在人們對能源安全、氣候變化與本地環(huán)境質(zhì)量的關切下，提高波動性可再生能源在能源體系中的比重，成為世界各國的共同選擇。我國風力發(fā)電的發(fā)展經(jīng)過較長時間的技術與經(jīng)驗積累，從2005年開始迎來爆發(fā)式發(fā)展。在標桿電價體系的支持下，裝機容量連續(xù)多年翻番式增長，到今年底，裝機容量預計將達到8000萬千瓦。

但是，在裝機迅速增加的同時，也暴露出很多的問題，最為突出的是風電的實際利用小時數(shù)與設計小時數(shù)差距較大，由于風電并網(wǎng)困難造成的“棄風限電”日益嚴重。風電的發(fā)展有容量而沒電量，可以說背離了其發(fā)展的初衷，造成了投資的巨大浪費，也給風電業(yè)主帶來并將繼續(xù)帶來巨大損失。這一問題的出現(xiàn)引發(fā)了很多方面的思考與解讀。

對風電接入電網(wǎng)的幾點共識

經(jīng)過過去的實踐與經(jīng)驗總結(jié)，人們對風電的特性認識的越來越清楚，并且形成了幾點共識，這些共識包括：

(1)風電接入電網(wǎng)需要接入成本，越偏遠的地方，其接入成本越高。

(2)不同于傳統(tǒng)的可控機組，風電的出力具有隨機性與間歇性，數(shù)值天氣預報為基礎的預測也總是有偏差的，這意味著風電接入電網(wǎng)，增加調(diào)峰備用需求，給系統(tǒng)運行增加額外困難，意味著更高的成本與調(diào)度難度。但是這種增加是程度上的，而不是性質(zhì)上的。原有的需求波動也具有這種特性。二者沒有本質(zhì)的區(qū)別。

(3)風電的補貼不是獎勵，而是創(chuàng)造對傳統(tǒng)化石能源(同樣包含大量補貼)的公平競爭環(huán)境。核電在研發(fā)試驗階段存在大量的公共資源補貼(有研究指出，從1974年到2005年，所有的公共R&D有半數(shù)流到了核電領域，在能效提高領域的支持還不如核能一項)，火電的環(huán)境破壞成本并沒有納入決策框架，也相當于一種“隱性補貼”。

取消或降低“標桿電價”為時過早

目前，由于風電限電造成風電場利潤水平大幅下降，與此同時，受困于歐洲疲弱的碳市場，CDM收益也大幅下降。風電場的收益狀況很不樂觀。

政府政策的目標，是要取得較高的可再生能源發(fā)展目標，以及通過這種經(jīng)驗積累以及需求拉動，促進產(chǎn)業(yè)的技術進步與成本下降，從而盡快擺脫補貼的狀態(tài)。但是，目前，標桿電價的改變是不合時宜的。對于風電業(yè)主而言，一個確定性的預期是至關重要的，它關系到企業(yè)投資需要的投資收益率的高低。要實現(xiàn)同樣的目標，如果政策穩(wěn)定，企業(yè)投資收益的風險溢價就比較低，那么總體的成本反而可能是最小的。目前需要著力解決的，是增量成本如何通過擴大基金支持強度(比如提高可再生能源附加標準)來消化的問題。

并且，筆者認為，中國風電光伏設備產(chǎn)業(yè)的“產(chǎn)能過剩、重復建設”問題跟標桿電價支持政策無關。這一激勵政策并不會給間接的設備制造商帶來任何“確定性”收益，制造商面臨的競爭是很激烈的。這種情況下，制造商的大幅度擴張，跟傳統(tǒng)中國其他行業(yè)，比如鋼鐵、甚至基礎設施行業(yè)的“產(chǎn)能過剩”無異。那些行業(yè)是不存在類似標桿電價制度的。這是中國經(jīng)濟發(fā)展的模式與體制問題，需要更多的從政府與市場關系中找答案。

所謂“統(tǒng)一規(guī)劃”難以解決風電“棄風”問題

有人建議“統(tǒng)一”風電與電網(wǎng)的“規(guī)劃”，筆者對此持完全不同意見。照此理解，似乎是風電的發(fā)展節(jié)奏與規(guī)模要按照電網(wǎng)能夠提供的“能力”安排。那進一步的問題就是，電網(wǎng)能夠提供的“能力”是如何確定的?如果風電與電網(wǎng)需要“統(tǒng)一”規(guī)劃，那風電與設備制造需要不需要，設備制造跟螺釘螺母需要不需要?

