澳大利亞擁有世界一流的風(fēng)、光資源，對(duì)于可再生能源項(xiàng)目開發(fā)投資具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。加上澳大利亞多年來穩(wěn)定的政商環(huán)境，其可再生能源投資市場(chǎng)一直備受世界各國電力投資企業(yè)的青睞。當(dāng)前澳大利亞國家電力市場(chǎng)正處于由傳統(tǒng)能源向清潔能源轉(zhuǎn)型期，澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營機(jī)構(gòu)（AEMO）預(yù)測(cè)未來20年將有15吉瓦大型燃煤電站因機(jī)組老化退出國家電力市場(chǎng)，同期需要新增約26吉瓦大型風(fēng)電或光伏項(xiàng)目來滿足未來電力需求。AEMO在各州規(guī)劃了可再生能源發(fā)展區(qū)，并制定了短、中、長(zhǎng)期電網(wǎng)升級(jí)規(guī)劃，以支持可再生能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在新冠疫情大流行的背景下，可再生能源行業(yè)將成為澳大利亞重振經(jīng)濟(jì)、刺激就業(yè)的主要驅(qū)動(dòng)力之一，其投資市場(chǎng)發(fā)展前景非常樂觀。
需重點(diǎn)關(guān)注的并網(wǎng)技術(shù)因素
輸電阻塞和限電
當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中某處電纜或變壓器等達(dá)到其設(shè)計(jì)極限或者出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其無法承載更多電流，就會(huì)出現(xiàn)輸電阻塞，造成當(dāng)?shù)匕l(fā)電機(jī)組不能滿功率發(fā)電，機(jī)組也就受到了限電。
除了由于突發(fā)性故障引起的短暫限電以外，長(zhǎng)期限電主要是因?yàn)殡娋W(wǎng)的輸電能力受到電網(wǎng)部件的物理?xiàng)l件限制。為了維護(hù)電網(wǎng)安全性和可靠性，電網(wǎng)公司會(huì)給電網(wǎng)設(shè)施工況設(shè)置安全系數(shù)。電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施在這些物理限制和安全設(shè)定下，能承載電力的最大值，稱為輸電容量限制。AEMO和電力公司需把輸送電力控制在允許的輸送容量限制范圍內(nèi)，否則將對(duì)電網(wǎng)設(shè)施造成損害，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)局部或大規(guī)模停電。
解決電網(wǎng)擁堵的根本方法是對(duì)電網(wǎng)設(shè)施（電纜、變壓器以及保護(hù)和控制設(shè)備等）進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)容，降低電網(wǎng)擁堵發(fā)生的概率，從而降低限電風(fēng)險(xiǎn)。但是對(duì)電網(wǎng)升級(jí)改造需要大量的資金投入和耗時(shí)的行政審批，如果升級(jí)改造電網(wǎng)的成本遠(yuǎn)超過限電成本的話，從短期來說，對(duì)發(fā)電單位限電就成為AEMO不得已而采取的暫時(shí)性措施。
電網(wǎng)系統(tǒng)強(qiáng)度
電網(wǎng)系統(tǒng)強(qiáng)度是電力系統(tǒng)的固有特性，是電網(wǎng)在合理的運(yùn)行條件下衡量電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要參數(shù)之一。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)電壓會(huì)突然降低，發(fā)電機(jī)組為了恢復(fù)正常工況會(huì)向電網(wǎng)發(fā)出很高的故障電流。國家電網(wǎng)中某個(gè)區(qū)域的電網(wǎng)系統(tǒng)強(qiáng)度通常由該地區(qū)電網(wǎng)可承受故障電流值來判斷。能承受較高故障電流的區(qū)域其電網(wǎng)系統(tǒng)強(qiáng)度較高，反之，其電網(wǎng)系統(tǒng)強(qiáng)度就偏弱。
燃煤、燃?xì)饣蛩﹄娬臼褂脺u輪機(jī)械帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī)組發(fā)電，由于旋轉(zhuǎn)部件的慣性作用，其起停機(jī)需要一定的時(shí)間，該起停機(jī)時(shí)間間隔正好讓機(jī)組能在電網(wǎng)故障瞬間保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為電網(wǎng)正常工況和故障工況切換提供緩沖和支撐作用。這種緩沖和支撐作用稱為電力系統(tǒng)的慣量。以風(fēng)電和光伏為主的可再生能源發(fā)電機(jī)組通常由電力電子技術(shù)為核心的逆變器構(gòu)成，由于缺乏旋轉(zhuǎn)部件帶來的緩沖作用，其對(duì)電網(wǎng)瞬時(shí)故障不能起到穩(wěn)定性的支持作用。
如果一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的同步發(fā)電機(jī)組相對(duì)較多，該區(qū)域電網(wǎng)往往能承受較高的故障電流，在各種瞬時(shí)電網(wǎng)故障情況下也能保持較高的穩(wěn)定性，該區(qū)域的電網(wǎng)強(qiáng)度就會(huì)較高。
