“花了錢，征了地，建設了風電站、水電站和太陽能電站，但是不能發電。去年棄水、棄風、棄光電量已達到1100億千瓦時。聽到這個消息后，心像刀扎一樣疼。”中國工程院院士黃其勵日前在“第四屆能源論壇”上表示，“現在已經實現全球物流，我們無論是在北京還是南京，都可以買到其他任何地方的東西，但是電不能，省間壁壘非常嚴重。即便云南的水電只有0.13元/千瓦時，也賣不到其他地方去。在這方面，我國新能源發展還只是過去‘雞犬相聞，老死不相往來’的‘自給自足經濟的擴大版’而已。”
但據記者了解，上述問題只是我國新能源行業發展困境的冰山一角。
調峰能力嚴重不足
國家能源局局長努爾˙白克力在論壇上指出：“3年來，我國可再生能源發電裝機占比由31.1%提高到35.1%，發電量占比由20.3%提高到25.6%，是新中國成立以來可再生能源增長速度最快、能源結構調整力度最大的時期。”
但黃其勵直言，“我國新能源發展成績很大，面臨的挑戰更大。”
經過近幾年的跨越式發展，我國風電、光伏發電在工程設計、施工、裝備制造等領域均位于世界前列，并不存在困擾自身發展的難題，但近年來行業一直面臨電力系統調峰能力不足的嚴重制約。
記者注意到，自“三北”地區2009年甘肅因網架約束首次出現棄風、2013年首次出現棄光以來，我國風電、光伏棄電范圍和數量逐年擴大，2016年棄電總量再創新高，達到570億千瓦時。
“應該強調的是，調峰能力是制約電力系統接納可再生能源發電的最根本因素。”中國工程院院士余貽鑫表示，但目前我國靈活電源比重只有5.6%，只相當于美國的1/8、西班牙的1/6、德國的1/4，嚴重制約了新能源的消納。
國家電網公司董事長舒印彪也在論壇上表示，新能源發電具有隨機性、波動性和間歇性，新能源高比例接入電力系統后，常規電源不僅要跟隨負荷變化，還要平衡新能源的出力波動。但我國電源結構以火電為主，占比達64%，而抽蓄、氣電等靈活電源比重低，調節能力先天不足。
“因此，我國主要利用火電調峰，但目前火電機組只能在額定容量的50%-100%范圍內調節，當然也可以降到40%，但再低就不穩定了。”余貽鑫說。
“‘三北’是新能源的主要聚集區，供熱機組占比高，冬春季供熱期、水電枯水期與大風期三期重疊，系統調峰更加困難。比如，吉林省熱電機組占火電裝機的74%，冬季出現了機組最小技術出力超過最低用電負荷的情況，風電只能全停。”據舒印彪介紹，2016年國網經營區棄風396億千瓦時，棄光69億千瓦時，棄風主要集中在西北、東北，占全網的90%，棄光主要集中在西北，占全網的99%。
電力市場機制存在明顯短板
記者了解到，除了調峰能力不足外，輔助服務政策缺失等電力市場體制機制問題也是新能源發展面臨的短板之一。
據黃其勵介紹，我國靈活發電機組以抽水蓄能為主，雖然我國規劃在“十三五”期間將抽水蓄能裝機由當前的2400萬千瓦提高到4000千瓦，但到2020年，靈活機組的容量仍將維持在4%左右，無法解決新能源棄電問題。
“因此，在提高調峰能力的同時，還要做好電力市場輔助服務建設。”黃其勵說，火電過去以發電為主，后來發展到以環保為主，現在又到了以靈活性作為第一屬性的階段。換言之，火電要為新能源調峰。“但火電因調峰而不能滿負荷運行時，其機組效率必然受到影響，此時就得靠電力市場的輔助服務政策為其提供補償。但是，我國現在還沒有這個政策。”黃其勵說。
舒印彪也表達了同樣的觀點。“現行體制機制下，由于調峰損失電量無法獲得合理補償，所以，火電企業普遍不愿多參與調峰，現有調峰能力得不到充分調用。”舒印彪說，“歐洲依托統一電力市場，建立了較為完善的市場機制，新能源在各國之間能夠基本上實現自由流通。歐洲的市場機制和先進技術值得我們借鑒。”
“目前資源普查結果顯示，我國風能資源技術可開發量為42億千瓦，而當前只開發了1.56億千瓦左右；太陽能更是如此，當前發電量僅占全國發電量的1%。可以說，我國新能源開發是老鼠拉木锨——大頭在后頭。因此，把上述這些短板補足非常重要和迫切。”黃其勵說。
省間壁壘高高聳立
另據黃其勵介紹，省間壁壘也是導致新能源棄電、阻礙新能源健康發展的主要原因之一。
