新能源消纳社会效益及风险分析

杨杰+余光秀+王倩+李倩+王梦

摘要：在新能源电力快速发展的背景下，新能源电力消纳带来的效益和风险并存。本文分别针对风电、太阳能、生物质发电等新能源电力的社会效益和风险进行了分析，结果表明新能源电力消纳可以调整能源结构、带动能源产业发展、促进电网技术进步，具有良好的社会效益，但同时也存在着各种风险。研究结果显示，为降低或避免新能源消纳带来的社会风险，需要社会各方面的协调配合。

关键词：新能源消纳；社会效益；社会风险

中图分类号 TM619 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）028-0000-02

一、前言

随着能源危机的到来，发展新能源已经成为我国应对气候变化、保障能源安全的重要内容，以传统能源为主的消费模式已不能满足可持续发展的要求，减少化石能源的开发利用并调整能源消费结构不可避免。重视发展新能源，是我国实现能源结构调整、经济发展方式转变、环境改善等可持续发展的重要战略选择。

国外电力市场在促进新能源发展和协调相关方诉求方面进行了大量探索，对我国电改新形势下市场设计有启示意义。世界各国中，新能源消纳比例相对较高的是德国，德国在政策支持、技术进步、管理模式等方面的措施对我国电力行业具有借鉴意义，它通过新能源直接上网交易新政策、建设并网评估和规划体系、增加新能源的自主调节性、电力系统再调度等手段提高新能源消纳比例。美国是世界上除我国之外风电装机容量最大的国家，其主要利用燃气机组进行电力存储来降低风电波动的影响，从而增加风电消纳。研究表明由于新能源发电的边际成本低，甚至可以负电价报价，大规模新能源参与市场将降低电力市场的出清价。极端情况下，市场出清价甚至为零或者负值，这将影响靠上网电量获益的火电电源的正常经营[1]。与国外相比，由于资源集中、规模较大等原因，我国新能源消纳问题更加突出。目前，在负荷中心地区发展的新能源，尤其是分布式光伏发电，已基本做到无弃电现象，但风电集中的东北及甘肃等地区，弃风问题较严重。针对我国现行的新能源电价政策的特点和问题，结合我国各类新能源发电技术的特点，专家提出了新能源参与市场模式的不同方案，并针对风能、太阳能和生物质能发电的现有价格机制和市场模式的改革提出建议[2]。

综上所述，我国新能源发展机遇与挑战并存，新能源的大规模入网在带来社会效益的同时也造成了许多亟待解决的问题，新能源消纳问题已然成为了阻碍新能源发展的重要因素。因此，研究新能源消纳问题具有理论价值和现实意义。

二、各类新能源消纳社会效益与社会风险

新能源消纳一定程度上可以调整能源结构、带动能源相关产业发展、改善居民收入水平以及促进电网技术进步，具有较好的社会效益，但同时，也存在着各种风险，本节分别对风电、太阳能、生物质发电等新能源消纳的社会效益和风险进行了分析研究。

（一）风电

1.风电的社会效益

风力发电是风能利用的重要形式，风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展清洁能源是世界各国的战略选择。我国风电的装机容量和并网容量均位于世界前列，风电对我国的电力发展具有重要意义。风电可以有效促进区域发展和增加就业，在风电收入没有任何社会分享机制的情况下，运营阶段也将促进该地区的就业，假设风电收入一部分用于地方投资，则将对就业率产生更显着的影响[3]。在风电项目的环保效果、技术水平、经济效益等可以达到较高的水平的情况下，投资者及管理者会提高对风电的认知水平和接受能力，从而带动风电相关产业的发展，从而有力推动的整体发展水平。风电具有节能减排效益，在节约了大量传统能源的同时，减少了相应的温室气体、污染物的排放。与此同时，风电并网量的大幅度增加，对我国电网技术的发展提出了新的要求，有利于电网建设的完善。

2.风电的社会风险

风电消纳依然存在着许多问题，我国风电分布集中，存在着严重的供需矛盾问题，弃风现象严重，造成了一定程度的资源浪费，从而制约了风电的大规模发展。另一方面，风力发电具有波动性，我国的风电预测技术尚未成熟，增加了系统供电的不确定因素，不利于电力系统的安全稳定。

