中國(guó)的可再生能源發(fā)展發(fā)展迅速,2020年并網(wǎng)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的新增裝機(jī)合計(jì)11987萬(wàn)千瓦,占2020年新增發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康?2.8%,連續(xù)四年成為新增發(fā)電裝機(jī)的主力。而在昆明舉行的生物多樣性公約大會(huì)上,習(xí)近平主席提出,中國(guó)將“大力發(fā)展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目”,更加引起國(guó)際社會(huì)的關(guān)注。中國(guó)西北地區(qū)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源十分豐富,全區(qū)域風(fēng)電可開(kāi)發(fā)容量3.48億千瓦,光照年總輻射量在5300~6950兆焦/平方米之間,目前已建成甘肅酒泉、新疆哈密兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)的新能源發(fā)電基地。2020年上半年,西北電網(wǎng)新能源累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到10513萬(wàn)千瓦,占統(tǒng)調(diào)總裝機(jī)容量的四分之一,已超過(guò)西北地區(qū)最大負(fù)荷。在國(guó)家雙碳目標(biāo)的指引下,西北地區(qū)新能源也將進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展和高比例并網(wǎng)階段,如何解決西北地區(qū)的可再生能源消納問(wèn)題在全國(guó)乃至全球都極具代表性。
關(guān)于如何解讀新形勢(shì)下西北電網(wǎng)新能源消納現(xiàn)狀,中國(guó)能源研究會(huì)研究員、國(guó)家能源局西北監(jiān)管局原局長(zhǎng)黃少中在與國(guó)際環(huán)保組織綠色和平的對(duì)談中,針對(duì)西北如何平衡多種能源靈活出力以促進(jìn)新能源高比例接入電力系統(tǒng)、減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象以及特高壓配套電源的煤電打捆等問(wèn)題,分享了他的主要洞見(jiàn)。
不能就西北論西北
黃少中表示,自雙碳目標(biāo)提出以來(lái),西北地區(qū)發(fā)展新能源的積極性十分高漲,可以預(yù)見(jiàn),西北地區(qū)可再生能源裝機(jī)的規(guī)模將擴(kuò)張迅猛。在新的形勢(shì)下,可再生能源的快速發(fā)展是必然的趨勢(shì),但同時(shí)也凸顯了可再生能源對(duì)電網(wǎng)安全的影響以及其消納問(wèn)題。相比于新能源裝機(jī)近40倍增長(zhǎng),過(guò)去八年來(lái)西北電網(wǎng)的最大用電負(fù)荷和用電量增長(zhǎng)均不到3倍,用電空間難以匹配消納需求。西北地區(qū)的可再生能源消納應(yīng)該放在全國(guó)范圍來(lái)考慮,而不是就西北論西北。如果就西北論西北,可再生能源消納的問(wèn)題將成為無(wú)解,比如青海和甘肅都是大部分可再生能源的基地,除本地供給之外,更多的是要外送至中東部等負(fù)荷中心,以及提高外送通道中輸送的可再生能源電力比例。
西北地區(qū)在大力發(fā)展新能源的同時(shí),也在建設(shè)大型煤電機(jī)組,特高壓配套電源打捆煤電的情況在推動(dòng)可再生能源發(fā)展的同時(shí)也拉高了對(duì)煤電的需求。對(duì)此黃少中表示,目前打捆外送電力中新能源占比仍然偏小,大部分是煤電。西部地區(qū)建設(shè)大型煤電基地,主要是因?yàn)槟抢锩簝r(jià)低,外送通道較完備,因此可發(fā)揮重要的跨區(qū)域電力輸送的作用。但同時(shí),在這過(guò)程中需要嚴(yán)控跨區(qū)外送可再生能源電力配套的煤電規(guī)模。不過(guò)黃少中補(bǔ)充道,剛出的政策明確提出,新建通道可再生能源電量比例原則上不低于50%,這將有可能充分發(fā)揮外送通道促進(jìn)清潔電力使用的作用。
