近年來，我國風電發(fā)展迅猛，目前風電裝機超過4000萬千瓦，居全球第一，風電裝備產(chǎn)業(yè)也取得長足進步，技術(shù)水平逐步趕超世界先進。在風電發(fā)展取得了舉世矚目成績的同時，我們也要看到風電發(fā)展過程中依然存在諸如布局不合理、電量消納困難、經(jīng)濟效益下滑、風電補貼額快速上升等問題。

　　近年以來，有關(guān)主管部門積極研究制定包括風電發(fā)展在內(nèi)的新能源發(fā)展規(guī)劃，印發(fā)了規(guī)范分散式風電發(fā)展指導意見等。筆者以為，為推動風電發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進風電產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，還必須認真研究、定量分析風電發(fā)展相關(guān)重大問題，以便得出科學可信的結(jié)論，支撐政府決策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　一、關(guān)于風電發(fā)展目的與發(fā)展思路

　　我國風電步入發(fā)展快車道已經(jīng)五、六年時間，現(xiàn)在來談發(fā)展思路問題似乎有些過時。可事實上，要想轉(zhuǎn)變風電發(fā)展方式、實現(xiàn)風電優(yōu)化發(fā)展，一定要從理清思路入手。

　　首先是風電發(fā)展的目的。我國發(fā)展風電的目的，歸納一下主要應該有這幾點：一是保障能源供應;二是做好技術(shù)及產(chǎn)業(yè)儲備，應對未來可能的化石能源短缺;三是減少排放，保障15%承諾(指我國政府做出的2020年非化石能源比重達到15%的承諾)的實現(xiàn)。前些天，讀到王駿先生《新能源發(fā)展探討》文章，文中提到了風電密度低、成本高、不穩(wěn)定等幾個特性，筆者深以為然。從風電自身特性和發(fā)展風電目的看，目的一、二在現(xiàn)階段都是次要的，從保障能源供應看，假定2020年能夠建成2億千瓦風電，每年供應一次能源占比不過2%～3%，即便風電完全不發(fā)電其他形式的能源也可以補充;從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)儲備看，每年有一兩百萬千瓦的新建規(guī)模就能夠維持重點企業(yè)發(fā)展，因此現(xiàn)階段發(fā)展風電的主要應聚焦在減少排放、保障15%承諾的實現(xiàn)上。

　　目前，我國核電與水電成本低于風電，風電發(fā)展需要通過電價附加補貼來支撐，所以要認清發(fā)展風電是需要付出額外成本的客觀現(xiàn)實，把核電、水電作為保障15%承諾而優(yōu)先發(fā)展的電源形式。發(fā)展風電以完成15%承諾為目標，為核電、水電做好補充。如果為發(fā)展風電而發(fā)展風電，任由企業(yè)盲目圈占資源，過度追求開放規(guī)模，就會虛增電價附加，加重用戶負擔，提高整個經(jīng)濟社會發(fā)展成本，得不償失。

　　根據(jù)中電聯(lián)完成的電力工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃研究報告，2015年、2020年風電裝機達到1億千瓦、1.8億千瓦即可支撐15%承諾實現(xiàn)，建議政府主管部門按此目標制定風電發(fā)展規(guī)劃，優(yōu)化風電布局，同時適當調(diào)整補貼政策，促進規(guī)劃落實，防止無序發(fā)展。

　　二、關(guān)于全額收購與適度棄風

　　隨著我國西部、北部大型風電基地集中規(guī)模化開發(fā)，基地風電場棄風的比重不斷增加，東北、內(nèi)蒙等地區(qū)的風電場幾乎全部都存在棄風現(xiàn)象，最嚴重的風場棄風接近理論發(fā)電量的20%。

　　從系統(tǒng)角度看，風電棄風主要是兩方面原因造成的：一是送出通道容量不足引起棄風，考慮風電機組發(fā)電同時率因素，風電外送通道容量一般都低于地區(qū)風電裝機總量，在所有風電機組均滿發(fā)情況下，就會出現(xiàn)通道容量不足而造成的棄風，但這種情況出現(xiàn)概率很小，并不是大量棄風的主要原因;二是系統(tǒng)調(diào)峰不足造成棄風，風電出力是由來風的大小決定的，具有隨機性和不可控性，東北和華北地區(qū)電源以煤電為主，本來調(diào)峰能力有限，冬季受供熱影響，系統(tǒng)調(diào)峰能力更是嚴重不足，若是在負荷低估時段風電大發(fā)，就必須棄風以保障系統(tǒng)安全，這是目前造成風電基地棄風的主要原因。

