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有效容量體系及統(tǒng)一容量電價機(jī)制
電力系統(tǒng)是推動能源革命、實現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)的核心載體。在 “十五五” 規(guī)劃制定的關(guān)鍵節(jié)點,新型電力系統(tǒng)的建設(shè)需主動適應(yīng)綠色低碳轉(zhuǎn)型的要求,推動能源結(jié)構(gòu)從化石能源向新能源為主體轉(zhuǎn)變。但是,轉(zhuǎn)型過程中面臨的結(jié)構(gòu)性風(fēng)險日益凸顯,突出表現(xiàn)為新能源的不穩(wěn)定性與負(fù)荷增長的不確定性相互交織、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足,需以新理念、新機(jī)制保障能源安全,推動低碳轉(zhuǎn)型。在此背景下,構(gòu)建科學(xué)合理的電力有效容量體系及統(tǒng)一容量電價機(jī)制,將成為化解轉(zhuǎn)型風(fēng)險、保障新型電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。
Part.1
構(gòu)建電力有效容量體系的必要性和可行性
(一)現(xiàn)實必要性
當(dāng)前及未來一段時期,電力系統(tǒng)面臨的突出挑戰(zhàn)在于供需兩側(cè)的不確定性持續(xù)增強(qiáng),傳統(tǒng)“以裝機(jī)總量定供應(yīng)”、“源隨荷動”的模式已難以適應(yīng)發(fā)展需求,單純依靠擴(kuò)大裝機(jī)總量來應(yīng)對不確定性已難以為繼,必須平衡好保安全的高投入與新增資產(chǎn)低效率的關(guān)系,以科學(xué)的充裕性規(guī)劃應(yīng)對不確定性。而合理的充裕度需要在保障供應(yīng)、控制成本、推動轉(zhuǎn)型之間尋求精準(zhǔn)平衡,這就要求我們突破傳統(tǒng)思維,構(gòu)建以 “有效容量” 為核心的電力規(guī)劃與管理體系。
(二)實施路徑與可行性
化解供需不確定性風(fēng)險、構(gòu)建有效容量體系,需聚焦 “預(yù)判 - 配置 - 調(diào)節(jié)” 三大環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力。
其一,補(bǔ)強(qiáng)新能源與新增負(fù)荷的分析預(yù)判能力。精準(zhǔn)預(yù)測是電力供需平衡的前提,需整合氣象、新能源出力、經(jīng)濟(jì)運行、負(fù)荷增長等多維度數(shù)據(jù),依托大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)構(gòu)建融合預(yù)測模型,實現(xiàn)對“能源家底”的精準(zhǔn)掌握,為電力規(guī)劃與調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。
其二,全面挖掘靈活調(diào)節(jié)性資源。調(diào)節(jié)性資源是平抑新能源波動、應(yīng)對負(fù)荷峰谷差的核心手段。電源側(cè)需推動煤電機(jī)組靈活性改造以提升調(diào)峰能力,發(fā)揮氣電、抽水蓄能啟停迅速的調(diào)節(jié)優(yōu)勢;用戶側(cè)應(yīng)大力發(fā)展虛擬電廠,聚合工商業(yè)、居民用戶的可調(diào)節(jié)負(fù)荷(如空調(diào)、充電樁、熱泵等),實現(xiàn)“源網(wǎng)荷”互動;同時,新型儲能(鋰電池等)作為重要補(bǔ)充,其成本持續(xù)下降(按當(dāng)前技術(shù)水平測算,容量補(bǔ)償成本約180元/千瓦·年,遠(yuǎn)低于抽水蓄能的600元/千瓦·年、煤電的330元/千瓦·年),已具備規(guī)模化應(yīng)用潛力。此外,需求側(cè)響應(yīng)、車網(wǎng)互動(V2G)、電解制氫等資源雖成本更低(<10元/千瓦·年),但受技術(shù)與政策限制,短期內(nèi)難以大規(guī)模發(fā)展。
