碳中和與電力交易：“久旱逢甘霖”，當(dāng)如是也

中國2060碳中和目標(biāo)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(fēng)能大會上，

 

風(fēng)電行業(yè)喊出了“十四五期間，每年新增風(fēng)電裝機50GW”的目標(biāo)。

 

近幾年來，中國電力行業(yè)的清潔低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為共識。但今年由于疫情對經(jīng)濟產(chǎn)生了較大影響，一批煤電項目獲得核準(zhǔn)，讓中國的低碳轉(zhuǎn)型路徑實施似乎蒙上了陰影。

 

在“十四五”規(guī)劃制定的關(guān)鍵時期，2060碳中和目標(biāo)的提出無疑對規(guī)劃要產(chǎn)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(jīng)基本編制完畢，但碳中和目標(biāo)提出后，緊急進入重新制定的過程。

 

風(fēng)電光伏喊出更多的發(fā)電裝機并不難，難的是要讓風(fēng)電和光伏一直以來的并網(wǎng)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(wù)無法并網(wǎng)發(fā)電沒有收益。用不了幾年的時間，風(fēng)電光伏就會被投資方所拋棄。

 

目前國內(nèi)一大批為了消納清潔可再生能源發(fā)電而建設(shè)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 href='http://theclergymen.com/qingjienengyuan' target='_blank'>清潔能源呢？

 

據(jù)業(yè)內(nèi)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(jīng)濟格局下的電力系統(tǒng)，風(fēng)光消納完全依靠電網(wǎng)公司，最終就會產(chǎn)生這樣的結(jié)果。我們總是會習(xí)慣性地拿德國的數(shù)據(jù)來對比。2019年風(fēng)電在德國全網(wǎng)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(jié)構(gòu)中，風(fēng)電消納比例只占5.65%，光伏占3.1%，合計占比為8.57%。

 

保持風(fēng)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(nèi)少數(shù)幾個現(xiàn)貨試點省份的經(jīng)驗來看，風(fēng)電光伏完全可以根據(jù)自己的發(fā)電出力特性來設(shè)計報價策略。只要出力預(yù)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(fēng)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(fēng)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(nèi)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?，F(xiàn)在所謂的跨省區(qū)交易，沒有任何電力負(fù)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(wǎng)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(yīng)變和響應(yīng)能力。

 

當(dāng)常規(guī)電源的調(diào)節(jié)能力不足，無法滿足系統(tǒng)凈負(fù)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(fù)荷。隨著可再生能源滲透率的提升，靈活性不足導(dǎo)致的減出力和切負(fù)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(wǎng)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(diào)峰調(diào)頻的煤電很可能無法滿足靈活性的需求，甚至?xí)斐烧麄€電網(wǎng)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(rèn)適合提供電網(wǎng)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(wǎng)系統(tǒng)靈活性服務(wù)收益機制。這也是電力市場化改革的另一個部分，輔助服務(wù)市場的建設(shè)。

 

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(guān)注點放在了電能量市場上。實際上，對于風(fēng)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(wǎng)系統(tǒng)靈活性設(shè)置科學(xué)的收益機制。

 

如果沒有電網(wǎng)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(fēng)光的消納又要回到了依賴電網(wǎng)的老路上去。

 

但是如果有了電網(wǎng)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)?？稍偕茉窗l(fā)電接入電網(wǎng)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(chǎn)業(yè)本身，建筑節(jié)能、高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型·······都與“碳中和”息息相關(guān)。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(biāo)實現(xiàn)的關(guān)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。