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從北京沿京藏高速向西北方向行駛，兩側隨處可見一排排風機，路燈頂部裝著小型太陽能板，沿線經過的路段正如火如荼地開樁打柱，細看，是修建中的京張高鐵，這裡是河北張家口。2015年，張家口作為2022年冬奧會聯合舉辦城市申辦成功；同年7月，張家口可再生能源示範區獲國務院批複。這座距離京城並不算近的冀北城市第一次如此緊密地同北京聯繫在一起。如何打造一個綠色的冬奧會？如何協同發展綠色低碳的京津冀？這些問題一時之間引起多方關注。早在可再生能源示範區和冬奧會的消息落定之前，美國前財長、高盛集團前董事局主席兼首席執行官亨利·保爾森建立的保爾森基金會便已經在華開展支持京津冀環境治理戰略的項目。2015年初，亨利·保爾森本人也曾到河北保定考察大氣污染治理情況。據保爾森基金會北京代表處執行主任莫爭春介紹，基金會將幫助推動京津冀的可持續發展作為重要工作領域之一。與此同時，國家電網公司正在力推全球能源互聯網，欲以特高壓交直流將輸電距離提升到2000~5000公里，賦予電網更大範圍調配資源的能力，實現各種清潔能源的互聯互通、優化配置，因此也十分看好在張家口打造全球能源互聯網「樣板間」。國網也是保爾森基金會CEO理事會成員之一。在保爾森基金會看來，如何利用這些特高壓線路，實現可再生能源的優先調度仍然面臨阻礙。「在北京與張家口合辦的冬奧會上向全世界展示一個綠色的奧運會，尤其是京津冀作為一體化區域在電力改革上的成就，還會有很積極的政治意義。因此我們建議把京津冀作為電力改革的試點，充分利用2022年冬奧會這個難得的時機，」莫爭春說。於是，從2015年開始，保爾森基金會數次前往張家口調研，了解當地的可再生能源發展情況。在成為可再生能源示範區之前，張家口就是華北地區風能和太陽能資源最豐富的地區之一。風能可開發量達4000萬千瓦以上，太陽能可開發量超過3000萬千瓦，各種生物質資源年產量達到200萬噸。從2006年開始，便有風電、光伏企業在此地布局。被設定為示範區之後，張家口規劃可再生能源消費量占終端能源消費總量比例2020年達到30%，2030年達到50%。到2020年，55%的電力消費來自可再生能源；到2030年，80%的電力消費來自可再生能源，全面形成以可再生能源為主的能源保障體系。其次是加快建設智能微網，實現源-網-荷協同發展，示範區可再生能源消納應用規模大幅度提高，外輸能力顯著增強，開發應用水平跨越式提升。萬眾矚目下，張家口即將成為高比例發展可再生能源的一個縮影。可再生能源高比例發展要遇到的各種問題，張家口都將首先面臨。風光受限何解5月，張北，壩上草原。一場春雨過後，大風挾裹著沙塵從壩上草原呼嘯而過。此時，位於尚義縣某處風電場內的集控室屏幕顯示，這場黃色的風暴正在以10.6米每秒的速度過境南下。「按今天的風速，我們風場的風機可以全部正常運行。你看到的那些停運的風機，有幾台是在檢修，另一部分是限電，白天因為還有光伏接入，風電限得比較嚴重。」工作人員指著其中幾台停擺的風機說道。截至2016年底，張家口共有風電裝機805萬千瓦，併網784萬千瓦；光伏發電裝機併網300萬千瓦；生物質發電裝機併網2.5萬千瓦。但與之對應的是區內電網最大負荷僅為185萬千瓦，現有的可再生能源對外輸送能力不足400萬千瓦，可再生能源發電處境尷尬。國家能源局發布的數據顯示，2016年河北省棄風率為9%。保爾森基金會認為張家口所在的河北省的棄風率雖然低於全國平均水平，但仍有很大的潛力提高併網能力。「張家口地處京津冀地區，北京與天津是重要的電力負荷中心，同時有很高的節能減排的壓力。北京正在考慮大規模推廣電動汽車和清潔供暖，關停燃煤鍋爐，因此對可再生能源有很大需求，但在同一個區域，張家口的可再生能源卻因棄風問題而白白浪費，這是很矛盾的。」