目前，我國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性欠缺、電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式較為僵化等現(xiàn)實(shí)造成了系統(tǒng)難以完全適應(yīng)新形勢要求，大型機(jī)組難以發(fā)揮節(jié)能高效的優(yōu)勢，部分地區(qū)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的棄風(fēng)、棄光和棄水問題，區(qū)域用電用熱矛盾突出。如何提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力及運(yùn)行效率，從負(fù)荷側(cè)、電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)多措并舉，增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性、適應(yīng)性，破解新能源消納難題，推進(jìn)綠色發(fā)展等問題。
不是去不去補(bǔ)貼，而是去了補(bǔ)貼怎么做
統(tǒng)計(jì)表明，截至2018年底，我國可再生能源裝機(jī)突破7億千瓦，其中風(fēng)電、光伏分別達(dá)到1.8億千瓦、1.7億千瓦，全年平均棄風(fēng)率7.1%，同比下降4.3個(gè)百分點(diǎn)，棄光率3%左右，同比下降3個(gè)百分點(diǎn)。可再生能源裝機(jī)約占全部電力裝機(jī)的38.3%。即便如此，目前，我國清潔能源消費(fèi)總量占比僅為20%左右，低于世界平均水平約18個(gè)百分點(diǎn)。“加快開發(fā)利用以風(fēng)、光為重點(diǎn)的可再生能源，保持我國在可再生能源領(lǐng)域的領(lǐng)跑態(tài)勢，是我國實(shí)現(xiàn)能源綠色發(fā)展的必然選擇。”該業(yè)內(nèi)人士指出。
隨著《清潔能源消納行動計(jì)劃(2018～2020年)》、《關(guān)于積極推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電無補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》(簡稱《通知》)等可再生能源發(fā)展政策的相繼出臺，以及地方扶持風(fēng)光發(fā)展措施的陸續(xù)發(fā)布，與當(dāng)初“5·31”新政面世時(shí)相比，業(yè)界反應(yīng)積極而又平穩(wěn)，顯示出了市場的成熟與理性。
目前的平價(jià)政策，是處在一個(gè)從有補(bǔ)貼(或說有補(bǔ)貼與無補(bǔ)貼并存)到無補(bǔ)貼時(shí)代的過渡，《通知》中明確平價(jià)政策要到2020年才開始全面實(shí)施，顯然這是一個(gè)過渡性的政策。在2019和2020年這兩年時(shí)間，政策給了地方相對比較大的操作空間。“5·31”新政把補(bǔ)貼去了，但無補(bǔ)貼的光伏并不是就要“裸奔”。平價(jià)上網(wǎng)政策的出臺，既是對“5·31”新政的回應(yīng)，又為無補(bǔ)貼的光伏如何“奔跑”提供了保障和支持。
促消納，是平價(jià)上網(wǎng)的前提。近幾年，我國新能源消納能力在政策的支持和引導(dǎo)下明顯提升。截至2018年底，棄風(fēng)棄光均實(shí)現(xiàn)“雙降”。2018年12月，國家能源局召開的全國能源工作會上提出，2019年非化石能源消費(fèi)比重要提高到14.6%左右，全國平均棄風(fēng)率低于10%，棄光率和棄水率均低于5%。會議還強(qiáng)調(diào)，全國可再生能源發(fā)電利用率要進(jìn)一步提升，棄電量和棄電率保持在合理水平，到2020年，基本解決棄水棄風(fēng)棄光問題。以此來看，行業(yè)普遍認(rèn)為2020年將是風(fēng)電、光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)到來的節(jié)點(diǎn)，不無理由。
消納能力與可再生能源新增裝機(jī)規(guī)模雙提升，將為我國可再生能源利用的比重不斷增加作出積極貢獻(xiàn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2018年底，可再生能源利用水平不斷提高，2018年，可再生能源發(fā)電量占全部發(fā)電量比重為26.7%，同比上升0.2個(gè)百分點(diǎn)。其中水電1.2萬億千瓦時(shí)，同比增長3.2%;風(fēng)電3660億千瓦時(shí)，同比增長50%;光伏發(fā)電1775億千瓦時(shí)，同比增長14%。在政策的引導(dǎo)下，新能源消納能力與新能源新增裝機(jī)容量和發(fā)電量均有提升，促使我國能源轉(zhuǎn)型速度加快。
降成本，是平價(jià)上網(wǎng)的王道。從2007～2017年，10年間，光伏發(fā)電度電成本累計(jì)下降了約90%，這離不開光伏制造上下產(chǎn)業(yè)鏈通過技術(shù)升級，不斷降低技術(shù)成本。目前，行業(yè)普遍認(rèn)為技術(shù)成本的下降空間越來越小，非技術(shù)成本的降低，被認(rèn)為是風(fēng)電、光伏制造業(yè)希望突破的新空間。
