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享能汇制图1:全国火电和风光装机占比变化
电力系统,在越来越绿的同时,也越来越“轻”:
维持电力系统频率稳定,需要煤电这类旋转同步发电机机组来提供转动惯量,即“压舱石”,保障电力系统“车身”在行驶过程中不打飘,然而新能源发电是通过静止换流器并网的,本身不具备惯性,因此,随着新能源高比例增加,火电占比大幅下降,电力系统的惯量水平急剧下降,加剧了系统频率出现大幅波动甚至发生失稳的风险。2019年英国曾因系统惯量不足导致大停电,持续时间超过2小时,造成巨大经济损失。
电力系统,担子也越来越“重”:
消纳新能源压力重——以传统新能源大省为例,2023年,青海省的风光装机占比已经接近70%,新能源是省内名副其实的第一大电源。其中,光伏装机约2215万千瓦,风电装机约973万千瓦,对比2023年国庆青海创下的最大日间负荷1256万千瓦,仅光伏装机已经远超其近1000万千瓦,省内消纳难度巨大。而且从外送角度看,通常采用新能源和火电打捆外送方式,由于省内煤电装机仅占比7.7%,约340万千瓦,外送需要西北省间配套互济。省内大基地项目陆续投产之后,本地消纳和外送消纳压力都将加剧。
系统调节压力重——以新晋新能源大省山东为例,2023年新能源总装机已经超过直调煤电装机。在电力现货市场运行中,深V曲线频现,部分时段出现系统调节能力不足的情况,一方面导致产生尖峰电价,增加了用电成本,另一方面增加了系统二次调频压力,不利于电网安全可靠运行,因此,山东出台了首个爬坡辅助服务交易品种,并纳入电力现货市场,火电和独立储能成为服务卖方。
不管是越来越轻,还是越来越重,火电的价值日益凸显。但如果根据未来新能源大基地陆续投产的情况来看,几年内,火电装机占比势必持续继续下降,这是一组很明显的矛盾。
国家发改委就建立煤电两部制电价背景时曾介绍到:单一电量电价机制不能充分体现煤电的支撑调节价值。在现行单一制电价体系下,煤电企业只有发电才能回收成本并获得回报。随着煤电转变经营发展模式,煤电机组越来越多时间“备而不用”,通过单一电量电价难以完全回收成本,近年来出现行业预期不稳等现象,长此以往可能影响电力系统安全运行,并导致新能源利用率下降。因此,建立煤电容量电价机制、通过容量电价回收部分或全部固定成本,从而稳定煤电行业预期,是保障电力系统安全运行,为承载更大规模的新能源提供有力支撑,更好促进能源绿色低碳转型的必然要求。
同理,当电力系统需要更多主体“备而不用”的时候,其价值则需要通过容量来体现。
遥想2015年中发9号文印发之初,在建设电力市场目标时提到,“条件成熟时,探索开展容量市场等交易。” 而近几年,新能源的内卷式发展,以及局部地区局部时间电力紧缺的诸多案例,正在逐步催熟该条件。或许,容量市场也将不再遥远。
总之,欢迎来到容量电费时代。
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