“双碳”战略背景下山东省海上风电消纳机制研究

王学栋 孟宇

（中国石油大学（华东）文法学院 山东青岛 266580）

山东省是海洋大省，海岸线长约占全国海岸线长的1/6，以风能、潮汐能为代表的海洋能源禀赋优势显著。2022 年9 月国务院印发 《关于支持山东深化新旧动能转换推动绿色低碳高质量发展的意见》，其中重点提到要支持山东大力发展可再生能源，在山东省打造千万千瓦级深远海海上风电基地。因此在不影响经济社会发展基本需要的前提下逐步减少化石能源的比重，重点发展海上风电等可再生能源，逐步完善海上风电消纳机制，既符合山东省的能源实际情况，也符合“双碳”战略目标下山东省发展可再生能源推动能源利用方式绿色低碳转型升级的迫切需求［1］。

山东是我国重要的工业基地和北方地区经济发展的战略支点，以煤炭为主的化石能源消费比重占山东省能源消费的90%左右。随着全国可再生能源电力消纳制度的实施，充分发挥山东省海洋大省的优势，发展海上风能等可再生能源成为山东省能源转型的重要方向。

1.1 海上风力资源丰富

山东省海上风能资源优势显著。按照《国家海洋局关于进一步规范海上风电用海管理的意见》规定，排除因法律限制、环境保护以及经济发展而无法开发的海域，山东省海上风能资源量仍然十分可观，预计装机总量达3 亿kW。其中黄海的山东半岛北侧和东侧海上风电装机总量的理论估值大约在87 787.0 MW，黄海的山东半岛东北侧海上风电装机总量的理论估值大约在6 674.0 MW，山东半岛东南侧和东北侧海上风电装机总量的理论估值大约在130 803.7 MW，山东半岛东侧海上风电装机总量的理论估值大约在77 476.9 MW［2］。与此相比较，根据国家能源局相关数据显示，截至到2021 年10 月全国风电装机总量仅为2.99 亿kW。山东省海上风能资源丰富，这也为山东省海上风电消纳机制的发展提供了资源基础。为更好地开发利用海上风力资源，山东省必须不断从制度、技术等各方面完善海上风电消纳机制。

1.2 “十四五”规划重点支持

为如期实现2030 年“碳达峰”的目标，山东省不断推动能源结构调整，实施可再生能源倍增行动，“十四五”期间重点支持海上风电项目发展。为此山东省以海上风电为主战场，作出一系列政策规划：①加快发展海上风电，按照统一规划、分步实施的总体思路，坚持能建尽建原则，以渤中、半岛南、半岛北三大片区为重点，充分利用海上风电资源，打造千万千瓦级海上风电基地；
②推进海上风电与海洋牧场融合发展试点示范，加快启动平价海上风电项目建设，推动海上风电规模化发展［3］；
③科学布局陆上风电，适度有序推进陆上风电开发建设，重点打造鲁北盐碱滩涂地、千万千瓦级风光储输一体化基地，到2025 年，风电装机规模达到2 500 万kW。这一系列促进海上风电建设的政策支持为海上风电消纳机制的完善提供了保障。

1.3 可再生能源电力消纳机制的建立

2019 年5 月10 日，国家发改委、国家能源局印发《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》（以下简称 《通知》），正式提出建立可再生能源电力消纳保障机制。随后山东省出台 《山东省可再生能源电力消纳保障机制实施方案》（以下简称《方案》）自2020 年1 月1 日起施行，有效期至2022 年12 月31 日。

满足总量消纳责任权重的可再生能源电力包括全部可再生能源发电种类，满足非水电消纳责任权重的可再生能源电力包括除水电以外的其他可再生能源发电种类。由于气候、地理位置等因素限制，山东省水电规模极其有限，因此山东省《方案》只设定非水电消纳责任权重。但是《方案》同时指出为完成山东省可再生能源消纳任务，重点加快推进风电、光伏发电、生物质发电等可再生能源发展。《方案》还对可再生能源消纳的工作责任、超额消纳量交易、消纳责任监督考核等多个方面做出规定，这为海上风电消纳机制的建立和完善提供了制度基础。

目前，山东省尚未出台专门关于海上风电消纳机制的政策文件，但有关海上风电消纳的政策贯穿于海上风电开发建设的全过程，包括《山东省海上风电建设工程项目》《山东省风电、光伏发电项目并网保障指导意见（试行）》（以下简称《意见》）等政策都是以海上风电消纳机制作为基础。分析当前山东省有关海上风力消纳机制的规定，主要聚焦以下3 个方面作用。

