“双碳”目标下张家口市可再生能源发电产业发展分析

孙凯杨，秦 颐

(河北北方学院 经济管理学院，河北 张家口 075000)

近年来，随着全球气候转变与能源短缺问题的日渐突出，传统能源的开发量相应减少，以风电和光伏发电为代表的可再生能源发电占比不断提高。从顶层设计到产业政策，从国内市场经济发展规则到企业能力，中国正全面加速推动新能源转变，让清洁电力早日成为世界主力电源之一，让全人类早日进入“零碳社会”[1]。为实现“双碳”目标，“十四五”规划中明确提出能源增量以可再生能源为主，这使得可再生能源发电产业再次获得发展机遇[2]。该文对张家口市可再生能源发电产业进行研究，探讨在“双碳”目标下该产业的发展方向，分析可再生能源发电产业在发展中存在的主要问题，并提出相应的应对策略，为未来可再生能源发电产业的高质量发展提出建议。

一、张家口市可再生能源发电产业现状分析

2015年7月，中国设立张家口市为可再生能源示范区。张家口市依据可再生能源相关规划，对管辖的地域范围内风能和太阳能进行开发利用，可再生能源发电产业得到突破性发展。截至2021年底，张家口市可再生能源装机规模达2 347万千瓦，风光发电产业达104家，成为中国非水可再生能源第一大市，在保障可再生能源安全及降低碳排放总量方面发挥了积极作用。在“风光”背后，一个全新产业链正逐步形成。目前，张家口市氢能建设项目已投和在建项目达50余个，投资合计182亿元，形成了从氢能源制造、加工、储运到燃料电池核心零部件等能源消费领域的完整产业链，如北汽福田欧辉氢能大巴和国富氢能加氢站等项目。

(一)开发建设规模不断扩大

依托风能和太阳能等可再生能源，张家口市风电和光伏发电产业发展迅速。已建成的项目有张北风光热储输多能互补和奥运风光城等多个示范项目；续建的项目有康保风电项目、康保牧场复兴及可再生能源示范基地一期10万千瓦和二期10万千瓦、沽源西胡同风电场20万千瓦工程以及尚义县40万千瓦新型高性能光伏发电技术应用项目等。

(二)储能产业及输电线工程稳步推进

近年来，在可再生能源市场的开发带动下，张家口市积极推进多项高质量含储能单元的示范项目建设，储能产业得到有效发展。目前，国家级风光储输示范项目“金太阳工程”、张北风光热储输多能互补项目和沽源奥运风光城等多个包含储能单位的示范项目正稳步推进。张北百兆瓦压缩空气储能示范项目和尚义抽水蓄能电站项目也已开工建设。此外，在国家电网服务清洁低碳发展的重大工程中，输送容量最大的张北柔性直流示范工程实现了输电通道智能化，使清洁电量直达北京，不仅满足了北京冬奥会需求，还为北京提供10%的年用电量，为其减去碳排放2 040万吨。同时，张北-雄安1 000千伏特高压输变电工程在2020年8月投建运行，向京津冀输送1 650万千瓦可再生能源电力。

(三)可再生能源消纳取得一定进展

目前，张家口市可再生能源发电产业存在建设位置偏远、负荷支撑能力弱以及并网能力差等问题，加之可再生能源发电具有不稳定性和间歇性等特点，若将大规模可再生能源发电接入电网调度运行，不仅给电网安全和电能质量带来新的挑战[3-4]，还会对当地可再生能源消纳产生很大的影响。为此，张家口市电网大力改进可再生能源并网发电需求和优质消纳的管理政策，通过多策并用推进当地大范围使用固体电蓄能锅炉设备，有序推进风电供暖项目，探索“风电制氢综合利用”项目，2020年完成电交易量9.09亿千瓦时，加快建设云计算项目等可再生能源电力直购方式，扩大数据中心服务器规模，将可再生能源与高耗能大数据产业有机结合，增加年耗电量。

