风电供暖是解决弃风的“良药”吗
近十年来我国风电装机保持快速增长势头，目前我国的风电累计装机容量世界第一，占全球累计装机容量的33.6%，比第二位的美国高出16.4个百分点。
风电装机快速增长的同时，弃风问题越来越突出，2015年，甘肃、吉林、新疆、黑龙江、内蒙古等的弃风率分别达到39%、32%、32%、21%、18%，造成较大的社会经济损失。未来如何消纳风电是亟待解决的重大问题。
“十二五”期间三北地区陆续开展风电供暖试点，但推广难度较大，那么风电供暖真的是解决风电消纳的良药吗？
风电出力特点是强波动性、强不确定性、反调峰性，每小时内出力变化大，并网有频繁的校正需求。三北地区负荷水平相对低、调峰能力不足、外送通道有限，解决风电消纳除了加强调峰电源建设和市场化机制建设、加强外送规划和跨区跨省电力交易外，还应充分挖掘当地柔性负荷响应风电的潜力。这里柔性负荷是指具备参与需求响应能力的负荷。
三北地区在冬季弃风最严重，调峰能力更加缺乏，因电源结构以煤电为主，而煤电中热电联产机组又占较大比重，为满足供热需求，煤电调峰能力十分有限；而水电中径流式水电又占较大比重，水电调节能力也有限。与此同时，三北地区冬季采暖需求较大，蓄热式电采暖既可满足采暖需求，又能较好响应风电。因此，风电供暖是解决三北冬季弃风的合理措施之一。
“十二五”风电供暖试点工作是“电能替代+需求响应+风电”的探索，其为从需求侧解决消纳风电，乃至消纳光伏、水电等积累了非常有价值的经验教训，为从电采暖、电动汽车、制氢等需求侧角度解决高比例可再生能源消纳做出了宝贵探索。
我国从2010年开始开展风电供暖试点研究，主要在弃风严重的吉林、内蒙古地区。2011年，国家能源局组织召开了风电供暖方案的论证会议，鼓励有条件的地区开展低谷电力供热试点。之后，国家能源局又相继在2013年发布了《国家能源局综合司关于做好风电清洁供暖工作的通知》（国能综新能〔2013〕63号）；2015年发布了《国家能源局关于在北京开展可再生能源清洁供热示范有关要求的通知》（国能新能〔2015〕90号）和《关于开展风电清洁供暖工作的通知》（国能综新能[2015]306号）；今年又发布了《关于做好2016年度风电消纳工作有关要求的通知》（国能新能［2016］74号）。在上述政策推动下，近年来，全国多地开展了研究利用冬季夜间风电进行清洁供暖的可行性，因地制宜制定实施方案和政策措施，陆续开展了吉林、内蒙古、北京、张家口等地的可再生能源清洁供热示范项目，同时实施了跨省域实施风电供热试点。
今年5月25日，国家发改委等八部门又联合印发了《关于推进电能替代的指导意见》（发改能源[2016]1054号）,指出将充分发挥价格信号引导电力消费，因地制宜促进可再生能源消纳的柔性负荷。
审视示范项目推广及相关政策演进的过程，总结“十二五”期间政策经验和教训如下：
鼓励更多种类的柔性负荷响应可再生能源出力。过去的风电供暖试点中，柔性负荷主要以蓄热式电锅炉为主。实际上，柔性负荷除了蓄热式电锅炉、蓄热式电暖器等供暖负荷，还有电动汽车、制氢、冰蓄冷，以及部分电窑炉、电锅炉等可转移工业负荷，都可以响应风电出力，促进风电消纳。不锁定负荷种类，让市场来探索、挖掘技术经济可行的柔性负荷最大潜力。国能新能［2016］74号已要求河北、吉林省要加快推进风电制氢的示范工作。
对于新用户和具备改造条件的用户鼓励柔性负荷的电能替代。三北地区柔性负荷有限，应该鼓励通过煤改电将低效率、重污染的化石能源利用替换为清洁电能利用。尤其在污染严重的燃煤小锅炉区域、分散建筑区域以及热力管网或天然气管网难以到达的区域，在多方让利和政府支持下，风电清洁供暖替代具有一定经济性。电能替代工作另一个良好效果是减轻了未参与风电供暖的风电场和火电厂的经济压力，因为在已有的用电需求中开展风电供暖，是市场利益的重新划分，而市场的总规模没有变化，导致没有参加试点的风电场和火电厂上网电量减少。
集中市场中应建立分时电价的市场化形成机制。结合电价改革，需要建立发输供峰谷分时电价机制，构建电价的市场化形成机制，将风电出力增减转化为价格信号，传递给柔性负荷，吸引柔性负荷参与实时响应。过去的风电供暖试点中，蓄热式电锅炉在冬季夜间时段按一定的低谷电优惠价格用电，蓄热后向供暖管网供热，但是风电场按正常上网电价结算，上网侧没有相应的低谷价，这给电力公司造成一定亏损。集中市场的低谷优惠电价的设定不应是长期固定的价格和时段划分，而是与当地风电实际出力特性以及当地风资源特点关联，呈现出周期性调整，及时反映出风电出力特性的变化。
双边市场中鼓励开展风电直接交易。鼓励具备柔性负荷的需求侧资源与风电等可再生能源发电企业开展双边直接交易。通过直接交易，挖掘所有可以响应风电出力的潜在需求侧资源。目前吉林、内蒙古正在开展风电参与大用户直接交易试点工作，如2014年《内蒙古自治区东部地区电力用户与风电企业直接交易试点暂行办法（试行）》发布后，十余个风电场与大用户直接交易，提高了风电利用小时，但目前市场规则、组织机制、平衡机制、风险防范机制有待完善。
鼓励推进跨区（省）电力交易开展。一个地区的柔性负荷是有限的，通过开展电力交易，有利于柔性负荷资源在更大范围内被共享和优化配置，促进需求侧在更大范围内采购富余清洁电力，同时也促进最大限度利用现有外送通道输送能力。结合电改，送电、受电市场主体双方可通过更市场化交易方式灵活确定输送电量、时段和价格，促进风电场与各时段需求侧资源充分探索交易机会。
将化石能源利用的污染排放、可持续利用等外部成本内部化。2015年财政部、税务总局、环保部起草了《中华人民共和国环境保护税法（征求意见稿）》，拟对大气污染、水污染、固体废弃及噪声等征税，通过“费改税”，增强环境治理资金征收的法律效力和征收力度。排污费（税）应当与治理成本相当，将煤炭利用的高昂环境外部成本内部化，在必要情况下辅向弱势群体提供补贴或减税。环境保护相关税种的征收，促进以市场化手段实现清洁替代和电能替代。
（作者单位：国网能源研究院）
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