目前，我國電力系統調節靈活性欠缺、電網(wǎng)調度運行方式較為僵化等現實(shí)造成了系統難以完全適應新形勢要求，大型機組難以發(fā)揮節能高效的優(yōu)勢，部分地區出現了較為嚴重的棄風(fēng)、棄光和棄水問(wèn)題，區域用電用熱矛盾突出。如何提高電力系統的調節能力及運行效率，從負荷側、電源側、電網(wǎng)側多措并舉，增強系統靈活性、適應性，破解新能源消納難題，推進(jìn)綠色發(fā)展等問(wèn)題。
不是去不去補貼，而是去了補貼怎么做
統計表明，截至2018年底，我國可再生能源裝機突破7億千瓦，其中風(fēng)電、光伏分別達到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)?？稍偕茉囱b機約占全部電力裝機的38.3%。即便如此，目前，我國清潔能源消費總量占比僅為20%左右，低于世界平均水平約18個(gè)百分點(diǎn)。“加快開(kāi)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)現能源綠色發(fā)展的必然選擇。”該業(yè)內人士指出。
隨著(zhù)《清潔能源消納行動(dòng)計劃(2018～2020年)》、《關(guān)于積極推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電無(wú)補貼平價(jià)上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》(簡(jiǎn)稱(chēng)《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)展措施的陸續發(fā)布，與當初“5·31”新政面世時(shí)相比，業(yè)界反應積極而又平穩，顯示出了市場(chǎng)的成熟與理性。
目前的平價(jià)政策，是處在一個(gè)從有補貼(或說(shuō)有補貼與無(wú)補貼并存)到無(wú)補貼時(shí)代的過(guò)渡，《通知》中明確平價(jià)政策要到2020年才開(kāi)始全面實(shí)施，顯然這是一個(gè)過(guò)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”新政把補貼去了，但無(wú)補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，又為無(wú)補貼的光伏如何“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下明顯提升。截至2018年底，棄風(fēng)棄光均實(shí)現“雙降”。2018年12月，國家能源局召開(kāi)的全國能源工作會(huì )上提出，2019年非化石能源消費比重要提高到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(huì )議還強調，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(wèn)題。以此來(lái)看，行業(yè)普遍認為2020年將是風(fēng)電、光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)到來(lái)的節點(diǎn)，不無(wú)理由。
消納能力與可再生能源新增裝機規模雙提升，將為我國可再生能源利用的比重不斷增加作出積極貢獻。統計數據顯示，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(wàn)億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)3.2%;風(fēng)電3660億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)50%;光伏發(fā)電1775億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)14%。在政策的引導下，新能源消納能力與新能源新增裝機容量和發(fā)電量均有提升，促使我國能源轉型速度加快。
降成本，是平價(jià)上網(wǎng)的王道。從2007～2017年，10年間，光伏發(fā)電度電成本累計下降了約90%，這離不開(kāi)光伏制造上下產(chǎn)業(yè)鏈通過(guò)技術(shù)升級，不斷降低技術(shù)成本。目前，行業(yè)普遍認為技術(shù)成本的下降空間越來(lái)越小，非技術(shù)成本的降低，被認為是風(fēng)電、光伏制造業(yè)希望突破的新空間。
在風(fēng)電、光伏項目投資建設過(guò)程中，除了設計施工環(huán)節明確可控的成本外，常常存在許多不可控的非技術(shù)成本，如項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的土地稅費、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)電項目的整體成本下降形成了阻礙，亟需國家出臺相應政策調整。
