近些年我國新能源發展取得了巨大進步,但棄風、棄光、棄水以及棄核現象頻發,嚴重阻礙了新能源發電的進一步發展。解決新能源發電消納問題,是業界關注的重點難題。在這方面,歐美國家新能源市場發展成熟,可以為我國新能源消納提供借鑒。
在6月7日“第九屆中國國際新能源博覽會暨儲能與多能互補高峰論壇”的分論壇“國際太陽能論壇”上,國網能源研究院企業戰略研究所所長馬莉發表了主題為“國際促進新能源消納的市場經驗與啟示”的演講,從國外促進新能源消納的市場經驗和對我國促進新能源消納的啟示兩方面進行了分析。
國外促進新能源消納的市場經驗
無論是光伏還是風電,價格機制非常關鍵。馬莉認為國際上價格機制主要分為三類:一是投標機制;二是上網電價補貼機制;三是配額制和電力采購協議(PPA模式)。
1 投標機制
投標機制是政府為建設新能源裝機容量和公共預算設立的目標,并邀請未來項目的開發商進行招標。我國目前也采用這種機制。其優勢是通過投標競爭,大幅度降低新能源發電價格和政府補貼。同時,對于投資人來說,降低了投資風險。完成投資以后,投資商可以盡可能提高新能源發電技術,有利于技術進步。
2 上網電價補貼機制
電價補貼,大家尤為關注。補貼是目前為止新能源發展最成功的機制,丹麥、西班牙、德國等很多國家都采用這種機制,得到了良好的效果,也引領了世界新能源發展的趨勢。
上網電價補貼有兩種機制。一種叫固定上網電價補貼,直接明確各類可再生能源發電價格,電網企業按照政府定價收購可再生能源電量,由此增加的額外購電成本支出,由國家補貼或計入用戶銷售電價。另一種是含溢價的上網電價補貼,直接參與電力市場。溢價機制,是以常規電力市場電價加上一定額度的獎勵電價作為可再生能源發電實際獲得的電價。這種機制在國際上用得也較多,而且可能會成為未來發展的趨勢。
3 配額制和電力采購協議(PPA模式)
新能源供應商所提供的電力會有一個配額證書,規定一定的承擔方,比如供電商,其電力必須有一定比例的可再生能源電量,并建立相應的交易機制,使得配額和證書能夠在能源企業之間進行買賣。配額制明確制定了每一個階段發展的目標,循序漸進。被量化的長期發展目標易于實現,也提高了投資者的信心,有利于新能源消納。同時,綠色證書交易系統的推行,使得電力供應商可以自由選擇完成配額目標的方式,而不一定要自身擁有新能源發電設備。能夠用市場的方式促進新能源向更大規模發展,通過市場手段進行調整,降低政府投入。政策穩定性有較好的保障,有較為合理的配套懲罰機制,有利于配額目標的完成。國外很多國家采取了這種模式,比如英國,我國也正在研究配額制。
電力購買協議(PPA),也稱電力用戶直接交易機制。隨著新能源的迅速發展,歐美大量風電、太陽能項目通過電力購買協議(PPA)進入本地和周邊國家的電力市場。PPA實際上是買賣雙方簽署的一項長期電力交易合同,約定了買賣電的價格。對于新能源發電,這種模式能夠發揮穩定市場、吸引投資、降低資金成本等作用。未來這種機制,可能在我國也會有一定的市場和采納。
從采購的方式來看有兩種,一種是物理的,一種是金融的。物理的采購協議,需要按照協商的價格、協商的量在規定的時間內開發提供,對國外來說,分布式光伏發電采用這種模式比較多。第二種是金融的方式,金的交易采用的多一些。買賣雙方不需要進行物理交割,雙方協定一個固定的價格,在批發市場和現貨市場,可以以一種差價合同的方式進行支付。這種方式起到平抑市場價格風險的作用,對于新能源發電商來講,能獲得比較固定的收益,是較為常見的一種方式。從采購的角度來說,隨著安裝成本下降、功率因數提高,近年來太陽能和風電的采購價都呈現下降趨勢。以美國為例,美國的風電是從2009年的7美分下降到2美分,太陽能長期價格由2011年10美分下降到5美分。
對于整個系統來說,促進新能源消納的調度機制比較關鍵。電力系統需要有一個整體的電力電量平衡,調度機制顯得很關鍵。
