中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授 倪維斗

隨著我國(guó)可再生能源裝機(jī)規(guī)模的快速增長(zhǎng)，可再生能源發(fā)電并網(wǎng)與燃煤機(jī)組靈活性之間的矛盾日益突出。尤其北方地區(qū)冬季供暖期間，熱電機(jī)組調(diào)節(jié)能力不足，電網(wǎng)難以提高對(duì)可再生能源的接納能力。雖然“雙棄”問(wèn)題近年逐漸得到緩解，但形勢(shì)依然嚴(yán)峻，火電靈活性改造被視為促進(jìn)可再生能源消納的主要措施。

目前我國(guó)電力系統(tǒng)并未充分考慮到產(chǎn)業(yè)鏈上各方應(yīng)該享有的權(quán)利與義務(wù)。燃煤電廠整體利用小時(shí)數(shù)較低，經(jīng)營(yíng)情況也在持續(xù)惡化，但為了接納可再生能源還要加強(qiáng)靈活性改造，成本壓力巨大。價(jià)格信號(hào)的缺失不利于推動(dòng)市場(chǎng)化改革，能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要做利益相關(guān)者分享，讓相關(guān)者受益理解并接受產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

通過(guò)現(xiàn)貨市場(chǎng)引導(dǎo)優(yōu)化可再生能源、傳統(tǒng)煤電的運(yùn)行，通過(guò)價(jià)格信號(hào)體現(xiàn)不同負(fù)荷下的運(yùn)行差異，可以讓煤電機(jī)組承受更高的停機(jī)率。我國(guó)熱電機(jī)組的調(diào)峰能力僅有20%，純發(fā)電機(jī)組也只有50%，但世界先進(jìn)的火電機(jī)組對(duì)應(yīng)的調(diào)峰能力可達(dá)到60%和75%。以美國(guó)公共事業(yè)公司W(wǎng)estConnect的基荷電廠為例，其機(jī)組進(jìn)行技術(shù)和運(yùn)行程序的改造后，48萬(wàn)千瓦機(jī)組可壓負(fù)荷至18%，為接納可再生能源每天啟停兩次。頻繁啟停增加的成本達(dá)到1.5億美元，但節(jié)約的燃料成本是增加成本的數(shù)倍。

除了靈活性改造，通過(guò)建設(shè)有實(shí)時(shí)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)的現(xiàn)貨市場(chǎng)，還可以保證尖峰機(jī)組的成本回收，以滿足部分地區(qū)用電高峰期的電力需求。以北京為例，北京電網(wǎng)的負(fù)荷大約在1800萬(wàn)千瓦，一年中2%的尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間僅有10小時(shí)。如果由一臺(tái)36萬(wàn)千瓦的機(jī)組來(lái)承擔(dān)尖峰負(fù)荷，年固定成本在每千瓦850元。想維持這樣一臺(tái)尖峰機(jī)組的生存，可以在現(xiàn)貨市場(chǎng)上給這10個(gè)小時(shí)制定85元/度的尖峰電價(jià)，就可以覆蓋其作為尖峰備用機(jī)組的成本。

近年來(lái)，我國(guó)清潔能源裝機(jī)容量增長(zhǎng)迅速，可再生能源發(fā)電進(jìn)入電力市場(chǎng)成為必然趨勢(shì)。2017年，甘肅省內(nèi)200余家新能源發(fā)電場(chǎng)站全部接入現(xiàn)貨交易系統(tǒng)，全年實(shí)現(xiàn)新能源現(xiàn)貨交易32.7億千瓦時(shí)。蒙西區(qū)域新能源企業(yè)70%以上都進(jìn)入了市場(chǎng)，2017年交易規(guī)模達(dá)到89億千瓦時(shí)，并探索開(kāi)展了新能源和自備電廠的日前交易。

現(xiàn)在風(fēng)電、光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)和補(bǔ)貼都比較固定，與天氣、時(shí)段都無(wú)關(guān)，不管風(fēng)大風(fēng)小，陰天晴天，售電的價(jià)格也沒(méi)有變化，可再生能源發(fā)電的活力并沒(méi)有被激發(fā)，其在電力市場(chǎng)中的價(jià)值和義務(wù)應(yīng)該在價(jià)格等方面有所體現(xiàn)。但目前的提前預(yù)留、優(yōu)先發(fā)電等調(diào)度規(guī)則缺乏可調(diào)節(jié)的空間，調(diào)度上也面臨安全風(fēng)險(xiǎn)與可再生能源消納指標(biāo)上的兩難。

根據(jù)歐盟的評(píng)估，風(fēng)電、光伏發(fā)電也可以提供某些類(lèi)型的輔助服務(wù)。可再生能源發(fā)電在大量接入電力市場(chǎng)時(shí)，也應(yīng)該具備一定的靈活度。此外，針對(duì)可再生能源發(fā)電，也應(yīng)該引入適當(dāng)?shù)钠羁己藱C(jī)制，給這些企業(yè)“施壓”，也有利于提升其預(yù)測(cè)水平。

建設(shè)現(xiàn)貨市場(chǎng)，必須考慮新能源加入帶來(lái)的影響。根據(jù)美國(guó)德克薩斯州經(jīng)驗(yàn)，新能源接入必然會(huì)改變現(xiàn)貨實(shí)時(shí)價(jià)格形成，需要合理的市場(chǎng)機(jī)制來(lái)規(guī)范。新能源報(bào)價(jià)可能因?yàn)橄到y(tǒng)物理特性、價(jià)格過(guò)高等原因不被接受，但每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)都必須遵守基于市場(chǎng)機(jī)制形成的調(diào)度命令。調(diào)度命令5分鐘產(chǎn)生一次，如果不遵守這個(gè)調(diào)度命令就會(huì)受到懲罰。

由于我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)仍處起步階段，可再生能源發(fā)電電量中保障利用小時(shí)數(shù)的部分占比較大。而通過(guò)合理的規(guī)則設(shè)計(jì)，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)可以做到高比例接納可再生能源，如德國(guó)要求所有可再生能源參與市場(chǎng)交易后，電價(jià)運(yùn)行仍保持平穩(wěn)水平，證明德國(guó)的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)是可靠的。