我國是世界上風(fēng)能和太陽能等可再生能源發(fā)電裝機(jī)最多的國家。但是,近些年來在我國風(fēng)電和太陽能發(fā)電的快速發(fā)展過程中,伴隨著較嚴(yán)重的棄風(fēng)和棄光現(xiàn)象。由于風(fēng)能和太陽能資源的間歇性,這些可再生能源發(fā)電的成本中,除了電場的建設(shè)成本和接網(wǎng)費(fèi)用等直接成本以外,還應(yīng)該包括備用相關(guān)的間接成本,特別是在可再生能源大規(guī)模發(fā)展以后,更應(yīng)重視這部分成本。在我國,可再生能源發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)電價(jià)的部分以及接網(wǎng)費(fèi)用,通過向電力用戶征收電價(jià)附加的方式在全國范圍內(nèi)分?jǐn)?而備用等輔助服務(wù)相關(guān)的費(fèi)用由省級電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)在省內(nèi)平衡。這種不對稱激勵(lì)政策導(dǎo)致省級地方政府在開發(fā)可再生能源發(fā)電項(xiàng)目上積極,而在消納可再生能源電力上缺乏激勵(lì)。
重視備用相關(guān)的間接成本
可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的成本既包括發(fā)電設(shè)備、土地、基建、輸電網(wǎng)絡(luò)等直接成本,也應(yīng)該包括與備用相關(guān)的間接成本。備用相關(guān)成本包括新增備用容量等固定成本和調(diào)峰等可變成本。例如,火電靈活性改造初始投資較大,一個(gè)35萬千瓦的熱電廠要增加20%—30%的額定容量調(diào)峰空間,需投資數(shù)千萬元。此外,壓減出力會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率降低,發(fā)電成本上升,引發(fā)調(diào)峰成本。
備用相關(guān)成本與可再生能源發(fā)電出力和負(fù)荷曲線的時(shí)間錯(cuò)位有關(guān)。風(fēng)電和太陽能發(fā)電都具有間歇性、不穩(wěn)定的問題,不具備傳統(tǒng)機(jī)組可調(diào)度的特點(diǎn)。風(fēng)電和太陽能發(fā)電出力與系統(tǒng)負(fù)荷曲線通常呈反向相關(guān),當(dāng)負(fù)荷走高時(shí),可再生能源發(fā)電出力可能開始走低,存在著時(shí)間上的不一致性。在風(fēng)電或太陽能發(fā)電出力產(chǎn)生較大波動時(shí),需調(diào)度電網(wǎng)內(nèi)其他電廠改變出力水平,以平衡風(fēng)電或太陽能發(fā)電出力的變化,特別是在負(fù)荷較低時(shí),常規(guī)電廠機(jī)組已經(jīng)調(diào)到較低出力,如果此時(shí)可再生能源發(fā)電出力大幅增加,那么常規(guī)機(jī)組能否進(jìn)一步壓減出力為可再生能源發(fā)電騰出空間,決定了電網(wǎng)接納可再生能源電力的能力大小。
備用相關(guān)成本與可再生能源發(fā)電的規(guī)模有關(guān)。在風(fēng)電和太陽能發(fā)電發(fā)展的初期,這些可再生能源在裝機(jī)容量中的占比低,對電網(wǎng)運(yùn)行的影響小,間接成本趨于0,此時(shí),關(guān)注的重點(diǎn)是其直接成本。由于“干中學(xué)”效應(yīng)的存在,隨著可再生能源發(fā)電規(guī)模越來越大,可再生能源發(fā)電設(shè)備的成本趨于下降。在資源優(yōu)良、建設(shè)成本低、投資和市場條件好的地區(qū),目前風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電的直接成本可與傳統(tǒng)化石能源相競爭。但是,隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)占比的提高,其間接成本趨于上升。
著力解決重開發(fā)輕消納問題
開發(fā)可再生能源電力項(xiàng)目,可以將一個(gè)地區(qū)的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,促進(jìn)當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展。2004年底,我國累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量僅74萬千瓦。在2005年《可再生能源法》通過以后,風(fēng)電裝機(jī)迎來爆發(fā)式增長,連續(xù)四年翻番,到2008年底累計(jì)裝機(jī)達(dá)到1200萬千瓦。《可再生能源法》規(guī)定了可再生能源電力全額收購和補(bǔ)貼費(fèi)用在全社會分?jǐn)偟囊蟆Ｔ?萬千瓦以下的風(fēng)電項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)下放到地方以后,一些地方出現(xiàn)了“4.95萬千瓦現(xiàn)象”,目的是繞過中央政府核準(zhǔn)。這導(dǎo)致了一定程度的地方風(fēng)電場盲目建設(shè)和并網(wǎng)困難問題。針對某些地區(qū)風(fēng)電場無序建設(shè)、風(fēng)電全額收購出現(xiàn)的爭議和補(bǔ)貼的及時(shí)足額發(fā)放問題,全國人大于2009年修正了《可再生能源法》,要求加強(qiáng)中央規(guī)劃與地方規(guī)劃的銜接,明確了可再生能源發(fā)電全額保障性收購以及財(cái)政部參與可再生能源發(fā)展基金的調(diào)配過程。此后,我國可再生能源發(fā)電建設(shè)迎來跨越式發(fā)展,但同時(shí)一些風(fēng)能資源豐富地區(qū)的地方政府在沒有落實(shí)電網(wǎng)接入和市場消納方案的情況下,盲目加快風(fēng)電建設(shè)速度。在2013年風(fēng)電場項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)再次下放到地方政府以后,國家能源局建立了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)監(jiān)測預(yù)警機(jī)制,指導(dǎo)各省風(fēng)電開發(fā)投資。2017年吉林、黑龍江、甘肅、寧夏、新疆和內(nèi)蒙古被列為紅色預(yù)警區(qū)(簡稱“紅六省”)。2018年底,我國風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)達(dá)到1.8億千瓦,太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1.7億千瓦,均居世界首位。
