中国风电产业的规模和效率探析——以内蒙古自治区为例

2014-04-21 12:24:50师颖新
大连民族大学学报 2014年2期
关键词:发电场装机容量风电场

师颖新,窦 悯

(1.大连民族学院经济管理学院,辽宁大连116600;2.瓦尔帕莱索大学商学院,美国印地安纳州46383)

普遍存在的一个观点是:风电的发展存在着规模的效率性。大规模的风力发电厂可以借助规模的经济性来提高发电效率。本文将利用所收集整理的全国数百家风电场2008~2010年的有关数据对此假说加以检验。

中国风电的发展非常迅速,其反面是大量的风电不能并网从而造成浪费,“弃电”“弃风”的现象比较严重。面对这种局面,中央和各地政府纷纷出台措施,限制中小规模风电场的发展,鼓励大中型风场的开发及行业内的资源整合,试图用扩大规模的办法来提高风电的发电效率。

但随之出现的问题是,如果风力发电场的规模和发电效率之间没有稳定的正相关关系,那么目前所实行的众多政策措施的必要性不免让人质疑。也就是说,国家需要从根本上来考虑风电产业目前的困境,这样才有可能真正解决实际问题。

一、数据和分析

1.数据资料来源

本文主要数据来自2009~2011年中国电力统计年鉴,包括每个发电场的装机容量、发电量、年发电时间数等。由于数据的滞后性,相应的资料为2008~2010年的数据。其他资料来自于相关政府报告、行业报告和网络资源。

2.数据的处理和假说的提出

需要说明的是,上述数据虽然为权威年鉴数据,但是存在着一些问题。理论上来说,发电量 =装机容量×发电时间。相应的,发电容量×发电时间/发电量应该等于1才对。但是当笔者对有关数据进行检验的时候,发现很多数据不符合上述要求,而且相距甚远,有些甚至达到了几十倍。很显然,这些数据不适合进行分析。剔除这些不符合要求的数据之后,用于分析的2008~2010年的风电场的数目分别为:94、168和282家。

为了测算发电的效率,笔者使用公式——发电效率 =发电量/(装机容量 ×24×365)×100%,即实际发电量与风电机组满负荷不间断发电时发电量的比值。

为了验证风电场规模和效率的关系,笔者还对风电场的装机容量(规模)和发电效率之间的相关性进行了计算。如果两者之间的相关系数为正,则说明规模的扩大可能会有利于发电效率的提高。反之如果相关系数为负,则说明发电场的规模扩大对发电效率的提高不仅没有作用,甚至会有反作用。该系数越大,说明规模和效率两者之间的关系可能更紧密。

需要说明的是,严格的规模和效率关系的科学验证,还需要一些其他数据,比如每台风机的大小、技术水平、设置年代、风机数量、并网比例等。但是由于目前难以获得这些数据的公开资料,所以笔者采用目前的替代手段。为了避免全国平均数据可能引起的一些偏差,还将进一步分析风电第一大省内蒙古自治区的实际情况。

3.全国情况

从全国的指标来看,风场数量以及平均装机容量每年递增,平均发电量、平均利用时间指标都在递增。据此计算而来的平均发电效率也在递增。似乎显示随着数量和规模的扩大,发电场的效率在逐步提高。但是,在进一步对装机容量和发电效率进行相关分析之后,发现其相关系数很小,而且逐年递减,2010年甚至成为负数。据此结果,笔者难以支持有关发电场规模和效率之间存在一定关系的说法。也就是说,通常流行的通过扩大规模而提高发电场效率的观点并不是可信的。

表1 全国部分风力发电场规模和效率指标

4.内蒙古自治区情况

内蒙古是中国风电的第一大省,不光在数量上而且在发电量等指标上,都遥遥领先国内其他地区。所以,有必要对内蒙古的风电发展单独加以研究。从表2可以看出,平均装机容量从2008年的61 935 kW猛增到2009年的103 350 kW,再微增到2010年的104 497 kW,而平均发电量、利用时间都是在2008到2009年大幅度增加后,到2010年出现了下降,据此计算出的平均发电效率也是同样的趋势。

