風電供暖是解決棄風的“良藥”嗎
近十年來我國風電裝機保持快速增長勢頭，目前我國的風電累計裝機容量世界第一，占全球累計裝機容量的33.6%，比第二位的美國高出16.4個百分點。
風電裝機快速增長的同時，棄風問題越來越突出，2015年，甘肅、吉林、新疆、黑龍江、內蒙古等的棄風率分別達到39%、32%、32%、21%、18%，造成較大的社會經濟損失。未來如何消納風電是亟待解決的重大問題。
“十二五”期間三北地區陸續開展風電供暖試點，但推廣難度較大，那么風電供暖真的是解決風電消納的良藥嗎？
風電出力特點是強波動性、強不確定性、反調峰性，每小時內出力變化大，并網有頻繁的校正需求。三北地區負荷水平相對低、調峰能力不足、外送通道有限，解決風電消納除了加強調峰電源建設和市場化機制建設、加強外送規劃和跨區跨省電力交易外，還應充分挖掘當地柔性負荷響應風電的潛力。這里柔性負荷是指具備參與需求響應能力的負荷。
三北地區在冬季棄風最嚴重，調峰能力更加缺乏，因電源結構以煤電為主，而煤電中熱電聯產機組又占較大比重，為滿足供熱需求，煤電調峰能力十分有限；而水電中徑流式水電又占較大比重，水電調節能力也有限。與此同時，三北地區冬季采暖需求較大，蓄熱式電采暖既可滿足采暖需求，又能較好響應風電。因此，風電供暖是解決三北冬季棄風的合理措施之一。
“十二五”風電供暖試點工作是“電能替代+需求響應+風電”的探索，其為從需求側解決消納風電，乃至消納光伏、水電等積累了非常有價值的經驗教訓，為從電采暖、電動汽車、制氫等需求側角度解決高比例可再生能源消納做出了寶貴探索。
我國從2010年開始開展風電供暖試點研究，主要在棄風嚴重的吉林、內蒙古地區。2011年，國家能源局組織召開了風電供暖方案的論證會議，鼓勵有條件的地區開展低谷電力供熱試點。之后，國家能源局又相繼在2013年發布了《國家能源局綜合司關于做好風電清潔供暖工作的通知》（國能綜新能〔2013〕63號）；2015年發布了《國家能源局關于在北京開展可再生能源清潔供熱示范有關要求的通知》（國能新能〔2015〕90號）和《關于開展風電清潔供暖工作的通知》（國能綜新能[2015]306號）；今年又發布了《關于做好2016年度風電消納工作有關要求的通知》（國能新能［2016］74號）。在上述政策推動下，近年來，全國多地開展了研究利用冬季夜間風電進行清潔供暖的可行性，因地制宜制定實施方案和政策措施，陸續開展了吉林、內蒙古、北京、張家口等地的可再生能源清潔供熱示范項目，同時實施了跨省域實施風電供熱試點。
今年5月25日，國家發改委等八部門又聯合印發了《關于推進電能替代的指導意見》（發改能源[2016]1054號）,指出將充分發揮價格信號引導電力消費，因地制宜促進可再生能源消納的柔性負荷。
審視示范項目推廣及相關政策演進的過程，總結“十二五”期間政策經驗和教訓如下：
鼓勵更多種類的柔性負荷響應可再生能源出力。過去的風電供暖試點中，柔性負荷主要以蓄熱式電鍋爐為主。實際上，柔性負荷除了蓄熱式電鍋爐、蓄熱式電暖器等供暖負荷，還有電動汽車、制氫、冰蓄冷，以及部分電窯爐、電鍋爐等可轉移工業負荷，都可以響應風電出力，促進風電消納。不鎖定負荷種類，讓市場來探索、挖掘技術經濟可行的柔性負荷最大潛力。國能新能［2016］74號已要求河北、吉林省要加快推進風電制氫的示范工作。
對于新用戶和具備改造條件的用戶鼓勵柔性負荷的電能替代。三北地區柔性負荷有限，應該鼓勵通過煤改電將低效率、重污染的化石能源利用替換為清潔電能利用。尤其在污染嚴重的燃煤小鍋爐區域、分散建筑區域以及熱力管網或天然氣管網難以到達的區域，在多方讓利和政府支持下，風電清潔供暖替代具有一定經濟性。電能替代工作另一個良好效果是減輕了未參與風電供暖的風電場和火電廠的經濟壓力，因為在已有的用電需求中開展風電供暖，是市場利益的重新劃分，而市場的總規模沒有變化，導致沒有參加試點的風電場和火電廠上網電量減少。
集中市場中應建立分時電價的市場化形成機制。結合電價改革，需要建立發輸供峰谷分時電價機制，構建電價的市場化形成機制，將風電出力增減轉化為價格信號，傳遞給柔性負荷，吸引柔性負荷參與實時響應。過去的風電供暖試點中，蓄熱式電鍋爐在冬季夜間時段按一定的低谷電優惠價格用電，蓄熱后向供暖管網供熱，但是風電場按正常上網電價結算，上網側沒有相應的低谷價，這給電力公司造成一定虧損。集中市場的低谷優惠電價的設定不應是長期固定的價格和時段劃分，而是與當地風電實際出力特性以及當地風資源特點關聯，呈現出周期性調整，及時反映出風電出力特性的變化。
雙邊市場中鼓勵開展風電直接交易。鼓勵具備柔性負荷的需求側資源與風電等可再生能源發電企業開展雙邊直接交易。通過直接交易，挖掘所有可以響應風電出力的潛在需求側資源。目前吉林、內蒙古正在開展風電參與大用戶直接交易試點工作，如2014年《內蒙古自治區東部地區電力用戶與風電企業直接交易試點暫行辦法（試行）》發布后，十余個風電場與大用戶直接交易，提高了風電利用小時，但目前市場規則、組織機制、平衡機制、風險防范機制有待完善。
鼓勵推進跨區（省）電力交易開展。一個地區的柔性負荷是有限的，通過開展電力交易，有利于柔性負荷資源在更大范圍內被共享和優化配置，促進需求側在更大范圍內采購富余清潔電力，同時也促進最大限度利用現有外送通道輸送能力。結合電改，送電、受電市場主體雙方可通過更市場化交易方式靈活確定輸送電量、時段和價格，促進風電場與各時段需求側資源充分探索交易機會。
將化石能源利用的污染排放、可持續利用等外部成本內部化。2015年財政部、稅務總局、環保部起草了《中華人民共和國環境保護稅法（征求意見稿）》，擬對大氣污染、水污染、固體廢棄及噪聲等征稅，通過“費改稅”，增強環境治理資金征收的法律效力和征收力度。排污費（稅）應當與治理成本相當，將煤炭利用的高昂環境外部成本內部化，在必要情況下輔向弱勢群體提供補貼或減稅。環境保護相關稅種的征收，促進以市場化手段實現清潔替代和電能替代。
（作者單位：國網能源研究院）
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