張越

摘要：“棄風”問題是近幾年來國際社會所廣泛關(guān)注的熱點能源問題，事關(guān)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。本文從“棄風”這一現(xiàn)象的概念入手，分別闡述了近幾年國內(nèi)外有關(guān)這一問題的研究現(xiàn)狀，并通過分析總結(jié)出對待“棄風”這一問題的看法，提出未來研究的可行之處。

關(guān)鍵詞：棄風；能源；風力發(fā)電；措施

根據(jù)中國風能協(xié)會最新發(fā)布的2015年中國風電裝機容量統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國新增裝機3050萬千瓦，同比上升31.5%。但在持續(xù)快速發(fā)展的背后，卻呈現(xiàn)出一個制約我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頑疾-“棄風”。“棄風”是指風機處于正常發(fā)電的條件下，按照相關(guān)電力機構(gòu)的要求降低或停止風機出力和運行[1]。

一、國外研究現(xiàn)狀

對于“棄風”這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，國外的不同專家和學者對其態(tài)度不盡相同。近幾年來，越來越多專家認識到，利用傳統(tǒng)火電所產(chǎn)生大量的CO2等有害物質(zhì)對環(huán)境造成巨大危害，不利于人類生存與社會的可持續(xù)發(fā)展，并且火電消耗成本較高，紛紛建議各國采取清潔的風能和太陽能等新興能源應(yīng)用于生活與生產(chǎn)。因此，國際社會開始對如何正確利用風能進行深入細致的研究。渥太華大學電力與計算機工程部門的學者M.H.Albadi和E.F.El-Saadany認為，對于“棄風”的需求，不僅取決于對過量風能負荷的困難性，而且還由風能本身所具有的復雜性、隨時性和不確定性所決定[2]。美國、德國、意大利等國由于天然資源優(yōu)勢或強大的技術(shù)優(yōu)勢對風能的研究與利用位居世界前列，但同時，對于風力資源的充分利用所產(chǎn)生大量的風能難以消納，給風電輸送通道造成了巨大壓力，因此，許多國家開始采取“棄風”政策，并對其持積極的態(tài)度[3]。另一方面，風能資源本身所具有復雜性、多變性、難以預測性的特征加大了風電利用難度，阻礙風能潛在優(yōu)勢的發(fā)揮。勒芬大學機械與能源轉(zhuǎn)換應(yīng)用部門的專家Patrick J.Luickx和Erik D.Delarue等人認為，在風能豐富時期，采取適度的“棄風”政策十分必要[4]。

然而，隨著“棄風”問題程度的不斷加深，所帶來的影響往往令許多國家和電力公司捉襟見肘。美國電網(wǎng)是由伯尼維爾電力站、德克薩斯州電力站、中西部電網(wǎng)、紐約電網(wǎng)、等共同組成的電力系統(tǒng)。2008年-2010年期間，全國風電“棄風”電量約占潛在發(fā)電量的5%，德克薩斯州電力站2009年平均“棄風”率約為16%，伯尼維爾電力站2010年僅3月份棄電量就約為1000千瓦時。因此，伯尼維爾電力站在大規(guī)模的風電并網(wǎng)協(xié)議中明確規(guī)定了實行“棄風”的操作程序，并且要求相關(guān)部門必須按照計劃曲線或發(fā)電能力的下限安排發(fā)電[5]。而歐洲中，德國是最具代表性的國家，在2004年-2006年之間，風能削減了近74千兆瓦時，并且隨著裝機規(guī)模的擴大，“棄風”狀況更為嚴重。2010年，德國引入了先進并且具有嘗試性地管理辦法，當電力系統(tǒng)所能承受的負荷小于總?cè)萘康?0%時，允許調(diào)度機構(gòu)下達“棄風”的指令[6]。

二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國風能資源豐富，風電發(fā)展?jié)撃芫薮?。根?jù)最新發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年我國風電裝機總量新增3050萬千瓦，同比上升31.5%，并且海上風電發(fā)展?jié)摿薮?。但?009年開始，“棄風”問題的出現(xiàn)，一直困擾著電力公司與相關(guān)能源部門，制約著我國風電行業(yè)的發(fā)展。