據記者了解，前述云南水電賣不到外省的情況絕非孤例。以四川為例，中國水力發電工程學會副理事長、雅礱江流域水電開發有限公司董事長陳云華曾對本報記者表示，“在電力發展‘十三五’規劃中，有一條輸電線路叫雅中直流，是四川電網第四回特高壓直流工程。經過電規總院研究，落地點選擇了江西，但由于江西計劃大規模建設火電項目，所以當地政府明確向國家能源局行文，提出不愿意接受四川水電。這一環境效益巨大的項目遭到拒絕，值得引起進一步思考。”
而舒印彪也明確表示，省間壁壘阻礙了新能源的更好消納。他說，我國電力市場建設起步晚，體制機制不完善，長期以來我國發電量主要實行計劃管理，電網調度只能在計劃框架內通過局部優化，爭取多接納新能源，調整空間小，效果有限。
“經測算，由于省間壁壘造成的新能源棄電量占總棄電量的40%以上。換句話說，如果按現有條件把省間壁壘消除，我們能夠減少40%以上的新能源棄電量。”舒印彪說。
“省間壁壘導致棄電就像將一捆捆的錢往火里扔，讓人心疼又感到不可思議。必須引起大家的重視。”黃其勵說。
開發布局、模式“有特色”
“東部地區光伏發電年利用小時數在1000小時以下，土地緊張、人口密集，主要利用屋頂、灘涂、農業大棚等開發分布式光伏，開發能力有限。”舒印彪透露，截至今年8月，國家電網公司經營區內的分布式新能源裝機2329萬千瓦，僅占新能源裝機的9.7%。
“我國資源稟賦決定了新能源必須走開發大基地、依托大電網、融入大市場的發展道路。近年來我國新能源開發集中在‘三北’地區，但由于跨省、跨區輸電通道不足，新能源難以在更大范圍消納。”舒印彪說，歐美等國新能源開發方式與我國完全不同，德國單個風電場規模最大10萬千瓦，分布式光伏占太陽能裝機的80%，就近接入配電網消納。歐洲電網互聯互通能力強，丹麥通過16回線路與挪威、瑞典等國聯網，總輸電容量達到800萬千瓦，是本國風電裝機的1.6倍；葡萄牙風電裝機480萬千瓦，但與西班牙聯網輸電能力也達到了310萬千瓦。
而據舒印彪介紹，截至2016年底，“三北”地區新能源裝機合計1.63億千瓦，但電力外送能力只有3400萬千瓦，僅占新能源裝機的21%。
自身“先天不足”亟待解決
記者還注意到，除了上述外部因素以外，新能源行業自身也存在亟待克服的問題。
“風電、太陽能發電機組不具備主動調壓調頻的能力，抗干擾能力較差，發展初期建設標準比較低，風機不具備低電壓穿越等基本功能，引發多次大規模風電脫網事故。”舒印彪說。
例如，在2011年4月25日，甘肅脫網風電機組1278臺；2015年7月1號，新疆有一批風電機組產生次同步諧波，經過5級變壓，傳到了300公里以外的花園電廠，造成3臺66萬千瓦機組跳閘。此外，在河北張家口、內蒙古赤峰、河南三門峽、吉林白城和山東濱州等都發生了類似的事故。
另據舒印彪介紹，近期風電又出現了高電壓穿越的問題。
“新能源設備涉網性能標準偏低，其頻率、電壓耐受能力和傳統火電機組相比較差，事故期間容易因電壓或頻率異常而大規模脫網，引發連鎖事故。而新能源機組的這些特點，是‘胎’里帶來的。”黃其勵進一步指出，“隨著新能源的大規模集中投產，該問題將日顯突出。”
“同時，當前電網‘強直弱交’結構性矛盾突出。華北、華中電網僅通過晉東南到南陽市單回線路聯系，與哈鄭、酒湖等多個直流及華北、華中區域電網內多個交流存在耦合關系，成為影響電網整體安全的重大問題。為保障電網安全，哈鄭、酒湖直流分別按額定容量的60%、50%控制運行。”舒印彪說。而據記者了解，酒湖線是我國首個大規模打捆新能源電力遠距離外送的特高壓直流工程。
發展“慣性思維”仍存
另據介紹，新能源自身在開發利用方式上也存在“慣性思維”。
“新能源有很多的用途，但是我們思想很單一，主要以發電和并網輸電為主，新能源就地轉化和其他利用方式較少。結果就是，建設了很多產能，最后卻并不了網。”黃其勵說。
另外，黃其勵表示，新能源與常規電源多能互補的發電系統規劃和能量管理等還需要加強；含分布式可再生能源的微電網、能源互聯網等的應用方式也有待進一步突破和推廣。
中國工程院院士周孝信也從另一個側面表達了類似觀點。他說，西部廣闊的田野和土地，基本上是不毛之地，都是荒漠和戈壁灘，有很好的開發風電和太陽能發電的條件。“未來我國還要繼續在那里開發大型的風能和太陽能發電基地。但幾十億千瓦的新能源裝機都往東送是不可行的。西電東送的能力不會超過6億千瓦，因為沒有那么多輸電走廊。”周孝信說，“所以，只能就地轉化成氫、甲烷等多種能源形式，盡可能多地就地消納。”