為促進(jìn)東盟電網(wǎng)發(fā)展,報(bào)告采取量化評(píng)估的方式,評(píng)估了東盟電網(wǎng)跨境多邊貿(mào)易在提高可再生能源(包含太陽(yáng)能和風(fēng)電)消納比例的作用。報(bào)告從經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行、環(huán)境和政策等方面,評(píng)估了多邊電力交易、電網(wǎng)擴(kuò)容以及資源靈活性應(yīng)用對(duì)東盟電網(wǎng)的影響。
評(píng)估著重于該地區(qū)2035年的未來(lái)情景,分析了日益增加的跨境互連和多邊電力貿(mào)易對(duì)可再生能源消納的影響。分析表明,盡管在所有已有和計(jì)劃的互聯(lián)線路上實(shí)現(xiàn)多邊貿(mào)易并隨后進(jìn)行電網(wǎng)擴(kuò)容,降低了運(yùn)營(yíng)成本,但在沒(méi)有外部成本的情況下,由于多邊貿(mào)易使得燃煤發(fā)電增多,二氧化碳排放量將增加。這強(qiáng)調(diào)了采取措施限制排放的重要性,例如通過(guò)增加清潔發(fā)電的份額并為化石燃料發(fā)電應(yīng)用清潔空氣標(biāo)準(zhǔn)。
增加可再生能源消納比例可釋放互聯(lián)線路和多邊電力貿(mào)易的優(yōu)勢(shì)。借助跨境互連,更高比例的可再生能源將被消納,從而降低了成本和二氧化碳排放。
以上凸顯了可再生能源部署對(duì)運(yùn)營(yíng)、經(jīng)濟(jì)和政策的影響以及跨境互連的價(jià)值,可用來(lái)支撐東盟系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)相關(guān)的決策。
要點(diǎn)分析
1、東盟電網(wǎng)和可再生能源消納現(xiàn)狀
東盟電網(wǎng)是東盟區(qū)域電力系統(tǒng)互聯(lián)互通項(xiàng)目。東盟電網(wǎng)(ASEAN Power Grid,簡(jiǎn)稱“APG”)是落實(shí)東盟十國(guó)電力系統(tǒng)一體化目標(biāo)的項(xiàng)目,由一系列規(guī)劃的跨境輸電線路組成,全部完工后將充分連接?xùn)|盟十國(guó),助力東盟經(jīng)濟(jì)發(fā)展。東盟電網(wǎng)分為三個(gè)次區(qū)域:北部、南部和東部。其中,東部次區(qū)域(柬埔寨、老撾、泰國(guó)、越南)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度最為迅速。
圖1東盟互聯(lián)已建和已規(guī)劃互聯(lián)互通項(xiàng)目
跨境電力互聯(lián)項(xiàng)目對(duì)促進(jìn)高比例可再生能源消納、完成東盟區(qū)域可再生能源發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要。東南亞區(qū)域能源需求在過(guò)去十五年間增長(zhǎng)了60%,區(qū)域內(nèi)可再生能源資源豐富。根據(jù)東盟能源合作行動(dòng)計(jì)劃(The ASEAN Plan of Action for Energy Cooperation,簡(jiǎn)稱“APAEC”)2016至2025年規(guī)劃,2025年前東盟可再生能源在一次能源供應(yīng)中占比應(yīng)達(dá)到23%。預(yù)計(jì)到2023年,東盟區(qū)域可再生能源發(fā)電量將占到20%,其中太陽(yáng)能、風(fēng)能等波動(dòng)性能源的大規(guī)模并網(wǎng)將成為一大挑戰(zhàn)??缇郴ヂ?lián)項(xiàng)目是提高電網(wǎng)運(yùn)行靈活性的關(guān)鍵工具之一,對(duì)保障能源供應(yīng)安全、降低電網(wǎng)運(yùn)行成本、促進(jìn)可再生能源高比例消納起著重要作用。
圖2東盟2017和2023年可再生能源裝機(jī)
東盟計(jì)劃發(fā)展多邊電力交易,提高電網(wǎng)運(yùn)行靈活性。隨著可再生能源并網(wǎng)的增加,電力系統(tǒng)靈活性成為決策者需要考慮的重要問(wèn)題。東盟電網(wǎng)是提高電力系統(tǒng)靈活性的重要工具之一。目前,東盟電網(wǎng)的電力交易主要局限于雙邊。大部分東盟國(guó)家都有跨境電網(wǎng)項(xiàng)目,但電力交易多為非導(dǎo)向性的形式(如購(gòu)電協(xié)議)。為充分發(fā)揮東盟電網(wǎng)作用,東盟計(jì)劃推動(dòng)多邊電力交易。
2、東盟跨境互聯(lián)項(xiàng)目和可再生能源項(xiàng)目的評(píng)估預(yù)測(cè)