我國可再生能源資源和電力負(fù)荷的空間錯(cuò)位,決定了跨省消納可再生能源電力的必要性。我國風(fēng)能資源富集地區(qū)主要集中在西北地區(qū)、華北地區(qū)和東北地區(qū)(簡稱“三北”地區(qū)),太陽能資源富集地區(qū)主要集中在西北和華北,而電力負(fù)荷中心主要位于東部沿海地區(qū)。這種資源與負(fù)荷之間的空間上的不對稱分布,決定了單獨(dú)依靠省內(nèi)消納難以實(shí)現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模發(fā)展。例如,與國外重點(diǎn)發(fā)展分散式風(fēng)電不同,大規(guī)模集中式開發(fā)和遠(yuǎn)距離高電壓輸送是我國風(fēng)電發(fā)展的重要特征。目前,我國“三北”地區(qū)可再生能源裝機(jī)合計(jì)超過1.7億千瓦,僅靠本地?zé)o法消納。
電力是基礎(chǔ)產(chǎn)品,涉及面廣。電價(jià)直接影響一個(gè)地區(qū)的居民福利和產(chǎn)業(yè)競爭力,有著政治和經(jīng)濟(jì)上的敏感性。由于可再生能源資源的間歇性,消納外省的可再生能源電力,除了會相應(yīng)減少本省的發(fā)電量以外,還會降低本省的發(fā)電效率,增加備用相關(guān)的成本。這部分備用相關(guān)的成本只能在省內(nèi)平衡的條件下,會推高省內(nèi)的電力供應(yīng)成本。因此,各省對消納省外的可再生能源電力缺乏積極性。2015年黨中央國務(wù)院進(jìn)一步深化電力體制改革以來,鼓勵(lì)開展“跨省跨區(qū)電力雙邊交易”。但是,風(fēng)電、光伏等可再生能源電力參與市場化交易后,跨省外送電力的價(jià)格往往被壓得很低。
建立可再生能源電力消納的全局性機(jī)制
針對我國可再生能源電力供需仍以省內(nèi)平衡和就地消納為主的局面,需要建立可再生能源電力消納的全局性機(jī)制。由于備用相關(guān)成本的核算面臨著技術(shù)上的復(fù)雜性,難以準(zhǔn)確衡量以及像上網(wǎng)電價(jià)那樣在全社會分?jǐn)偂Ｊ紫?備用服務(wù)分為基本服務(wù)和有償服務(wù),例如,燃煤電廠只有在提供深度調(diào)峰的條件下才能獲得補(bǔ)償。其次,備用服務(wù)分為滿足負(fù)荷的波動和平衡可再生能源發(fā)電出力的波動兩個(gè)方面。最后,備用相關(guān)的成本具有時(shí)空上的多變性,既與可再生能源電力的滲透率(可再生能源電力占負(fù)荷的比例)有關(guān),也與電力系統(tǒng)的靈活性程度有關(guān)。備用相關(guān)的成本只有各省的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)能夠掌握,存在著信息不對稱。雖然備用相關(guān)的成本難以在全社會分?jǐn)?但是可以在國家層面明確可再生能源電力的備用服務(wù)的責(zé)任劃分問題。責(zé)任的劃分可以為可再生能源電力跨省消納提供政策上的支持,形成全社會促進(jìn)可再生能源消納的工作合力。
第一,盡快將跨省跨區(qū)電量全部納入受電地區(qū)的輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制。2014年國家能源局曾經(jīng)要求將跨省跨區(qū)電量納入受電地區(qū)的輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制,但在具體實(shí)踐中,僅蘇浙滬三地在部分跨省跨區(qū)電量上予以落實(shí)。外來電享受“特權(quán)”實(shí)質(zhì)上也容易增強(qiáng)省間壁壘,通過承擔(dān)應(yīng)承擔(dān)的義務(wù),更有利于擴(kuò)大省間交易。
第二,推行跨省跨區(qū)共享和補(bǔ)償輔助服務(wù)的機(jī)制。將東北地區(qū)跨省共享和補(bǔ)償輔助服務(wù)機(jī)制擴(kuò)大到跨區(qū)域,在更大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)輔助服務(wù)資源的優(yōu)化配置。
第三,放開可再生能源綠色電力證書的價(jià)格上限。現(xiàn)行“綠證”交易主要是減輕可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼的財(cái)政壓力,沒有包含對輔助服務(wù)的補(bǔ)償,對出讓省份不利。
總之,促進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展是推動我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和消費(fèi)側(cè)清潔低碳轉(zhuǎn)型的重要舉措,實(shí)現(xiàn)充分消納則是可再生能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵保障。
(本文系國家社科基金一般項(xiàng)目“中國低碳經(jīng)濟(jì)增長路徑研究”(17BJL033)階段性成果)
(作者單位:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院)