綠色和平在2020年6月發(fā)布的《中國(guó)電力供應(yīng)安全的經(jīng)濟(jì)分析與保障路徑研究》報(bào)告中指出,跨區(qū)輸電是解決新能源消納、加強(qiáng)區(qū)域資源互濟(jì)的重要渠道,有助于消納送端省份富余電力、減少受端省份煤電規(guī)模,對(duì)送端和受端省份都有明顯的利好效應(yīng)。但中國(guó)電力交易形成了“省為實(shí)體”的格局,為了保護(hù)本省經(jīng)濟(jì)或發(fā)電企業(yè)利益,往往不愿意接收外來(lái)電力,人為地阻礙了跨區(qū)輸電,形成了省間壁壘。從資源經(jīng)濟(jì)性角度看,跨區(qū)輸送的清潔電力的價(jià)格通常要低于本地的標(biāo)桿電價(jià),在市場(chǎng)化的競(jìng)爭(zhēng)中有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。因此,要繼續(xù)完善電力中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨交易等市場(chǎng)機(jī)制,發(fā)揮跨區(qū)輸電的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì),減少人為抬高輸配電價(jià)或施加行政手段限制交易等行為,避免地方政府以鄰為壑,只顧自己發(fā)展。
打破省間壁壘
新能源外送不能只考慮送端
結(jié)合西北地區(qū)的實(shí)際情況,黃少中也表示省間壁壘是西北新能源外送中遇到的一個(gè)主要障礙,需要研究和完善外送電力的分配機(jī)制。許多位于東部負(fù)荷中心的受電省份實(shí)際的受電意愿并不強(qiáng)烈,主要原因是如果全部使用外送電力的話,它本地的能源工業(yè)、電力工業(yè)或者新能源行業(yè)的發(fā)展空間將受到限制,且相較于本地自供來(lái)說(shuō),使用外送電力對(duì)于本地的就業(yè)和稅收也沒(méi)有幫助。另外,外送電力價(jià)格不宜過(guò)高,以凸顯外送電力相較于本地的平均上網(wǎng)電價(jià)的價(jià)格優(yōu)勢(shì),這也對(duì)西部地區(qū)形成了巨大考驗(yàn)。解決新能源外送的問(wèn)題需要建立長(zhǎng)效的跨省跨區(qū)新能源機(jī)制。政府要組織資源、牽線搭橋,市場(chǎng)機(jī)制要建立起來(lái),將新能源納入其中。在機(jī)制建立層面,除了要保障電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的協(xié)同,還要確保用戶(hù)端也能享受到好處,以提升購(gòu)電意愿。發(fā)電是否有售電對(duì)象、生產(chǎn)和輸送電力的成本等都是需要考慮的問(wèn)題,今后隨著可再生能源裝機(jī)量的進(jìn)一步擴(kuò)增,西北地區(qū)外送電可能面臨的挑戰(zhàn)將會(huì)更多。
黃少中強(qiáng)調(diào),東部省份實(shí)際上本地發(fā)展煤電裝機(jī)空間有限,新能源空間也十分受限,但由于存在一些省間壁壘或觀念問(wèn)題,當(dāng)?shù)厥滓x擇自己來(lái)保障。但實(shí)際上很難保障,也不符合資源優(yōu)化配置的要求——發(fā)展火電不符合環(huán)保要求,發(fā)展新能源的成本又比西部的高。整體來(lái)說(shuō),跨省或跨區(qū)域方面的市場(chǎng)機(jī)制還有待于完善,遠(yuǎn)距離輸送電力實(shí)施起來(lái)往往沒(méi)有那么順暢。
因此,在解決西北可再生能源消納問(wèn)題的方面,要多措并舉、綜合施策。西北區(qū)域資源稟賦優(yōu),裝機(jī)規(guī)模大,但是就地消納難,調(diào)節(jié)能力差。總結(jié)下來(lái)主要的問(wèn)題是,用電空間裝不下,輸電通道送不完,安全運(yùn)行密度低,網(wǎng)源結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)。解決這些問(wèn)題,需要切實(shí)發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的決定性作用,不斷健全完善電力市場(chǎng)機(jī)制,密切結(jié)合區(qū)域新能源發(fā)展實(shí)際,針對(duì)問(wèn)題做到有的放矢。在更大范圍內(nèi)進(jìn)行資源優(yōu)化配置,有效突破省間的壁壘,使各個(gè)單位形成合力,部門(mén)和企業(yè)形成合力,促進(jìn)新能源消納。黃少中表示,為進(jìn)一步深化區(qū)域電網(wǎng)互濟(jì),需要研究如何擴(kuò)大新能源跨區(qū)交易規(guī)模和品種,完善新能源“電量庫(kù)”運(yùn)營(yíng)機(jī)制,以及強(qiáng)化電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和調(diào)度管理水平。西北電網(wǎng)新能源“電量庫(kù)”的概念是將西北電網(wǎng)的各類(lèi)電能資源在電量庫(kù)中打捆匯集,實(shí)現(xiàn)能源資源大范圍配置、余缺互濟(jì),提升靈活性和調(diào)峰,平抑新能源出力的隨機(jī)性波動(dòng),以擴(kuò)大西北新能源消納水平和電力外送規(guī)模。
