我們國家未來的新能源的發展,應該是集中式和分布式結合,遠距離大電網輸送和區域微網消納結合,這樣保證系統能夠最大限度的利用,實現供給側的橫向多能源互補,實現電力縱向的源網荷儲互動。
2017年12月5日下午,在光伏領袖峰會—西部論壇上,西安大學教授王秀麗作題為《可再生能源融入電力市場的方式探討》的演講。
她在演講中指出,電力政策方面,希望通過新能源的發展,增強可再生能源參與電力市場的靈活性和積極性,促進以光伏為代表的新能源的發展,希望加快建設電力市場的步伐,促進新能源的消納,同時建立跨省垮區域交易市場、容量市場、微能源市場等在內的多元化的市場框架。
以下為會議實錄:
主持人:好的,下面演講的題目是可再生能源發電融入電力市場的方式探討,有請王秀麗,西安交通大學教授。
西安交通大學教授王秀麗:非常高興今天下午在古城西安有這么一場盛會,我很高興有這個機會,給大家介紹一下可再生能源進入電力市場的相關問題,我是西安交通大學的電器學院的老師,我叫王秀麗。
我主要從以下四個方面講一下。第一個是簡單介紹一下我們國家電力及可再生能源的發展狀況,這是16年的裝機數據,大家已經知道,總裝超過16億,太陽能或者光伏發電增長率,16年增長80%多,我們光伏是蒸蒸日上。風力和太陽能的總發電量,占比里面只有5%多一點,總占比強是非常小的,這樣一個占比的情況下,棄風棄光非常嚴重,甘肅達到30、40%多。光伏有兩種發展形式,一種是遠距離、集中式的,一種是分布式的就近消納的。從遠距離來看,我們國家的電網建設初見成效,全國聯網形成,那么對于遠距離的輸送起到很大的作用,但是外送通道依然不足,限制了一些新能源的消納。從規劃來看,到十三五末,2020年風電裝機達到2.1億,太陽能達到1.1億,會帶來一些效益,減排、節能方面,效益顯著。所以我們新能源的發展是勢不可擋的。
現在發改委做了一些遠期規劃,到2050年我們可以看到,新能源占比,不光是電力,全國的能源消費上,可再生能源的占比達到62%,將成為主角。電力供應中,非化石能源達到90%多。這個是一個非常客觀的前景。那么我們國家的風和光到底發展的多少,從2020年到2040年,2050年這樣一個增長的途徑,都達到20多億裝機,風電是24億,太陽能是27億,這是一個巨大的數字,比現在增長了很多很多倍,我們現在前面看只有一個億左右。
那么這么大量新能源的接入,會帶來那些問題呢?能不能消納得了,這個問題日益突出,也引起了社會的廣泛關注,從目前來看,16年和15年大規模發展以后,新能源消納的情況不是很理想,棄風棄光很嚴重,17年好一些,暴露的問題主要是電源結構失衡,系統調控能力不足,以及電網的發展還是不能滿足需求,特別是市場機制沒有發揮好它的作用。那么這個電網結構失衡就是我們國家原來火電比例,比較大,這個靈活電源不足,尤其冬季,采暖季靈活電源更加缺乏。那么這個是一個,就是調峰能力不足引起的棄風棄光的問題。電網發展滯后這個問題不詳細談了,主要是集中式開發需要很多的輸送容量,這個建設速度還是不夠匹配。還有就是省間壁壘防御了新能源的廣域消納,建設好的沒有得到充分好的利用。市場機制缺失,現在沒有在主能力市場或者在輔助服務市場建立好完善的機制,促進新能源的消納。那么我們現在新能源的發展基本還是靠補帖,然而這個補帖會逐步下降,以至于將來會徹底取消,風電補帖也在逐年下降,光伏補貼同樣在逐年下降。
我們看看國外的情況,這個是全球電力市場化改革的一個進展圖,這個是美國的一個報告里面出來的2015年的截止圖,紅色的100%實行電力市場,非洲這邊基本沒有搞電力市場,這個圖上可以看到電力市場化在發達發展中國家已經發展非常好了。