莫爭春表示。導致可再生能源棄電的原因很多，張家口又是因何而棄？據風場工作人員介紹，尚義縣以前沒有其他支柱產業，該地地處內蒙古高原南部邊緣，因途經壩上的沙塵暴是襲擊北京的三大沙塵主要通道，近年來退牧還草，本地農民以往發展畜牧業無以為繼。原有的造紙廠也由於缺乏競爭優勢、效益不好而倒閉。廣袤、開闊但風沙頻發，這樣的資源稟賦成就了風電繁育的沃土。從2003年開始建設風電場，風電一躍成為當地的支柱產業。該風電場2009年投運，那時是風電發展的黃金時期，壩上風電整體規模比較小，幾乎沒有限電之說。然而好景不長，這一地區風電上馬項目越來越多，連生產整機的廠家也擴張到80多家，限電日益嚴重。2014年曾有媒體報道稱張北棄風率一度達到30%，一時之間，飽受爭議。但棄風的情況也曾得到過緩解。2015年以前，張家口原有的兩條500千伏風電外送通道，最大風電送出能力為210萬千瓦，只能滿足300萬千瓦風電裝機接入和送出需要。2014年國網冀北公司開建「三站四線」工程，包括張北、尚義、康保三座500千伏變電站及與之配套的4條500千伏線路，用於張家口壩上地區各風電基地電力的彙集輸送。此項工程於2015年3月建成，后新增張家口風電外送能力180萬千瓦。「三站四線建成后，起初，棄風現象得到很大緩解，當時25萬千瓦的風電場，可以獲得18萬千瓦的出力計劃。但是近一年來隨著周邊新項目的上馬，棄風又有嚴重的趨勢。現在風場裝機35萬千瓦，白天卻只有13萬千瓦的指標。」風場工作人員說道。棄風的趨勢會延續嗎？根據《張家口可再生示範區能源發展規劃》，到2020年，張家口可再生能源示範區可再生能源發電裝機規模達到20吉瓦，年發電量達到400億千瓦時以上。其中，風電新增6吉瓦，累計容量達13吉瓦。光伏以及光熱發電裝機規模累計達8吉瓦。以目前裝機容量和電力負荷對比來看，張家口目前本地電力負荷僅1.85吉瓦，北京的最高負荷也還不到20吉瓦。在新規劃的輸送通道尚未建設完工之前，將棄風、棄光控制在一定比例甚至緩解，難度很大。這家國字頭的風電公司在河北承德也建有風場，工作人員稱最近承德的風電場也開始限電，限電程度較張家口稍好一些，但也有逐漸增多的趨勢。他向記者算了筆帳，風場217颱風機，13萬千瓦的指標意味著限電的時候至少停100台，這部分的損失是15萬千瓦，限電至少一半以上。而一颱風機成本就1000萬，停在這裡不用實在可惜。保爾森基金會在其出版的報告中也曾作出分析，風電和光電的運維成本與火電相比非常低，所以已經安裝的風力發電機組停止不用，就等於產生了經濟損失。今年1月國家能源局發布的《2016年風電併網運行情況》顯示，全年棄風電量497億千瓦時，直接經濟損失800億元以上。基於冬奧會和可再生能源示範區的時機，以及迫在眉睫的可再生能源併網消納問題，保爾森基金會將京津冀可再生能源區域併網列為其研究電力改革的首要問題。莫爭春說，為了解決這個迫在眉睫的難題，我們開始研究適宜的國際最佳經驗，希冀能夠提供解決思路。內消外送困局與同樣遭遇輸電瓶頸的其他城市和地區一樣，張家口努力創造電力需求，以避免可再生能源發電被浪費。張家口正在積極吸引電子數據中心、氫氣工廠，以及使用可再生電力的其他用電產業進駐。前期一直參與規劃申報的張家口市發改委副主任郭俊峰表示，張家口可再生能源示範區目前還處於起步階段。該市將通過開展智能化輸電技術試點、建設智能電網、提高示範區自身消納能力等措施來解決消納瓶頸。這種以當地消納為主的思路似乎也是現狀使然。在2016年3月舉行的十二屆全國人大四次會議中，有提案針對張家口可再生能源示範區，呼籲國家能源局出台專門扶持政策的建議，其中包括：加快推動特高壓電網建設。同年7月8日，能源局做出批複如下：我局已部署加強張家口至京津唐主網聯絡線建設工作，並在整體研究張家口地區電力外送問題。