“統(tǒng)一規(guī)劃”政策上的根本問題，是混淆了“風電”發(fā)展的“目標”與“途徑”，混淆了短期與長期。風電目標的確定，應該基于節(jié)能減排目標的需要。風電目標要實現(xiàn)，其他的條件，包括技術能力、生產(chǎn)能力、接網(wǎng)進度、充足的調(diào)峰備用資源都是需要進一步提升的“條件”。對于一個具體的風電項目，的確電網(wǎng)接入與風電建設是“統(tǒng)一”的。事實上，電網(wǎng)接入是風電建設可行性報告的重要一節(jié)內(nèi)容，這是短期具體建設項目層面的內(nèi)容。而從中長期來看，電網(wǎng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、特點都在變化，電網(wǎng)作為公共基礎設施，需要作出改變以適應風電的發(fā)展。

“統(tǒng)一規(guī)劃”從理論上也不具有可行性。光風電一個內(nèi)生的變量其不確定性都非常之大，所有電源形式的內(nèi)生如何去確定各自的發(fā)展規(guī)模與節(jié)奏?在理論上，的確是可以基于成本最小方案來模擬，但是理論本身的完備在數(shù)據(jù)與約束的模糊性下求變幾無作用。環(huán)境約束如何選取，排放成本如何評估，各種電源全成本(而不僅僅是財務成本)如何衡量都是個大問題。在筆者看來，風電的全社會成本比火電要小得多，如果按照這種方法論，火電的份額應該是零。

過去，我國曾經(jīng)出現(xiàn)過大量的4.95萬千瓦的容量現(xiàn)象。究其原因，在于規(guī)避中央政府的審批。有人將這一現(xiàn)象看做“無序發(fā)展”的亂象。那么試問：如果沒有這個“口子”，最初的可再生能源“十一五”規(guī)劃得以嚴格執(zhí)行，那中國2010年的風電裝機規(guī)模也就500-1000萬千瓦，風電機組能否取得如此大幅度的成本下降?1000萬千瓦風電可能不會有“棄風”問題，但是風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要滯后太多，陷入“自我鎖定”的困境當中。正如對“計劃經(jīng)濟”的形容一樣，“計劃經(jīng)濟的確沒有經(jīng)濟危機，因為它每天都是危機”。

風電具有“電力市場”下的市場價值

以德國電力市場為例，所有的發(fā)電類型參與競價，根據(jù)他們的運行成本，大部分不處于邊際的電廠可以獲得額外的利潤，補充其固定成本?？稍偕茉磪⑴c市場定價，因此，在某些需求低谷階段，可再生給出了零、甚至是負的價格。這對于市場價格的壓低具有決定性作用。這是有效電力市場中風電等低運行成本電源的市場價值所在。

目前，德國的上網(wǎng)電價，只有5歐分/千瓦時左右，在人力、設備成本都高出很多的情況下，這跟我國東部地區(qū)已經(jīng)非常接近。電力市場競爭帶來的價格下降作用明顯。

如果存在電力市場，風電等低可變成本電源在市場報價中的優(yōu)先地位，會極大的發(fā)揮其市場力，將運行成本(主要是燃料成本)高的化石燃料發(fā)電推到邊際市場，直至導致后者退出市場，成為“落后的要被淘汰的產(chǎn)業(yè)”。我國的電力市場的缺失使得可再生能源的這種市場價值無從發(fā)揮，也從一個側(cè)面證實，目前棄風限電問題更多的是政策(平均調(diào)度資源)、機制(缺乏競爭性上網(wǎng)，缺乏輔助服務市場)與體制問題。

“棄風”的短期解決之道

短期內(nèi)，電力系統(tǒng)的調(diào)峰備用機組不可能迅速增加，而缺乏價格信號也使得“調(diào)度”風電資源無利可圖。分析幾個“棄風”的重災區(qū)，可以發(fā)現(xiàn)，其傳統(tǒng)的煤電機組的利用小時數(shù)仍舊高達3000-4000小時以上。需求不旺這一現(xiàn)象在電力市場環(huán)境下是不可想象的。究其原因，在于我國調(diào)度體系中仍然維持的所有機組“平均上網(wǎng)小時數(shù)”的僵化政策，并且省級政府具有巨大的自由量裁權。