以青海為例
看西北新能源消納現(xiàn)狀
在西北地區(qū),青海已實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)高比例依靠可再生能源。基于黃少中在青海省的實(shí)際調(diào)研經(jīng)驗(yàn),他以青海為例介紹了發(fā)展高比例可再生能源發(fā)電的經(jīng)驗(yàn),以及對(duì)未來(lái)工作的建議。
黃少中表示,青海有望成為率先實(shí)現(xiàn)煤電轉(zhuǎn)型的示范省份,因?yàn)樗旧砻弘娬急纫膊欢嗔耍且咨平鉀Q冬天供熱問(wèn)題。全西北電網(wǎng)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組比例已超過(guò)火電裝機(jī)的50%,在冬季供熱期系統(tǒng)調(diào)峰能力十分緊張,同時(shí)由于系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量持續(xù)下降,頻率穩(wěn)定的壓力也越來(lái)越大。青海是國(guó)家能源局設(shè)立的新能源示范省份,更應(yīng)該大力發(fā)展新能源,首要就是增加外送,深化互濟(jì)。同時(shí)青海也在積極發(fā)展儲(chǔ)能、多能互補(bǔ)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)等配套措施,尤其是消除供暖期調(diào)峰能力不足對(duì)新能源電量消納的制約。要實(shí)施新能源消納,政府要有為,市場(chǎng)要更有效。首先,政府需發(fā)揮主觀能動(dòng)性,在政策上起到調(diào)控作用,例如通道的建設(shè)規(guī)劃,建立價(jià)格政策和交易機(jī)制等,需要政府有關(guān)部門(mén)發(fā)揮更好的作用。市場(chǎng)的作用則是決定配置資源,通過(guò)發(fā)揮它靈敏的調(diào)節(jié)作用,使用價(jià)格信號(hào)。完善的市場(chǎng)機(jī)制能夠更好地促進(jìn)煤電轉(zhuǎn)型,也可以促進(jìn)新能源消納。
在市場(chǎng)方面,黃少中認(rèn)為,除了中長(zhǎng)期和現(xiàn)貨電力市場(chǎng)通過(guò)價(jià)格引導(dǎo)推動(dòng)新能源發(fā)展,輔助服務(wù)市場(chǎng)也同樣重要。青海的儲(chǔ)能發(fā)展機(jī)制存在電網(wǎng)側(cè)共享儲(chǔ)能等多種形式,以及參與輔助服務(wù)交易的多種方式。2018年,青海省首次提出“共享儲(chǔ)能”理念,將獨(dú)立分散的源網(wǎng)荷各端儲(chǔ)能電站資源進(jìn)行全網(wǎng)優(yōu)化配置,為全網(wǎng)提供電力共享。目前接入電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能電站還比較少,但是已有項(xiàng)目在為電網(wǎng)調(diào)峰方面提供了突破口。例如魯能海西格爾木的多能互補(bǔ)共享儲(chǔ)能電站在2020年4月及之前的10個(gè)月內(nèi)累計(jì)放電1905萬(wàn)千瓦時(shí),其中電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)用電量1733萬(wàn)千瓦時(shí),交易電量占比91%,年化利用小時(shí)數(shù)542小時(shí),獲得調(diào)峰服務(wù)費(fèi)1290萬(wàn)元。但目前對(duì)于儲(chǔ)能電站的接入缺少統(tǒng)籌規(guī)劃,且儲(chǔ)能系統(tǒng)處于示范項(xiàng)目向商業(yè)化初期的過(guò)渡階段,儲(chǔ)能成本雖逐步下降但短期內(nèi)仍無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。