我國的風(fēng)光行業(yè)勃興于補貼，當前也受限于補貼。業(yè)內人士指出，當前，補貼資金缺口已突破千億元，只有風(fēng)光“去補”，缺口問(wèn)題才不會(huì )積重難返，最終解決才會(huì )成為可能。而今天討論補貼、思量補貼、圍繞補貼制定出臺政策，根本上是為了去掉補貼，最終實(shí)現風(fēng)光的平價(jià)上網(wǎng)。補貼作為市場(chǎng)與行政兩種調節手段相結合的產(chǎn)物，在完成其歷史使命后，唯有最終去掉，才會(huì )實(shí)現風(fēng)光等可再生能源健康、可持續發(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)于提升電力系統調節能力的指導意見(jiàn)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》)，《意見(jiàn)》要求，實(shí)施火電靈活性提升工程，“十三五”期間，力爭完成2.2億千瓦火電機組靈活性改造(含燃料靈活性改造)，提升電力系統調節能力4600萬(wàn)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，中國煤控項目、華北電力大學(xué)課題組發(fā)布了最新研究報告《持續推進(jìn)電力改革提高可再生能源消納》(簡(jiǎn)稱(chēng)《報告》)顯示，火電靈活性改造可以降低煤電特別是熱電機組的最小出力，成為當前解決風(fēng)電并網(wǎng)消納的主要措施。
該業(yè)內人士認為，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，火電具有較好的調節能力。當新能源在電網(wǎng)的比例逐漸擴大時(shí)，對調峰電源的需求也逐漸升高。同時(shí)，在火電規模被控制在一定范圍內的前提下，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)驗來(lái)看，不難發(fā)現風(fēng)電光伏的成就背后離不開(kāi)包括火電機組在內的調峰電源的支撐。不過(guò)，與國際先進(jìn)經(jīng)驗相比，我國火電機組由于以煤電為主，還存在靈活性不足的問(wèn)題，在調峰深度、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(chǎng)的運行靈活性，具體涉及到增強機組調峰能力、改善機組爬坡速度、縮短機組啟停時(shí)間、增強鍋爐燃料靈活可變、實(shí)現熱電聯(lián)產(chǎn)機組解耦運行等方面。”該業(yè)內人士說(shuō)。
2016年以來(lái)，我國已陸續公布了兩批火電靈活性改造試點(diǎn)，主要集中在棄風(fēng)棄光嚴重的“三北”地區?；痣婌`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，降低熱電機組的最小出力，而“三北”地區棄風(fēng)以供暖季為主，因此成為當前解決風(fēng)電并網(wǎng)消納的主要措施。從企業(yè)層面來(lái)看，能否從靈活性改造中獲得預期收益，是火電機組參與靈活性改造意愿的關(guān)鍵。
看好火電機組靈活性改造對風(fēng)電消納作用的同時(shí)，也要認識到靈活性改造不能從根本上解決棄風(fēng)問(wèn)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，當火電最小開(kāi)機方式已經(jīng)可以滿(mǎn)足系統負荷時(shí)，還是會(huì )出現棄風(fēng);另一方面，為保證電網(wǎng)安全，火電機組須保證一定的最小開(kāi)機容量。在以煤電為主的電源結構下，即便是在非采暖季，采用啟停調峰來(lái)接納風(fēng)電，無(wú)論是從節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(wèn)題，該業(yè)內人士認為，加快電力市場(chǎng)改革、從計劃體制向市場(chǎng)機制轉型才是解決棄風(fēng)問(wèn)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。德國和丹麥在電力市場(chǎng)建設、火電轉型、高比例可再生能源消納方面成績(jì)顯著(zhù)，優(yōu)越的電源調峰能力是丹麥、德國實(shí)現高比例新能源消納的重要基礎，在此基礎上精巧設計的電力市場(chǎng)機制和相關(guān)政策是充分發(fā)揮電源調峰能力的保障。在兩國電源調峰能力建設中，提升火電機組靈活性是其重要舉措。“開(kāi)展提升靈活性改造，有利于火電更好地適應未來(lái)的形勢，更好地具備參與電力市場(chǎng)競爭的基本條件。”該業(yè)內人士表示。
電力系統調節將從“義務(wù)勞動(dòng)”走向“稀缺商品”
