浅谈风电接入电网的成本控制

浅谈风电接入电网的成本控制

一、风电机报废后,系统面临外部性问题风速成本主要体现在设备的购买和安装成本上。设备成本约占总成本的80%以上。在风电机制造过程或风电场土建施工中,没有特殊要求的材料或加工工艺。对于大型风电机,其制造过程中所消耗的能源在投产运行后3—4个月内即可补偿。风电机的设计寿命一般是20—30年,风电机报废后,可按常规方法处理。风电机在制造和运行过程中不排放任何有害物质,对健康和生态没有不利影响。随着厂网分开、主辅分离、主多分离的实施和区域电网公司的组建,省电力公司将分解为市场中的多个利益主体。电网企业面对着各种利益关系主体的协调。电网有庞大的固定资产,在这些资产形成以后,电网企业主要负担的是电网运营成本。运营成本构成复杂,总体看来主要分成资产运行维护成本、营销服务成本和行政管理成本。外部性问题几乎渗透到了社会经济生活中的每一个角落。风电并网亦存在外部性问题。外部性指由于市场活动而给无辜的第三方造成的成本。或者换种说法:外部性就是指社会成员(包括组织和个人)从事经济活动时,其成本与后果不完全由该行为人承担,也即行为举动与行为后果的不一致性。二、分析了电网公司在外部成本中的外部成本影响因素1、电网企业对风电的按需分布的种类,分为7个风电的上网电价与火电和水电相比偏高,而电网对外的销售电价又不区分电源的种类,所以为了保证风电发展的健康稳固,国家和地区都要求电网企业对发出的风电全部接受。电网企业以较高的价格收购风电,又以较低的价格出售风电,所以对于电网企业而言,风电上网电量越多,电网企业损失越大。2、提高电网的供电质量风能的随机性和并网风组的运行特性,影响电网的电能质量,主要包括为:电压波动、无功补偿、谐波、短路电流等。为了消除这些影响,电网企业必须依靠提高相关技术及购买配套设备来保证供电质量,进而保证电网的稳定运行。而这部分投资依然需要电网企业来承担。3、提高风电供电质量风的不可控性使得对风电不可能像其他传统电源一样可以进行可靠的负荷预测,也不可能制定和实施正确的发电计划。如果把风电场看成负的负荷,则它不具有可预测性;如果把风电场看成一个电源,则其有效性无法得到保证。随着风电容量比例的增加,给地方电网调度带来了不少压力。如在包头地区,由于内蒙煤电供应及时,再加上金融危机使得电力需求有所下降,现在包头地区基本的电力供应还是依靠火电。国家对风电等可再生能源的政策规定电网要全数接收风电,所以包头电网调度中心要求风电场于凌晨零点至早晨七点时段风电机组停机,以此来协调。但是电力减扣会造成资源的浪费和风电企业自身的经济效益损失,所以提高风电的供电质量十分重要。提高风电的供电质量,既需要提高风电的管理水平,尽可能的准确预测风电的供电能力,便于电网调度,又要通过一定的措施稳定输出电力。大规模发展风电,系统需要有与风电场额定容量相当的备用容量,在风停时替代风电场;系统还需要容量相当的调峰机组,在用电高峰(低谷)时补足电力需求(储存多余电能)这使得风电上网成本增加。4、电网安全和可靠供电面临巨大挑战厂网分开后,保证电网安全运行的调控手段受到一定影响,在电网结构薄弱和部分新机组投产运行不稳定的情况下,一旦大机组故障跳闸、电网遭遇严重冲击或出现网厂不协调问题,都容易引发大面积电网停电事故,此外,电网运行过程还可能遭受自然灾害等外力破坏,严重威胁电网安全,这些都使电网安全和可靠供电面临严峻的挑战。风电接入电网,意味着新的电源的接入,那么电网安全稳定的运行受到威胁,电网的规划建设必须跟上,如包头电网对2009—2011年进行电网规划(参见表一),分别投资97300万元、66630万元、30160万元,共计投资194090万元建设电网以保证供电的稳定性和安全性。从上述数据可以看出,风电接入电网后,电网企业为了保证电网安全稳定运行而进行的投资是巨大的。三、应用经济方法来解决能源和网络外部性问题的建议1、风电企业的财政责任分配问题国家现行的风电相关政策多是支持风电开发的,政策倾向于风力发电企业,但电网因接收风电蒙受损失。风电上网电价高于销售电价造成电网的损失,目前在电网企业内分摊,造成开发风电越多负担越重,接受风能后电网要承担意外的成本,没有风能资源的省区却无须负担。建议:(1)对风电并入的电网企业进行购电量的补贴,或者能源结构中可再生能源所在的比例、清洁能源的发展速度等进行奖励(激励机制的设立),鼓励电网企业接受风电或者其他可再生能源的积极性;(2)向电网企业分配排污权,或者将向火力发电厂征收的排污费以适当的方式转移给电网企业,增加电网收益;(3)在更大电网范围对风电上网的差价进行分摊,这与今后在全国推行清洁能源的做法一致;(4)解决好局部地区风电过剩跨区输送问题。2、风能资源的研究(1)由于风资源多集中在远离电网或电网末端的经济落后地带,建立关于风资源探测、评价的相关研究项目,对风能资源进行深入研究,最大限度的保证风电场选址的经济性,尽可能避免因电能输送带来的不必要成本的增加。(2)加大风机、电动机、无功补偿装置等方面的研究,研发具有自主知识产权的兆瓦级风电机组,一方面最大限度的利用风资源,以“微风发电、全年发电”为目标,另一方面最大限度的降低风电并网对电能质量的影响。3、风电并网技术政策建议(1)现行的很多鼓励可再生能源的税收政策、优惠的信贷政策多是针对风力发电厂商的,但电网因接入风电而进行电网改造,这牵扯到巨额的固定资产投资,如包头电网2009—2010年的电网规划的计划投资194090万元,应当针对电网企业制定更为优惠的税收政策和信贷政策,减少电网的亏损。(2)规范风机产业,加大投资提高大型风力机组国产化率,一是可以大大提高我国风电设备尤其是风机质量,这是将风能转化为电能的前提;二是可以持续降低风电场的建设成本,降低风力发电的成本从而降低上网电价;三是推动风电产业化发展,同时激励注重科研注重风电设备制造商自主知识产权。(3)鼓励高校增设有关可再生能源的学科或专业,建立相关的奖学金制度鼓励青年学生打下基础知识注重创新,同时也鼓励企业来高校举办相关的论文竞赛,注重科技人员、高技术人才培养,增强我国并网风电技术含量,推进我国风电的发展。结束语:电力体制改革后厂网分开,投资主体多元化,利益主体多元化。由于国家或该地区的风电政策对风电接入电网的各方面影响的考虑尚不全面,电网企业不可避免的承担一些代价。本文总结了风电并网对电网企业的外部成本影响因素,并运用经济学中解决外部性问题的方法,研究相关补偿机制,从对风电并网外部成本的直接转嫁、间接转嫁及时间滞后转嫁三个角度为政府的相关政策部门提请政策建议:①建立用风电基金对电网风电购电量进行补贴;②向电网企业分配排污权,或者将排污费作为专项资金,建立可再生能源