近年來，隨著全球氣候轉變與能源短缺問題的日漸突出，傳統能源的開發量相應減少，以風電和光伏發電為代表的可再生能源發電占比不斷提高。從頂層設計到產業政策，從國內市場經濟發展規則到企業能力，中國正全面加速推動新能源轉變，讓清潔電力早日成為世界主力電源之一，讓全人類早日進入“零碳社會”。為實現“雙碳”目標，“十四五”規劃中明確提出能源增量以可再生能源為主，這使得可再生能源發電產業再次獲得發展機遇。該文對張家口市可再生能源發電產業進行研究，探討在“雙碳”目標下該產業的發展方向，分析可再生能源發電產業在發展中存在的主要問題。
一、張家口市可再生能源發電產業現狀分析
2015年7月，中國設立張家口市為可再生能源示范區。張家口市依據可再生能源相關規劃，對管轄的地域范圍內風能和太陽能進行開發利用，可再生能源發電產業得到突破性發展。截至2021年底，張家口市可再生能源裝機規模達2347萬千瓦，風光發電產業達104家，成為中國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總量方面發揮了積極作用。在“風光”背后，一個全新產業鏈正逐步形成。目前，張家口市氫能建設項目已投和在建項目達50余個，投資合計182億元，形成了從氫能源制造、加工、儲運到燃料電池核心零部件等能源消費領域的完整產業鏈，如北汽福田歐輝氫能大巴和國富氫能加氫站等項目。
(一)開發建設規模不斷擴大
依托風能和太陽能等可再生能源，張家口市風電和光伏發電產業發展迅速。已建成的項目有張北風光熱儲輸多能互補和奧運風光城等多個示范項目;續建的項目有康保風電項目、康保牧場復興及可再生能源示范基地一期10萬千瓦和二期10萬千瓦、沽源西胡同風電場20萬千瓦工程以及尚義縣40萬千瓦新型高性能光伏發電技術應用項目等。
(二)儲能產業及輸電線工程穩步推進
近年來，在可再生能源市場的開發帶動下，張家口市積極推進多項高質量含儲能單元的示范項目建設，儲能產業得到有效發展。目前，國家級風光儲輸示范項目“金太陽工程”、張北風光熱儲輸多能互補項目和沽源奧運風光城等多個包含儲能單位的示范項目正穩步推進。張北百兆瓦壓縮空氣儲能示范項目和尚義抽水蓄能電站項目也已開工建設。此外，在國家電網服務清潔低碳發展的重大工程中，輸送容量最大的張北柔性直流示范工程實現了輸電通道智能化，使清潔電量直達北京，不僅滿足了北京冬奧會需求，還為北京提供10%的年用電量，為其減去碳排放2040萬噸。同時，張北-雄安1000千伏特高壓輸變電工程在2020年8月投建運行，向京津冀輸送1650萬千瓦可再生能源電力。
(三)可再生能源消納取得一定進展
目前，張家口市可再生能源發電產業存在建設位置偏遠、負荷支撐能力弱以及并網能力差等問題，加之可再生能源發電具有不穩定性和間歇性等特點，若將大規模可再生能源發電接入電網調度運行，不僅給電網安全和電能質量帶來新的挑戰，還會對當地可再生能源消納產生很大的影響。為此，張家口市電網大力改進可再生能源并網發電需求和優質消納的管理政策，通過多策并用推進當地大范圍使用固體電蓄能鍋爐設備，有序推進風電供暖項目，探索“風電制氫綜合利用”項目，2020年完成電交易量9.09億千瓦時，加快建設云計算項目等可再生能源電力直購方式，擴大數據中心服務器規模，將可再生能源與高耗能大數據產業有機結合，增加年耗電量。
二、張家口市可再生能源發電產業存在的問題
隨著可再生能源產業的不斷壯大，張家口市在可再生能源發電開發利用、能源存儲和能源消納等方面取得了一些明顯成效，但仍然存在一些問題。
(一)產業發展存在成本制約和鏈條薄弱問題
風電產業中，風機制造業的規模化發展使設備費用降低，但在全球能源轉型和“雙碳”目標的大背景下，建造和安裝等費用的增長對風電產業發展產生影響。近年來，光伏發電產業竭力降本增效，逐步實現了平價上網。但2021年上半年，光伏發電組件的原材料晶體硅價格居高不下導致光伏發電產業成本加大，導致集中式光伏電站建設并網速度緩慢，對光伏發電產業產生不良影響。
張家口市可再生能源對外輸送通道核準程序滯后，投資能力弱，電網收益較低，是阻礙可再生能源發電產業發展的重要因素。張家口市可再生能源資源豐富，但項目大都建設在偏遠地區，電網結構單薄，產業鏈管理存在盲目擴產和粗放式經營等問題，無法應對大批量可再生能源的接入。此外，張家口市場消納飽和，外送輸電通道建設尚未成熟，部分地區可再生能源電力外送存在“卡脖兒”問題，使可再生能源發電產業可持續發展具有局限性。
(二)電力調峰能力弱
“十四五”期間，隨著張家口地區可再生能源裝機規模快速增長，電力負荷方隨機性和不穩定性增加，維持系統平衡難度增大，電力調峰能力面對的問題日益突出。目前，張家口市尚未形成有效的價格調節機制，價格激勵不充分、不穩定且不準確，調峰補償現貨市場尚未建立，分時價格過渡機制尚未形成。從煤電、天然氣、抽水蓄能、水電和核電等調峰能力看，抽水蓄能和儲能占比量大，但儲能市場的不完善導致可再生能源電力調峰能力較弱。
(三)儲能技術發展不足
儲能成本和儲能效率是影響儲能產業規模發展的首要因素。儲能成本較高、電價補貼政策力度不夠、電價機制不明確和儲能設施調節空間不足等原因，影響了張家口市儲能產業規模的發展。此外，張家口地區電力輔助服務機制及儲能價格體系不健全，時節性、季節性電價和差異化電價體系尚未形成，缺少正向激勵機制導致儲能設施安裝動力不高，未能建立儲能參與的電力輔助服務市場，發電側儲能發展不足。
(四)發展技術有待加強
作為國家可再生能源示范區，張家口市在可再生能源發電領域擁有較為關鍵的核心技術，但在風能、光伏太陽能、儲能和氫能等板塊的技術還有待提高。風電和光電等領域尖端人才缺乏，氫能產業鏈與電動汽車行業技術尚未成熟，“互聯網+”智慧能源多能協同、能源互補與儲能等相關設備和關鍵制造技術等還需攻關突破。（作者：孫凱楊 秦頤）