報(bào)告通過(guò)建模分析對(duì)東盟2035年主要電力指標(biāo)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。報(bào)告將東盟互聯(lián)線路分為四個(gè)區(qū)域:中心區(qū)域(泰國(guó)),東部區(qū)域(柬埔寨、老撾、越南),西北區(qū)域(緬甸),南部區(qū)域(馬來(lái)西亞、新加坡)。根據(jù)不同交易情景(雙邊、多邊)、互聯(lián)項(xiàng)目狀態(tài)(已建、擴(kuò)建)、可再生能源消納比例(低比例:10%、高比例25%)并考慮多方面因素對(duì)不同區(qū)域2035年的電力需求和裝機(jī)組成進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
2015至2035年期間電力需求快速增長(zhǎng)。在積極情景的條件下(基于東盟能源中心于2016年發(fā)布的第五版《東盟能源展望》),2035年,東盟電力需求預(yù)計(jì)較2015年將增長(zhǎng)80%。東部區(qū)域增速較快,至2035年時(shí)電力需求最大,平均負(fù)荷水平最高。西北部區(qū)域需求最小,負(fù)荷水平最低。各區(qū)域電力需求均有較快增長(zhǎng)。
圖3 2035年不同區(qū)域電力需求預(yù)測(cè)
2035年各區(qū)域太陽(yáng)能光伏和風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到10%至20%。在積極情景的條件下,2035年,東部、南部、中部、西北部太陽(yáng)能光伏和風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到約25%、15%、20%、15%。
圖4 2035年各能源類型裝機(jī)百分比
2035年太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能發(fā)電量?jī)H達(dá)到低比例情景。2035年,東部、中部西北部區(qū)域太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能發(fā)電量將分別達(dá)到約14%、13%和8%,僅達(dá)到報(bào)告分析的低比例情景,而南部區(qū)域太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電量?jī)H能達(dá)到5%左右。
圖5 2035年各區(qū)域太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能發(fā)電量
3、東盟電網(wǎng)電力系統(tǒng)主要優(yōu)化方案
多邊電力交易將降低系統(tǒng)運(yùn)行成本、提高可再生能源消納比例。
多邊電力交易的推行將提升跨境互聯(lián)電網(wǎng)線路使用效率,大大降低電網(wǎng)運(yùn)行成本(每年約減少10億美元,供應(yīng)側(cè)成本每MWh約降低1美元)。但如果不考慮環(huán)境附加成本,互聯(lián)線路利用率的提高也將提高化石能源的發(fā)電量(由于燃煤電廠運(yùn)行成本低),從而增加碳排放。因此應(yīng)采取限制性的減排措施,例如加強(qiáng)可再生能源對(duì)化石能源的替代作用,避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
圖6多邊和雙邊交易下電網(wǎng)運(yùn)行成本對(duì)比
隨著可再生能源裝機(jī)比例的提高,棄電問(wèn)題也將更加突出。多邊電力交易是提升電力系統(tǒng)靈活性的重要工具,將提高互聯(lián)線路容量,大大降低具有波動(dòng)性的可再生能源的棄電水平,提高可再生能源消納比例。
圖7雙邊和多邊交易下不同能源類型裝機(jī)占比和波動(dòng)性可再生能源棄電比例
電網(wǎng)擴(kuò)容結(jié)合高比例可再生能源消納將帶來(lái)經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行和環(huán)境等多方面效益。
報(bào)告基于東盟現(xiàn)有和規(guī)劃互聯(lián)線路探討了電網(wǎng)擴(kuò)容情景下將帶來(lái)的各方面效益。電網(wǎng)擴(kuò)容情景下,西北-中部、東部-中部、南部-中部的互聯(lián)線路共增容13GW(現(xiàn)有容量6GW),總投資約180億美元。增容主要集中在中部-東部線路,以便促進(jìn)東部的可再生能源電力交易。
圖8增容情景下東盟電網(wǎng)容量
電網(wǎng)擴(kuò)容結(jié)合高比例可再生能源消納也能帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。在電網(wǎng)擴(kuò)容加高比例(25%)可再生能源消納情景下,電網(wǎng)運(yùn)行成本可減少40-50億美元,加上低碳發(fā)電增多,即使不考慮環(huán)境和社會(huì)成本,電網(wǎng)擴(kuò)容也將帶來(lái)巨大的環(huán)境收益。以上場(chǎng)景下電網(wǎng)運(yùn)行成本以及碳排放均為各不同情景下的最低水平。
