李新航 饒淑玲
1北京天潤新能投資有限公司
2中國社會科學(xué)院大學(xué)(研究生院)
截至2018年底,中國風(fēng)電、光伏累計裝機(jī)容量分別達(dá)到了184GW和174.63GW,合計約占國內(nèi)全部裝機(jī)容量9%[1]。風(fēng)電、光伏對電力系統(tǒng)滲透率不斷提高,同時,出現(xiàn)了風(fēng)電、光伏發(fā)電送出和消納困難的問題。提升可再生能源利用率、降低棄風(fēng)、棄光率已引起社會高度關(guān)注。
近年來,為了解決可再生能源消納問題,國家發(fā)展改革委和國家能源局等部門先后采取了一系列措施,取得了顯著效果。2018年,可再生能源消納持續(xù)顯著好轉(zhuǎn),去年全國平均水能利用率達(dá)到95%以上,風(fēng)電利用率達(dá)到93%,同比提高5%,光伏利用率達(dá)到97%,同比提高2.8%[1][2]。
我國解決可再生能源消納問題雖成效顯著,但從棄風(fēng)、棄光總量看,仍超過200億kwh的基數(shù),超過某些國家大半年的全國用電量。
經(jīng)綜合分析,棄風(fēng)、棄光的客觀原因體現(xiàn)在電源、電網(wǎng)、負(fù)荷三個系統(tǒng)要素上,深層次的矛盾是涉及多方的利益博弈。
在電源方面,風(fēng)、光優(yōu)質(zhì)資源主要分布在“三北”地區(qū),新能源裝機(jī)容量較大。目前,“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)依舊是煤電占主導(dǎo)地位。區(qū)域內(nèi)大部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá),消納能力有限,導(dǎo)致了棄風(fēng)、棄光的發(fā)生。采暖季供熱機(jī)組“以熱定電”運(yùn)行,導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)峰能力下降,限制了風(fēng)電、光伏的消納需求。部分地區(qū)大型電力用戶自備燃煤電廠,裝機(jī)規(guī)模較大,不承擔(dān)電力調(diào)峰責(zé)任,也限制了風(fēng)電、光伏電量在區(qū)域內(nèi)的消納。
在電網(wǎng)方面,我國資源與負(fù)荷呈逆向分布的特征。電力的長距離輸送是唯一的選擇,而長距離輸電又離不開特高壓電網(wǎng)。但是,“三北”地區(qū)已建成的特高壓電網(wǎng)主要以煤電輸送為主,部分特高壓通道因網(wǎng)源規(guī)劃不協(xié)調(diào)、受納電網(wǎng)不積極等因素影響只能低負(fù)荷運(yùn)行,輸電通道與聯(lián)網(wǎng)通道的調(diào)峰互濟(jì)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有充分發(fā)揮,對于風(fēng)電、光伏消納的促進(jìn)作用十分有限。此外,電力系統(tǒng)現(xiàn)有機(jī)制也不能滿足可再生能源消納需求。目前,電力運(yùn)行調(diào)度依舊延續(xù)傳統(tǒng)的計劃方式,火電年度發(fā)電量計劃為剛性計劃。發(fā)電計劃由政府經(jīng)濟(jì)主管部門在年初即已制定并下發(fā),電網(wǎng)只能在年度、月度、日前發(fā)電計劃的框架下做局部優(yōu)化,調(diào)整的空間小、靈活性低,無法保障可再生能源電力優(yōu)先上網(wǎng)。
在負(fù)荷方面,伴隨經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,新增用電需求緩慢,電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差呈現(xiàn)加大趨勢,要求電力系統(tǒng)具備更高的靈活性,不利于可再生能源電量的消納,電力需求側(cè)管理有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
目前,中國電力市場還沒有形成市場化的解決機(jī)制,利益壁壘尚未消除,電力改革任重道遠(yuǎn)[3][4]。棄風(fēng)、棄光也反映出我國電力市場中,主導(dǎo)電源煤電與可再生能源、地方利益與部門利益、省際利益等諸多深層次的利益博弈。
