问题

为什么北方多省风电场摆着不发电导致直接损失超百亿(风力发电困境)?

回答
关于北方多省风电场“摆着不发电”导致直接损失超百亿的现象,这背后牵扯着我国风电产业快速发展过程中面临的一系列复杂问题。这种“弃风限电”的情况并非简单的设备故障或人为浪费,而是多重因素叠加的结果。下面我将尽可能详细地解释清楚,力求还原事情的本来面貌。

风电场“摆着不发电”背后的真实困境:弃风限电

首先,我们要明白“摆着不发电”准确的说法是“弃风”或“限电”。这意味着风力发电机组是完好无损的,但由于各种原因,它们生产出来的电力无法被电网接纳和输送,只能被白白浪费掉,风机也就停在那里等待指令。这个“损失”并非是风电场直接亏损了百亿现金,而是指这些本来可以产生的电量,因为无法消纳而造成的经济损失,包括了发电的成本(风机折旧、维护、人员工资等)以及本可以获得的售电收入。

为什么会出现弃风限电?原因剖析:

1. 风资源与用电需求的区域错配:
北方风力资源丰富,但需求相对不足: 我国北方,尤其是“三北”地区(西北、华北、东北),风力资源非常充沛,是建设大型风电场的理想之地。然而,这些地区经济发展相对较慢,工业和居民用电需求总量不如东部沿海发达地区。
电力消纳主要集中在南方和东部: 然而,中国最大的电力消费市场却集中在经济发达的南方和东部地区,这些地区用电需求旺盛,但本地风力资源相对贫乏。
“远距离输送难”是核心问题: 要将北方丰富的风电输送到南方和东部,需要建设庞大的输电网络,如特高压输电线路。虽然国家一直在大力推进特高压建设,但建设周期长、投资巨大,且受地理条件、拆迁、审批等因素制约,建设速度难以完全匹配风电装机量的增长速度。

2. 电网接入与调度问题:
电网接纳能力不足: 尽管有特高压,但电网的整体接入和输送能力仍然是制约风电消纳的关键。当风电场输出的电力超过电网能够安全稳定接纳的上限时,电网运营商就必须进行限电。
电网调峰能力不足: 风电是典型的“看天吃饭”的发电方式,风力大小不稳定,导致其输出功率波动性很大。而电网的稳定运行需要电源出力与负荷需求实时平衡。为了应对风电的波动性,需要其他灵活的电源(如火电、抽水蓄能等)来提供调峰和调频服务,以保证电网的平稳运行。如果火电厂等灵活性电源不足或不愿意承担调峰责任,电网就不得不限制风电出力。
优先保障性发电与风电冲突: 在电力调度中,通常会优先保障一些特殊的发电类型(如煤电承担基础负荷、保障供暖等),这可能会挤占风电的上网空间。特别是冬季,北方地区需要用大量的煤炭来供暖,火电厂往往承担着重要任务,为了保证火电的发电量和热力供应,风电有时就会成为被优先限制的对象。
新能源发电的预测和管理难度: 尽管新能源发电预测技术在不断进步,但仍然存在一定的误差。这种不确定性给电网的计划性调度带来挑战,更容易在发电量预测与实际需求不匹配时出现弃风。

3. 电力市场化改革的滞后性:
“计划经济”的残余影响: 在电力市场化改革深入推进的过程中,一些地方的电力调度和交易机制仍然带有较强的计划性。这使得风电作为一种新型、具有波动性的电源,在市场中的定价、上网优先级等方面还没有完全适应。
缺乏有效的市场信号引导: 在一些地区,风电场的发电量更多地是按照电网的指令来执行,而不是完全由市场供需关系决定。当市场价格不能有效反映风电的真正价值(包括其清洁属性和在降低碳排放方面的贡献)时,就难以形成有效的激励机制来促进风电的消纳。