以火電靈活性改造、抽水蓄能電站建設為代表的電力系統調節能力，今后將不再是“義務(wù)勞動(dòng)”或“賠錢(qián)的生意”，而將以稀缺商品的身份登上電力市場(chǎng)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)于提升電力系統調節能力的指導意見(jiàn)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《指導意見(jiàn)》)所傳遞出的強烈信號。
近年來(lái)，“三棄”問(wèn)題引發(fā)社會(huì )關(guān)注。在綠色清潔能源替代傳統化石能源的趨勢已成定局的當下，清潔能源消納依然是能源發(fā)展面臨的最突出的矛盾。
作為我國電力系統調節能力的第一份產(chǎn)業(yè)政策性文件，《指導意見(jiàn)》直指清潔能源消納頑疾。“其意義在于首次賦予了調節能力在電力市場(chǎng)中的商品屬性，強調用市場(chǎng)的手段解決我國電力系統調節靈活性欠缺、電網(wǎng)調度運行方式較為僵化等現實(shí)問(wèn)題。”該業(yè)內人士指出，通過(guò)提高電力系統的調節能力及運行效率，保障電力安全供應和民生用熱需求，實(shí)現我國提出的2020年、2030年非化石能源消費比重分別達到15%、20%的目標。
該業(yè)內人士認為，《指導意見(jiàn)》的出臺對新能源未來(lái)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要的導向作用。一方面，《指導意見(jiàn)》將調節能力參與主體擴展至整個(gè)電力系統而非單一側面。從“加快推進(jìn)電源側調節能力提升”到“科學(xué)優(yōu)化電網(wǎng)建設”，從“提升電力用戶(hù)側靈活性”到“加強電網(wǎng)調度的靈活性”，《指導意見(jiàn)》覆蓋負荷側、電源側、電網(wǎng)側，多措并舉增強系統靈活性、適應性;另一方面，用市場(chǎng)的手段提升電力系統調節能力是《指導意見(jiàn)》釋放出的強烈信號?！吨笇б庖?jiàn)》明確，要建立健全支撐體系，從電力輔助服務(wù)補償(市場(chǎng))機制、鼓勵社會(huì )資本參與電力系統調節能力提升工程、加快推進(jìn)電力市場(chǎng)建設、建立電力系統調節能力提升標準體系等方面予以推進(jìn)。
激發(fā)調節能力將成為電力市場(chǎng)化改革所要關(guān)注的一個(gè)新的角度。由輔助服務(wù)過(guò)渡到電力現貨市場(chǎng)，無(wú)疑是提升電力系統調節能力的一個(gè)重要支撐。通過(guò)現貨交易的方式體現電力靈活調節的價(jià)值，這也是發(fā)達國家通用的方式。另外，在電改試點(diǎn)先行區，調節能力所激發(fā)出的新的業(yè)態(tài)已經(jīng)呈現。如廣東地區將儲能電池用于系統調峰，高峰時(shí)電池充電獲取調峰收益，其他時(shí)段釋放電量實(shí)現售電收益。未來(lái)，新的業(yè)態(tài)、新的技術(shù)還將層出不窮。
業(yè)內人士相信，這不是簡(jiǎn)單的零和游戲，通過(guò)調節能力的提升，可以創(chuàng )造更大的社會(huì )福利，當調節能力得到最大限度的釋放提升后，電力系統便可以在更大規模上實(shí)現新能源的消納。
《指導意見(jiàn)》將“推動(dòng)新型儲能技術(shù)發(fā)展與應用”作為推進(jìn)電源側調節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(lèi)靈活調節電源建設并行”二者并列，給予了儲能技術(shù)突破與應用的高度重視，并對其發(fā)展路徑做以具體闡述。
“電力系統調節能力建設將是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程，關(guān)鍵還是電源結構的整體優(yōu)化。”業(yè)內人士表示，雖然提升系統調節能力當前最大的關(guān)注點(diǎn)在火電靈活性改造、抽水蓄能建設方面，但需求側管理、電動(dòng)汽車(chē)、儲能技術(shù)的發(fā)展都需要加速推進(jìn)。具有足夠強大的電力系統調節能力，才能支撐起我國中長(cháng)期能源轉型的目標。
新能源未來(lái)或將成主導能源
國家電網(wǎng)公司曾在2010年舉行新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展研討會(huì )，創(chuàng )新性提出新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展協(xié)調度指標，并運用該指標體系，分析智能電網(wǎng)適應新能源發(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)調發(fā)展問(wèn)題具有重要的現實(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)建設都有較高的參考價(jià)值。”該業(yè)內人士認為。