對煤電企業(yè)而言,近年來年利用小時數(shù)不斷降低,電煤成本增大,加之支付治理大氣污染的環(huán)保費(fèi)用,企業(yè)經(jīng)營十分困難,已出現(xiàn)煤電企業(yè)破產(chǎn)清算的情形。如讓出火電上網(wǎng)電量空間,無疑是自掘墳?zāi)?。而存量煤電實施靈活性改造,為清潔能源調(diào)峰,對處于距退役較遠(yuǎn)的煤電企業(yè)來說,既需要大額投資又有可能影響自身的發(fā)電量,自然缺乏主動性。
對電網(wǎng)企業(yè)而言,收購風(fēng)電、光伏的價格與煤電相同,而火電有剛性計劃的要求,若優(yōu)先調(diào)度風(fēng)電和光伏發(fā)電,可能會增加系統(tǒng)的安全風(fēng)險,在缺失硬性要求的前提下,缺乏優(yōu)先消納清潔能源電量的主動性。
對各級地方政府而言,火電建設(shè)投資非常大,對于地方GDP的拉動、促進(jìn)就業(yè)方面效應(yīng)十分明顯。尤其2014年底,火電項目審批權(quán)由國家發(fā)展改革委下放到省一級政府,地方由此紛紛上馬大量的煤電建設(shè)和擴(kuò)容項目。在我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)的情況下,全社會用電量處于中低速增長,電力新增需求急劇下降,電源總體裝機(jī)容量卻保持較高速度的增長?;痣娦略鲅b機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)容量。煤電產(chǎn)能的發(fā)展過快,進(jìn)一步加劇了電力產(chǎn)能過剩,也進(jìn)一步加大了傳統(tǒng)能源發(fā)電與可再生能源電力爭奪市場的空間。
此外,對受納端的地方政府而言,省內(nèi)煤電價格低于外省清潔能源價格,而且優(yōu)先消納本省煤電還可以增加當(dāng)?shù)氐呢斦杖搿S绕湓诋a(chǎn)煤大省,煤電還能帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游的發(fā)展,化解自身煤炭產(chǎn)能過剩的局面,對消納外省乃至區(qū)域外的可再生能源缺乏興趣,有的地區(qū)甚至為了保護(hù)火電的利益出現(xiàn)風(fēng)電收益補(bǔ)貼火電的情形。
針對大規(guī)模的棄風(fēng)、棄光,以及中國西南區(qū)域的棄水問題,國家能源局自2016年起先后下發(fā)了《關(guān)于建立監(jiān)測預(yù)警機(jī)制促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的通知》《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實施方案》《清潔能源消納行動計劃(2018-2020年)》等專項文件。棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象雖然得到了明顯的緩解,但因相關(guān)專項文件沒有對可再生能源電力消納實行約束性的要求,也沒有形成可再生能源消納的保障性機(jī)制,仍存在反彈的可能性。
2019年5月,國家發(fā)展改革委和能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》(以下簡稱《通知》),正式建立了可再生能源電力配額制,并最終定名為“可再生能源電力消納保障機(jī)制”,明確在各省級區(qū)域用電量中可再生能源電力消費(fèi)量最低比重指標(biāo)和激勵指標(biāo)的硬性要求?!锻ㄖ窂?qiáng)調(diào)由供/售電企業(yè)和電力用戶協(xié)同承擔(dān)消納責(zé)任,并出臺相應(yīng)考核、懲戒措施,全力推進(jìn)保障機(jī)制落地?!锻ㄖ芬笞?020年1月1日起,全面進(jìn)行監(jiān)測評價和正式考核,消納保障機(jī)制的實施效果有待進(jìn)一步的觀察。
