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新電改帶給電源企業的機遇

2015-02-15 10:23:41 砥礪網   作者: 張超  

目錄:

一 可開發大型電源點

二 能參與大用戶直購電

三 拓展清潔能源推動業務轉型

四 布局分布式能源構建微能源網

五 切入微電網探索新商業模式

第一節 開發大型電源點鞏固電力行業地位

根據今年國家能源局下發的《關于推進大型煤電外送基地科學開發的指導意見(國能電力〔2014〕243號)》,將在中西部鼓勵煤電一體化開發,建設若干大型坑口電站。按照規劃,近期將穩步推進鄂爾多斯、錫盟、晉北、晉中、晉東、陜北、寧東、哈密、準東等九個煤電基地開工和啟動前期工作,規模7,000萬千瓦,占到全國煤電總裝機比重的8%,到2020年逐步形成一批以外送電力為主的現代化千萬千瓦級大型煤電基地。

圖17 “ 十二五”期間規劃的十六個大型煤電基地

我國電力行業隨著國民經濟長期保持高速發展,總裝機容量從1978年的5,700萬千瓦,增加到2013年底12.5億千瓦,年平均增長速接近10%,總量增加二十多倍。截止到2013年底,我國火電裝機容量占總裝機容量的69.1%,預計到2020年底,我國總裝機容量將達17億千瓦,火電裝機容量仍將占64%左右,這就意味著火電裝機容量需要從目前的8.6億千瓦增加到約11億千瓦。

我國的能源稟賦國情決定了煤炭占據我國能源消費總量的66.6%,現在和將來(直到2050年或更晚)依然是我國能源的主力。而中國的煤炭有47%用于發電,將來可能增長到70%。

然而,隨著節能減排要求的越來越嚴格,對煤炭生產和消費的控制也影響到了煤電領域。煤炭的清潔利用以及煤電的“近零排放”將使中國的能源版圖發生重大變化。

2014年1月印發的《2014年能源工作指導意見》明確指出,繼續嚴格控制京津冀、長三角、珠三角等區域煤電項目,新建工業項目禁止配套建設自備燃煤電站,除熱電聯產外,禁止審批新建燃煤發電項目。

東部地區特別是京津冀、長三角、珠三角等區域煤電發展空間越來越小,在新建項目的審批上,只保留了“上大壓小”一條出路:現有多臺燃煤機組裝機容量合計達到30萬千瓦以上的,可按照煤炭等量替代的原則改建為大容量機組。區域內的煤炭消費總量被限定,新上煤電機組不再給予新增煤炭消費指標,“以煤定電”使得東部地區除了選擇大容量、高能效、低排放機組外,別無出路。

除了發展受限,現有規模機組環保性能改造也是東部煤電面臨的重要壓力,《意見》同時提出,2015年前完成京津冀、長三角、珠三角區域燃煤電廠污染治理設施建設和改造。

《能源發展“十二五”規劃》提出,“十二五”時期全國新增煤電機組3億千瓦,再加上3,000萬千瓦氣電,火電新增總規模達到3.3億千瓦,年均6,600萬千瓦。

根據前三年火電裝機完成情況來看,2011年新增5,886萬千瓦,2012年新增5,065萬千瓦,2013年新增3,650萬千瓦,三年均低于計劃年均水平,且下降趨勢明顯。按照先前規劃,“十二五”的最后兩年,我國火電發展規模仍有很大潛力,剩余18,399萬千瓦,年均可發展9,200萬千瓦,這幾乎等同于2013年全口徑發電設備新增容量。

綜合以上分析,東部煤電在受制于煤炭消費總量控制以及更為嚴苛的排放要求,很難得到更大規模發展的大背景下,西部煤電基地在接下來兩年的突飛猛進或將徹底改變我國的火電布局。

在未來一段時間內,煤電仍然是中國的主要電源點,是滿足未來電力消費需求的基礎。高效環保火電將成為煤炭清潔高效利用的主要形式,大型環保火電將依托煤電基地及特高壓線路的建設,得到快速發展。按照集約化開發模式,采用先進的超臨界或超超臨界技術,開發300MW及以上規模的供熱機組,以及1,000MW及以上規模的大型高效機組,逐漸取代小型熱電機組,顯著提高熱電供應效率,符合行業發展趨勢和國家政策導向。