相反，如果一個(gè)區(qū)域并網(wǎng)機(jī)組以電力電子逆變器技術(shù)為主，并且距離大型同步發(fā)電機(jī)組較遠(yuǎn)，那么這個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的強(qiáng)度就會(huì)偏弱。電網(wǎng)強(qiáng)度偏低的區(qū)域會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)在正常和故障工況切換情況下電壓波動(dòng)性偏高，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)逆變器機(jī)組停機(jī)頻率增加，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的安全性和可靠性造成影響。
輸電邊際損耗系數(shù)
在電力輸送過程中，由于輸電線電阻等物理因素會(huì)導(dǎo)致電力有所損耗。輸電邊際損耗系數(shù)（Marginal Loss Factor，MLF）反映了電力在電網(wǎng)系統(tǒng)輸送過程中的損耗量。在輸電網(wǎng)絡(luò)中，部分主要的區(qū)域中心點(diǎn)被定義為區(qū)域參照點(diǎn)，區(qū)域參照點(diǎn)MLF值默認(rèn)為1。某個(gè)發(fā)電項(xiàng)目的MLF值代表1兆瓦基數(shù)的電力從機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)傳輸?shù)絽^(qū)域參照點(diǎn)產(chǎn)生的損耗水平。MLF的取值因電站位置而異，AEMO通過向發(fā)電機(jī)組發(fā)出地理位置信號(hào)，計(jì)算出電站與區(qū)域參照點(diǎn)之間的距離作為計(jì)算依據(jù)。機(jī)組電力從并網(wǎng)點(diǎn)傳輸?shù)絽^(qū)域參照點(diǎn)的損耗越多，AEMO計(jì)算出MLF值越低。相反，傳輸損耗越低，則MLF值較高。
為了便于國家電力市場(chǎng)對(duì)電力進(jìn)行調(diào)度和結(jié)算，并網(wǎng)點(diǎn)的電價(jià)等于區(qū)域電價(jià)乘以其MLF值。大型可再生能源綠證的計(jì)算和認(rèn)證是以折算MLF值后的發(fā)電量為計(jì)算基準(zhǔn)。因此，MLF值不但影響可再生能源發(fā)電企業(yè)交易電量的計(jì)算，而且還影響其綠證數(shù)量的計(jì)算。
每年4月，AEMO會(huì)根據(jù)國家電力法規(guī)要求對(duì)MLF值進(jìn)行重新計(jì)算發(fā)布，并于當(dāng)年7月開始執(zhí)行。AEMO會(huì)綜合考慮下一財(cái)年電力需求和電力調(diào)度規(guī)劃，以及電力輸送路徑和輸送電力損耗等情況，計(jì)算得出下一財(cái)年的MLF值。由于MLF的計(jì)算受到電力輸送路徑、潮流流向等因素影響，如果某個(gè)地區(qū)短期內(nèi)新增很多電站，將導(dǎo)致電力輸送路徑和調(diào)度規(guī)劃改變，MLF的計(jì)算結(jié)果也將有所變化。
建議及應(yīng)對(duì)措施
積極關(guān)注澳大利亞電網(wǎng)規(guī)劃
2019年以來AEMO和業(yè)界各方進(jìn)行多輪咨詢后，于2020年7月發(fā)布了《國家電網(wǎng)整合規(guī)劃報(bào)告》。AEMO預(yù)測(cè)未來20年國家電力市場(chǎng)需要新增的各種技術(shù)類型發(fā)電機(jī)組規(guī)模，結(jié)合風(fēng)、光資源分布情況，擬定了各州最有前景的新能源發(fā)展區(qū)域。同時(shí)，采用電力系統(tǒng)模型和工程分析方法得出國家電網(wǎng)輸電線路系統(tǒng)升級(jí)的需求，為新建機(jī)組提供經(jīng)濟(jì)有效的市場(chǎng)準(zhǔn)入條件，以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。該報(bào)告展現(xiàn)了國家網(wǎng)絡(luò)短期、中期和長(zhǎng)期最優(yōu)化的發(fā)展規(guī)劃，清晰描繪了國家電力市場(chǎng)未來20年的發(fā)展藍(lán)圖。
投資人應(yīng)重點(diǎn)參考ISP報(bào)告短中期電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合AEMO和各州電網(wǎng)公司每年發(fā)布的電網(wǎng)計(jì)劃報(bào)告，密切注意各州電網(wǎng)升級(jí)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，并制定相應(yīng)的開發(fā)和投資策略。
客觀評(píng)估并網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)
澳大利亞可再生能源行業(yè)經(jīng)歷過去幾年的快速擴(kuò)張，已經(jīng)暴露出部分電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施落后、并網(wǎng)審批資源不足等問題，優(yōu)質(zhì)并網(wǎng)資源更加緊俏。當(dāng)前多變的市場(chǎng)環(huán)境對(duì)投資人的技術(shù)管理能力要求更高，需要投資人對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)有更加科學(xué)和客觀的評(píng)估。
