消纳中的一个亮点。2011年,白城洮南市和大唐集团合作开展了洮南市热电厂小区的清洁能源供暖示范项目。据大唐新能源吉林省公司的负责的人介绍,虽然此项目单从供暖环节看有亏损,但考虑风电增发带来的利润,算总账是不亏的。

  除了推介“弃风供暖”项目之外,白城市还正准备开展电气化城市创建活动。这一活动将在城市采暖、家庭厨房、城市交通和城市亮化等方面出台相关优惠政策,以鼓励用电。据测算,每年就地消纳风电量可达4.55亿千瓦时。

  此外,白城还在谋划建设清洁能源消纳示范区,通过国家和吉林省给予的优惠政策,吸引能源密集型企业前往白城投资。根据这一规划,2012年~2016年,白城市每年拟引进3到5个能源密集型项目,年均消纳20亿千瓦时的电量。目前,白城市正在与中铝集团一个电解铝项目进行对接。

  还有“田间电网“的建设则是另外一条消纳之道。按照吉林省增产百亿斤粮食的规划,白城市将增加200万亩的水田,水田总面积将达到400万亩。目前,农民多用柴油机抽水灌溉,如全改用农灌电机井灌溉,则可新增用电3.6亿千瓦时。

  为了让白城风电最大限度地满足上网需求和消纳需要,无论是吉林省电网还是白城供电公司,都在减少风电上网对电网运行不确定影响的前提下,从稳控、协调、科学技术进步等方面做出了巨大努力。

  据了解,从2012年6月起,作为国家风电并网调度试点,吉林省电力调度控制中心制定了《月度吉林省风电有序调电原则》,根据全省28个风电场的性质、历史,以及风电功率预测、运行管理等原则和评分项目,建立了一套相对公平的受限情况下风电上网调度指标体系,排在前面的,后限电,排在后面的,先限电,通过设定受限风电的上网规则,保证了风电上网的合理、有序。

  风电企业对于电网的这些努力虽然表示了肯定,但同时也都认为,其作用仍然有限,特高压才是白城千万千瓦级风电基地发展难题的惟一解决之道。

  “建设大容量、远距离的特高压输电通道,已是解决当前吉林省乃至整个东北区域风电消纳和送出问题、促进风电发展的不二选择和当务之急。”在今年全国两会期间,全国人大代表、吉林省电力有限公司总经理闫少俊就提出了这样的建议。

  “近年来,快速增加的风电装机容量使吉林电网面临如何确保安全稳定运行和有效消纳风电的课题。”闫少俊表示,吉林省并网风电已超越水电。2012年,吉林电网风电“最大电力占比”和“日最大发电量占比”两项指标屡创新高,位居全国第二,已超过西班牙等西方发达国家水平。依照国家可再次生产的能源“十二五”规划,吉林风电装机2020年将达到1500万千瓦。

  闫少俊认为,风电的消纳外送问题已成为制约吉林省风电发展的“瓶颈”。在吉林省内用电负荷小、系统调峰容量低的情况下,风电装机容量的迅速增加,使被迫“弃风”的现象慢慢的变多。吉林省政府提出,到2015年和2020年风电装机规模将分别达到1000万千瓦和2000万千瓦,吉林省自身风电消纳能力远不能够满足风电大规模开发需求,届时将有大量富余风电,迫切地需要将富余电力输送到负荷中心。

  “同处于东北地区的蒙东、辽宁和黑龙江等省(区)的风电资源和火电资源都较为丰富,仅靠区域内负荷,无法消纳各省富余电力。”闫少俊称,而现有惟一的跨区外送电力通道高岭背靠背直流工程已满载运行,不能够满足东北地区风电跨区外送至“三华”电网的需要。

  闫少俊说,工程科研和生产实践告诉我们,电网电压等级越高、网架结构越强、规模越大,输送和配置资源的能力就越强,技术经济优势就越明显。而特高压输电具有输电容量大、送电距离长、线路损耗低、工程投资省、走廊利用率高和联网能力强等显著特点,正适合作为东北电力跨区远距离外送通道,实现吉林风电资源在更大范围的优化配置。

  闫少俊认为,通过合理规划,科学布局,建设特高压输电通道,可将集中于吉林省西部的风电资源与蒙东地区陆续开发的火电资源按照合理比例打捆外送至华北电网,实现“北电南送”。由此,可大幅度提高线路利用效率,同时明显降低风电带来的调峰压力,极大地促进吉林省风电资源的充分开发和有效利用。

  闫少俊建议,当前,需要将发展特高压纳入国家能源发展“十二五”规划、电力规划和电网专项规划,并出台相应土地使用等方面的优惠政策,加大对特高压工程建设的支持力度。同时,可将吉林风电和蒙东煤电打捆外送特高压输电工程列入重大基础设施建设规划,从根本上解决吉林省风电消纳问题,促进吉林风电产业科学健康发展。□