二、张家口市可再生能源发电产业存在的问题

随着可再生能源产业的不断壮大，张家口市在可再生能源发电开发利用、能源存储和能源消纳等方面取得了一些明显成效，但仍然存在一些问题。

(一)产业发展存在成本制约和链条薄弱问题

风电产业中，风机制造业的规模化发展使设备费用降低，但在全球能源转型和“双碳”目标的大背景下，建造和安装等费用的增长对风电产业发展产生影响。近年来，光伏发电产业竭力降本增效，逐步实现了平价上网。但2021年上半年，光伏发电组件的原材料晶体硅价格居高不下导致光伏发电产业成本加大，导致集中式光伏电站建设并网速度缓慢，对光伏发电产业产生不良影响。

张家口市可再生能源对外输送通道核准程序滞后，投资能力弱，电网收益较低，是阻碍可再生能源发电产业发展的重要因素。张家口市可再生能源资源丰富，但项目大都建设在偏远地区，电网结构单薄，产业链管理存在盲目扩产和粗放式经营等问题，无法应对大批量可再生能源的接入。此外，张家口市场消纳饱和，外送输电通道建设尚未成熟，部分地区可再生能源电力外送存在“卡脖儿”问题，使可再生能源发电产业可持续发展具有局限性。

(二)电力调峰能力弱

“十四五”期间，随着张家口地区可再生能源装机规模快速增长，电力负荷方随机性和不稳定性增加，维持系统平衡难度增大，电力调峰能力面对的问题日益突出。目前，张家口市尚未形成有效的价格调节机制，价格激励不充分、不稳定且不准确，调峰补偿现货市场尚未建立，分时价格过渡机制尚未形成。从煤电、天然气、抽水蓄能、水电和核电等调峰能力看，抽水蓄能和储能占比量大，但储能市场的不完善导致可再生能源电力调峰能力较弱。

(三)储能技术发展不足

储能成本和储能效率是影响储能产业规模发展的首要因素。储能成本较高、电价补贴政策力度不够、电价机制不明确和储能设施调节空间不足等原因，影响了张家口市储能产业规模的发展。此外，张家口地区电力辅助服务机制及储能价格体系不健全，时节性、季节性电价和差异化电价体系尚未形成，缺少正向激励机制导致储能设施安装动力不高，未能建立储能参与的电力辅助服务市场，发电侧储能发展不足。

(四)发展技术有待加强

作为国家可再生能源示范区，张家口市在可再生能源发电领域拥有较为关键的核心技术，但在风能、光伏太阳能、储能和氢能等板块的技术还有待提高。风电和光电等领域尖端人才缺乏，氢能产业链与电动汽车行业技术尚未成熟，“互联网+”智慧能源多能协同、能源互补与储能等相关设备和关键制造技术等还需攻关突破。

三、张家口市可再生能源发电产业提升路径

推动可再生能源发电产业的发展和激发产业内生动力，需要政府和电力产业等多方协同。为更好地发展张家口市可再生能源发电产业，提出如下建议。

(一)形成统一规划，加强发展产业链条

加强顶层设计，健全张家口市可再生能源发电产业发展相关政策体系。根据“十四五”规划中可再生能源发展相关内容，因地制宜规划张家口市可再生能源项目架构、范畴和并网时序，安排部署可再生能源研究、发展和使用等环节，科学且层次分明地研发利用可再生能源。

着力发展可再生能源发电装备制造业，特别是发展风力发电机组、塔架、控制器和逆变器等组成部件的生产，支持张家口市风电装备制造龙头企业投资引进风力发电机组的风机和叶片等部件，优化产业结构。打造光伏发电装备制造生产线，构建以原材料晶体硅加工以及光伏组件和逆变器生产等为重点的光伏装备制造产业体系，推动主要原材料和配套组件的生产加工，形成高端装备制造聚集地。