從2018年以來，國家電力市場(chǎng)中可再生能源項(xiàng)目的MLF值呈明顯的下降趨勢(shì)（見圖3）。AEMO對(duì)國家電網(wǎng)整體電網(wǎng)強(qiáng)度在未來20年變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，其中昆州東南部的電網(wǎng)強(qiáng)度將在未來5～10年出項(xiàng)明顯下降，到了2030年左右才會(huì)隨著電網(wǎng)的升級(jí)得到改善。
在項(xiàng)目評(píng)估階段，投資人需要對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)MLF以及電網(wǎng)擁堵和限電風(fēng)險(xiǎn)作出客觀預(yù)測(cè)。同時(shí)需要和AEMO核實(shí)是否有額外并網(wǎng)技術(shù)要求，是否需要加裝諧波濾波設(shè)備、無功補(bǔ)償設(shè)備和同步調(diào)相機(jī)等額外設(shè)備。如果并網(wǎng)報(bào)告指出并網(wǎng)點(diǎn)輸電容量不足或者電網(wǎng)強(qiáng)度較弱，投資人需要對(duì)并網(wǎng)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)研評(píng)估，把額外的并網(wǎng)費(fèi)用納入財(cái)務(wù)模型中，確保測(cè)算結(jié)果能滿足預(yù)期收益率。由于財(cái)務(wù)測(cè)算結(jié)果對(duì)以上假設(shè)參數(shù)非常敏感，投資人對(duì)于這些參數(shù)取值判斷需要盡量保守、客觀和謹(jǐn)慎，在實(shí)質(zhì)投資前盡可能地排除重大技術(shù)商務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。
合理加裝輔助設(shè)備
由于輸電網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的資本投入很高，而且需要經(jīng)過嚴(yán)格的投資審批、環(huán)評(píng)和規(guī)劃審批，因此AMEO制定的中短期電網(wǎng)升級(jí)需要5～10年才有可能完成。在當(dāng)前電網(wǎng)設(shè)施升級(jí)相對(duì)滯后的情況下，可以預(yù)見大部分新項(xiàng)目并網(wǎng)點(diǎn)將出現(xiàn)或多或少額外并網(wǎng)技術(shù)要求。如果并網(wǎng)點(diǎn)電網(wǎng)強(qiáng)度較弱，并網(wǎng)技術(shù)顧問可以在建模時(shí)考慮通過調(diào)整優(yōu)化逆變器技術(shù)參數(shù)來提高并網(wǎng)技術(shù)穩(wěn)定性或者加裝同步調(diào)相器等輔助設(shè)施來提高電網(wǎng)強(qiáng)度以滿足并網(wǎng)技術(shù)要求。在當(dāng)前并網(wǎng)流程緩慢的情況下，在確保測(cè)算結(jié)果能滿足預(yù)期收益率的前提下，通過主動(dòng)加裝輔助設(shè)施來滿足并網(wǎng)要求，加快并網(wǎng)流程進(jìn)度，并降低未來受到限電的風(fēng)險(xiǎn)，不失為一種以退為進(jìn)的策略。
結(jié) 語
澳大利亞國家電力市場(chǎng)經(jīng)過20多年的發(fā)展，擁有健全的電力法規(guī)和監(jiān)管制度，為各參與方提供了自由、公平的市場(chǎng)環(huán)境。隨著澳大利亞國家電力市場(chǎng)現(xiàn)貨電力交易價(jià)格以及大型綠證價(jià)格在2015~2017年節(jié)節(jié)攀升，澳大利亞可再生能源項(xiàng)目在2017年之后進(jìn)入了高速增長(zhǎng)期。
為了避免新并網(wǎng)機(jī)組對(duì)國家電網(wǎng)帶來負(fù)面沖擊，AEMO對(duì)新的并網(wǎng)申請(qǐng)將采用更嚴(yán)格規(guī)范的技術(shù)要求和流程管理。愈趨嚴(yán)格的并網(wǎng)要求體現(xiàn)出澳大利亞國家電力市場(chǎng)逐漸從相對(duì)無序的快速增長(zhǎng)期逐步進(jìn)入規(guī)范的穩(wěn)定增長(zhǎng)期。對(duì)于投資人來說，一個(gè)項(xiàng)目能經(jīng)過嚴(yán)格技術(shù)審核，完成并網(wǎng)流程并成功實(shí)現(xiàn)全容量發(fā)電，后續(xù)限電等風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)相應(yīng)降低。投資人在開發(fā)投資前期應(yīng)采取科學(xué)有效的方法管控并網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)密切關(guān)注各州電網(wǎng)升級(jí)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，在國家電力市場(chǎng)的投資做到順勢(shì)而為、有的放矢和事半功倍。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2020年11期，作者供職于中國電建集團(tuán)海外投資有限公司
