中國儲能網(wǎng)訊：7月11日，習近平總書記主持召開中央全面深化改革委員會第二次會議，審議通過了《關(guān)于推動能耗雙控逐步轉(zhuǎn)向碳排放雙控的意見》《關(guān)于進一步深化石油天然氣市場體系改革提升國家油氣安全保障能力的實施意見》《關(guān)于深化電力體制改革加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的指導意見》。以上三份文件，對于推進“雙碳”目標實現(xiàn)、能源生產(chǎn)和消費革命、保障國家能源安全具有重要意義。本刊特邀業(yè)內(nèi)人士從市場改革與價格改革兩方面，探討如何貫徹落實中央深改委所提出的改革精神。
2023年7月11日，中央全面深化改革委員會召開第二次會議，會議審議通過了《關(guān)于深化電力體制改革加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的指導意見》，其核心精神是“要深化電力體制改革，加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動能源生產(chǎn)和消費革命，保障國家能源安全”。
電力體制改革體現(xiàn)了生產(chǎn)關(guān)系的變化要求，新型電力系統(tǒng)則反映了電力行業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展方向，能源生產(chǎn)與消費革命的提法明確了生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)力的變革力度。保障國家能源安全指明了最終的目標是要把“能源的飯碗端在自己手上”。
發(fā)展新能源是主線任務(wù)
2023年7月3日是地球上有記錄以來最熱的一天，這是來自美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的最新數(shù)據(jù)。國家氣候中心關(guān)于今年盛夏全國氣候趨勢的最新預(yù)測稱，華北，華中中部和南部、西南地區(qū)東北部等地可能出現(xiàn)階段性高溫過程。雖未進入盛夏，全國高溫已明顯具有“出現(xiàn)時間早、影響范圍廣、極端性顯著”等特征。
會議強調(diào)：“要科學合理設(shè)計新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑，在新能源安全可靠替代的基礎(chǔ)上，有計劃分步驟逐步降低傳統(tǒng)能源比重。”新能源作為發(fā)展主線再次被明確，能源革命的中心任務(wù)就是實現(xiàn)新能源的大規(guī)模發(fā)展與消費。
清潔低碳的實現(xiàn)離不開新能源
能源活動是我國二氧化碳的主要排放源，接近總排放量的90%。為了應(yīng)對不斷加劇的氣候變化，亟需在能源生產(chǎn)與消費過程中降低碳排放量。我國二氧化碳排放將力爭于2030年前達峰，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。2022年，風電、光伏發(fā)電量首次突破1萬億千瓦時，達到1.19萬億千瓦時，同比增長21%，占全社會用電量的13.8%，在未來很長一段時間內(nèi)將保持高速增長態(tài)勢。
安全充裕的實現(xiàn)有賴于新能源
隨著“雙碳”目標的推進，終端電氣化水平持續(xù)提升，電動汽車大規(guī)模發(fā)展，預(yù)計2030、2060年，我國全社會用電量需求分別約為11萬億千瓦時、16萬億千瓦時。目前全國僅山西、陜西、內(nèi)蒙古和新疆等少數(shù)?。▍^(qū)）的煤炭可開采儲量較大，火電大規(guī)模增加發(fā)電量難以為繼；天然氣發(fā)電更是受氣源制約；水電的開發(fā)隨著西南多個電站的投運，也已經(jīng)達到相當高的水平；而核電受多種因素的影響，無法大規(guī)模發(fā)展。因此，為滿足巨大的電量增長需求、保障國家的能源安全，近期的主要電量增量來源也只能是風電與太陽能發(fā)電。
按照規(guī)劃，非化石能源2030年占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上；到2050年，我國風電和光伏發(fā)電累計裝機將超過50億千瓦。
新能源高比例電力系統(tǒng)
經(jīng)濟運行面臨重大挑戰(zhàn)
風電與太陽能發(fā)電受天氣影響大，間歇性與波動性特征明顯，且可控性差，給新型電力系統(tǒng)的安全可靠運行帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
新能源存在多周期發(fā)電波動
受季節(jié)變化影響，新能源發(fā)電存在明顯的月度不均衡。比如在華北地區(qū)，風力發(fā)電在2021年4、5、11、12月以及2022年3月發(fā)電較多，遠超其他月份；光伏發(fā)電在2021年4、5、6、7、8月比較多，不同月份的相對量變化也非常大。如果以發(fā)電偏少的月份作為參考建設(shè)新能源，那么發(fā)電多的月份就會形成棄風棄光；如果以發(fā)電偏多的月份作為發(fā)展參考，那么發(fā)電少的月份就存在缺電風險，需要通過其他手段來進行保供。
由于大風與光照經(jīng)常受氣象過程的影響，在一次天氣過程前后，新能源發(fā)電存在明顯的變化。以山西2021年4月為例，風電發(fā)電量中旬是上旬的2倍、下旬是上旬的近3倍，波動明顯；2021年10月下旬，光伏發(fā)電量也比上旬翻了一番。