關于邊際成本,剛才董老師說了,新能源上來以后邊際成本比較低,這里面有三個曲線,最靠里的都是火電的時候,傳統能源的時候這個邊際成本比較高,這樣和這個斜的線一相交,電價比較高,后面兩根折線,新能源不斷加入以后,燃料成本或者邊際成本比較低,電價會逐步的走低。我們看看歐洲的能源消納情況,這個舉了德國丹麥英國西班牙的例子,從年代從下面2009年到2016年,它們風電或者光伏的發電量也增長非常快,穿透力達到30%多、40%多,我們國家只有5%,跟他們比起來,我們整個的新能源的占比還是非常低的,但是他們棄風棄光率非常小,最大的就2%、3%,我們國家達到30、40%多,我們國家做的還是有欠缺的地方,這里面做的好的就是德國,德國新能源占比非常高,之所以這么高,就是得益于電改的基礎,電改實現了強有力的電源調節能力,備用的調節,堅強的跨國輸電力網絡、先進的技術,這幾個保證他們如此好的消納。另外建立了新能源補帖機制和市場結合的機制。新能源邊際成本比較低,但是一次性投入成本比較高,帶來終端電價的上漲,老百姓可以接受。為了應對新能源,英國電力市場進行了好幾次改革,逐步完善制度,尤其2012年之后,開始建立容量市場,這個容量市場比輔助服務市場更進一步。新能源比重達到一半或者一半以上的時候,光靠傳統能源的備用已經不夠了,必須設置一些靈活的機組,作為容量市場,隨時可以調節頂上去。這個火電機組主要提供容量。從提供電量為主轉向提供電量和容量結合。另外一些儲能設備要在其中發揮作用。那么加州的市場,新能源比例非常高,太陽能光伏非常多,主要是用的這個配額制,規定用電量的20%,必須是新能源發電,這是12年的情況,2020年所有售電里面新能源必須達到33%,200年達到50%。這個鴨子曲線主要是應對太陽的變化曲線。
我們講一講可再生能源的參與電力市場到底怎么參與。這個是我們國家新一輪電改的情況,這里面強調通過市場化的手段促進新能源的消納。電改這個方案,對新能源的促進作用,可能主要體現在以下幾個方面,一個是加強和完善清潔能源的補償機制,另外建立跨省區的交易機制促進新能源的消納,還有開放電網公平接入。第四是利用需求側相應的資源,支撐新能源的安全運行。
新能源的電價制度,國外有幾種形式,一個是給一個固定電價。還有就是溢價,不給你一個固定電價,你也參與市場競爭,在你參與市場競爭,你報價基礎上,可能不能補帖你的成本,不能覆蓋你的成本,乘一個系數進行一定的溢價。無補帖就是新能源成本下降以后,為主以后,不能依靠補帖,因為補帖補帖不過來,這樣就是無補帖,跟其它能源一樣,參與競爭。在無補帖情況下要通過這個配額制和交易制度保證新能源的上網。還有這個綠電電價,把電價提高一些,讓消費者承擔新能源改革帶來的電價上漲,同時享受到清潔的空氣和美好的環境。
新能源自身來說,要參與這個電力市場也要做好自己的工作,一個是提高自己的預測精度和運行效率,另外要調整自己的運行策略,不能老吃補帖,要適應市場機制,提高電力交易水平。另外新能源要跟常規能源打困,協同定價,另外采用一些儲能措施,削弱自己的隨機性和波動性。
我們說有所好轉,甘肅2017年新能源的市場消納措施很多,然后效果顯著,棄風率下降12%,棄光率下降8%左右。最大的新能源發電的時候,新能源的發電量突破800萬千瓦的大關,這個就是非常可喜的變化。
那么我們的政策傾斜,就是說對于這個分布式發電,這個補帖暫時不下降,就是說一直維持每千瓦時0.42元,另外我們光伏成本在前面那些光伏企業的努力下,成本也在不斷的下降,現在有報告說,成本達到每度電0.6元,已經低于工商業的用電,所以有了競爭的潛力。微電網要搞分布式電源,綜合能源系統或者智慧電網都是不可或缺的,他們是消納分布式能源的有效途徑,這個不能說是一哄而上,必須有一定的規劃和運行的規則。那么這里面我給出來一個微電網規劃和運行的框架,包括這個能源儲能配置,和負荷特性的分析預測,無公的配置,可以達到很好的運行,對經濟效益分析的方法。
最后我們簡單講一下結論,我們國家各個方面,共同努力下,我們可再生能源,一定會有一個很好的發展。我們國家未來的新能源的發展,應該是集中式和分布式結合、遠距離大電網輸送和區域微網消納結合,這樣保證系統能夠最大限度的利用。另外實現供給側的橫向多能源互補,實現電力縱向的源網荷儲互動。電力政策方面,希望通過新能源的發展,增強可再生能源參與電力市場的靈活性和積極性,促進以光伏為代表的新能源的發展,希望加快建設電力市場的步伐,促進新能源的消納,同時建立跨省垮區域交易市場、容量市場、微能源市場等在內的多元化的市場框架。
我的報告到這里,謝謝大家。
(發言為現場速記整理,未經嘉賓審核)
責任編輯: 李穎