數(shù)據(jù)來源：中國風力發(fā)電網(wǎng)、中國能源投資網(wǎng)。

從數(shù)據(jù)的分析情況來看，從2010年到2015年近六年的時間內(nèi)，“棄風”情況出現(xiàn)了波動式的變化。2012年呈現(xiàn)出“棄風”歷史最高峰，全年“棄風”率高達17.12%，“棄風”總電量約為208億千瓦時，損失電費大約112億元人民幣；經(jīng)過《可再生能源法》與能源部門頒布一系列規(guī)定的調(diào)整后，2013年和2014年的“棄風”狀況明顯好轉(zhuǎn)。13年的平均“棄風”率約為10.74%，14年的平均“棄風”率持續(xù)下降至7.50%；但是，隨著多種客觀經(jīng)濟因素的影響，2015年的“棄風”率再一次回漲，達到17.00%，“棄風”電量更是到了歷史新高339億千瓦時；自2010年到2015年年底，我國因“棄風”造成的經(jīng)濟損失高達538億元人民幣，給眾多電力公司以重創(chuàng)，并且嚴重制約我國風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與方式的轉(zhuǎn)變。

“棄風”這一頑疾的原因涉及諸多方面，筆者整理相關(guān)文獻總結(jié)出以下四點：首先，風電作為一種新能源存在著波動性和隨機性，這與電網(wǎng)相對穩(wěn)定的供電需求存在矛盾，從而導致“棄風”電量的不斷攀升[7]；其次，“三北”地區(qū)是風電資源豐富區(qū)，近幾年新增裝機較快，產(chǎn)生大量風電。但本地消納能力不足，造成資源豐富區(qū)與資源消耗區(qū)不匹配的尷尬境地。因此電力部門采取跨省跨區(qū)輸送風電的措施，與此同時，也給輸電通道造成了巨大壓力，往往面臨通道阻塞的危險[8]；再次，太陽能等新興能源以清潔度高、成本低的優(yōu)勢，逐漸被大眾所接受，導致全國電力需求放緩，加之我國風能資源開發(fā)不斷加大，風電量過剩，從而加快了“棄風”的腳步[9]；最后，許多國內(nèi)學者例如郭臖認為，缺乏“棄風”啟動的臨界條件、通知程序及補償情況，風電項目與電網(wǎng)輸電線路建設(shè)仍不協(xié)調(diào)[10]。

在“棄風”問題的治理上，我國能源部門以及相關(guān)立法部門也做出了諸多努力和嘗試。2012年7月7日，國家能源局印發(fā)《風電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，認清可再生能源發(fā)電在我國整個電力能源中上升為主要能源的趨勢[11]；國家能源局4 月7 日對外公布《關(guān)于做好2015 年度風電并網(wǎng)消納有關(guān)工作的通知》，要求高度重視風電市場消納和有效利用工作，提出加快風能資源的就地利用，挖掘系統(tǒng)調(diào)峰潛力，確保風電等清潔能源優(yōu)先上網(wǎng)和全額收購。并加快中東部和南方地區(qū)風電的開發(fā)建設(shè)等等[12]，在一定程度上緩解了“棄風”所帶來的危害。

總之，縱觀近幾年國內(nèi)外有關(guān)“棄風”問題的研究，警惕我們要正確看待“棄風”問題，針對本國風能資源的實際情況，在風電產(chǎn)量過剩，消納能力不足的情況之下，采取適度的“棄風”政策是十分必要的；然而，任何事物都要適度而行，大力推行“棄風”政策，必然會導致大量的經(jīng)濟損失以及其他不可預知的危害，筆者認為，如何建立通暢、省力、高效的能源輸出系統(tǒng)是未來研究的重點。能源部門以及電力系統(tǒng)一定要充分認識到“棄風”問題所帶來的嚴重性，組織好各方面工作積極配合我國風電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，這將是造福人類社會的重要舉措。

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