　　為了減少調(diào)峰引起的棄風現(xiàn)象，增加調(diào)峰電源(主要是抽水蓄能電站)，提高系統(tǒng)調(diào)峰能力是技術(shù)上有效的手段。假設在建設風電的同時，不配置調(diào)峰電源，不提高系統(tǒng)調(diào)峰能力，那么風電機組將出現(xiàn)大量棄風，而如果為了實現(xiàn)既定的風電上網(wǎng)電量的目標，就必須進一步增加風電建設規(guī)模，將增加整個系統(tǒng)的建設投資和運營成本;假設在建設風電的同時，配置大量的抽水蓄能機組，一方面固然減少甚至消除了風電棄風現(xiàn)象，但另一方面抽水蓄能電站的建設運行也需要成本投入。因此，風電究竟應不應該棄風?風電應配套建設多大比例的蓄能機組?最佳的棄風比例是多少?這些都是需要深入研究、定量分析后才能夠回答的問題。

　　為了開展研究，筆者構(gòu)建了簡化模型，主要包括：假定系統(tǒng)為純火電系統(tǒng)，配置必要的調(diào)峰電源，在沒有風電接入前，基本達到調(diào)峰平衡，同時，待接入的風電比重不超過系統(tǒng)最大負荷的20%。發(fā)展風電的目的主要是獲取清潔的能源，因此對模型開展研究的邊界條件是系統(tǒng)接納固定的風電上網(wǎng)電量，同時整個系統(tǒng)成本最低(等價于單位風電上網(wǎng)成本最低)。

　　根據(jù)以上簡化模型，并參照系統(tǒng)負荷特性、風電出力特性等基礎數(shù)據(jù)，對風電機組不配套蓄能機組、配套10%、20%，直到50%風電機組等多種方案進行了模擬和計算分析。結(jié)果表明，當配套抽水蓄能占風電比重10%-20%左右，風電棄風約5%-10%，此時單位千瓦風電上網(wǎng)成本最小，在接納同樣風電上網(wǎng)電量的條件下，整個系統(tǒng)成本最低。

　　通過模型的理論分析，我們認識到，追求風電百分之百消納是不經(jīng)濟的，為了達成相同的風電上網(wǎng)電量的目標，在系統(tǒng)調(diào)峰不足的情況下，可以適度棄風，這樣才會使全系統(tǒng)成本最低。

　　三、關(guān)于大基地集中布局與低風速地區(qū)布局

　　風電大基地布局具有資源條件好、用地成本低、易于連片規(guī)模開發(fā)和集中管理等優(yōu)勢，過去幾年中，我國風電發(fā)展主要集中在“三北”地區(qū)資源條件好的大型風電基地布局發(fā)展，如內(nèi)蒙地區(qū)風電裝機超過800萬千瓦，河西地區(qū)風電超過500萬千瓦。在大基地布局發(fā)展到一定階段后，問題也隨著而來，最主要的就是風電的送出與消納問題。受此影響，大基地風電棄風比重逐年增加，經(jīng)營效益不斷下滑。

　　鑒于大基地布局發(fā)展中遇到的問題，大家把目光投向了低風速地區(qū)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，我國可利用的低風速資源面積約占風能資源區(qū)的68%，且大多數(shù)接近電網(wǎng)負荷的受端地區(qū)，2011年國家批準納入核準計劃的2000多萬千瓦風電項目中，有約一半屬于低風速地區(qū)風電項目。

　　那么，從國家和全社會層面上，究竟是優(yōu)先發(fā)展大基地集中布局還是加快低風速地區(qū)布局?在完成1億、1.8億規(guī)劃目標中，大基地和低風速地區(qū)的合理比重是多少?要回答這些問題，就必須建立一套分析評價的準則，開展大量的測量、統(tǒng)計，并依據(jù)優(yōu)化理論進行深入計算分析。由于全面細致的資料目前無法取得，筆者僅以個別案例予以說明，供全面分析時借鑒。

　　關(guān)于評價準則。評價不同風電發(fā)展方式時，首先要保證各方案下被電力系統(tǒng)吸納的風電電量相同;其次，方案優(yōu)劣的判別，就是看在滿足以上要求的情況下，哪個方案系統(tǒng)的成本低，就是好方案，成本高，就是差方案。

　　關(guān)于大基地方案。作為算例，假定一個基地風電項目位于內(nèi)蒙，單位造價7000元，理論年發(fā)電小時2600，棄風比重10%，當?shù)孛簝r450元/噸標準煤，火電煤耗330克/千瓦時。

　　關(guān)于低風速地區(qū)方案。假定一個項目位于安徽，單位造價7350元(考慮風機成本、運輸和安裝成本的差異情況，比大基地高約5%)，理論年發(fā)電小時1800，棄風比重為0，當?shù)孛簝r1000元/噸標準煤，火電煤耗320克/千瓦時。

