近年來我國很多省份發生大面積的、嚴重的棄風限電問題，引起各界廣泛關注。大量清潔、有效的風力發電裝機在有風時不讓并網發電，導致清潔能源被白白浪費。這是我國能源生產革命、清潔能源發展轉型過程中遇到的一個障礙。僅2016年，我國棄掉的潛在風電量就高達500億千瓦時，超過三峽水電站當年發電量的一半。同年，我國平均棄風率也高達17%；換句話說，有17%的風電裝機被迫停擺、得不到任何利用。這不得不說跟經濟新常態下我國電力部門發生的產能過剩問題密切相關。近年來的棄風問題主要集中在我國三北地區，即位于我國東北、華北和西北的風電裝機大省（見下圖所示）。另外，17%的棄風率也遠遠超過國際風電大國的正常棄風率；后者通常在1-3%的水平。

圖1. 2016年上半年我國棄風限電前10的省份

Source: Dong et al. (2018)

應該說，沒有清潔能源的有效并網運行，我國要實現能源生產革命、兌現《巴黎協定》的有關承諾將面臨很大阻力。既有研究從各個方面、各個角度分別探討了棄風限電背后可能的原因，比較典型的解釋有：

火電主導的電網靈活性不夠、調峰能力不足；

電網運行規則有利于火電、不利于風電并網；

風電場周邊的電網傳輸能力不足；

電力行業產能過剩；

電力需求不旺。

盡管這些解釋和原因看上去都挺相關，但是它們只是瞄準了問題的某個方面，且通常在不同層面上討論棄風這一問題：或技術、或經濟、或政策。而且，大部分文獻只是提到或描述了某個原因的存在，并不存在統一的分析框架來定量判斷棄風限電背后的成因，以及不同成因的貢獻有多大。

我們的研究從棄風率的基本定義出發，采用了一個五要素的分析框架來透視棄風率的年度變化。這五要素分別是：電力需求、電力外輸、火力等非風力發電、風電裝機、和風力資源。

在此基礎上，我們改進了一個常用的因素分解方法LMDI來分解上述五要素對棄風率變化的各自貢獻率。雖然棄風問題早在2010年就存在，并于2012年到達一個小高潮，但之前的棄風問題主要是輸電線路傳輸能力不夠所致。我們的貢獻率分析主要偏重于2014年之后出現的又一棄風高潮。

我們的分析結果表明：2015年開始出現的嚴重棄風問題跟當前的經濟增速放緩、新常態密切相關。后者的一大表征即為電力需求增速下滑，某些省份的電力需求在2015、2016年甚至出現負增長的情況。這是之前各種電源規劃所始料未及的。來自需求面的沖擊一方面大大降低了本省、本地區對風力等發電的需求，即使對于電力購進省份而言，它們同樣經歷的需求困境也提高了它們的受電壁壘。這也就是為什么電力外輸從一開始有利于降低棄風率，轉變為提高棄風率的原因。此外，我們也發現火力發電在棄風限電的同時也遭到了一定程度的限制；除了棄風之外，我們也看到了棄光、棄水、棄核等現象。這種發電供給側集體受限的狀況只能是背后的需求側出了問題。至于風電裝機和風力資源因素，前者在我們的研究階段（2010-2016）并未因為棄風問題出現明顯下滑，而后者對棄風率的影響主要在于風力資源的“大小年”。

我們的研究表明：當前的棄風限電問題靠簡單的增大輸電線容量的辦法難以解決；這就跟意大利、美國德克薩斯州解決棄風問題的經驗有所不同。中國的問題需要多管齊下：一方面提高有效需求量，推進其他能源的電力替代（如電力供熱、供暖等）；另一方面需要繼續推進不同電源之間的替代。針對后者，當前的電力需求不旺可能反倒是個機遇，因為不用擔心風電裝機趕不上需求增長，與此同時電源之間的替代效應會被進一步放大。

英文標題：Decomposing driving factors for wind curtailment under economic new normal in China

作者：Changgui Dong, Ye Qi, Wenjuan Dong, Xi Lu, Tianle Liu, Shuai Qian

來源：《Applied Energy》, 2018(217), 178-188.

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261918300412