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谬误之四:将解决系统充足性视为不惜代价要实现的目标
现实中的大部分资源都是稀缺的,我们需要探讨的往往都是效率问题,也就是如何在一个目标不变,或者略微退化换取另外一个目标大幅进步的可能性,不能“到什么山上唱什么歌”,聚焦哪个因素哪个就最重要。安全、经济、环保都不可或缺。对某一个的片面强调,做绝对优先排序(“哪个更重要”),都是不理性的。
政府确定解决系统充足性问题的序列方案。必须在证明前一级不可得的情况下,才考虑下一级资源。这一序列可以是:
现有资源的充分利用,包括电源与电网
加强局部电网互联(而不是僵直送电)与互济安排
需求侧响应,须合理定价,目前普遍存在过度补偿问题
零碳发电资源(边际成本为零,统筹减排与系统充足性)
尖峰发电资源(天然气单循环),投资成本小
腰荷与基荷发电资源
只有遵循这一顺序,解决高峰用电问题才是成本最优,具有最大投入产出比的。
谬误之五:谁限电谁倒霉
目前我国的所谓“有序用电序列”,本质上是一种抓壮丁的安排,既没有效率,也很不公平。居民用电的停电损失最低,并且没有传导效应,应该是优先“拉闸”的群体,反而排在“有序用电序列”的最高端,而工业用户停电意味着停产、甚至设备损害损失,却往往成为那个“倒霉蛋”。
限电如果发生了,需要补偿限电者。系统的平衡稳定是社会公共品。补偿限电者的资金最终应该来自于最终消费者。可以通过建立对电网实体的实质性年“收入上限”通过电网输配电中介消化。
只有有效地补偿限电者,才能同时规避“肆意”拉闸限电的道德风险。我国过去的拉闸限电,从来不披露限电的具体时刻与空间信息,以及系统备用率,是否存在为了系统的冗余安全阻碍机组发电挣钱机会的可能,不得而知。
谬误之六:外来电能力不足
美国得州以及我国湖南的事故当中,有一种说法:存在外部支援就好了。
这是“事后诸葛亮”(hindsight),并且存在类似的“拟人化”问题。外来电的能力是个投资问题,其决策的价值标准应该是全生命周期(一年是有8760小时的)的成本与收益的比较,而不能仅立于这几百个小时的情况,就说“缺外来电”。这在逻辑上也出现了明显的跳跃。是否需要通过外来电解决容量充足性问题,需要与其他的方案进行经济性、安全与可靠性的比较选择。
在欧美体系中,往往有这样的规则:在紧急情况下,优先满足本地的需求,而不是持续外送。这立于本地优先以及价格逻辑。但是,在我国,由于缺乏竞争的协调机制,往往是计划性的协调机制,其考量也往往超越经济层面的考量,属于规则不足够清晰的领域。如果本地紧张还不停止僵直外送,那么这将成为事实上的“殖民地外送”。
谬误之七:评估不考虑不同地区高峰用电的差异性
由于不同地区负荷特性略有不同,其夏季用电高峰出现的时间往往有所区别。就华东地区而言,其夏季用电高峰通常出现在7月中旬-8月下旬之间。根据2018年的负荷曲线估计,整个地区的负荷高峰相当于各个省高峰用电之和的约92%。也就是说:如果以满足最大负荷为目标进行装机,基于目前的负荷特性,以区域为平衡区来进行系统运行要比各个省分别平衡(目前的情况)减少8%左右的物理装机。
要实现这一更大平衡范围要求,需要投资加密一些联络线,以及相应的调度平衡自动化技术、定价政策市场体系与监管治理体系的改变,而不是建设一些“电力特供”的跨区僵直运行“大飞线”。特别的:
渐进改变——系统运行的自动化程度与反应速度,以及先进的发电与用电技术与模式的发展,比如需求响应,PowertoX以及储能。这需要依赖于软硬件,特别是能源数字化体系的发展与高分辨率定价。
大幅度提升——本质上改变调度中心“指挥官”式的角色,成为一个处理各主体总体平衡偏差、具有有限功能、提供专门服务、收入中性的专业机构,具有经济调度的头脑,运营统一电力市场。从而,不同主体具有更加平衡的责任分工与合作互动。
“创造性”毁灭——裁撤无平衡责任机构国家调度中心,充实到具体负责系统平衡的网调与省调。广大的优质人力资源也可以实现更优化配置,专注于系统平衡的技术与范式改进,而不是作为计划制定机构造租寻租。彻底废除不考虑送出地与接受地需求动态的所谓“输电”专线——特权僵直外送电安排。
从我们的观点讲,需要更多投资于500kV及以下的电网加强(strengthen),为区域电力平衡与统一市场建设奠定基础。这在既有基础比较薄弱的华中地区是尤其具有意义的。同时,要对电力的生产与使用更多的进行统一市场安排,而不是形成各种“特供电”,完全不考虑发电者与需求者的供需动态。这系于整个社会更高水平的对于系统平衡以及应该如何运行的认识。
谬误之八:将系统充足性评估静态化
系统充足性是个动态问题,涉及到电源、需求动态、电网结构,甚至天气情况以及燃料可得性,往往变化很快,需要至少进行年度评估。与其每年担心迎峰度夏过不去,还不如建立常态化机制。建议政府监管部门(国家能源局市场监管司)就系统充足性透明度问题开展专项监管,要求系统调度机构须逐年编制并公开系统充足性回顾报告(Retrospect),以及系统充足性预测(Fore)报告。
这些报告作为系统容量扩张的参考标准。特别的,需要引入ELCC(Theeffectiveload-carryingCapacity)概念与方法论度量波动性风电与光伏的系统可靠性能力。它会较多地低于铭牌容量,但是也显著地大于零。
总结:华东地区今年夏季用电高峰:安全!无需拉闸限电。
基于以上的逻辑,我们对我国华东地区2021年基础的系统资源进行了给定需求情景下的评估。结果显示:在系统事实平衡区从省级扩大到区域,华东地区系统充足性5年内不存在问题(图3)。即使各种不利条件出现,也大体可保持稳健,比如需求超预期、外来电N-3事故宕机、风电光伏出力不理想。
关键的“软”措施在于电网运行的灵活性,特别是跨区灵活性与调度精细化程度的提高。情景2(更大范围更灵活的调度体系),相比情景1(目前的调度方式),一次性可以节省冗余装机价值900亿元。
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