碳中和倒逼電改加快進度 與電力交易“久旱逢甘霖”
中國2060碳中和目標的宣布,在電力行業(yè)中引發(fā)了激烈的震動。最直接的表現(xiàn)就是在緊隨其后召開的中國風能大會上,風電行業(yè)喊出了“十四五期間,每年新增風電裝機50GW”的目標。
近幾年來,中國電力行業(yè)的清潔低碳轉型已經成為共識。但今年由于疫情對經濟產生了較大影響,一批煤電項目獲得核準,讓中國的低碳轉型路徑實施似乎蒙上了陰影。
在“十四五”規(guī)劃制定的關鍵時期,2060碳中和目標的提出無疑對規(guī)劃要產生顛覆性的影響。坊間傳聞,原本部分源行業(yè)的十四五規(guī)劃已經基本編制完畢,但碳中和目標提出后,緊急進入重新制定的過程。
風電光伏喊出更多的發(fā)電裝機并不難,難的是要讓風電和光伏一直以來的并網消納問題得到解決。否則一邊是大干快上的新增裝機,一邊是業(yè)務無法并網發(fā)電沒有收益。用不了幾年的時間,風電光伏就會被投資方所拋棄。
目前國內一大批為了消納清潔可再生能源發(fā)電而建設的特高壓項目,一方面有了線路利用率低的問題,另一方面這些特高壓線路上傳輸?shù)碾娔芰浚卸嗌偈钦嬲嬲?a target="_blank" title="清潔能源新聞專題">清潔能源呢?
據業(yè)內人士透露,目前特高壓線路輸送電能中,清潔能源比例平均不到40%,部分線路甚至不到20%。
計劃經濟格局下的電力系統(tǒng),風光消納完全依靠電網公司,最終就會產生這樣的結果。我們總是會習慣性地拿德國的數(shù)據來對比。2019年風電在德國全網容量中占比24.67%,光伏占9%,合計超過33%,接近超過三分之一的水平來自可再生能源。
而2019年,在中國能源結構中,風電消納比例只占5.65%,光伏占3.1%,合計占比為8.57%。
保持風電、光伏高的消納比例,成熟的電力市場化交易是必不可少的。從目前國內少數(shù)幾個現(xiàn)貨試點省份的經驗來看,風電光伏完全可以根據自己的發(fā)電出力特性來設計報價策略。只要出力預測不出現(xiàn)大的偏差,哪怕是全報0價都可以。
而且在現(xiàn)行電力系統(tǒng)中,風光在非發(fā)電時段沒有任何收益。但在電力市場化交易中,風電場和光伏電站還可以通過合約交易來獲得收益,也就是扮演了一定售電公司的角色。這樣不僅能在理論上實現(xiàn)100%的可再生能源消納,還可以有更多的收益。
這一點不僅適用于省內市場,跨區(qū)域的電量交易同樣不可缺少成熟的電力交易機制。現(xiàn)在所謂的跨省區(qū)交易,沒有任何電力負荷曲線,完全無法體現(xiàn)電力的時間特性。再加上前文我們提到的特高壓線路中清潔電量比重太低的問題,只有跨省區(qū)線路進入到受端省份的現(xiàn)貨市場中,才能讓清潔可再生能源的跨區(qū)域消納成為現(xiàn)實,而不是像現(xiàn)在這樣僅落在字面上。
但是可再生能源滲透率的提高,也對電網的靈活性提出了更高的要求。可再生能源發(fā)電的間歇性和波動性要求電力系統(tǒng)必須具備一定的應變和響應能力。
當常規(guī)電源的調節(jié)能力不足,無法滿足系統(tǒng)凈負荷的變化時,為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,只能削減可再生能源出力或是在高峰時期切除負荷。隨著可再生能源滲透率的提升,靈活性不足導致的減出力和切負荷會對可再生能源發(fā)電項目的收益造成巨大影響,不利于中國可再生能源中長期的發(fā)展。
現(xiàn)在的電網靈活性,大多由進行了靈活性改造之后的煤電機組來提供。但這有兩個問題,一是在碳中和的大背景下,煤電機組規(guī)模是減少的趨勢。而且隨著可再生能源發(fā)電比例的快速提高,本就不善于調峰調頻的煤電很可能無法滿足靈活性的需求,甚至會造成整個電網系統(tǒng)的成本提高。
那么我們是否可以大規(guī)模發(fā)展氣電、儲能、抽水蓄能電站等全球公認適合提供電網靈活性的電源呢?
這就是第二個問題,我國還沒有成熟、健全的電網系統(tǒng)靈活性服務收益機制。這也是電力市場化改革的另一個部分,輔助服務市場的建設。
電改以來,尤其是現(xiàn)貨試點省份確定以來,我們將更多地目光和關注點放在了電能量市場上。實際上,對于風電光伏這樣的可再生能源來說,確保他們能大規(guī)模發(fā)展的最核心障礙,并不是沒有現(xiàn)貨市場,而是能否對電網系統(tǒng)靈活性設置科學的收益機制。
如果沒有電網靈活性收益機制,前面說到的氣電、儲能、抽水蓄能大多是在現(xiàn)行體制下不賺錢的。所以風光的消納又要回到了依賴電網的老路上去。
但是如果有了電網靈活性收益機制,但市場不成熟、不合理,一樣無法保證大規(guī)模可再生能源發(fā)電接入電網后的系統(tǒng)平衡性問題。
“碳中和”對于中國社會來說,都是顛覆性的挑戰(zhàn)。拋開能源產業(yè)本身,建筑節(jié)能、高耗能產業(yè)轉型·······都與“碳中和”息息相關。但能源行業(yè),尤其是發(fā)電行業(yè),其未來低碳發(fā)展的程度幾乎可說是決定了中國“碳中和”目標實現(xiàn)的關鍵。
沒有電力市場化改革,依靠大規(guī)模可再生能源發(fā)電來實現(xiàn)電力行業(yè)的“碳中和”是完全不可能的。從這個角度來看,“碳中和”正倒逼我們的電改加快進度。

責任編輯:張桂庭
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