在可再生能源上網(wǎng)電價方面,風(fēng)電、光伏指導(dǎo)電價逐年下調(diào),補(bǔ)貼逐步減少。根據(jù)國家發(fā)展改革委2019年最新發(fā)布的《關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價政策的通知》,2020年新核準(zhǔn)風(fēng)電最低指導(dǎo)電價在部分地區(qū)已低于當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(含脫硫、脫銷、除塵電價)。目前,風(fēng)電最低上網(wǎng)電價已出現(xiàn)低于當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價的情形。
在促進(jìn)可再生能源消納的同時,國家發(fā)展改革委和能源局陸續(xù)出臺了化解煤電產(chǎn)能過剩的相關(guān)政策。2016年3月,國家發(fā)展改革委和能源局先后印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)我國煤電有序發(fā)展的通知》《關(guān)于建立煤電規(guī)劃建設(shè)風(fēng)險預(yù)警機(jī)制暨發(fā)布2019年煤電規(guī)劃建設(shè)風(fēng)險的通知》《關(guān)于進(jìn)一步做好煤電行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能工作的通知》,對煤電的瘋狂擴(kuò)張出臺了“急剎車”的限制政策。但有關(guān)數(shù)據(jù)表明,“急剎車”文件發(fā)布之后的兩個月內(nèi),全國范圍仍有1 550萬kw煤電項目開工建設(shè)、1 500萬kw煤電項目環(huán)評得到受理,說明“緩核緩建”政策在實際落實中存在滯后效應(yīng)。此后,國家能源局于2016年8月下發(fā)《進(jìn)一步規(guī)范電力項目建設(shè)秩序的通知》,明確對于存在違規(guī)開工建設(shè)且拒不停工、不接受相關(guān)部門處理等違規(guī)行為的電力項目,主管部門可視情況對項目單位實施限批新建電力項目、開展自用及外送煤電項目優(yōu)選工作時不予考慮等措施,銀行及金融機(jī)構(gòu)也應(yīng)依法停止貸款支持。2017年07月26日,國家發(fā)展改革委、國家能源局等16部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,防范化解煤電產(chǎn)能過剩風(fēng)險的意見》,為煤電行業(yè)防范化解產(chǎn)能過剩風(fēng)險、轉(zhuǎn)型升級發(fā)展提供了行動指南。自2016至2018年,火電裝機(jī)容量增速為5.51%、4.3%和3%[5],預(yù)計2019年煤電新增裝機(jī)容量仍將保持低速增長,煤電調(diào)控“急剎車”的短期調(diào)控效果得到顯現(xiàn),但是煤電產(chǎn)能過剩的形勢依然嚴(yán)峻。經(jīng)測算,“十三五”末煤電總裝機(jī)容量達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)后,至2030年,國內(nèi)基本上無需再新增任何煤電裝機(jī)即可滿足全社會用電需求。
從電源的長期發(fā)展看,提升可再生能源在能源供給中的比例,不僅是時代的要求,也是國家實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。能源綠色低碳化的發(fā)展趨勢不以人的意志為轉(zhuǎn)移。我國能源的綠色轉(zhuǎn)型正在加速推進(jìn)。能源綠色轉(zhuǎn)型的核心是能源供應(yīng)主體的轉(zhuǎn)變,也即意味著煤電等傳統(tǒng)能源供給方式必然逐步退場。綜合考慮中國資源稟賦、歷史條件等因素,在未來十年乃至二十年內(nèi),煤電依舊是我國電力供給的主導(dǎo)電源。在可再生能源逐步實現(xiàn)平價上網(wǎng)的背景下,煤電不應(yīng)成為能源未來發(fā)展的主要方向。但是,在我們系統(tǒng)謀劃能源轉(zhuǎn)型時,行業(yè)內(nèi)并沒有做好煤電需要盡早進(jìn)入平臺期、去產(chǎn)能階段的心理準(zhǔn)備,甚至為了維護(hù)自身的利益進(jìn)行抵觸。一般觀點(diǎn)認(rèn)為,我國煤電裝機(jī)容量應(yīng)在2030年達(dá)峰,之后進(jìn)入發(fā)展平臺期并逐步去產(chǎn)能[6]。但在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的情況下,煤電發(fā)展應(yīng)做好階段性的進(jìn)入發(fā)展平臺期的心理準(zhǔn)備。