开展可再生能源储能项目研究，增强张家口市政府与各电网企业的沟通，统筹可再生能源和配套电网建设，确立可再生能源项目与配套电网工程协同规划的长效机制[5]。根据目前电网承载能力及发展规划推进可再生能源储能项目进程，优化储能产业合理化布局，提高电力系统的调节能力及安全稳定能力，保障供电安全。加快实施千伏特高压交流输变电工程，依托近年来正在建设和新建输电线路，结合水、风及光等协同运行方式，完善跨区互助模式，拓展可再生能源消纳领域。

(二)完善电力产业基础设施建设

推动储能行业规模化发展。储能技术具有提升电力调节的能力，可提高可再生能源消纳水平，是建设电力系统的核心。加强相关层面顶层设计，出台多种补贴、奖励方案和尖峰电价等系统支持政策，引导可再生能源企业全力发展储能。统筹管理张家口市区域内各类储能，推动尚义抽水蓄能电站和张北国家风光储能电站开工建设，提高调峰能力。

加快实施千伏特高压交流输变电工程。依托近年来正在建设和新建输电线路，开展清洁智慧能源建设，稳步推进“三站四线”相结合的电力物联网建设。支持智能化运行水平最高的张家口市风光储示范工程建设，使其在发挥配套储能调峰作用的同时，降低风电运输成本。

建立协助服务市场机制，对可再生能源电力消纳成本提供补偿。在住宅、数据中心以及充电桩等用户侧，打造低能耗终端消费示范。扩大能源替代的广度与深度，通过新能源与大数据等大负荷终端合作以及园区电气化和智能园区等替代项目，形成工业园区、数据中心和5G基站等智慧能源应用场景，积极培育新能源消费示范项目，有效推动区域内综合能源业务的发展。到2025年，预计建成具备张家口地域特征的能源替代常态化业务体系，打造一批融合地区产业特点的示范工程。

(三)促进产业联合，构建电力产业发展新格局

继续完善“四方协作机制”。建立多方组织协同保障和联动的工作机制，有效解决可再生能源发电产业联合发展中存在的问题。强化京津冀产业发展合作，将以政府为引导、市场为主导和企业为主体的产学研相结合的创新体系融合到发展合作中。

推动建设“源网荷储一体化碳中和”示范项目。依据电力系统的要求，利用本地区优厚的风和光资源，以电网为平台和载体，构建源网荷储一体化高度融合电力系统，打造大型清洁能源供给侧基地，促进张家口市优质可再生能源的本地消纳。通过加强电源侧资源调节作用，合理布局输送线路，改善风电和光伏发电规模配比，支持“微电网”和分布式电源发展。

(四)科技创新，有效推动可再生能源持续发展

随着能源需求的急剧增长，传统能源短期内难以形成“逆替代”模式。为加快减排进程，可重点加速推行已成熟的风电、光伏发电和电动汽车等低碳技术，同期规划和完善可再生能源创新科技体系。积极推动政府乡村电气化和能效服务，将其融入乡村振兴方案，全力打造“供电+效能”服务新模式和“零碳”乡村服务样板。

完善综合能源的鼓励机制和政策，加强配网智能化改造，提升分布式新能源并网服务水平[6]，重视风电和光伏发电项目的生态环境保护。为绿色转型提供基金支持，鼓励可再生能源技术创新，并为传统能源企业技能升级和业界创新提供支持。开展平价上网示范项目建设，加快落实张家口市风电和光伏平价上网政策。优化投资建设营商环境，落实企业投资项目承诺制度，加强对土地使用等方面的投资监管，规范相关土地收费政策，协调落实风电和光伏发电项目电力输送工程以及辅助服务的投资，切实减少非技术成本，降低不合理支出，使风电和光伏发电项目的经济优势更加突出[2]。

“双碳”发展目标的提出给可再生能源发电产业带来了深度影响。当前，张家口市可再生能源发电产业存在可再生能源发展有关政策法规不健全、可再生能源的消纳能力不足和可再生能源科技发展水平较低等问题。为推进张家口市绿色低碳转型发展进程，文章探讨了张家口市可再生能源发电产业发展现状和存在的问题，为该地区未来可再生能源发电产业的发展方向提出了可以借鉴的思路和建议。