4. 建设规划与执行的脱节:
“一窝蜂”式开发: 过去,一些地方为了追求经济增长和新能源装机目标,可能存在“一窝蜂”式地规划和建设风电场的现象,并没有充分考虑当地电网的消纳能力、输电通道的建设情况以及其他电源的配合。这种规划与实际执行之间的脱节,导致了风电装机量增长过快,而消纳能力增长相对滞后。
项目审批与电网的联动性不足: 风电项目的审批,尤其是大型风电场的落地,往往需要与电网接入、输电通道建设等环节进行充分协调。但实际操作中,这种联动性可能并不总是那么紧密有效。

经济损失的构成与影响:

直接经济损失: 如上所述,损失主要体现在本可以获得的售电收入无法实现,同时风电场仍需承担运营成本。一个大型风电场,每天由于限电而损失的电量,乘以电价,就是直接的经济损失。每年数以百亿计的损失,正是大量风电场在特定时段(如风力很大但用电需求不高,或电网检修、调度受阻时)被迫停机累积的结果。
对投资的沉没成本: 风电场建设本身就是巨额投资,包括风力发电机组的购买、基础建设、塔筒、安装、电网接入工程等。弃风限电直接降低了风电场的投资回报率,使得这些巨额投资无法产生应有的效益,成为沉没成本。
影响行业健康发展: 持续的弃风限电会打击投资者的信心,减缓风电产业的健康发展步伐,影响技术进步和成本下降的动力。同时,也会影响风电场运营商的现金流,给其经营带来困难。

解决弃风限电的努力与方向:

为了解决这一困境,国家和相关部门一直在努力,主要方向包括:

加速建设与优化输电网络: 加大对特高压输电线路的投资和建设力度,畅通“西电东送”、“北电南送”的通道。同时,优化电网结构,提升电网的灵活性和智能化水平。
提升电网调度能力与技术: 推广更先进的风电预测技术,提高电网的调峰、调频能力,鼓励火电等电源灵活性改造,支持抽水蓄能、储能等技术的发展与应用。
深化电力市场化改革: 建立更完善的电力市场交易机制,让风电等新能源能够通过市场获得合理的电价,并参与辅助服务市场。同时,通过容量市场、电量市场等多种方式,让各类电源都能获得合理的补偿。
优化风电发展布局与规划: 更加科学合理地规划风电场的选址和规模,强化与电网建设、输电通道的协同,避免盲目扩张。
发展多能互补与就地消纳: 鼓励风电与光伏、储能、火电等多种能源形式进行互补,优化能源组合。同时,推动能源消费侧的电气化和清洁化,增加本地用电需求,实现就地消纳。

总而言之,北方多省风电场“摆着不发电”的现象,是多重因素交织作用下的一个复杂问题,核心在于风电资源区域优势与电力消费市场区域不匹配,以及现有电网基础设施、调度机制和市场化改革未能完全适应新能源大规模接入的挑战。解决这个问题,需要系统性的、长期的努力,涵盖能源规划、电网建设、技术创新、市场机制和政策引导等多个方面。

网友意见

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风电最大的问题是输出不稳定,风电是电力行业中著名的垃圾电,在中国,很多时候是晚上风大,发电多,可是真正的用电大户工厂,冶金,制造等行业大多数是白天开工,而且谁也无法控制风力的大小,所以就无法控制风电的输出能力,这也是风电无法普及的根本原因。

风电要想发展,最关键的是需要一个超级大电池,可以容纳几十亿甚至几百亿千瓦时的大电池,可是储能材料前途未卜,几十亿美元砸进去,连个水花都冒不起来,所以指望电池行业突破,无疑是守株待兔,而且就算突破,固态储能材料也不能拿出可以储存几十亿千万时的低成本材料,所以指望电池技术突破,那就纯属开玩笑了。

