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“十三五”期间,国内的电力行业并没做好可再生能源穿透率快速提高的准备,业内大部分专家将煤电等可调节电源面临的困难主要归咎于利用小时数下降和市场化交易电价下降。其实,“十四五”煤电等可调节机组的利用小时会和国外可再生能源发展较快国家一样,不但不会回到计划核价的5000小时以上,反而会进一步快速下降,甚至可能达到3000小时左右。但是由于可再生能源与生俱来的运行特性,造成煤电等可调节电源虽然利用小时快速下降,但不意味着煤电等可调节电源的存量(容量)会出现快速下降(上升的可能也存在),反而意味着煤电等可调节电源在利用小时快速下降的同时,要加强改造,提高机组的健康程度,为可再生能源提供快速爬坡和容量备用服务。既然可再生能源不能离开煤电等可调节机组,单独为电力用户供电6,那么煤电不但不能“哀伤的退出”,还要“有尊严”健康的活着,自然电力用户要支付的成本就会上升。
做个粗略而简单的定性测算,如果按照用户用电“万无一失”考虑,1.2千瓦的煤电等可调节机组就能为1千瓦的用户供电7,当进入主要以可再生能源为主为用户供电则需要1.2千瓦的可再生能源加上1.2千瓦的煤电等可调节机组8,才能对应1千瓦的用户供电9。按照这个思路即使可再生能源能够平价上网,平时不以生产电量为目的的1.2千瓦煤电等可调节机组的容量费用,也要用户支付(当然继续扩大交流联网的范围也能大幅降低“1.2千瓦”这个数值,但是会引发系统建设成本的上升)。考虑现阶段可再生能源成本下降(部分流域上游水电成本还在快速上升)无法冲抵煤电等可调节电源的容量费用需要,电力用户支付的用电费用自然呈上涨趋势。
二是可再生能源消耗的辅助服务费用应当由用户支付,用户电费将在其他边界条件不变的情况下有所增加。
当弄清了可再生能源的出力特点对电力系统的稳定运行具有一定负面影响,需要煤电等可调节机组予以弥补后,那么这些电力系统的快速爬坡和容量备用服务应该由谁来付费呢?很多专家依据“谁受益、谁承担”的逻辑,直接得出应当由可再生能源承担,这是不合理的。一方面尽管可再生能源间接的造成了电力系统需要煤电等可调节机组提供快速爬坡和容量备用服务,但毕竟可再生能源是电力的生产者,自身并不直接需要快速爬坡和容量备用服务,要求其付费没道理。另一方面,很大比例的存量可再生能源仍然需要额外财政补贴,用财政补贴来支付辅助服务费用,违反了补贴制度设计的初衷。实际上打破“电力行业只看电力行业”的固有思维会发现,可再生能源最终是为电力用户提供电能资源,使用可再生能源发电、最终享受蓝天白云的是全体用户,那么可再生能源以及系统产生的一切成本最终必然是电力用户买单,即享受良好环境的用户不能回避由此付出的额外成本。
因此,煤电等可调节机组未来需要以容量电费方式生存,容量电费和其提供的辅助服务费用,既不应该由煤电等可调节机组无偿提供,也不应该由可再生能源承担,应当由电力用户承担,这才是真正的受益者承担机制。所以,“十四五”期间用户账单大概率,应当出现新的涨价分量。从德国的例子可以看出,德国用户电价随着可再生能源发展快速上涨,扣除补贴因素外,由于平衡费用和辅助服务费用计入输电价,德国输电价格上涨很快;同时,德国以“战略储备”名义支付部分传统机组容量费,也是用户电价上涨的重要原因。
03新视角建言“十四五”可再生能源发展与消纳
俗话说,“长江后浪推前浪、一辈儿总比一辈儿强”,“十四五”电力规划,事关未来五年中国电力供应的大盘子,需要站在前人成功的肩膀上,充分吸收过去规划的经验和教训,建议考虑以下三个新的视角:
一是可再生能源和传统电源统筹规划。以往的电力规划,传统电源规划总量制定的是上限,而可再生能源规划制定的是发展的下限,这样就失去了可再生能源规划和传统电源规划的“吻合型”统筹考虑。建议以电力系统运行需要为优化目标,量化地统筹考虑传统电源和集中上网型可再生能源的容量关系,不再单独编制可再生能源专项规划,而是在电力规划里统筹考虑。
二是在电力规划编制过程中充分考虑电力市场化的因素。因为谈到电力用户应当为电力系统增加的快速爬坡和容量备用服务付费,就要回答支付多少的问题。似乎这个问题很难量化,但是“见单就买、敞开供应”显然是高质量发展不可接受的,也是我国经济发展阶段不能允许的。这就需要找到一个最有效率反映成本的手段供规划参考——即市场化机制。市场化背景下,可以最有效率的为可再生能源寻找到性价比最高的调节服务,也可以为用户寻求到性价比最好的电能。市场化配置资源为主是经常重复的话,其实按照市场化配置资源的要求进行规划,才是真正发挥市场配置资源为主作用的重要途径。建议在电力规划过程中,考虑市场化因素,尤其是市场化电价因素对行业发展、电能价格、系统运行等一系列影响,把整个的规划放到电力市场化背景下做,在用户侧电价承受能力的约束下做规划,需要指出的是电力流向等重点内容应当考虑市场化之后价区因素。
三是为可再生能源规划和传统电源规划寻求可靠的量化工具。传统规划,通常是选取规划目标年中的典型大负荷方式,例如,夏大方式或冬大方式等,即一年中的极端运行场景,进行潮流、稳定和短路等安全分析,规划目标主要为保证系统安全,基本不进行规划方案的量化投资效益评价,电源项目则重点关注宏观负荷增长对发电容量的需求分析。市场化的大趋势下,电力系统规划的目标和方法将呈现出较大的变化。市场的先行国家,除了运营机制的市场化,在经济规划上,大规模使用了市场化的量化规划工具——连续时序生产仿真。通过离线计算的手段模拟电力市场在一段时间(短至一天,长至多年)的运行情况,系统的出清模型符合所仿真的目标电力市场的规则。关注新建项目对整个电力市场的综合效益,电源项目则需要认真评估竞争环境下,新建电源的预期收入,以及对市场电价的影响。有了这个计算器,可再生能源和传统调节电源的配比,以及市场化辅助服务的费用都将变得更加准确和清晰,适应高质量规划的新需要。
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