通過(guò)我國與發(fā)達國家發(fā)電裝機、發(fā)電量、能耗的對比，結合國內各省電價(jià)等相關(guān)數據，分析當前中國電力工業(yè)發(fā)展中存在的主要問(wèn)題，建議利用接入費價(jià)格杠桿調整電源合理布局;加快特高壓電網(wǎng)建設，提高電網(wǎng)跨大區資源配置能力;發(fā)展核電、風(fēng)電等新能源發(fā)電，降低煤電比例;運用價(jià)格彈性，大力促進(jìn)節能降耗;完善電價(jià)形成機制，使電價(jià)正確反映成本、調節市場(chǎng)需求，促進(jìn)電力工業(yè)協(xié)調健康發(fā)展。
進(jìn)入“十三五”中后期，能源低碳轉型何去何從?業(yè)內人士認為，“規?；_(kāi)發(fā)、集中式并網(wǎng)”是我國風(fēng)電等可再生能源開(kāi)發(fā)利用的主要模式。“十三五”后期是新能源由補充能源上升為替代能源乃至主導能源的過(guò)渡期，將以能源體制革命為中心，穩妥推進(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(wèn)題。
可再生能源發(fā)電當前處于全面增量替代、部分地區存量替代階段。2018年1～10月，我國非化石能源新增裝機達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(cháng)遠的發(fā)展趨勢，業(yè)內人士指出，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)將呈現出“源—網(wǎng)—荷—儲”統籌考慮，協(xié)調發(fā)展。在發(fā)電側，做好各類(lèi)電源開(kāi)發(fā)建設、運營(yíng)管理，不斷提高能力和水平;在電網(wǎng)側，加強輸電通道，推進(jìn)送出工程與項目建設協(xié)同規劃和推進(jìn);在用戶(hù)側，做好消納和市場(chǎng)研究，使各類(lèi)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)、設計、制造、建設、運維到檢測認證的具有較強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)域已形成具有較強國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)鏈，但與世界能源科技強國相比、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。突出表現為：一是基礎研究薄弱，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(cháng)期受制于人，燃氣輪機及高溫材料、海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)等尖端技術(shù)長(cháng)期被國外壟斷;三是原創(chuàng )性成果不足，新能源、頁(yè)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)展結合不夠緊密，對創(chuàng )新的激勵不足，科技對經(jīng)濟增長(cháng)的貢獻率還不夠高。
為了有效破解能源技術(shù)創(chuàng )新面臨的問(wèn)題，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合有關(guān)部門(mén)先后發(fā)布了《能源技術(shù)革命創(chuàng )新行動(dòng)計劃(2016～2030年)》、《能源發(fā)展“十三五”規劃》等一系列文件，明確將高效太陽(yáng)能利用、大型風(fēng)電、氫能與燃料電池、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能、先進(jìn)儲能、現代電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、節能與能效提升等領(lǐng)域作為“十三五”乃至中長(cháng)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、重點(diǎn)任務(wù)和創(chuàng )新行動(dòng)。
“未來(lái)，需要進(jìn)一步優(yōu)化布局，加快推動(dòng)分布式光伏、分散式風(fēng)電的開(kāi)發(fā)建設，激勵用戶(hù)開(kāi)發(fā)分布式新能源就地消納，節約輸配電投資;推進(jìn)多能互補示范、微電網(wǎng)示范、可再生能源綜合應用示范工程，完善相關(guān)標準和保障機制;開(kāi)展新能源與儲能技術(shù)結合的試點(diǎn)示范，提升系統運行效率。”該業(yè)內人士表示。