在風(fēng)電、光伏項(xiàng)目投資建設(shè)過程中，除了設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)明確可控的成本外，常常存在許多不可控的非技術(shù)成本，如項(xiàng)目開發(fā)過程中的土地稅費(fèi)、土地租金、融資成本等。目前，非技術(shù)成本已占到總投資成本的20%以上，算到電價(jià)上至少0.1元/千瓦時(shí)。這些非技術(shù)成本對光伏發(fā)電項(xiàng)目的整體成本下降形成了阻礙，亟需國家出臺相應(yīng)政策調(diào)整。
我國的風(fēng)光行業(yè)勃興于補(bǔ)貼，當(dāng)前也受限于補(bǔ)貼。業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)前，補(bǔ)貼資金缺口已突破千億元，只有風(fēng)光“去補(bǔ)”，缺口問題才不會積重難返，最終解決才會成為可能。而今天討論補(bǔ)貼、思量補(bǔ)貼、圍繞補(bǔ)貼制定出臺政策，根本上是為了去掉補(bǔ)貼，最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)光的平價(jià)上網(wǎng)。補(bǔ)貼作為市場與行政兩種調(diào)節(jié)手段相結(jié)合的產(chǎn)物，在完成其歷史使命后，唯有最終去掉，才會實(shí)現(xiàn)風(fēng)光等可再生能源健康、可持續(xù)發(fā)展。
火電靈活性改造對新能源消納作用幾何?
2018年3月，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》(簡稱《意見》)，《意見》要求，實(shí)施火電靈活性提升工程，“十三五”期間，力爭完成2.2億千瓦火電機(jī)組靈活性改造(含燃料靈活性改造)，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力4600萬千瓦。
火電靈活性改造對新能源消納作用究竟幾何?2018年4月3日，中國煤控項(xiàng)目、華北電力大學(xué)課題組發(fā)布了最新研究報(bào)告《持續(xù)推進(jìn)電力改革提高可再生能源消納》(簡稱《報(bào)告》)顯示，火電靈活性改造可以降低煤電特別是熱電機(jī)組的最小出力，成為當(dāng)前解決風(fēng)電并網(wǎng)消納的主要措施。
該業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，探究火電靈活性改造的作用，首先要看火電與風(fēng)電、光伏等新能源的關(guān)系。與新能源等電源相比，火電具有較好的調(diào)節(jié)能力。當(dāng)新能源在電網(wǎng)的比例逐漸擴(kuò)大時(shí)，對調(diào)峰電源的需求也逐漸升高。同時(shí)，在火電規(guī)模被控制在一定范圍內(nèi)的前提下，煤電和新能源之間可形成協(xié)作關(guān)系。
從國際上新能源的消納與發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，不難發(fā)現(xiàn)風(fēng)電光伏的成就背后離不開包括火電機(jī)組在內(nèi)的調(diào)峰電源的支撐。不過，與國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)相比，我國火電機(jī)組由于以煤電為主，還存在靈活性不足的問題，在調(diào)峰深度、爬坡速度、快速啟停等方面仍有很大提升空間。“火電靈活性改造，也將提升燃煤電廠的運(yùn)行靈活性，具體涉及到增強(qiáng)機(jī)組調(diào)峰能力、改善機(jī)組爬坡速度、縮短機(jī)組啟停時(shí)間、增強(qiáng)鍋爐燃料靈活可變、實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組解耦運(yùn)行等方面。”該業(yè)內(nèi)人士說。
2016年以來，我國已陸續(xù)公布了兩批火電靈活性改造試點(diǎn)，主要集中在棄風(fēng)棄光嚴(yán)重的“三北”地區(qū)。火電靈活性改造，特別是熱電解耦改造，可以在供熱季保障供熱的前提下，降低熱電機(jī)組的最小出力，而“三北”地區(qū)棄風(fēng)以供暖季為主，因此成為當(dāng)前解決風(fēng)電并網(wǎng)消納的主要措施。從企業(yè)層面來看，能否從靈活性改造中獲得預(yù)期收益，是火電機(jī)組參與靈活性改造意愿的關(guān)鍵。
看好火電機(jī)組靈活性改造對風(fēng)電消納作用的同時(shí)，也要認(rèn)識到靈活性改造不能從根本上解決棄風(fēng)問題。究其原因，靈活性改造可以降低火電最小出力，但供熱季的供熱約束仍為硬約束，當(dāng)火電最小開機(jī)方式已經(jīng)可以滿足系統(tǒng)負(fù)荷時(shí)，還是會出現(xiàn)棄風(fēng);另一方面，為保證電網(wǎng)安全，火電機(jī)組須保證一定的最小開機(jī)容量。在以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)下，即便是在非采暖季，采用啟停調(diào)峰來接納風(fēng)電，無論是從節(jié)能還是從污染物排放角度看，往往都是得不償失的。
