王成仁 景春梅 劉夢(mèng)
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是有效提升風(fēng)光等清潔能源比重、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的必要途徑。新型電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)電力電量結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)架構(gòu)、電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制的根本性轉(zhuǎn)變,亟需統(tǒng)籌推進(jìn)電力體制改革,建立適應(yīng)大規(guī)模、高比例新能源電力發(fā)展的體制機(jī)制。
一、新型電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)三大轉(zhuǎn)變
(一)電力電量結(jié)構(gòu)由“煤電為主”向“新能源電力為主”轉(zhuǎn)變
以新能源為主體要實(shí)現(xiàn)新能源電力裝機(jī)和發(fā)電量均成為主體,即占比最高。截至2020 年底,我國(guó)發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到22億千瓦,發(fā)電量7.62萬(wàn)億千瓦時(shí)。其中,風(fēng)、光合計(jì)裝機(jī)5.3億千瓦,發(fā)電量合計(jì)0.73億千瓦時(shí),占比分別為24.1%和9.5%。未來(lái),我國(guó)電力電量結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)較大調(diào)整。煤電占比將穩(wěn)步降低,“十四五”時(shí)期煤電裝機(jī)預(yù)計(jì)達(dá)到12.5億千瓦,較“十三五”時(shí)期增加1.7億千瓦,主要是建成已批項(xiàng)目。風(fēng)電、光伏裝機(jī)將顯著提升,到2030年將達(dá)到12億千瓦以上,年發(fā)電量2.5萬(wàn)億千瓦時(shí)以上。
從電力結(jié)構(gòu)看,2030年電力總裝機(jī)預(yù)計(jì)約33億千瓦,風(fēng)光等裝機(jī)基本與煤電持平,二者合計(jì)占74%。電量結(jié)構(gòu)上,水電占比約在20%,核電、氣電約占10%,煤電和新能源電量共占70%左右。若體現(xiàn)電量為主體,那么新能源電量占比至少在35%以上,煤電占比要從目前的60.8%降至35%以下。
(二)電網(wǎng)架構(gòu)由“集中式、長(zhǎng)距離骨干網(wǎng)為主”向“骨干網(wǎng)+源網(wǎng)荷一體化配電網(wǎng)并重”轉(zhuǎn)變
目前電網(wǎng)架構(gòu)通過(guò)特高壓方式將三北地區(qū)新能源電力向東部負(fù)荷地區(qū)輸送。隨著新能源并網(wǎng)比例提高,若僅通過(guò)集中式、長(zhǎng)距離方式輸送,需要投入大量成本解決新能源間歇性、波動(dòng)性問(wèn)題。同時(shí),輸送如此大規(guī)模的新能源電量,骨干通道投資規(guī)模龐大,且沒(méi)有架設(shè)空間,既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)。按2030年風(fēng)光電量2.5萬(wàn)億千瓦時(shí)、60%分布在三北地區(qū)、80%電量外送計(jì)算,約1.2萬(wàn)億千瓦時(shí)電量需要外送,約需架設(shè)30條特高壓線路,即便不考慮電磁環(huán)網(wǎng)影響,全年滿功率運(yùn)行,也很難實(shí)現(xiàn)。
新型電力系統(tǒng)應(yīng)以配電網(wǎng)為主戰(zhàn)場(chǎng)。配電網(wǎng)接近消費(fèi)端,通過(guò)發(fā)展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化配電網(wǎng)絡(luò),運(yùn)用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù),可以優(yōu)化調(diào)度,有效熨平新能源電力波動(dòng)。在三北地區(qū)發(fā)展有源配電網(wǎng),可就近消納部分電力。在東部負(fù)荷地區(qū)發(fā)展微電網(wǎng)、智慧能源等,既可提高電力自洽自治能力,又能為主電網(wǎng)提供支撐,最大限度消納新能源。
(三)電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制由“電網(wǎng)調(diào)度可控電源保穩(wěn)定”向“多市場(chǎng)主體深度參與電力電量平衡”轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行模式是“源隨荷動(dòng)”,通過(guò)調(diào)度火電、水電等可控電源來(lái)滿足用電需求。在新型電力系統(tǒng)下,發(fā)電側(cè)增加了大量不可控的新能源電力,用戶側(cè)也會(huì)因電動(dòng)汽車、可中斷負(fù)荷等規(guī)模擴(kuò)大而增加預(yù)測(cè)難度,且配電端將集聚大量分布式電源、微電網(wǎng)、虛擬電廠等主體,不再是單純的用電負(fù)荷。建立在可控電源、可預(yù)測(cè)負(fù)荷基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制將無(wú)法適應(yīng)新型電力系統(tǒng)運(yùn)行需求,亟需建立適應(yīng)多主體參與、源荷互動(dòng)、用戶側(cè)發(fā)揮更大作用的調(diào)度運(yùn)行機(jī)制,確保系統(tǒng)穩(wěn)定。