加快電力市場改革,從計劃體制向市場機(jī)制過渡是解決棄風(fēng)、棄光問題的根本辦法。建立由市場決定的價格機(jī)制,構(gòu)建中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為輔的完整電力市場體系,以準(zhǔn)確的價格信號解決市場化資源配置不充分問題。擴(kuò)大交易主體覆蓋范圍,允許清潔能源以資產(chǎn)組合等方式在較大范圍內(nèi)與大用戶、自備電廠負(fù)荷等主體簽訂中長期交易合約。全面推進(jìn)輔助服務(wù)的市場機(jī)制建設(shè),在深挖系統(tǒng)運(yùn)行靈活性,保障可再生能源并網(wǎng)同時,從利益機(jī)制上促進(jìn)煤電的轉(zhuǎn)型,為煤電靈活性改造和戰(zhàn)略備用型機(jī)組塑造市場環(huán)境。市場機(jī)制的改革創(chuàng)新,促進(jìn)煤電轉(zhuǎn)變角色并適應(yīng)新的定位,不僅增強(qiáng)了可再生能源發(fā)展與傳統(tǒng)化石能源高效利用之間的互補(bǔ)性,也為可再生能源發(fā)展鋪平道路。
實施可再生能源電力消納保障機(jī)制是我國可再生能源全面進(jìn)入“平價”階段的必要措施,也是電力市場改革的重要一步。從近期看,保障機(jī)制的“落實”是關(guān)鍵。保障機(jī)制要求各省級能源主管部門牽頭制定本省的消納實施方案,落實消納責(zé)任權(quán)重,這是保障機(jī)制能否貫徹落實最重要的一環(huán)。各省具體的實施方案與各個市場主體的切身利益關(guān)系最為緊密,是理順各方利益關(guān)系的核心。與此同時,地方政府及地方能源主管部門應(yīng)自覺抑制化石能源電力,尤其是煤電的建設(shè),切實調(diào)整能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu),積極拓寬可再生能源電力的消納途徑,包括鼓勵區(qū)域內(nèi)自備電廠參與可再生能源電力消納、實施電能替代、推廣可再生能源電力供熱等。
消納保障機(jī)制設(shè)立的另一目的是形成更大范圍的可再生能源消納機(jī)制,突破省際間利益壁壘,實現(xiàn)可再生能源的跨省、跨區(qū)輸送。但是,跨省、跨區(qū)可再生電力消納涉及到省級電網(wǎng)企業(yè)和同等級消納區(qū)域政府之間的協(xié)調(diào)和協(xié)商,機(jī)制的實施效果有很大的不確定性。為此,上一級政府應(yīng)將可再生能源消納情況列入對下一級政府工作考核的指標(biāo)之一,加強(qiáng)消納保障機(jī)制的獎懲力度。
在風(fēng)電、光伏成本顯著下降的情況下,部分區(qū)域已經(jīng)接近煤電的發(fā)電成本(如考慮碳減排成本,風(fēng)電、光伏更優(yōu)),未來2至3年將實現(xiàn)全面平價上網(wǎng),運(yùn)行期內(nèi)基本不依賴淡水資源(雖然水資源在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的約束性并不顯著,但同樣是需要重視的關(guān)鍵性問題),邊際成本極低。風(fēng)電、光伏等可再生能源必將成為電力系統(tǒng)中最主要的電力供應(yīng)來源之一。這就要求我們結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢,科學(xué)、合理規(guī)劃各類電源布局和新增裝機(jī)規(guī)模,根據(jù)各類電源自身特點(diǎn),科學(xué)定位電源功能。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上,優(yōu)先發(fā)展可再生能源?!笆奈濉睍r期也要繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前的煤電調(diào)控政策,嚴(yán)控煤電總體產(chǎn)能規(guī)模,并在可再生能源富集區(qū)域建立火電封存和退出機(jī)制,鼓勵現(xiàn)有煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造,同步淘汰落后產(chǎn)能,促進(jìn)煤電轉(zhuǎn)型升級和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