2.1 明确海上风电消纳机制的定位和整体规划

海上风电消纳机制对于鼓励开发海上风电资源具有决定性意义。《方案》最先明确海上风电消纳机制的定位和规划，即把海上风力消纳机制作为落实山东省可再生能源电力消纳机制的推进重点和海上风电开发的重要手段。一方面保障全省范围内可再生能源电力消纳任务如期完成，另一方面通过海上风电消纳机制大力开发海上风电资源，推动全省能源结构调整、压减煤炭消费，助力全省“双碳”目标的实现。《意见》明确了海上风电并网保障的原则，提出创新机制、分类施策，市场主导、企业自愿，储能优先、增量提效，动态调整、滚动实施等要求，这也符合海上风电消纳机制的定位和发展方向。前者站在制度战略规划高度阐释海上风电消纳机制的重要意义，后者站在制度实施的角度绘就海上风电消纳机制实施的蓝图。

2.2 推动海上风电项目稳步发展

海上风电消纳机制的实施依赖于海上风电项目的建设和发展。为保障海上风电的供应稳定，确保海上风电消纳机制的实施，按照国家能源局《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》等文件要求，自2016 年起，山东省每年都会出台山东省年度风电、光伏发电项目建设方案，为海上风电项目建设提供了年度基本遵循准则［4］。

以2021 年发布的文件（《山东省能源局关于2021 年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》）为例，文件涉及建立并网多元保障机制、严格保障性并网项目建成投产时限、落实消纳责任推动可再生能源项目开发建设等多个方面。首先，加快海上风电并网，按照国家有关文件要求，建立保障性并网、市场化并网等并网多元保障机制［5］。其次，明确并网项目时限，加快推动纳入全省保障性并网规模的存量项目开发建设。再次，科学统筹海上风电项目储备和开发时序，推动项目按计划开工建设，实现接续平稳发展。通过每年的规划指导可以更加清晰地把握海上风电项目建设进程，确保所有项目在规定的时限内完成，保证海上风力资源的供应，最终保障海上风电消纳机制的实施。

2.3 破解海上风电消纳瓶颈

海上风电并网是完成海上风电消纳的最后一公里，同时也是至关重要的一环，一直以来受制于电网技术水平和相关政策的限制。为打通这最后一环，《意见》提出按照项目类型和特点，将风电分为保障性项目、市场化项目和就地消纳项目。如此一来，也可以充分保障海上风电消纳，避免资源的浪费［6］。为盘活消纳空间、提高项目开发的规模和效率，将市场竞争机制引入风电并网项目，并将储能容量配置比例作为最优先条件按照统一的排序规则依次保障并网。同时明确市场化项目通过“新能源云平台”参与竞争，项目开发企业对填报信息的真实性负责，广泛接受行业监督，并对不遵守市场规则的企业规定了对其法定代表人列入信用记录、予以联合惩戒、不予并网等惩戒措施［7］。

《意见》的实施使得配储对新能源项目开发的重要性提升到了前所未有的高度。当前海上风能发电项目得到了长足的发展，但仍受制于电网、储能等技术，海上风电消纳实施仍然不够充分，海上风电消纳与其他可再生能源消纳机制一样必须依赖先进的技术支撑。要想彻底破除海上风电消纳的瓶颈，还需要在电网和海上风电技术等方面加强建设与创新。

完善海上风电消纳机制不仅需要制度上的整合和建构，更需要引入市场化竞争机制，挖掘海上风电的潜在经济价值，释放风电消纳的市场活力，推动海上风电消纳机制服务于地方经济社会发展。当然，海上风电消纳的技术属性也决定了海上风电消纳机制的发展离不开完善的风电输配送系统以及海上风电能源技术创新，具体有以下4 个方面。