有鑒于此,電力企業應把握國家“疆電東送”、“蒙電南送”、“西電東送”的發展戰略,積極開發九大煤電基地的戰略機遇,配套特高壓輸電通道規劃和建設進度,搶點布局大型高效坑口煤電項目。同時,依托東部省份積極開拓區外來電的戰略機遇,按照“煤、電、網”一體化的開發思路和“高標準、低排放”的建設要求,在山西、內蒙古、新疆等資源大省積極開發大型高效火電項目,借助省級政府的力量,實現跨區送電的目的,在壯大自身裝機規模的同時,強化在國內電力行業中的市場地位。

第二節 參與大用戶直購電提升盈利能力

直購電是電改的組成部分,也是電改的重要突破口。繼2010年地方直購電試點被中央部委叫停之后,2014年4、5月份,山東、云南等省再次掀起直購電試點熱潮。除山東和云南外,安徽、江蘇、江西等十多個省都在今年上半年啟動了直購電試點。不過,不少地方的試點額度都確定在全年用電量的2%左右,也就是說,試點交易量對現有供電結構影響很小。


圖2 云南直購電試點的大用戶購電價格

即將定稿的《深化電力體制改革若干意見》中,明確表示將改變電網企業的盈利模式,電網企業不再以上網及銷售電價的差額作為收入來源,而是按照政府核定的輸配電價收取電網費。這也就意味著電網目前的盈利模式由兩點變為一點,只保留電網維護管理費,也就是只收取俗稱的過網費。直購電試點的模式正好迎合了上述改革思路。

在新一輪電改推進過程中,大用戶直購電作為已經在過去若干年中逐步推進試點工作的市場化措施,其現實意義主要并不在于降低電價,而是要讓用電企業和發電企業能直接協商用電價格,搭建充分競爭的市場化電力交易平臺,徹底打破電網原有統購統銷的壟斷經營模式。

作為對現有電力銷售機制的一種改革嘗試,直購電有利于探索建立合理的輸配電價形成機制,促進電網輸配分開,使終端用戶進入電力市場,促進建立開放的電力市場。同時直購電工作也將成為在破除改革阻力之后推進最為順暢、最為水到渠成的舉措,預期作為深化電改的重要推手得到進一步的推廣。

對于發電企業而言,直接交易雖有可能會造成出廠電價的不穩定,但由于直購電游離于電網統一調度之外,避開電網調峰,有利于發電小時數提高,對發電企業長遠利益有利。

電力企業應依托自身成本控制優勢和電廠集群管理優勢,搶抓直購電深化試點的時機,以專線直供和過網直供兩種開發模式,在經濟發達的重點地區積極參與大用戶直購電試點工作,提高發電小時數和總發電量,逐步擴大直購電銷售比例,進一步提升電力企業的盈利能力。在有條件的地區,可重點利用專線直供的方式,建設不依靠電網的專線供電線路,條件成熟時構建覆蓋特定區域的微電網。

作為專業的電力投資、運營商,電力企業擁有電力行業的專業化特長,直購電可實現電力企業管理下的獨立供電、輸電和售電,提高了整個電力系統的運行效率,在降低用戶供電成本的同時也能拓展電力企業的利潤來源。

第三節 拓展清潔能源推動業務轉型

隨著我國國民經濟持續快速發展和新型城鎮化建設的逐步推進,能源需求增長強勁、能源消耗總量不斷增長,石油等優質資源進口量急劇增加,長期以煤為主的能源結構對生態環境的影響日趨顯現。一方面,我國能源低碳化和優質化進展緩慢;另一方面,全球面臨新能源技術的重大變革,發展清潔能源、應對氣候變化是大勢所趨。因此,大力發展清潔能源,不僅可以逐步改善能源結構、保障能源安全,更可以減少溫室氣體排放、促進環境保護,對于推進生態文明、建設美麗中國,實現國民經濟可持續發展具有重要意義。