對于如何從根本上解決棄風(fēng)棄光問題，該業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，加快電力市場改革、從計(jì)劃體制向市場機(jī)制轉(zhuǎn)型才是解決棄風(fēng)問題的根本辦法。
實(shí)際上，火電靈活性改造在國外已有率先嘗試和成功經(jīng)驗(yàn)。德國和丹麥在電力市場建設(shè)、火電轉(zhuǎn)型、高比例可再生能源消納方面成績顯著，優(yōu)越的電源調(diào)峰能力是丹麥、德國實(shí)現(xiàn)高比例新能源消納的重要基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上精巧設(shè)計(jì)的電力市場機(jī)制和相關(guān)政策是充分發(fā)揮電源調(diào)峰能力的保障。在兩國電源調(diào)峰能力建設(shè)中，提升火電機(jī)組靈活性是其重要舉措。“開展提升靈活性改造，有利于火電更好地適應(yīng)未來的形勢，更好地具備參與電力市場競爭的基本條件。”該業(yè)內(nèi)人士表示。
電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)將從“義務(wù)勞動”走向“稀缺商品”
以火電靈活性改造、抽水蓄能電站建設(shè)為代表的電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，今后將不再是“義務(wù)勞動”或“賠錢的生意”，而將以稀缺商品的身份登上電力市場的舞臺。這是2018年3月23日，由國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》(簡稱《指導(dǎo)意見》)所傳遞出的強(qiáng)烈信號。
近年來，“三棄”問題引發(fā)社會關(guān)注。在綠色清潔能源替代傳統(tǒng)化石能源的趨勢已成定局的當(dāng)下，清潔能源消納依然是能源發(fā)展面臨的最突出的矛盾。
作為我國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的第一份產(chǎn)業(yè)政策性文件，《指導(dǎo)意見》直指清潔能源消納頑疾。“其意義在于首次賦予了調(diào)節(jié)能力在電力市場中的商品屬性，強(qiáng)調(diào)用市場的手段解決我國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性欠缺、電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式較為僵化等現(xiàn)實(shí)問題。”該業(yè)內(nèi)人士指出，通過提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力及運(yùn)行效率，保障電力安全供應(yīng)和民生用熱需求，實(shí)現(xiàn)我國提出的2020年、2030年非化石能源消費(fèi)比重分別達(dá)到15%、20%的目標(biāo)。
該業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，《指導(dǎo)意見》的出臺對新能源未來的高質(zhì)量發(fā)展具有重要的導(dǎo)向作用。一方面，《指導(dǎo)意見》將調(diào)節(jié)能力參與主體擴(kuò)展至整個(gè)電力系統(tǒng)而非單一側(cè)面。從“加快推進(jìn)電源側(cè)調(diào)節(jié)能力提升”到“科學(xué)優(yōu)化電網(wǎng)建設(shè)”，從“提升電力用戶側(cè)靈活性”到“加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度的靈活性”，《指導(dǎo)意見》覆蓋負(fù)荷側(cè)、電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)，多措并舉增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性、適應(yīng)性;另一方面，用市場的手段提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力是《指導(dǎo)意見》釋放出的強(qiáng)烈信號。《指導(dǎo)意見》明確，要建立健全支撐體系，從電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制、鼓勵(lì)社會資本參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升工程、加快推進(jìn)電力市場建設(shè)、建立電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升標(biāo)準(zhǔn)體系等方面予以推進(jìn)。