至于装机容量与发电效率的相关系数,2008年比较大,以后绝对值大幅度减小,而且2009年出现了负值。由于装机容量和发电效率之间的关系不稳定。所以与全国的数据分析相同,无法证明风电规模扩大有利于提高生产效率的观点。

表2 内蒙古自治区部分风力发电场规模和效率指标

二、风电规模的扭曲和效率的波动

内蒙古自治区风电资源丰富,截止到2010年其累计总装机容量13.858 GW,2011年新增装机容量3 736 MW,累计总装机容量17.594 GW,均居全国首位。内蒙古风电的发展,是整个中国风电发展的缩影,有必要进行进一步的研究。

风电的迅速发展,与众多的支持政策也是分不开的。2007年初,财政部、发改委、海关总署、国家税务总局联合发布有关政策,对重大技术装备调整进口关税。2008年1月起,对国内企业为开发、制造大功率风电机组而进口的关键零部件、原材料的进口关税、进口增值税先征后退。2008年底,财政部出台了《风力发电设备产业和专项资金管理暂行办法》,对中资或中资控股的风机设备和零配件生产企业开发并实现产业化的1.5 MW以上的前50台新产品进行补贴,补贴额为600元/kW。国家发改委2009年7月发布《关于完善风力发电上网电价政策的通知》,将全国分为4类风能资源区,制定相应的上网电价。

随着时间的推移,这些政策所发挥的作用也发生了改变。目前风电场的主要收益来自于发电收入、可再生电价附加补贴和CDM(清洁能源发展机制)收入。早些年由于CDM的支持,上马了很多中小型的风电项目。近年来,受到国际经济和碳市场的影响,CDM的收益越来越不确定。由此可再生电价补贴就变得尤为重要。

2012年7月,在国家发改委、财政部、国家能源局公布的可再生能源电价附加资金补助220个项目中,内蒙古占了104项。其中在风电项目173项中,内蒙古更是独自占了99项。有趣的是,其中74项的装机容量在4.95左右[1]。

这种现象并非偶然。国家能源部门规定,投资装机容量在5万千瓦以下的风电项目须在国家发改委备案后,由地方政府核准审批。这样一来,一些风电场纷纷将所投的项目拆分成装机容量在5万千瓦以下的项目,形成了独特的“4.95万千瓦现象”。

如图1是笔者根据《中国电力年鉴2011》中有关风电场数据整理的内蒙古76个风场的装机容量和发电效率的散布图。由此看出装机容量在5万千瓦附近的特别集中。也就是“4.95万千瓦现象”。从中可以了解到政府相关规定和财政补贴政策对风电产业发展所产生的扭曲作用。

通过表2,可以看出发电效率存在着波动现象。从2008~2010年的平均发电效率由18.2%上升到23%,然后又下降到21.4%。从图1也可以看出,装机容量和发电效率之间只存在微弱的相关性。在2008~2010年的3年间,装机容量与发电效率的相关系数也不稳定。

从表2还可以看到,内蒙古每个风电场平均发电时间从2009年的2 126 h,下降到2010年的1 887 h,平均下降了11%。考虑到生产的电力还有部分不能被收购,从而白白浪费掉。内蒙古风电产业的效率性不能不令人担忧。

据对2010年1~6月未全国收购风电电量的统计,华北、东北地区的未受购电量最多,达到全国未收购电量的57.20%和38.33%。从省份来看,内蒙古未收购电量最多,占全国的75.68%[2]。由于风电不能及时并网,“弃风”的现象时有发生。2011年对“三北”地区584个风电场的统计显示,蒙东和吉林的“弃风率”超过了20%,蒙西、甘肃和黑龙江的“弃风率”也分别超过了10%[3]。