3.1 加强海上风电消纳机制运行的制度设计

完善的制度体系是保障海上风电消纳政策落地的前提和基石。当前不论是国家层面，如《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》《关于发布2017 年度风电投资监测预警结果的通知》《解决弃水弃风弃光问题实施方案》，还是山东省层面，如 《山东省可再生能源电力消纳保障机制实施方案》《山东省风电、光伏发电项目并网保障指导意见（试行）》《山东省能源发展“十四五”规划》《山东省能源科技创新“十四五”规划》，都出台了一系列关于海上风电消纳的政策法规，且主要涉及了风电消纳的目标规划、技术升级、市场建设等方面，这充分体现了政府对与海上风电以及风电消纳机制的重视，同时也为山东省海上风电消纳机制的完善提供了充分的制度参考。但从另一方面来看，这些制度又具有数量多、形式散、效力低等特点，不具有系统性［8］。海上风力发电作为山东省重点发展的可再生能源，应当出台专门的立法和制度规范，从海上风电消纳目标规划、海上风电建设、海上风电技术研发、海上风电绿色证书交易、海上风电消纳监督等各个方面进行体系化设计，形成符合山东省能源经济实际情况，具有地方特色的山东省海上风电消纳机制。

3.2 发挥风电绿色证书的作用

绿色证书制度（以下简称“绿证”制度）是海上风电消纳机制的重要补充，有助于激励市场主体积极参与海上风电消纳活动，减轻政府补贴压力。在“双碳”战略背景下山东省完善海上风力消纳机制，推动能源绿色转型，必然要引入市场机制，构建好绿色证书制度［9］。主要包括3 部分：①构建绿色证书交易管理平台海上风电板块。通过交易平台方便市场主体方便快速地完成证书的注册、交易和核查等活动，同时确保交易在公平、公正、公开的环境下进行。②规范绿色证书交易。对于享有绿色证书的主体可以在全国范围内进行交易和流通，但是综合山东省省情，符合条件的绿色证书主要应当在省内流通，以保证全省足额完成国家规定的消纳配额，同时相关市场主体可以获得绿色证书附带的经济收益。③绿色证书制度运行监管。一方面应当明确专门的能源管理机构负责绿色证书制度运行的监管事宜，对于涉及违法犯罪的由纪委监委会同公安司法部门予以处理；
另一方面，要发挥全民监督的强大合力，利用媒体、舆论进行监督。

3.3 推动海上风电就近消纳服务地市经济社会发展

《山东省可再生能源电力消纳保障机制实施方案》 以及《山东省风电、光伏发电项目并网保障指导意见（试行）》都强调：①要进一步完善海上风电就地消纳，满足地方经济发展需要，加快地方能源转型升级，助力“双碳”战略；
②要把海上风电作为沿海城市能源转型的重点发展方向。山东省沿海地市经济较为发达，能源需求量大，同时山东省也是电力缺口大省，推动海上风电就地消纳不仅有助于解决海上风电长距离输配送困难，更有助于解决山东省沿海地市电力紧张的困境［10］；
③要把完善海上风电消纳机制作为以制度变革促进市场要素流动，提升市场活力的治理手段。原有的风电补贴制度引发的弊端越来越明显，海上风电消纳机制有助于减轻政府的财政压力，引入市场机制促进海上风电的开发。另外“超额风电”通过市场机制在全省进行交易，有助于带动新能源相关产业链的形成和发展，推动全省新旧动能转换，激发新动能、新产业的优势和潜力，促进全省经济社会发展。

3.4 增强海上风力发电能源技术创新能力

海上风力发电能源技术是海上风电消纳机制实施的技术支撑，因此必须把技术创新纳入海上风电消纳机制当中，增强风电能源技术水平。

（1）建立适应海上风电传送的电网技术。包括源网荷储一体化、清洁能源消纳及控制、高渗透率交直流混联大电网安全稳定运行等技术［11］，数字技术与先进电力电子技术融合的大电网柔性互联技术等，以技术创新推动提升电网防御能力和新能源消纳能力［12］。

（2）加强海上风电装备研发水平。攻关漂浮式海上风电机组装备关键技术，研究适用于深远海域的半潜式基础平台、漂浮式海上风电机组系泊系统、动态海缆等关键技术，开展远海大型风电场设计建设、海上风力发电运输、施工、运维成套设备等技术研发。研制适用于北方低风速海域百米级超长柔性叶片、电气系统、PLC 主控系统等关键部件，自主研发适应超大型海上风电机组的基础及吊装施工技术装备。

制度的优势在于执行。可再生能源电力消纳机制是顺应我国可再生额能源发展的现实需要，推动“双碳”战略目标实现的大背景下出台并实施的。同样完善山东省海上风力消纳机制有助于促进海上风电资源的开发，缓解电力紧张的局面，保障山东省可再生能源消纳任务的实现；
提高可再生能源比重，逐步减少煤炭等化石能源的利用率，优化能源结构；
有助于促进新旧动能转换，保证山东省绿色低碳发展，最终如期达成“双碳”目标。

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