其三,優(yōu)化有效容量配置路徑。電力規(guī)劃需打破“唯裝機(jī)論”思維,通過建立經(jīng)濟(jì)性評估模型,綜合投資、運行、環(huán)境效益等因素,在新能源、傳統(tǒng)電源、新型儲能、用戶側(cè)調(diào)節(jié)資源等多選項中優(yōu)化配置,確定“源網(wǎng)荷儲”組合的最優(yōu)解,提升有效容量的性價比。
盡管當(dāng)前在上述三大環(huán)節(jié)中已有初步探索成果,但我國有效容量建設(shè)仍在以下方面有待提升:
一是跨區(qū)域預(yù)測協(xié)同機(jī)制尚未建立,新能源出力 “時空錯配” 問題突出;二是用戶側(cè)資源聚合效率不足,虛擬電廠運營和交易模式仍需完善;三是有效容量的評估與配置機(jī)制缺失,部分地區(qū)仍存在 “重裝機(jī)、輕實效” 的規(guī)劃傾向,導(dǎo)致“裝機(jī)過剩但頂峰能力不足”的矛盾。
根據(jù)初步建模測算,火電的有效容量系數(shù)最高(調(diào)節(jié)性煤電約0.85-0.95),儲能次之(抽水蓄能約0.7-0.9,鋰電池儲能約0.5-0.7),風(fēng)電較低(陸上約0.2-0.35,海上約0.3-0.45),光伏發(fā)電最低(西北光照資源區(qū)約0.15-0.25,中東部地區(qū)約0.08-0.15)。以目前全國電力裝機(jī)容量約37億千瓦、年最高負(fù)荷約15億千瓦為例,從總量看冗余度較高,但通過有效容量分析可發(fā)現(xiàn),新能源裝機(jī)在高峰時段出力不足,部分煤電機(jī)組因環(huán)?;蚪?jīng)濟(jì)性限制無法滿發(fā),實際有效容量遠(yuǎn)低于裝機(jī)總量。
為此,建議在 “十五五” 規(guī)劃中明確引入 “有效容量” 指標(biāo),科學(xué)衡量不同電源、調(diào)節(jié)資源在電力系統(tǒng)保供和穩(wěn)定運行中的實際價值。例如,通過量化分析新能源在用電高峰時段的出力概率,確定其有效容量系數(shù);評估煤電機(jī)組的調(diào)峰響應(yīng)速度和持續(xù)能力,明確其在有效容量體系中的定位。同時,未來可進(jìn)一步將容量價值與輔助服務(wù)、碳減排(綠證)的價值統(tǒng)籌考慮,構(gòu)建“綜合有效容量”體系。將新能源綠色低碳的環(huán)保價值計入,與火電等靈活性資源托底保安全的調(diào)節(jié)價值一體化設(shè)計、相得益彰,作為制定電力規(guī)劃和電力市場競爭規(guī)則的重要依據(jù)。總之,通過 “有效容量” 指標(biāo)的設(shè)計和引導(dǎo),推動電力規(guī)劃從 “重總量” 向 “重質(zhì)量” 轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)各類電源和調(diào)節(jié)資源在新型電力系統(tǒng)中“各盡其能、各得其所”。
Part.2
建立統(tǒng)一容量電價機(jī)制的緊迫性及實施步驟
(一)必要性與緊迫性
2021 年以來,國家層面陸續(xù)出臺抽水蓄能、煤電容量電價政策,明確了為容量服務(wù)付費的基本導(dǎo)向。部分地區(qū)也結(jié)合實際探索出臺了氣電、獨立儲能容量補(bǔ)償政策,體現(xiàn)調(diào)節(jié)資源容量價值的價格體系已初具雛形。
但從長遠(yuǎn)來看,現(xiàn)行容量電價機(jī)制仍在以下方面有待提升:一是覆蓋范圍不全面,新型儲能、虛擬電廠等新型調(diào)節(jié)資源尚未納入,其容量價值難以得到有效體現(xiàn);二是價格形成機(jī)制不統(tǒng)一,不同類型調(diào)節(jié)資源的容量電價核算標(biāo)準(zhǔn)、定價方式存在差異,導(dǎo)致競爭不公平;三是與新能源發(fā)展的適配性不足。隨著新能源逐步成為主體電源,電力系統(tǒng)對 “備份” 容量的需求大幅增加,而現(xiàn)有機(jī)制難以引導(dǎo)足夠的調(diào)節(jié)資源與新能源規(guī)模相匹配。若不盡快建立統(tǒng)一容量電價機(jī)制,將導(dǎo)致調(diào)節(jié)資源投資回報缺乏保障,抑制社會資本參與積極性,先進(jìn)的調(diào)節(jié)技術(shù)和資源得不到充分挖掘利用,進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,制約綠色低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程。