為促進清潔能源健康、有序和可持續發展,我國“十二五”規劃綱要中將“2015年非化石能源占一次能源消費比重的11.4%”確定為約束性指標;在風電、光伏發電和生物質能等專項規劃中,也確定了各類清潔能源發展的總體目標和布局。目前,清潔能源產業布局初步成型。截至2013年底,我國風電并網裝機7,716萬千瓦,光伏并網發電裝機1,942萬千瓦,生物質發電裝機850萬千瓦。受區域經濟發展不平衡、能源生產中心和消費中心逆向分布等諸多因素的影響,特別是電網規劃滯后,使得電網建設進度遠落后于地方新能源項目建設進度,導致電網建設滯后和調峰能力不足,清潔能源消納和輸送受阻,分布式能源發電和微電網建設方面也存在著制度約束,我國清潔能源產業在取得顯著進展的同時,也還存在著一些亟須解決的問題。


圖3 電網調度優先次序

隨著此一輪電改的漸次深化,以往一家獨大的電網將會實現輸配分開、配售分開,電網的規劃、建設也將更為科學、合理,電網的統一調度和管理水平也會提高。隨著電網的升級及智能電網的應用,清潔能源發電的波動性和分布式發電的間歇性問題都將迎刃而解,并確保清潔能源發電的優先輸送。更為重要的是,清潔能源的廣泛應用是未來全球能源生產和消費的既定目標,結合中國清潔能源巨大的市場潛力,可以預見中國的清潔能源市場將迎來長足的發展。

電力企業應立足于現有能源業務,搶抓國家大力發展清潔能源的歷史機遇,大力拓展風電、光伏等清潔能源業務,逐步提高清潔能源在總裝機容量中的比例,貫通清潔能源產業鏈,從單一的傳統能源供應商向提供多種清潔能源整體解決方案的專業集團升級,通過積極發展清潔能源,踐行電力企業的社會承諾,提升品牌知名度和社會美譽度。

電力企業需因地制宜確定地區清潔能源發展重點。在用電密集、用電負荷較高的東部地區,可以清潔能源為基礎大力發展分布式發電;在清潔能源資源豐富的老少邊窮地區,著力解決邊遠地區清潔能源一次性投入后帶來的管理、維護等后續問題。協助當地發展微電網和局域網,有效解決邊遠地區輸電距離遠、功率小、線損大的困難,推動當地盡早實現電氣化。

第四節 布局分布式能源構建微能源網

分布式能源是兼具節能、減排、安全、靈活等多重優點的能源發展方式。目前,集中與分布式協同、多能源融合、供需互動、高效配置的現代能源體系正在形成,分布式發電已成為世界電力發展的新方向,它的大規模應用將對能源,尤其是電力系統的產業結構調整和技術進步產生深刻的影響。

雖然目前分布式能源裝備價格比較高,但由于是與用戶直接掛鉤,適合與商業電價比較,仍有一定的價格優勢,仍是未來滿足用戶個性化用能需求的主要方向。電力企業可以現有或規劃的電源項目為中心,在分布式能源行業發展初期,在經濟發達、電價承受能力強的地區搶點布局分布式能源項目,實現能源結構、利用方式、供應模式的自我、協同與總體平衡,帶動區域能源體系優化升級。

以天然氣分布式能源為核心,輔以光伏、風電、低位熱能、儲能等能源形式,利用物聯網、云計算及大數據等手段,將能源的前臺和后臺進行有機結合,構建“多位一體”的微能源網,重點集中在園區、公共建筑、大型數據中心、城市綜合體和交通樞紐等用能較為集中的業態上進行項目實踐,通過示范項目提高整個能源系統的運營效率、降低投資成本,最大程度滿足能量應用端對能量品位的要求,并在微能源網的市場藍海里實現技術和商業模式的突破,提升電力企業微能源網的市場和品牌價值,成為提供多種能源解決方案的綜合能源供應商。

“多位一體”分布式微能源網技術帶來的不僅是能源技術上的革命性突破,更意味著互聯網時代電力企業分布式能源運營模式的創新。根據終端用戶的用能特點,首先通過節能技術降低用能側的能源需求,功能系統優先使用風能、太陽能、地熱能等可再生能源,然后再使用“多位一體”技術高效集成天然氣分布式能源、可再生能源、儲能和節能系統,建立集中式與分布式相結合、多能混配、按終端用能數量和品位相匹配供應的微能源網,從而在提高能源利用效率的同時提高能源系統的經濟性。

“多位一體”微能源網基于分布式多能云計算網絡,通過能效控制、系統優化、總體調度、全網監控,支撐微能源網系統平穩運行,并為用戶提供余能上網、能源交易、節能服務等能源綜合服務。