在未來(lái)的工作中,需要進(jìn)一步統(tǒng)籌儲(chǔ)能項(xiàng)目的發(fā)展規(guī)劃,做好儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的布局配置,促進(jìn)共享儲(chǔ)能健康有序發(fā)展,并完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)規(guī)則,豐富儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)的類(lèi)型,推進(jìn)形成儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制,加快儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的進(jìn)程。最后,需要充分發(fā)揮區(qū)塊鏈共享儲(chǔ)能技術(shù),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能交易信息共享,保證交易數(shù)據(jù)的安全性和公信力。隨著輔助服務(wù)市場(chǎng)的不斷完善,青海的“共享儲(chǔ)能”模式將對(duì)全國(guó)推廣形成良好示范。幾個(gè)市場(chǎng)的相互融合促進(jìn)也有利于有效市場(chǎng)機(jī)制的完善以促進(jìn)新能源項(xiàng)目的發(fā)展。而國(guó)家也發(fā)布了一系列利好政策鼓勵(lì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此前國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確指出,到2025年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上;到2030年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化。
綠色和平在2020年11月發(fā)布的《中國(guó)電力系統(tǒng)靈活性的多元提升路徑研究》報(bào)告中指出,面向未來(lái)高比例可再生能源接入的電力系統(tǒng),中國(guó)當(dāng)前電力系統(tǒng)整體靈活性不足,難以支撐高比例可再生能源的發(fā)展,需要從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)充分挖掘現(xiàn)有靈活性資源的潛力。對(duì)于儲(chǔ)能,要優(yōu)化增量,重視其在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)的協(xié)調(diào)發(fā)展及應(yīng)用。而同時(shí),也要著重發(fā)展電網(wǎng)互聯(lián)互濟(jì)、儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等多種靈活性資源。
結(jié)語(yǔ)
隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)可再生能源成本將進(jìn)一步降低,如何解決西北地區(qū)的可再生能源消納問(wèn)題在全國(guó)乃至全球都極具代表性??稍偕茉促Y源稟賦優(yōu)異的西北地區(qū)在電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型方面的實(shí)際案例和經(jīng)驗(yàn)可以為全國(guó)進(jìn)一步構(gòu)建以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供鏡鑒。綠色和平建議,各省級(jí)政府應(yīng)積極配合中央政府履行“嚴(yán)控煤電項(xiàng)目”的承諾,謹(jǐn)慎核準(zhǔn)新增煤電項(xiàng)目,充分挖掘現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組的容量?jī)r(jià)值和調(diào)節(jié)能力,結(jié)合需求側(cè)響應(yīng)設(shè)定科學(xué)的電力保障路徑,并將電力系統(tǒng)靈活性提升目標(biāo)納入中長(zhǎng)期電力規(guī)劃,助力省內(nèi)電力部門(mén)的深度脫碳。
原標(biāo)題:從西北現(xiàn)狀看新能源如何參與市場(chǎng)