　　關(guān)于方案評價。經(jīng)測算，在不考慮稅收、CDM和環(huán)境外部成本的條件下，大基地風電實際利用的發(fā)電小時為2340小時，上網(wǎng)成本為0.45元/千瓦時，低風速地區(qū)為0.6元/千瓦時;由于風電發(fā)電的隨機性和不確定性，基本不考慮風電的替代裝機效益，因此風電1千瓦時上網(wǎng)電量帶來的系統(tǒng)成本節(jié)約為當?shù)?千瓦時火電燃煤成本，其中大基地為0.15元/千瓦時，低風速地區(qū)為0.32元/千瓦時;因此，大基地項目1千瓦時風電上網(wǎng)所需的系統(tǒng)總成本為0.45-0.15=0.3元/千瓦時，低風速地區(qū)項目1千瓦時風電上網(wǎng)所需的系統(tǒng)總成本為0.60-0.32=0.28元/千瓦時。因此可以認為，在上述邊界條件下，發(fā)展低風速地區(qū)風電優(yōu)于大基地風電。

　　四、關(guān)于發(fā)展內(nèi)陸風電與發(fā)展海上風電

　　在陸上風電大規(guī)模發(fā)展的同時，我國企業(yè)也積極開展了海上風電的探索。截止目前，已經(jīng)建成江蘇如東潮間帶風電場(3.2萬千瓦)和上海東海大橋近海風電場(10萬千瓦)，同時還有10多個潮間帶和近海風電項目核準在建，使我國成為歐洲國家以外海上風電發(fā)展步伐最快的國家。同時，我們也要清醒地認識到，現(xiàn)階段海上風電發(fā)展面臨很多復雜的困難和問題，比如風電場施工難度大、設備質(zhì)量不高、風電場造價高經(jīng)濟性差、缺乏與近海及海洋利用規(guī)劃協(xié)調(diào)等。筆者認為，上述問題中，最核心、最應該引起重視的是造價高、經(jīng)濟性差的問題，這個問題將直接影響我國風電發(fā)展的總體布局。

　　經(jīng)初步了解，江蘇已建和在建的潮間帶風電場單位千瓦投資在17000萬元，年發(fā)電小時數(shù)2000-2300小時，上海東海大橋和一些在建的近海風電場單位千瓦投資在22000萬元，年發(fā)電小時數(shù)約2300小時，這些海上風電的合理上網(wǎng)電價均應在1.2元/千瓦時以上(合理上網(wǎng)電價指能夠覆蓋成本，并獲得合理投資收益的電價水平)。

　　我國“三北”地區(qū)風電資源豐富，可開發(fā)規(guī)模達數(shù)億千瓦，目前整體開發(fā)率還很低，既然海上風電成本高昂，而沿海地區(qū)又需要清潔能源，是否應考慮將“三北”風電輸送到東部沿海?

　　通過簡單分析就可以發(fā)現(xiàn)，我國“三北”風電基地風電造價7000元/千瓦，發(fā)電小時2500～3000小時，風電合理上網(wǎng)電價僅0.5～0.6元/千瓦時;從“三北”到華東負荷中心的輸電距離在1500～2500公里之間(呼和浩特～上海1500公里、酒泉～南通2500公里)，以我國現(xiàn)已建成的向家壩～上海特高壓直流為例，工程輸電距離約2000公里，輸送容量640萬千瓦，總投資230億元，折算單位投資為3600元/千瓦，輸電價格0.15元/千瓦時(利用小時4500小時，若利用小時2500小時則輸電價為0.27元/千瓦時)。綜合以上數(shù)據(jù)可以看到，將“三北”基地風電通過特高壓直流工程輸送到華東沿海，風電加上輸電工程總造價僅10600元/千瓦時，遠遠低于海上風電單位造價;送電下網(wǎng)電價在0.7～0.9元之間，同樣低于海上風電合理電價。若考慮在具備條件的送端風火打捆，則輸電工程的利用率將大大提高，輸電成本進一步下降，送電競爭力進一步提高。因此，在海上風電技術(shù)取得突破、建設成本大幅度下降之前，應優(yōu)先開發(fā)風資源條件好、建設成本低的陸上風電，通過先進輸電技術(shù)輸送到沿海負荷中心，替代大規(guī)模海上風電開發(fā)。

　　習近平同志在《談談調(diào)查研究》的講話中明確提出，調(diào)查研究不僅是一種工作方法，而且是關(guān)系黨和人民事業(yè)得失成敗的大問題。針對以上風電發(fā)展的觀點，筆者在現(xiàn)階段的分析中，對很多邊界條件進行了簡化，一些結(jié)論難免偏頗。為轉(zhuǎn)變我國風電發(fā)展方式，推動風電科學健康發(fā)展，需要在總結(jié)過去經(jīng)驗和教訓的基礎上，認真貫徹落實習近平同志講話精神，進一步深入調(diào)查問題，細致分析研究。建議相關(guān)主管部門直接牽頭組織，就相關(guān)重大問題，開展深入調(diào)研，針對具體地區(qū)、具體點位，進行更深入細致的計算和分析，并提出系統(tǒng)全面的研究報告，支撐我國風電發(fā)展政策的調(diào)整和優(yōu)化。