花大錢裝了卻不供電 中國棄風、棄光率將近兩成 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

花大錢裝了卻不供電 中國棄風、棄光率將近兩成

建立於 2017/04/26
作者:莎拉·夏皮羅·本岑(Sara Shapiro-Bengtsen,睿博能源智庫中國專案傳播與研究專家)

2017年3月,中國國務院總理李克強在全國人大發佈了本年度政府工作報告。報告強調,提高再生能源入網效率對重塑中國藍天有著非常重要的意義。此外,提高再生能源的入網效率不僅能夠降低空氣污染物的排放,還能夠讓那些已經投入了資金的技術發揮作用。

儘管中國斥巨資發展再生能源,總裝置容量居世界首位,但是目前卻仍無法享受再生能源帶來的所有益處。再生能源本來可以幫助中國減少排放,重現藍天,但創紀錄的棄風棄光率卻使得這些資源無法發揮作用,解決這個問題並不容易,但對於改善空氣品質非常重要。


內蒙古大唐風力發電廠。圖片來源:Simon Lim / Greenpeace

一年棄電量 超過北京半年用電

之所以出現棄風、棄光現象是因為電網無法消化入網的所有電力。據中國國家能源局統計,2015年中國平均棄風率為15%。按照同樣方法測算,2016年的平均棄風率增長到了17%。

風電裝置容量佔全國總裝置容量3/4的11個省份,過去一年的棄風總量高達497億度(千瓦小時),足以滿足整個北京地區半年的用電需求。

2016年,中國西北地區平均棄光率為20%——也就是說,棄光總量高達70億度。總體來看,有567億度的清潔能源無法併入國家電網,這相當於英國全年發電總量的1/6。


2016年風能、太陽能產量及棄風棄光量。表中各省份均擁有太陽能資源,但是只有西北部幾個省份有太陽能光電生產和棄光率數據。資料來源:國家能源局;製圖:中外對話。

但是,整體棄風棄光率並不能說明全部問題,因為有些省份的棄風棄光率顯然要比整體平均高得多。

棄風棄光現象在光照充足、風力充沛的中國西北部地區最為明顯。2016年,甘肅棄風棄光率為40%, 而新疆則為37%。甘肅、新疆和內蒙古是中國風能與太陽能裝置容量最高的地區,新能源在能源生產中所佔的比重也較大。


2016年風能、太陽能裝置容量(裝機)與棄風棄光率。製表:中外對話。

以客觀的角度來看中國的棄風棄光問題,可以將其與美國、歐洲地區的情況進行比較。歐美地區的棄風棄光率一般在0-5%之間,即便在再生能源佔比較高的國家也是如此。從經濟的角度來說,一定程度的棄風棄光可以保證整個電網的穩定,同時也可使再生能源在電力生產中佔有較高比例。

目標戰勝棄風棄光 尚需提出改善期程

中國政府意識到,棄風棄光是實現綠色、可持續能源系統轉型的一大阻礙。

2015年Regulatory Assistance Project(RAP)發佈一份文件為電力產業的改革指明方向,其中強調要採取措施,提高國家電網調度能力和擴大跨省電力交易,減少能源浪費。

去年RAP也發佈的一系列政策文件希望通過再生能源發電優先上網、限發電量補償機制等措施進一步減少棄風棄光現象。然而,目前上述措施的細節尚未公布,落實也仍需時日。

2016年11月,中國國家能源局發佈了國家能源「十三五」規劃。規劃指出,要將棄風棄光率控制在合理水平,也就是5%以內,但是並未明確短期內採取的具體措施。

若能有效替代高污染能源 可望達成空氣治理

解決棄風棄光問題之所以重要,不僅僅是因為能提高整個電網的運行效率,同時也有助於再生能源替代煤炭等高污染的能源形式。如今,空氣污染已經成為困擾全中國的嚴重問題,棄風棄光率較高的地區也是如此

2015年,中國所有省份均未達到世界衛生組織《環境(室內)空氣品質與健康》中設定的PM2.5濃度標準,而其中大多數省份甚至與中國相對寬鬆的本土環保要求都有著不小的差距。

所以說,全面提高現有再生能源的利用率對提高空氣品質的作用不容小覷。

甘肅、新疆和內蒙古是中國棄風棄光率最高的三個地區。粗略統計顯示,上述省份未能消納的再生能源相當於2016年中國額外挖掘、運輸和燃燒了1320萬噸的煤炭。

將棄風棄光率控制在5%甚至更低水平將大幅削減煤炭燃燒帶來的環境污染。據健康效益研究所調查,2013年中國有8.7萬人因為煤電導致的污染而過早死亡。所以,採用已有的技術設備,即便所減少的污染只佔整體污染物總量的一小部分,每年也可以避免數百例過早死亡。

各省電力產量乘以相應地區的排放因子就得出大體的減排量。這一估算方法考慮了「十五」和「十一五」規劃時期為了降低電廠顆粒物污染和二氧化硫排放所採取的一系列措施,但並未考慮「十二五」規劃(2011-2015年)期間針對一氧化氮和二氧化氮等致霾氮氧化物採取的管控措施。


5%的棄風棄光率帶來的年度減排效果(單位:公噸)

棄風棄光率降低到5%對甘肅來說,相當於將該省燃煤電廠2016年的污染物排放量降低18%。

而對於新疆和內蒙古來說,則相當於將燃煤電廠的排放分別降低了9%和3%。而以上三省區的氮氧化物減排量合計相當於減少了5000萬汽車的排放。


棄風棄光率為5%時,甘肅、新疆和內蒙古三省燃煤電廠污染物減少排放比率。製表:莎拉·夏皮羅·本岑。

再生能源在中國能源結構中所佔的比重將日益突出。因此,電網能否更好地消納這些能源將變得愈加重要。

未來幾年,中國計劃實現風電發電量佔比提升,達到6%。到2020年,風能和太陽能發電總量佔比將達到8%。

但是,再生能源對空氣品質的影響取決於決策機構,為了實現2020年前將棄風棄光率降低到5%以下的目標所採取的計劃和行動。

中國在提高空氣品質方面已經取得了一些進步,城市空氣污染物濃度也已經呈現了下降態勢。

按照現有的改善速度來看,要想達到世界衛生組織的空氣PM2.5 濃度標準,甘肅省省會蘭州可能需要23年,新疆維吾爾自治區首府烏魯木齊需要30年,而內蒙古自治區首府呼和浩特需要12年。

降低棄風棄光率將有助於加快上述進程。如果想要實現空氣污染治理目標,重塑昔日藍天白雲的美好景象,確保風能和太陽能等再生能源能夠有效併入電網才是關鍵。

※ 本文轉載自中外對話〈減少能源浪費可以提高中國的空氣質量〉