（二）太阳能

1.太阳能发电的社会效益

太阳能发电是继风电之后可实现大规模开发利用的另一类新能源，目前已经在我国取得了长足的发展。太阳能发电项目的运行有利于促进当地经济的增长，为当地创造利税，促进当地的财政增长。同时，与风电相同，太阳能发电项目可以有效促进当地就业，改善能源发展结构，推动地区的发展。太阳能消纳也可以实现节能减排，有利于我国的环境建设与资源开发。

2.太阳能发电的社会风险

太阳能发电具有波动性，并网后会对电力系统的安全稳定运行产生影响，因此电力系统规划时需要考虑光伏的出力特性。生产太阳能电池板的工厂会排放含氟、铬、氟化氢和四氯化硅等有害物质的废水和废气，另外太阳能电池板会产生光污染，报废的电池板未能成功处理也会污染空气、破坏土壤。同时，太阳能发电建设具有无序性，运行自由，缺乏完善的并网标准，难以可靠的支撑电力系统的运行。

（三）生物质发电

1.生物质发电的社会效益

生物质发电的发展与我国能源战略多元化和发展绿色低碳经济的需求相符，有利于生物质资源的规模化处理。生物质能源与居民生活质量存在着一定的关系，通过将原本无价值的农业、林业废料出售给生物质发电厂，可以增加居民收入，生物质发电项目也可以为当地居民提供就业岗位。另一方面，通过生物质发电方式处理废料以及生活垃圾，比农林业废料直接燃烧以及垃圾直接填埋的处理方式更加环保。生物质发电中的垃圾发电还具有实现垃圾资源化、减少垃圾对环境的影响、提高居民生活质量和居住环境质量等多方面的社会效益。

2.生物质发电的社会风险

生物质发电对生物质资源的要求较高，而我国生物质资源分布广泛，种类繁多，未必能满足技术的要求，容易出现不适应现象。垃圾发电方式包括垃圾填埋气发电、垃圾焚烧发电和垃圾气化发电，部分研究表明，垃圾焚烧发电如果无法按照正常的程序和严格的标准运行，可能带来严重的环境问题，未经严格分类处理的垃圾直接进炉燃烧，排放出有害物质，如一级致癌物二噁英的可能性更将大幅增加，因此需要针对每一类污染物制定相应的措施，并由政府实行严格的监管，确保垃圾焚烧电厂的排放物能够达标[4]。

三、结论与对策

我国新能源产业已经得到了长足发展，在产业规模不断扩大、新能源结构日趋合理、技术创新水平持续提高的基础上，新能源消纳水平也有了很大的提高，但在取得良好社会效益的同时，风险也不容忽视。

面对新能源消纳所带来的一系列风险，我们可以从政府监管、电网建设、新能源市场管理以及新能源电源侧企业管理等方面提出对策。首先应该加强政府监管机制，促进新能源发电的合理利用及合理配置；其次电网需增加技术投资，提高新能源并网水平以及消纳能力，制定消纳新能源的合理策略；再次，加强新能源消纳的市场化水平，制定合理的新能源上网电价，促进新能源产业的有序发展；最后，社会资本积极开发新能源电力的同时，应做好自身管理，引进最先进的机组，提高技术水平，对用于发电的生物质、垃圾等能源做好源头控制管理，并严格按照标准控制排放，降低发电环节对环境产生的二次污染。

参考文献：

[1]E Ela， M Milligan， A Bloom， A Botterud， A Townsend， T Levin. Evolution of Wholesale Electricity Market Design with Increasing Levels of Renewable Generation[R]. NREL/TP-5D00-61765，2014.

[2]武俊芳，关蕾.可再生能源电能消纳市场模式研究生产力研究[J].生产力研究，2009，8（24）：86-89.

[3]Ejdemo T， Soderholm P. Wind power， regional development and benefit-sharing： The case of Northern Sweden[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews，2015，47：476-485.

[4]李薇，张聚兴，葛大陆.生活垃圾焚烧发电项目对大气环境的影响及对策分析[J].华东电力，2010，38（1）：129-132.

作者简介：杨 杰（1977-），男，高级经济师，研究方向：电力建设工程造价研究。