激發(fā)調(diào)節(jié)能力將成為電力市場化改革所要關(guān)注的一個(gè)新的角度。由輔助服務(wù)過渡到電力現(xiàn)貨市場，無疑是提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的一個(gè)重要支撐。通過現(xiàn)貨交易的方式體現(xiàn)電力靈活調(diào)節(jié)的價(jià)值，這也是發(fā)達(dá)國家通用的方式。另外，在電改試點(diǎn)先行區(qū)，調(diào)節(jié)能力所激發(fā)出的新的業(yè)態(tài)已經(jīng)呈現(xiàn)。如廣東地區(qū)將儲能電池用于系統(tǒng)調(diào)峰，高峰時(shí)電池充電獲取調(diào)峰收益，其他時(shí)段釋放電量實(shí)現(xiàn)售電收益。未來，新的業(yè)態(tài)、新的技術(shù)還將層出不窮。
業(yè)內(nèi)人士相信，這不是簡單的零和游戲，通過調(diào)節(jié)能力的提升，可以創(chuàng)造更大的社會福利，當(dāng)調(diào)節(jié)能力得到最大限度的釋放提升后，電力系統(tǒng)便可以在更大規(guī)模上實(shí)現(xiàn)新能源的消納。
《指導(dǎo)意見》將“推動新型儲能技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用”作為推進(jìn)電源側(cè)調(diào)節(jié)能力提升的三大方式之一，與“實(shí)施火電靈活性提升工程”、“推進(jìn)各類靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)并行”二者并列，給予了儲能技術(shù)突破與應(yīng)用的高度重視，并對其發(fā)展路徑做以具體闡述。
“電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)將是一個(gè)長期的過程，關(guān)鍵還是電源結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化。”業(yè)內(nèi)人士表示，雖然提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力當(dāng)前最大的關(guān)注點(diǎn)在火電靈活性改造、抽水蓄能建設(shè)方面，但需求側(cè)管理、電動汽車、儲能技術(shù)的發(fā)展都需要加速推進(jìn)。具有足夠強(qiáng)大的電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，才能支撐起我國中長期能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。
新能源未來或?qū)⒊芍鲗?dǎo)能源
國家電網(wǎng)公司曾在2010年舉行新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展研討會，創(chuàng)新性提出新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展協(xié)調(diào)度指標(biāo)，并運(yùn)用該指標(biāo)體系，分析智能電網(wǎng)適應(yīng)新能源發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)先次序。新能源并網(wǎng)發(fā)電也被列入課題。“當(dāng)前，新能源尤其是風(fēng)電、光伏迅猛發(fā)展的情況下，研究新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對于我國新能源發(fā)電并網(wǎng)、消納以及智能電網(wǎng)建設(shè)都有較高的參考價(jià)值。”該業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為。
通過我國與發(fā)達(dá)國家發(fā)電裝機(jī)、發(fā)電量、能耗的對比，結(jié)合國內(nèi)各省電價(jià)等相關(guān)數(shù)據(jù)，分析當(dāng)前中國電力工業(yè)發(fā)展中存在的主要問題，建議利用接入費(fèi)價(jià)格杠桿調(diào)整電源合理布局;加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)，提高電網(wǎng)跨大區(qū)資源配置能力;發(fā)展核電、風(fēng)電等新能源發(fā)電，降低煤電比例;運(yùn)用價(jià)格彈性，大力促進(jìn)節(jié)能降耗;完善電價(jià)形成機(jī)制，使電價(jià)正確反映成本、調(diào)節(jié)市場需求，促進(jìn)電力工業(yè)協(xié)調(diào)健康發(fā)展。
進(jìn)入“十三五”中后期，能源低碳轉(zhuǎn)型何去何從?業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“規(guī)模化開發(fā)、集中式并網(wǎng)”是我國風(fēng)電等可再生能源開發(fā)利用的主要模式。“十三五”后期是新能源由補(bǔ)充能源上升為替代能源乃至主導(dǎo)能源的過渡期，將以能源體制革命為中心，穩(wěn)妥推進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展。我國能源技術(shù)創(chuàng)新需要多措并舉，破解能源技術(shù)創(chuàng)新面臨的問題。