(二)實施步驟
建立統(tǒng)一容量電價機(jī)制是一項系統(tǒng)工程,需遵循 “頂層設(shè)計、循序漸進(jìn)” 的原則,分階段、有步驟地開展。
第一步,整合現(xiàn)有政策,統(tǒng)一容量電價核算標(biāo)準(zhǔn)。在總結(jié)抽水蓄能、煤電、氣電、獨立儲能容量電價政策實施經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,制定全國統(tǒng)一的容量電價核算框架,明確容量成本的構(gòu)成范圍、定價原則和分?jǐn)偡绞健Mㄟ^統(tǒng)一核算標(biāo)準(zhǔn),消除不同類型調(diào)節(jié)資源之間的價格壁壘,實現(xiàn) “同網(wǎng)同質(zhì)同價”。實行統(tǒng)一容量電價后,誰的容量成本更低,誰將有更大的競爭力,也將獲得更多的市場份額,體現(xiàn)了優(yōu)勝劣汰的市場法則。
第二步,擴(kuò)大覆蓋范圍,將各類調(diào)節(jié)資源納入統(tǒng)一機(jī)制。在統(tǒng)一核算標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,逐步將新型儲能、虛擬電廠、用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷等新型調(diào)節(jié)資源納入容量電價體系,明確其容量價值的衡量方式和定價規(guī)則。例如,對于新型儲能,根據(jù)其在高峰時段的放電能力、時長和響應(yīng)速度,確定有效容量系數(shù),按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)享受容量電價,甘肅省近期出臺的政策就體現(xiàn)了此原則;對于虛擬電廠,依據(jù)其聚合的調(diào)節(jié)資源規(guī)模和實際發(fā)揮的保供作用,核算容量價值并給予相應(yīng)回報。通過全面覆蓋,調(diào)動各類市場主體參與電力保供和調(diào)節(jié)的積極性,形成多元化的有效容量供給體系。
第三步,建立容量市場,由競爭形成統(tǒng)一價格水平。借鑒國際經(jīng)驗,在統(tǒng)一容量電價機(jī)制運行成熟后,逐步引入市場競爭機(jī)制,建立區(qū)域性或全國性容量市場。通過容量拍賣、長期合約等方式,讓發(fā)電企業(yè)、儲能運營商、虛擬電廠等市場主體公平競爭容量合約,由市場供求關(guān)系形成統(tǒng)一的容量價格水平。同時,容量市場可與電量市場協(xié)同運行,形成 “電量電價反映實時供需、容量電價保障長期保供” 的電力市場體系,提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。
在推進(jìn)統(tǒng)一容量電價機(jī)制的過程中,需妥善處理容量費用疏導(dǎo)問題,確保機(jī)制可持續(xù)。要嚴(yán)格遵循 “誰受益、誰承擔(dān)” 的原則,合理分?jǐn)側(cè)萘抠M用??砂凑肇?fù)荷特性、電壓等級等因素,制定差異化的分?jǐn)倶?biāo)準(zhǔn),如高耗能用戶、高峰時段用電大戶承擔(dān)更高比例的容量費用,引導(dǎo)優(yōu)化用電行為。同時,建立容量費用動態(tài)調(diào)整機(jī)制,根據(jù)電力市場運行情況、成本變化等因素及時調(diào)整分?jǐn)偙壤?,確保費用疏導(dǎo)公平合理。
構(gòu)建電力有效容量體系與統(tǒng)一容量電價機(jī)制,是“十五五”期間新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“牛鼻子”工程。通過有效容量的科學(xué)界定與優(yōu)化配置,可破解 “裝機(jī)冗余與供應(yīng)緊張并存” 的矛盾;通過統(tǒng)一容量電價的機(jī)制創(chuàng)新,能激活各類調(diào)節(jié)資源的參與活力。兩大機(jī)制協(xié)同發(fā)力,將實現(xiàn)能源安全與綠色低碳的統(tǒng)籌兼顧,為我國經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展提供堅實的電力保障。