“多位一體”分布式微能源網是一個系統工程,不能一蹴而就,可分階段實施、逐步到位,最終形成微能源網的新型產業形態。電力企業未來可以分布式能源示范項目構建微能源網的基礎單元,擇機以單一園區為突破口,參照示范項目進行快速復制,通過能源規劃獲得區域能源特許經營權,建設電力、天然氣和熱力相結合的微能源網。待市場成熟后,可將多區域的微能源網進行大范圍的連接,形成城市級的微能源網。

第五節 試點微電網探索新商業模式

相對傳統大電網,微電網是一組分布式微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的系統單元,可以充分利用可再生能源以及能源的梯級利用技術進行冷熱電一體化生產、計劃和調度,具備安全、可靠、高效、經濟等特點,因而作為最佳的實用型解決方案受到各國關注。2012到2016年間,全球微電網市場投資年復合增長率將達到25.7%。

在中國,發展微電網的最大動力是充分利用清潔能源滿足未來能源多元需求,最大化接納分布式電源,提高能效。微電網的一個突出優勢是可以充分利用電網的分時電價、多種能源儲存技術以及清潔能源的梯級利用技術進行冷熱電一體化生產、計劃和調度,幫助用戶選擇更經濟的電源,最大限度地降低用戶的能源消耗總成本,同時滿足國家越來越嚴格的環境監管和大氣治理政策。

由于電網消納問題,中國新能源的發展一直受制于并網難題而存在大量棄風、棄光現象,而微電網作為可控的電源/負荷系統,可就地消納分布式的可再生能源發電。大電網將接入可觀、可控的微電網,而不是成千上萬難以直接調控的分布電源。此外,微電網能通過規劃調度和內部多樣化的能源組件實現可再生能源優化配置,既可實現用戶在不同時間段內對冷熱電的不同需求,也能保證能源綜合利用的成本最小化和能源利用效率的最大化。

中國已經啟動了一百座清潔能源示范城市的申報工作,國家“十二五”可再生能源發展規劃中也明確提出,到2015年要建成三十個“新能源微電網示范工程”的目標,這些都將促進微電網快速發展。電力企業應把握新一輪電改后微電網或將快速發展的市場機遇,借助全國城鎮化、智能城市的規劃建設,優先在新城鎮、工業園區開發投資微電網系統,滿足多樣化、低成本、靈活可靠的用能需求,讓能源的生產和消費與微電網充分融合,積極進行微電網的技術創新和產業實踐,以專業能源管理服務供應商的身份,為電力企業未來發展探索新的商業模式和盈利模式。

微電網為發展更穩定的基礎設施和智能電網技術提供了機遇,能夠使電網更加穩定和靈活。隨著直購電、配售分開等一系列改革措施的落實,原來完全封閉的電網系統將逐步開放,未來電力企業可作為獨立的運營商去經營微電網,在微電網內向用戶進行售電。微電網即可采用與外部電網并網運行的模式,也可以選擇孤立脫網的運行模式。

現階段微電網更適用于由燃氣發電、光伏發電、風電、儲能系統以及燃料電池等組成的分布式能源系統,未來可再生能源成本如果能夠持續降低到傳統發電水平甚至更低,而且市場準入更加便利時,微電網將可能應用在單一能源系統。

由于微電網僅處于市場啟動的初期階段,相關政策、技術等尚不夠明確和完善,電力企業需要時刻關注這一極具潛力的市場,但也不能盲目大規模介入。在條件成熟的地區,可通過示范工程的建設,從全壽命周期的角度,研究用戶側微電網的技術經濟評價方法,定量評估各種運營模式下的微電網投入產出效益。進而根據微電網的典型運營模式與用戶需求(供電可靠性等級與經濟性要求),探索并提出實用化的用戶側微電網典型供電模式和設計方法,為微電網的建設提供規范性的引導,提升用戶服務質量和供電可靠性。

微電網的發展需要充分整合各個產業鏈資源,能夠將光伏、風能與儲能進行有效的配合,形成產業發展合力,并結合具體用戶的應用環境進行科學配比,形成從方案設計、設備選型、安裝調試、運行評估等切實可行的發展路徑,為廣大的新能源客戶提供“更安全、更經濟”的新能源應用模式,以促進智能微電網產業的可持續發展。




責任編輯: 李穎

標簽:分布式能源,微電網