二、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的體制機(jī)制障礙
(一)尚未形成競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng)體系
一是我國(guó)電力市場(chǎng)以中長(zhǎng)期交易為主,競(jìng)爭(zhēng)性不足。雖然發(fā)用電計(jì)劃有序放開(kāi),但大用戶直購(gòu)電一般由地方政府確定,具有定向優(yōu)惠的性質(zhì)。二是電價(jià)“雙軌制”不利于形成現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格。在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)過(guò)程中,未參與市場(chǎng)的優(yōu)先發(fā)電和優(yōu)先購(gòu)電電量仍執(zhí)行原上網(wǎng)電價(jià)和目錄電價(jià),其余電量按市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行結(jié)算,導(dǎo)致市場(chǎng)化發(fā)用電量總量不匹配,出現(xiàn)大量不平衡資金,制約市場(chǎng)化價(jià)格形成。三是區(qū)域電力市場(chǎng)省間壁壘問(wèn)題突出。西電東送省份電力進(jìn)入電力市場(chǎng)沒(méi)有制度性安排,受電地區(qū)嚴(yán)格控制省外購(gòu)電量,阻礙電力資源在區(qū)域間優(yōu)化配置。四是分布式電源參與電力交易難實(shí)現(xiàn)。國(guó)家已出臺(tái)政策開(kāi)展分布式電源參與電力市場(chǎng)化交易試點(diǎn),允許“隔墻售電”。但實(shí)際操作中,電源企業(yè)需提供由電網(wǎng)企業(yè)出具的支撐材料,且過(guò)網(wǎng)費(fèi)難以確定,市場(chǎng)交易舉步維艱。
(二)增量配網(wǎng)改革面臨電網(wǎng)資產(chǎn)處置和價(jià)格倒掛難題
在增量配網(wǎng)試點(diǎn)中,電網(wǎng)企業(yè)對(duì)處置存量配網(wǎng)資產(chǎn)積極性不高。部分試點(diǎn)項(xiàng)目接入電網(wǎng)的機(jī)制和流程不明確,電網(wǎng)企業(yè)未能及時(shí)提供并網(wǎng)服務(wù),導(dǎo)致項(xiàng)目停滯或難以開(kāi)展供電業(yè)務(wù)。價(jià)格方面,配電網(wǎng)直接服務(wù)于工商業(yè)和居民用戶,電壓等級(jí)越低、成本越高,理應(yīng)獲得較高配電價(jià)格。但在現(xiàn)有輸配電價(jià)體系中,配電價(jià)格參照輸電電價(jià)確定,導(dǎo)致配電網(wǎng)接入公網(wǎng)電壓等級(jí)越低,配電價(jià)格也就越低,投資就越難收回。
(三)電網(wǎng)企業(yè)仍保留售電功能制約售電側(cè)改革效果
中發(fā)9號(hào)文件明確規(guī)定,“改變電網(wǎng)企業(yè)集電力輸送、電力統(tǒng)購(gòu)統(tǒng)銷、調(diào)度交易為一體的狀況,電網(wǎng)企業(yè)不再以上網(wǎng)電價(jià)和銷售電價(jià)價(jià)差作為收入來(lái)源,按照政府核定的輸配電價(jià)收取過(guò)網(wǎng)費(fèi)”,旨在推動(dòng)電網(wǎng)企業(yè)逐步退出售電業(yè)務(wù),提升售電側(cè)市場(chǎng)化水平。但改革不徹底的表現(xiàn)是允許電網(wǎng)企業(yè)成立售電公司。電網(wǎng)企業(yè)不退出售電側(cè),在電力交易中既是“運(yùn)動(dòng)員”,又是“裁判員”,加之擁有交易和調(diào)度控制權(quán),掌握大量用戶資源,售電側(cè)多元競(jìng)爭(zhēng)難以實(shí)現(xiàn),改革難有實(shí)質(zhì)進(jìn)展。
(四)電力輔助服務(wù)機(jī)制不適應(yīng)新型電力系統(tǒng)需要
現(xiàn)行輔助服務(wù)機(jī)制是2002年廠網(wǎng)分開(kāi)后,在沒(méi)有電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、電量計(jì)劃分配、計(jì)劃調(diào)度的背景下開(kāi)始實(shí)施的。假定上網(wǎng)電價(jià)包含一定比例輔助服務(wù)成本,由發(fā)電側(cè)分?jǐn)?。機(jī)制設(shè)計(jì)基于火、水等可控電源為主的結(jié)構(gòu)。新型電力系統(tǒng)下,現(xiàn)行機(jī)制的前提假設(shè)和實(shí)施基礎(chǔ)均發(fā)生根本性變化。風(fēng)、光等不可控電源快速增加,對(duì)容量備用、調(diào)頻等輔助服務(wù)需求巨大。煤電將更多以調(diào)峰、調(diào)頻、備用等方式存在,亟需通過(guò)輔助服務(wù)機(jī)制來(lái)彌補(bǔ)收益缺口。現(xiàn)行機(jī)制滿足不了這些需求。
(五)交易機(jī)構(gòu)仍未完全獨(dú)立