可再生能源發(fā)電當(dāng)前處于全面增量替代、部分地區(qū)存量替代階段。2018年1～10月，我國非化石能源新增裝機(jī)達(dá)0.65億千瓦、占比73%，可再生能源新增0.61億千瓦、占比68%，非水可再生能源新增0.54億千瓦、占比60%。對于更長遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢，業(yè)內(nèi)人士指出，風(fēng)電、光伏等可再生能源在“十四五”或“后平價(jià)”時(shí)代，仍需要考慮產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展，降低成本還是發(fā)展方向。
“十四五”新能源產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)出“源—網(wǎng)—荷—儲”統(tǒng)籌考慮，協(xié)調(diào)發(fā)展。在發(fā)電側(cè)，做好各類電源開發(fā)建設(shè)、運(yùn)營管理，不斷提高能力和水平;在電網(wǎng)側(cè)，加強(qiáng)輸電通道，推進(jìn)送出工程與項(xiàng)目建設(shè)協(xié)同規(guī)劃和推進(jìn);在用戶側(cè)，做好消納和市場研究，使各類電源建得成、送得出、用得掉。
目前，我國煤電、核電、煤炭、油氣、可再生能源和電網(wǎng)等領(lǐng)域已經(jīng)形成了從研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)、運(yùn)維到檢測認(rèn)證的具有較強(qiáng)國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)鏈，眾多領(lǐng)域的科技創(chuàng)新工作已經(jīng)或正在走向世界前沿。我國能源領(lǐng)域已形成具有較強(qiáng)國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)鏈，但與世界能源科技強(qiáng)國相比、與引領(lǐng)能源革命的要求相比，我國能源技術(shù)創(chuàng)新還有較大的差距。突出表現(xiàn)為：一是基礎(chǔ)研究薄弱，氫能、燃料電池、碳排放等前沿技術(shù)和投入及研究有限，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的技術(shù)儲備不足;二是一些關(guān)鍵核心技術(shù)長期受制于人，燃?xì)廨啓C(jī)及高溫材料、海洋油氣勘探開發(fā)等尖端技術(shù)長期被國外壟斷;三是原創(chuàng)性成果不足，新能源、頁巖氣等新興技術(shù)還是以引進(jìn)消化吸收為主;四是創(chuàng)新環(huán)境有待進(jìn)一步完善，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)合不夠緊密，對創(chuàng)新的激勵(lì)不足，科技對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率還不夠高。
為了有效破解能源技術(shù)創(chuàng)新面臨的問題，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合有關(guān)部門先后發(fā)布了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃(2016～2030年)》、《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》等一系列文件，明確將高效太陽能利用、大型風(fēng)電、氫能與燃料電池、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮堋⑾冗M(jìn)儲能、現(xiàn)代電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能與能效提升等領(lǐng)域作為“十三五”乃至中長期中國能源技術(shù)創(chuàng)新的主攻方向，提出了相關(guān)創(chuàng)新目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和創(chuàng)新行動。
“未來，需要進(jìn)一步優(yōu)化布局，加快推動分布式光伏、分散式風(fēng)電的開發(fā)建設(shè)，激勵(lì)用戶開發(fā)分布式新能源就地消納，節(jié)約輸配電投資;推進(jìn)多能互補(bǔ)示范、微電網(wǎng)示范、可再生能源綜合應(yīng)用示范工程，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和保障機(jī)制;開展新能源與儲能技術(shù)結(jié)合的試點(diǎn)示范，提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。”該業(yè)內(nèi)人士表示。