但是风电是不是就无法发展呢,不是的,人类其实已经建成了不少低成本且高储能的超级大电池,那就是蓄能电站。蓄能电站的原理很简单,就是在落差大的地方修两个水库,一个在山上,一个在山下,然后修一条链接两个水库的管道,在管道中安装大型发电机。风力和太阳能发的电,先全部用于抽水,把水从山下的水库抽到山上,把不稳定的电能转换成水的势能,然后到用电时,开闸放水,用山上的水能推动管道中的发电机,形成稳定可持续的电流。也就是说,蓄能电站是人造的超级大电池。

目前世界上最大的蓄能电站,是美国的巴斯康帝蓄能电站,修在阿巴拉契亚山脉上,装机容量300万千瓦,中国目前规划最著名的蓄能电站就是北京的十三陵水库,而且目前在建的承德的丰宁蓄能电站装机容量360万千瓦,相当于七分之一个三峡,比葛洲坝还要大。像这样的蓄能电站中国规划了一百多个,在建的也有几十个,以目前的态势来看,中国肯定是要重点大规模发展以风电和太阳能等新能源电站的规模了,否则这些蓄能电站就等于荒废了。

所以风电行业和光伏行业不但没有凉,而且前途远大,以目前环保的情况来看,火电限于环保问题肯定会越来越萎缩,核电成本太贵,而且核废料处理困难,水电,风电和光伏都属于是零污染,一次性投入,之后不断产出的行业,只是由于目前配套设施还没有跟上,处于短暂的低谷而已,除非人类核聚变,地热或者潮汐技术出现逆天级别的技术突破,否则风电这种零成本的电,绝对会越来越多。

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风力发电可以用来电解水生产氢气,然后发展氢能源汽车,现在都在提倡新能源,减少传统石油、煤炭的大量碳排放,电解水制氢是一个可行策略。

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1、没有水火做基荷的风电,就像一盘散沙,都不用电网波动,自己走两步就散了。风电这一会儿有风,一会儿没风,白天风大,晚上拼命吹的情况,除非储能技术实现了跨越式发展,能够在大型风电基地旁边直接吸收风电,需要的时候再往外放,否则风电不可能单独运出去。风电的年最低点和最高点的差别不是一倍两倍,而是要乘十的,而电力管道的建设要考虑的是最高输出,结果我按100万千瓦的输送功率给你建了输电走廊,结果你日常就发20,偶尔又一下子80,我铁定赔得裤子都不剩。所以现在基本是水电火电作为基础负荷,搭一点风电、太阳能送出去,形象一点说就是风电可能相当于小孩子,需要水火电这种稳定的大人把他们抱出去;

2、很多风电厂存在未批先建的情况,建起来先把补贴拿了再说。所以前几年风电厂跑马圈地的情况十分多,积极的一面是实现了装机量的指数式增长,消极的一面是首先弃风量也同样水涨船高,并且很多风电厂所用设备质量水平差别很大,导致后期运维成本不菲;

3、当时为了鼓励新能源发展,国家将一定装机量以下的新能源项目审批权下放到了省发改委,直接导致当时很多项目卡着限额(甚至将一个大型项目分拆成几个小项目)大量上马,这些项目不仅分散,而且装机就那么点,你要电网专门给你建高压线路进去,电网运维成本都比收益大。

对于新能源,特别是风电、太阳能这种情绪不稳定的电,近似无解。要么搞点电解氢在旁边,发不出去就制氢,但是目前也比较超前;要么就去搞储能,但是电储能技术的突破就更加遥遥无期等待奇点了。

装机好上并网难,没办法。目前沿海地区有在搞海上风电的,这个的确很好,因为负荷中心刚好就在沿海,例如揭阳那个GE亚洲最大的海上风电项目,但是造价实在太高,运维成本更高,只适合沿海一些人民币玩家,而且发电量可能也难以满足沿海用电。

以上。

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大力发展新能源汽车也许可以改变这个现状,因为大多数新能源汽车都是晚上充电,相当于一个大型充电宝,你们自己出钱把国家的电给存起来。

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