第一個比較重要的是新能源發電預測。實際上它對于參與市場,或者說在未來市場環境下,預測的精度非常重要。國外實際上在預測模式方面有兩種模式,一種是集中的預測模式,一種是分散的預測模式。集中的預測模式,有集中的預測系統進行統一預測。像丹麥、德國、美國德州普遍采用這種模式。分散的預測模式,新能源場站自行負責風電預測,有些第三方公司可以代理進行場站預測。德國2012年以后、西班牙、英國普遍采用這種模式,未來隨著新能源能夠跟常規能源同臺競價,預測的精度非常關鍵。
第二個是電量偏差的處罰。這個對于新能源企業也是非常重要的。新能源屬于間歇型電源,總是會有偏差,這種偏差的處理會影響到新能源經濟的利益。德州電力市場中,超出考慮輔助服務調用的基點指令值5%或者是5MW的時候,將受到偏差處罰。在北歐電力市場,參與市場競價的風電新能源企業需要預測各自的出力誤差將導致的不平衡量,若不平衡量與系統不平衡量相反,則電力企業免受懲罰。這在每個市場中的規定不一樣,尤其是對于新能源來說,這些處理機制比較重要。
第三個是調峰和輔助服務機制。目前大規模并網消納必須依靠電力系統良好的調峰和輔助服務能力。從輔助服務來講,國外有很多不同的做法,我國也在東北區域推行調峰輔助服務市場的試點。這對新能源企業的經濟利益有影響,因此這個機制特別重要。
第四個是跨區跨國消納機制。國際上,為了實現新能源在大范圍的優化配置,為了實現能源低碳轉型,各國也在倡導電力的跨區跨國交易,來加強骨干電網和跨區跨國聯網的建設。北歐電力市場都有能源交易,不同國家的電源結構有一定的互補性,通過聯網來實現跨國的交易,從而實現大范圍的新能源消納,這跟我國的情況很類似。西班牙和法國、葡萄牙等周邊國家的聯網建設,也是為了進行新能源的送出和消納。
第五個是分布式新能源激勵機制,特別是光伏。在新的激勵機制下,越來越多的分布式能源被鼓勵參與到市場中來,包括參與到容量市場、電能市場、輔助服務市場。分布式新能源參與到市場有幾個優勢:一是可以通過合理的回報水平來激勵分布式電源發揮靈活性的優勢,滿足實時系統消納新能源過程中的平衡需求;二是建立市場長效機制,允許分布式能源資源參與市場交易,參與到電能市場和輔助服務市場中,使得分布式發電和儲能成為調度部門使用的可調度負荷,用于備用和平衡資源;三是分布式新能源參與到市場上來,可以為分布式發電提供新的利潤增長點,有利于擴大分布式發電規模,擴大新能源消納規模。
此外,隨著“互聯網+”網絡IT技術的發展,現在分布式新能源方面,有些新業態出現,比如VPP,虛擬電廠。為了實現分布式電源的協調控制和能量管理,可以有一家公司對于很多分布式光伏實行統一集成,這種集成商參與到整個電力系統中,對于電力平衡、削峰填谷非常有幫助。量大了之后,對于系統的作用非常大,而且參與到市場上來,對于輔助服務市場、平衡市場,會獲得很可觀的收益。很多國家已經出現了這種業態,很多公司已經靠此賺取了高額的利潤??赡茈S著分布式光伏的發展,隨著我們國家送電側的放開,會有更多業態的出現。在技術層面,虛擬電廠并沒有改變每個峰值能源并網的方式,而是通過先進的控制、計量、通信等技術,實現多個分布式能源的協調優化運行,使其能夠參與電力市場和輔助服務市場運營,實現實時電能交易,同時優化資源利用,大大提高供電可靠性。從發展趨勢來看,歐美可供借鑒的小規模示范項目,比如德國,以及歐盟的虛擬燃料電池、電廠的項目,VPP的概念很廣泛,對于分布式光伏來說,未來是一個趨勢。
對我國促進新能源消納的啟示
第一,需要完善的新能源價格補貼機制。需要有一個合理的市場和價格補貼,共同共存的協調發展機制。
第二,加快構建全國電力市場,逐步探索新能源參與市場交易。未來隨著新能源成本的降低,可以在電力市場的作用下,推動新能源參與到市場上來,有效地促進新能源電力的消納。
第三個,完善新能源發電預測與偏差處理機制。
第四個,完善調峰及輔助服務機制。未來的趨勢,調峰和輔助服務成本肯定要分攤,逐漸健全,才能更多地促進新能源消納。
第五個,新能源需在更大的范圍內消納。怎么來促進?是一個大問題。未來會盡量走市場的方式來進行消納。
第六個,鼓勵分布式新能源發電進行市場化交易??梢蕴接懸环N方式,作為靈活調整的負荷,集成多個分布式光伏,做一些新的業態去進行探討。
責任編輯: 李穎