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”。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。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。
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2347万千瓦，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2040万吨。同时，张北-雄安1000千伏特高压输变电工程在2020年8月投建运行，向京津冀输送1650万千瓦可再生能源电力。
(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，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。（作者：孙凯杨 秦颐）