圖9不同情境下的電網(wǎng)運(yùn)行成本和碳排放情況
電網(wǎng)擴(kuò)容將進(jìn)一步擴(kuò)展電力交易,同時(shí)借助水電(包括抽水蓄能)的調(diào)節(jié)作用,也將增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性,大大提高可再生能源并網(wǎng)率,減少棄電。
圖10高比例可再生能源消納情景下的電力進(jìn)出口情況
圖11高比例可再生能源消納情景下谷電時(shí)段可再生能源棄電情況
圖12高比例可再生能源消納情景下的棄電率
電網(wǎng)擴(kuò)容也將改變傳統(tǒng)能源電源的發(fā)電模式。電網(wǎng)擴(kuò)容結(jié)合高比例可再生能源消納將減少燃煤燃?xì)怆娬镜氖褂寐?,但不同區(qū)域影響不同,應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)擴(kuò)容規(guī)劃調(diào)整各地電力投資規(guī)劃,從而協(xié)調(diào)投資、降低社會(huì)影響。
圖13燃煤燃?xì)鈾C(jī)組使用率和發(fā)電量
根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)優(yōu)化電源組合可進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本,帶來(lái)多方面效益。
西北區(qū)域蘊(yùn)藏豐富水電資源,因此可在西北區(qū)域增加15GW水電裝機(jī)。為了保持總裝機(jī)數(shù)不變,在東部區(qū)域移除15GW利用率較低的火電燃?xì)鈾C(jī)組?;谛碌难b機(jī)結(jié)構(gòu)和各區(qū)域需求,應(yīng)對(duì)中部-西北部、中部-南部之間的互聯(lián)線路增容至約4GW和7GW,總投資約320億美元。這一裝機(jī)和電網(wǎng)增容安排構(gòu)成了新的優(yōu)化情景。
圖14新的優(yōu)化情景下的電網(wǎng)線路容量
優(yōu)化情景下,協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)規(guī)劃,可以進(jìn)一步提升互聯(lián)線路的效益,降低運(yùn)行成本、減少碳排放。西北區(qū)域水電資源豐富,足夠滿足本地電力需求,通過(guò)增容電網(wǎng)輸電將給整個(gè)東盟帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。
圖15優(yōu)化情景下的年運(yùn)行成本和碳排放
優(yōu)化情境下,電力交易將產(chǎn)生較大變化。西北區(qū)域出口量將加大,中部-南部之間的電力交易也將顯著增加。而南部區(qū)域大量燃?xì)獍l(fā)電將被價(jià)格更為低廉的進(jìn)口電替代。
圖16各區(qū)域年度電力進(jìn)出口情況
總結(jié)
東盟國(guó)家跨境互聯(lián)與多邊電力貿(mào)易可促進(jìn)資產(chǎn)利用和資源共享,可帶來(lái)一系列區(qū)域效益。不論從經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行和環(huán)境角度,都會(huì)為項(xiàng)目參與方帶來(lái)收益。
跨境互聯(lián)可加強(qiáng)東盟電力部門靈活性,提高可再生能源尤其是太陽(yáng)能和風(fēng)能的消納能力??缇郴ヂ?lián)允許更高比例的可再生能源以具有成本效益的方式加入東盟電網(wǎng)系統(tǒng)提供穩(wěn)定電力,與此同時(shí)還將減少整體二氧化碳排放。
不同區(qū)域優(yōu)化電源組合也將進(jìn)一步減少成本和二氧化碳排放。西北部地區(qū)(緬甸)豐富的潛在水資源既足以滿足本國(guó)電力需求,還能通過(guò)跨境互聯(lián)出口到東盟其他國(guó)家,為東盟帶來(lái)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
協(xié)調(diào)區(qū)域電力系統(tǒng)規(guī)劃可促進(jìn)通過(guò)潛在的跨境互聯(lián)項(xiàng)目連接低成本低排放資源,確??韶?fù)擔(dān)得起、可靠、可持續(xù)的電力供應(yīng)。這對(duì)于在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加強(qiáng)東盟國(guó)家貿(mào)易安排和實(shí)體電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施意義重大。