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目前,随着大规模可再生能源的开发使用,如何将这些发电更灵活地并入电网并减少对电网稳定性的冲击,如何更加有效地利用可再生能源发电,成为世界各国研究的课题。德国的新能源发电消纳比例相当高,其在政策支撑、管理模式、技术创新等方面对新能源发电采取的措施,值得电力同行借鉴。
欧洲新能源负电价是怎么形成的?
与传统燃料相比,可再生能源的优势除了环保,还有一个重要的因素——成本接近零。传统的电源边际成本主要是燃料成本,可再生能源发电的燃料成本却为零,其边际成本也接近零,因此在完全市场竞价的机制下是最优先上网的电源,这种优势在里夫金的《零边际成本社会》和国家电网公司董事长刘振亚的《全球能源互联网》中都有介绍。
其他电源边际成本从低到高依次为核电、煤电、气电,这也是各类电源竞价上网顺序。如果可再生能源能够满足或超过用电负荷,而系统中又出现大量瓶颈,电力市场将出现零电价或负电价。当可再生能源进入市场后,电力批发价格会出现下跌。一种特殊的情况是,当可再生能源发电量本身就满足用电负荷时,批发电价就是零。
引入这一机制是欧洲电力市场发展的一个趋势,2007~2013年,诸多欧洲国家的电力市场规则中允许出现负电价,包括加入欧洲电力日前交易市场EPEX的四个国家(法国、德国、奥地利、瑞士)以及北欧、比利时和荷兰,其他电力市场仍不允许批发电价跌至零以下。
中国新能源发出“零电价”信号
近年来,新能源装机在中国快速增长,2015年,在直购和发电权交易等政策已有所实施的情况下,中国的新能源企业将区域标杆电价全部让出,发出零电价信号,仅得国家补贴,为了获得部分发电权。拿到国家补贴的新能源在电价让利,形成了重新补贴污染企业、高耗能的怪圈。这与当年欧洲的负电价的意义不同,欧洲的负电价/零电价为日前市场,作为市场定价,是发电设备商的被动行为;而中国的零电价是发生在中长期交易中,是发电设备商的主动行为。由此看来,中国对新能源消纳技术创新更加迫切,亟待解决的政策与管理问题也很明显。
高比例新能源下的电力系统将要发生巨大变化,也将带来多重挑战。为了迎接未来电力系统,我们应该从政策创新、管理创新和技术创新等几个维度去审视这一问题。积极采取以下措施:研究应对大比例新能源的电力市场建设方案、建设并网评估和电源电网协调规划体系、增加新能源的主动可调节性、增强电力系统再调度能力、熟悉和采用负荷特性调节手段等。
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