受光照與風力變化影響，日內(nèi)不同時刻的新能源發(fā)電波動更為明顯，這也是經(jīng)常為大家所注意到的重點。在很多日子里，新能源發(fā)電高峰的幾個小時，可能會導致電力系統(tǒng)出現(xiàn)消納困難；而新能源不足的晚高峰或者晚間時段，則存在如何通過多種手段保障供電可靠性、避免限電發(fā)生的問題。
傳統(tǒng)手段難以經(jīng)濟有效地應(yīng)對供需波動
除了新能源之外，電動汽車用電負荷也存在較大的波動，受氣候變化因素影響，終端負荷與水力發(fā)電的分月、分日與分時波動也在進一步加強?？梢灶A(yù)見，新型電力系統(tǒng)面臨的供需波動比傳統(tǒng)時期要大得多，如何經(jīng)濟高效地平衡供需成為巨大挑戰(zhàn)。
利用儲能設(shè)施調(diào)節(jié)新能源月度之間的波動，一年之內(nèi)只能實現(xiàn)兩充兩放，明顯不具經(jīng)濟性。若通過儲能對新能源分日波動進行調(diào)節(jié)，根據(jù)天氣過程來看，每月充放電循環(huán)也就是3次左右，折算到全年不超過50次，不管是化學儲能還是抽水蓄能，均無法回本。另外，可能也根本無法提供如此多的儲能容量。
如果采用傳統(tǒng)手段包括調(diào)價、調(diào)度指令、調(diào)峰、拉閘限電等手段，能否解決問題呢？由于新能源發(fā)電的波動性與長中短期預(yù)測的難度，一是很難準確地調(diào)價，二是更難每月、每日去調(diào)價，因此價格與實際供需經(jīng)常會相悖，乃至進一步惡化供需。
在缺乏有效價格信號指引的情況下，即使調(diào)度工作做得再準，發(fā)用兩側(cè)的市場主體如果感受不到經(jīng)濟上的刺激，或者像調(diào)峰市場一樣僅有少量補償，他們沒有動力積極主動參與調(diào)度調(diào)整，或者即使參與了反而會帶來損失，因此就更加難以為繼。而拉閘限電帶來的停電損失巨大，無法作為電力系統(tǒng)運行的常規(guī)調(diào)控手段。
電力現(xiàn)貨市場建設(shè)
是電力體制改革的核心
會議指出：“要健全適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的體制機制，推動加強電力技術(shù)創(chuàng)新，市場機制創(chuàng)新，商業(yè)模式創(chuàng)新?！笔袌鰴C制創(chuàng)新的重點是建立以現(xiàn)貨為核心的交易體系，并以此為基礎(chǔ)發(fā)展新型商業(yè)模式。
現(xiàn)貨市場自動引導供需協(xié)同
現(xiàn)貨市場是類似于一種交通信號燈的機制，當新能源發(fā)電多的時候，現(xiàn)貨價格低，此時火電越發(fā)越虧，而用戶用電成本極低，乃至為0，因此火電會主動少發(fā)、用戶多用；當新能源發(fā)電少的時候，現(xiàn)貨價格高，有時超過1000元/兆瓦時，此時火電發(fā)電能獲得超額回報，而用戶用電成本極高，因此火電會主動多發(fā)、搶發(fā)，用戶會主動少用。
通過價格信號與新能源發(fā)電匹配，發(fā)用兩側(cè)，包含火電、自備電廠、部分水電廠與可調(diào)負荷，均可積極響應(yīng)價格信號，以此實現(xiàn)發(fā)用兩側(cè)運行與新能源發(fā)電之間的高效協(xié)同。
借助現(xiàn)貨市場這個支點，在保障新型電力系統(tǒng)安全可靠運行的前提下，整個調(diào)度管理工作量將極大降低，只需要執(zhí)行傳統(tǒng)的發(fā)電計劃與發(fā)電調(diào)度程序即可；另外，現(xiàn)貨市場也通過經(jīng)濟聯(lián)系實現(xiàn)電網(wǎng)與發(fā)電、用戶之間的高效協(xié)同，在實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的同時，有效地保障了新能源消納與電力保供要求的落實。
現(xiàn)貨市場激發(fā)技術(shù)與模式創(chuàng)新
在現(xiàn)貨市場價格信號的引導下，發(fā)電側(cè)可以通過深調(diào)改造、配置儲能、優(yōu)化運行等方面的探索創(chuàng)新，提供更多的發(fā)電側(cè)靈活性；隨著電力現(xiàn)貨市場的常態(tài)化運行，負荷側(cè)生產(chǎn)工藝改造與優(yōu)化運行、綜合能源系統(tǒng)發(fā)展、分布式與自備電源投資，也將得到激發(fā)，負荷集成商與虛擬電廠等新的商業(yè)模式也會不斷出現(xiàn)，推動負荷側(cè)可調(diào)資源與發(fā)電側(cè)實現(xiàn)源荷互動。
總之，為了國家能源安全與應(yīng)對氣候變化，需要建設(shè)新能源高占比的新型電力系統(tǒng)。為了控制平衡管理成本，保障長中短期的電力供應(yīng)與新能源消納，建立電力現(xiàn)貨市場成為必然。以現(xiàn)貨市場為基礎(chǔ)，多種新的商業(yè)模式將得到有效發(fā)展，從而更好地創(chuàng)新多種類型的能源管理與交易服務(wù)，實現(xiàn)電價向用戶側(cè)的傳導，激發(fā)更多資源參與到電力平衡過程中來。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2023年07期，作者系南方區(qū)域電力市場專委會委員