在这种环境下,风电产业的效率出现波动也就不足为奇了。比起来风电场本身的规模和发电效率,由于不能并网而出现的损失才是目前存在的最大问题。

三、关于“风电新政”的讨论

中国的风电发展非常迅速,2011年末累计装机容量已经达到62.36 GW,稳居世界第一。2008年以来,大型风电场建设的速度逐步加快,在甘肃、新疆、河北、内蒙古(分别在蒙东和蒙西)、吉林、山东、江苏以及黑龙江等地规划了9个千万级风电基地,目前已经有7个百万级基地获得国家批准[4]。

然而与此同时,由于风电开发高度集中在“三北”地区,风电建设和电网建设不同步,风电的并网瓶颈和市场消纳问题开始凸显。针对目前出现的问题,各地纷纷推出风电新政。风电第一大省内蒙古接连推出了《关于推进我区风电产业整合重组减少主体的指导意见》,以及《内蒙古自治区风能资源开发利用管理办法实施细则》(以下简称《实施细则》)。其中《实施细则》明确规定了风电开发企业的准入条件,对申请开展分散式接入以及5万千瓦以下风电项目的企业,要求其净资产总额不能低于10亿人民币,或者连续3年净利润不低于5亿元人民币。而对申请开展大中型风电的企业,要求企业净资产在20亿元以上,且已在自治区投产风电装机规模不低于50万千瓦。有关官员解释这么做的原因并不是为了排斥中小企业(尤其是民营企业),而是为了将资源集中到大企业,“有利于扶优、扶强、做大、做专”[5]。

黑龙江省则颁布了《黑龙江省气候资源探测与保护条例》,规定自2012年8月1日起,企业探测开发风能及太阳能资源必须经过气象部门批准,而且探测出来的资源属国家所有[6]。有专家认为,若实行准入审核,且探测出来的资源归属国有,等于设立过高门槛,遏制了企业探测开发的积极性,不利于行业的发展。当然也有一些专家支持该规定,认为政府出台这些规范是必要的。

从上述的分析结果来看,笔者难以确定风电场规模和发电效率的关系。各种经济风电新政的出现,其出发点是为了减少浪费,提高效率。但是,风电新政的诸多措施,无疑是提高了风电发展的门槛,其结果是有利于大企业、国有企业,保护了既得利益者,减少了市场竞争。从历史发展来看,通过市场保护,并不能促进产业和经济的可持续发展。

四、结论和政策建议

上述的研究清楚地表明,不论从全国层面,还是从内蒙古自治区层面来看,中国迅速发展的风电行业其规模与效率之间的关系不是稳定的,通过人为设立门槛来限制竞争,或者试图通过扩大规模来提高效率,这种做法是没有事实根据的。

各种研究结果显示,政府的有关规定和财政补贴,对风电企业的诱导作用明显。“4.95万千瓦现象”是对经济发展的明显扭曲。研究还发现,风电企业的装机容量和风机效率之间甚至存在着负的相关关系。也就是说,政府把主要的补贴给了大型风场和大型国有企业,而这些企业的效率并没有因此而提高,甚至有可能下降。长久以来,各级政府部门对大型龙头企业情有独钟,极力支持,在财政补贴上更是极为慷慨。但是,同在新能源领域,即使像无锡尚德和江西赛维这样的具有代表性的企业,也有可能轰然倒下。

相反,一旦出现问题就保护大企业而将中小企业加以限制的做法,会极大地挫伤中小企业的积极性,损害中国经济中最具有活力的部分。无数的事实告诉我们,促进竞争而不是保护某些既得利益者,才是经济长期发展的真正动力。

[1]国家发改委,财政部,国家能源局.可再生能源电价补贴目录(第一批)[R].2012-6-12.

[2]中国电监会,风电、光伏发电监管报告[R].2011-3.

[3]水电水利规划设计总院、国家风电信息管理中心,2011年度中国风电建设统计评价报告[R].2012-9-19.

[4]李俊峰.风光无限——中国风电发展报告2012[R].2012-9.

[5]人民网.内蒙古风电新政:提高门槛限制开发权[OB/OL].[2011-5-10]http://business.sohu.com/20110510/n307135423.shtml.

[6]严凯.黑龙江风光国有追溯:项目审批气象局需同意[N].经济观察报,2012-6-29.

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