考慮當前全國電力需求增速放緩，大部分地區電力供大於求，依靠電力通道外送消納將面臨一些新困難。建議張家口市政府積極開展本地電能替代，全面推動燃煤鍋爐供暖向清潔能源採暖轉變，充分挖掘本地消納可再生能源的潛力，進一步提高可再生能源發電量在全社會用電量的比例；加快推進沽源風電制氫及下游產業示範項目建設，逐步擴大示範項目規模，推動形成新的產業。這些本地消納措施均已正式投建，這又能消耗多少可再生能源電力？據了解，已在河北沽源開工建設風電制氫及下游產業示範項目，總投資20.3億元，計劃到2020年，使其年用電量達到8760萬千瓦時。早於2013年啟動的可再生能源供暖項目包括風電、太陽能、地熱供暖示範項目建設。今年年初，河北省發展改革委發布《張家口風電供暖實施方案》徵求意見稿，擬要求今年內啟動實施張家口市509萬平方米的風電供暖試點。初步測算，試點地區每年可消納風電電量7億千瓦時。雲數據中心也正投入建設，目前張北縣已注入阿里巴巴雲數據中心等企業，預計全部建成后，將達到500萬台伺服器的規模，年耗電量200億千瓦時，其中使用可再生能源的佔比還未能知曉。與本地消納新增電量相對應的，是2020年張家口市可再生能源年發電量達到400億千瓦時以上的發電目標。保爾森基金會研究部副主任AndersHove認為，儘管張家口提高電力需求的做法有助於增加本地就業，提高地方稅收，但與實現區域性能源轉型的目標卻沒有太大關係。基金會在張家口與當地政府溝通中了解到，由於這裡面臨可再生能源消納的壓力，尤其在冬季，棄風率遠遠高於10%，地方政府因此計劃引進一些高耗能產業，如汽車製造廠、數據中心和制氫產業。莫爭春指出，「國家應對氣候變化的整體目標中，既包括提高可再生能源比率，也包括控制能源消耗總量。現在為了解決可再生能源的消納問題，在當地引進一些高耗能產業，就有可能為了達成一個目標而錯失另一個目標。」當地政府也想通過外送風電解決消納，但在外送風電通道不夠的情況下，目前只能以增加本地消納為主。風、光、儲能給壩上縣城帶來了經濟增速，未來到2030年還會有50吉瓦的可再生能源裝機，高比例可再生能源時代必然到來、不可避免，會給這個地區帶來源源不斷的清潔能源，但是假如用投資拉動當地經濟和城市發展的模式不改變的話，結果會是一邊擴大耗能需求，一邊上馬新項目，這是否意味著未來我們依舊將面臨過剩的產能和棄風？既然本地消納體量遠遠不夠，可再生能源併網輸配進展幾何？對電網公司來說，風電光伏的高速發展還必須有後備的電源作為依託。為保證電網的安全穩定性，必須要建能夠調峰的火電。而河北省發改辦的數據顯示，張家口所處的冀北電網屬於典型的受端電網，內部火電機組裝機容量嚴重不足，超過40%的電力需要從區外送入。據國家電網有關人士介紹，目前新能源調峰最迫切的是火電靈活性改造。冀北地區氣電成本高昂、經濟性差；抽水蓄能電站建設規模不足、建設周期長，系統調峰能力跟不上調峰需求，調峰電源的缺乏直接導致電網調節能力不足。冀北地區能用於調峰的抽水蓄能電廠，只有河北省遷西縣境內的潘家口水電站，有3台9萬千瓦抽水蓄能機組，加上北京的十三陵抽水蓄能電廠，京津唐電網一共只有107萬千瓦的抽水蓄能機組。「現在，河北豐寧正開工建設豐寧(二期)抽水蓄能電站，裝機容量180萬千瓦，一期工程180萬千瓦，規劃容量360萬千瓦，但是要到2022年機組才能投產。」上述人士表示，因為土木工程量大，抽水蓄能電站的建設周期比較長，一般是60到70個月以上，遠水難解近渴。除配套抽水蓄能進行調峰之外，張北柔直電網工程也可高效接入大量可再生能源。通過兩端300萬千瓦換流站彙集張北地區的風電，另一端150萬千瓦換流站接入當地抽水蓄能，最終通過一端300萬千瓦換流站接入北京電網，據悉建成之後每年可為北京地區提供26億千瓦時的清潔能源，該工程於今年2月啟動工程成套設計和初步設計。