從資源分布以及本地消納條件的角度看,促進(jìn)風(fēng)電、光伏在中東部地區(qū)發(fā)展分布式電源是十分現(xiàn)實的選擇。目前,德國在風(fēng)、光資源量不比中國東部省份優(yōu)越的情況下,平均每km2土地的風(fēng)電裝機(jī)有150kw,而我國東部省份的平均值小于20kw,具有相當(dāng)大的潛力。在今后一段時期,分布式可再生能源電源建設(shè)應(yīng)成為我國尤其是東部地區(qū)電源發(fā)展的重要發(fā)展方向之一。應(yīng)將東部地區(qū)分布式電源建設(shè)納入“十四五”電力發(fā)展的總體規(guī)劃方案并制定相關(guān)配套政策,如審批手續(xù)、電價、電力系統(tǒng)接入,建立科學(xué)、合理的市場交易機(jī)制等。
我們在考慮技術(shù)革新的前提下,推動分布式電源、微電網(wǎng)、增量配電網(wǎng)實現(xiàn)大發(fā)展,數(shù)量眾多的微電網(wǎng)組成區(qū)域電網(wǎng),進(jìn)而形成全國大電網(wǎng),將對現(xiàn)有電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)革命性的改變,也將改變當(dāng)前的電力市場交易環(huán)境。目前,主干智能電網(wǎng)與局域的配電網(wǎng)、微網(wǎng)相結(jié)合,共同發(fā)展。我們建議依據(jù)分布式電源不同比例的并網(wǎng)情況研究,制定中長期的不同層級的電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,細(xì)化電源布局與電網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)與路徑,實現(xiàn)電源、電網(wǎng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展。
相比傳統(tǒng)電源,雖然風(fēng)電、光伏自帶光環(huán),但是在市場環(huán)境中處于相對弱勢地位。目前,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為風(fēng)電、光伏技術(shù)成本下降空間相對有限,進(jìn)一步的成本下降較大程度上依賴于土地稅費(fèi)、稅收政策、融資成本、消納保障等非技術(shù)手段。否則,在補(bǔ)貼下降的大趨勢下,可再生能源企業(yè)尤其是處于產(chǎn)業(yè)核心的整機(jī)制造企業(yè)、光伏組件制造企業(yè)將面臨很大的生存壓力,只能依靠低價競爭獲得市場,十分不利于可再生能源的可持續(xù)發(fā)展。在努力全面實現(xiàn)“平價上網(wǎng)”的同時,我們應(yīng)適時研究并出臺相應(yīng)的配套扶持政策,建立可再生能源發(fā)展的保障體系。
過去的十年,在國家大力推動可再生能源發(fā)展的背景下,中國可再生能源發(fā)展取得了巨大的成就,也培育了門類齊全、具備國際競爭能力的新能源產(chǎn)業(yè)集群,為中國能源的綠色、低碳發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。但由于市場、管理以及規(guī)劃等方面的原因,導(dǎo)致可再生能源保持較高速度發(fā)展的同時,也出現(xiàn)了比較普遍的棄風(fēng)、棄光問題。本文對這些問題進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的總結(jié)和分析,并針對緩解棄風(fēng)、棄光問題,提出了一些具體的措施和建議,為我國主管部門制定可再生能源政策提供參考和借鑒。