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多地“拉閘限電”背后:是中國電力系統結構性矛盾尚未解決

作者:中國儲能網新聞中心 來源:界面新聞 發布時間:2021-01-05 瀏覽:
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文| 袁家海  華北電力大學經濟與管理學院教授

入冬以來,湖南、江西等地采取了有序用電措施,這是電力供給側與需求側多重因素疊加的共同結果,也充分暴露出中國電力系統在應對短時尖峰電力需求時能力不足的短板。

表面看,供給側影響因素是部分火電機組停運、可再生能源發電減少、外來電不足;需求側影響因素是社會生產用電明顯增長、民生取暖需求增加。

但夏季高溫、冬季嚴寒時出現的電力缺口問題的本質,是中國電力系統結構性矛盾尚未解決,電力供需缺乏靈活響應能力。

在需求側,三產和居民用電比重提高使得用電負荷呈現尖峰化、雙峰化,短時高負荷需求的情況頻繁出現;在供給側,風電和光伏發電發展迅速,需要常規電源提供靈活性服務來平抑其波動性與隨機性。

電力供、需雙側均發生重大變化而出現的電力缺口,與過去電力供給小于需求的普遍缺電情況有很大不同。不能再沿用過去單純新建電源的方式來解決,尤其是當前煤電機組利用率普遍偏低的情況下,繼續新建煤電機組提升的是電力系統基礎供電能力,而非尖峰保障能力,還會加重電力系統的容量冗余。

解決現階段有序用電問題,需要從電力系統整體角度出發,明確各類電力資源的功能定位、資源經濟組合,優化電力供應結構,提升電力系統靈活性。

具體來講,要采用源網荷儲綜合資源規劃理念,利用需求響應等手段降低負荷平衡條件,設定“近期3%、中期5%以上”的最大負荷削減目標,減少不必要的電源建設、降低供電成本。

高效大容量煤電機組作為基荷電源,亞臨界機組要加快深調改造和熱電解耦,滿足電力系統靈活調節需求。熱電解耦,指的是實現電、熱負荷相互轉移。

此外,部分老舊小機組戰略備用應對短時用電需求畸高、可再生能源出力不足等情況;適當補充天然氣尖峰機組;建立更好的電網互濟機制等。

提高國內電力安全保障能力,還需要政策規劃和市場競爭的共同作用。

政策規劃做好宏觀發展導向,如需求預測、電源結構;市場競爭則引導電力資源的功能定位,實現節能降費。

中國持續提升電力系統的多元化、清潔化和靈活性,但政策支持的紅利效果消退,標桿電價終結、新能源補貼退坡、靈活性改造緩慢等,標志著“安全、高效、清潔、低碳”的電力系統轉型要步入“后期靠市場”的階段。

電價是電力市場的核心要素,是市場發揮激勵引導作用的主要工具??梢哉f,中國電力市場化改革是圍繞電價機制展開的。

以現貨市場為例,在缺乏足夠高昂、敏感的電價激勵的情況下,基荷電源可以獲得較高的利用小時數,其發電成本往往低于所給的電價,度電利潤較小但總體盈利空間依然很可觀。而尖峰資源利用小時數低、度電成本高,難以獲得合理回報,缺乏投資吸引力,從而出現了基荷電源過多、尖峰資源不足的情況。

現貨市場的長遠目標是,建立起反映電能時間和空間價值的合理的實時電價機制,引導供需雙側的資源來調節電力平衡。

在電能的時間價值方面,在用電緊張的負荷峰段,以高電價引導需求側減少用電降低成本、吸引發電側提高機組出力增加收益;用電充裕的負荷谷段,以低電價引導需求側增加用電獲取紅利、引導發電側降低機組出力減少損失,從而實現需求側削峰填谷和發電側調峰服務。

在電能的空間價值方面,區域電價差可以引導電力的空間流動,西部豐富的低成本電力資源流向高電價的東部地區,緩解區域間資源與需求的不匹配問題。

風電和光伏發電的技術特性、用電負荷尖峰化,均對靈活性資源有很高的要求,需盡快完善輔助服務市場機制、豐富輔助服務產品品種,例如增加爬坡類、系統慣性等產品,以提升電力系統快速爬坡和響應的能力。

輔助服務作為一種公共電力產品,應將其成本分攤至電力系統中從發電側到用戶側的所有主體。

當前,由于中國電價機制基礎的特殊性,試行的輔助服務機制僅是在發電側解決輔助服務公平性問題,費用分攤暫時由發電企業承擔,未傳導到終端用戶,這是不合理的。

此外,發電商在進行市場決策時,其中一種選擇是同時參與現貨市場和輔助服務市場,這使得輔助服務產品的定價和調度與現貨市場一起進行。如果兩個市場不發生聯動耦合,輔助服務產品的價值就無從發現,難以激發資源提供輔助服務的積極性。

未來市場環境下,輔助服務成本應通過用戶疏導,但這并不意味著用戶電價會上漲。原因在于,更有效率的輔助服務市場機制與現貨市場聯合優化出清,可以影響發電和調度,提升電力系統的總體利用率,釋放成本紅利,部分抵消輔助服務成本對終端電價的影響甚至存有繼續降價的可能。

容量市場作為現貨市場和輔助服務市場的有力補充,也應得到重視。

高比例可再生能源發展和用電負荷尖峰化,對電力系統的備用容量充裕度有高要求。但單一電量市場的邊際報價,往往無法激勵充足的發電投資來確保資源充裕性,特別是在當市場最高限價被各種政治因素所限而被人為壓低的情況下。

因此,需要引入容量機制,以確保發電商能夠收回固定成本,尤其是確保尖峰電力資源的經濟性。2020年,山東和廣東現貨市場試點已出臺容量補償機制,根據機組有效容量來分配容量電費。

需要指出的是,容量機制不是存量過?;虻托弘姍C組的“虧損補償”機制,而是對滿足電力資源充裕度所必需資源的公平且有效的經濟激勵機制。

短期看,以戰略備用為代表的目標容量機制適用于中國電力市場,這是由于中國目前電力總體供大于求,存在大量老舊機組,戰略備用容量機制可以作為老舊機組退出電量市場的合理路徑,也能應對快速增長的負荷需求。

長期看,全市場容量機制更適應于中國較為復雜的電力市場。較之于行政管控,發揮市場競爭在引導發電容量投資、優化資源配置方面的作用,更好推動容量市場的平穩有序發展,幫助形成健全合理的電力市場。

中國電力市場化改革正處于試點階段,現貨市場、輔助服務市場和容量市場的三市場組合的基本架構雛形已經顯現。

未來電力市場機制進一步完善后,現貨市場將確?;呻娫从谐渥愕陌l電空間,降低平均發電成本;輔助服務市場給予提供靈活性服務的市場主體合理回報,消納更多的可再生能源,適應用電負荷的巨大波動;容量市場為提供有效容量的資源設定固定成本回收機制,保障電力資源的充裕度、引導投資。

現貨市場、輔助服務市場和容量市場的協作運行,將共同為電力供需平衡提供引導信號,提升電力系統的安全供應能力。

關鍵字:電力市場

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