調(diào)度規(guī)則如果不能改變，其他的“棄風”措施基本無用，特別是遠距離輸送的技術措施。一方面，其建設周期也很長，另一方面，即使建成了，面臨著火電機組的“占位式”擠壓，如果沒有充足的電力需求，受入風電地區(qū)也很難有消耗風電的空間。改變調(diào)度的排序規(guī)則，模擬市場競價行為，是解決風電棄風的“短期”應對措施。

智能電網(wǎng)與超級電網(wǎng)不“兼容”

在如何解決可再生波動性輸出的問題上，各國的思路與方式并不相同。美國2008年推出智能電網(wǎng)(SmartGrid)戰(zhàn)略，核心在于智能電表與分布式存儲技術，在美國能源部2009年電網(wǎng)現(xiàn)代化投資中，100%將用于智能化發(fā)展，而沒有擴大電網(wǎng)互聯(lián)的預算安排;歐盟2010年發(fā)布的基礎設施優(yōu)先計劃中，跨國天然氣與電力超級傳輸網(wǎng)絡(SuperGrid)的擴大則是投資的重點，而智能化部分的投資更多地體現(xiàn)在要吸引社會私人投資。

在我國，關于超級電網(wǎng)與智能電網(wǎng)的討論也日益增加，可能影響“十二五”乃至更長期的電網(wǎng)基礎設施與電力發(fā)展。那么，必須回答的問題是：超級電網(wǎng)與智能電網(wǎng)，能否整合成為超級智能電網(wǎng)(SuperSmartGrid)，他們是競爭關系還是互補關系?他們是否可以和諧共存，抑或一個的發(fā)展會強烈的抑制另一個的擴張?從全社會的效率與福利角度，政策制定者是否需要對其中一個進行政策扶持，以避免另外一個統(tǒng)治性發(fā)展的潛在鎖定風險?等等。

Blarke與Jenkins2013年的一篇文章對此進行了理論與案例探討。他們首先從二者的發(fā)展路徑、技術特征以及相關利益群體比較了二者的不同，傾向于認為這二者存在本質(zhì)上的沖突。超級電網(wǎng)更加關注傳輸技術，是漸進的技術進步，而智能電網(wǎng)更加關注本地控制與減少外部依賴，是“顛覆性”改變，其基本形態(tài)代表的“贏家”與“輸家”也存在本質(zhì)的不同。因此，如果這二者在一個地理范圍內(nèi)競爭，就有一種可能，超級電網(wǎng)的“漸進”技術變化與大量投資可能會擠壓智能電網(wǎng)的發(fā)展。隨后，作者以丹麥西部的電力市場形態(tài)為例進行了分析。這一區(qū)域在過去年份建設了較多的傳輸線路，可以與沒有進行這一工作的情況進行天然比較。比較的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，丹麥西部傳輸線路建成之后，大量的低價格電力傳輸?shù)綎|部，造成本地電價價格的上升，而這一電價的上升使得很多的智能電網(wǎng)技術(比如電熱鍋爐)失去了經(jīng)濟吸引力，從而造成投資的不足，智能電網(wǎng)發(fā)展的可能性有所下降。

建立電力市場方能理順風電長期發(fā)展

我國以煤電為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)靈活性差的一個重要表現(xiàn)，這是可再生能源順利擴大規(guī)模與市場的技術障礙。目前可以明確的是：可再生能源市場價值如果無法發(fā)揮，無論是超級電網(wǎng)還是智能電網(wǎng)，都無法解決可再生“優(yōu)先”上網(wǎng)的問題。解決可再生能源擴大并網(wǎng)的問題，系于電力系統(tǒng)的市場化改革，以及電網(wǎng)基礎設施的無條件對所有發(fā)電者的無條件開放。缺乏這些變革，即使基礎設施健全，對解決可再生擴大份額的問題，也遠不充分。而智能電網(wǎng)如能形成氣候，長期來看，也可能使得大型基礎設施變得不必要。

基于以上的分析，筆者認為：

(1)風電的“棄風”問題，不應該落腳到“風電發(fā)展過快”上，而是相對的電網(wǎng)發(fā)展“慢”。

(2)電網(wǎng)發(fā)展“慢”的原因，在于缺乏對于電網(wǎng)建設與調(diào)峰備用資源發(fā)展的激勵信號。

(3)短期內(nèi)，改變調(diào)度規(guī)則，模擬“競價電力市場”運行是解決“棄風”的有效手段。

(4)長期來看，構(gòu)建風電友好型的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，追求系統(tǒng)的靈活性(價格反應實時靈敏，調(diào)峰備用機組眾多，分布式充分發(fā)展)，建立電力市場是解決風電“棄風”的終極之道。