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關于我國可再生能源消納機制分析與探討

2020-09-22 17:40:15 來源:中國電力

編者按:國網能源院電網發展綜合研究所主要聚焦于電網發展規劃與投資政策、智能電網政策與效益、電網精準投資策略、電網投資效益評價與項目后評價等領域,從理論方法、政策機制、發展規劃等方面開展研究,實現從理論研究到落地應用的貫通。本專欄將圍繞電網發展規劃關鍵問題,從理論研究、政策解讀、理念探討和典型實踐等方面展開,結合相關成果和研究思考與讀者進行交流分享。

(來源:微信公眾號“中國電力” ID:ELECTRIC-POWER 作者:國網能源院電網發展綜合研究所 曹子健、韓新陽)

文章導讀:今年3月,國家發改委和能源局聯合印發了《省級可再生能源電力消納保障實施方案編制大綱的通知》,規定了省級行政區域內承擔可再生能源電力消納責任的市場主體,對消納責任的履行、考核、任務分工等內容也做了詳細說明,為各省制定可再生能源電力消納方案提供了參考,標志著我國可再生能源消納機制將進入落地執行階段。本文對我國可再生能源電力消納機制出臺的背景以及消納機制的特點進行分析,并從面臨挑戰的角度,針對如何完善消納機制提出相關建議。

一、消納機制出臺的背景

近年來,在能源革命戰略的指引下,我國可再生能源保持快速發展態勢。截至2019年底,全國可再生能源發電裝機達7.94億千瓦,年發電量達2.04萬億千瓦時,兩項指標近五年的平均增速分別為13.1%和11.2%。為促進可再生能源消納,國家出臺了一系列措施,棄電率逐步下降。2019年全國可再生能源棄電量約515億千瓦時,比上年下降約395億千瓦時,“三棄”(棄風、棄光、棄水)現象雖有所好轉,但依然相當于舍棄了超過1/2個三峽電站的發電量(2019年三峽電站發電量為968.8億千瓦時),仍有相當大的提升空間,且隨著可再生能源滲透率的提高,消納壓力將進一步凸顯。隨著未來幾年風電、光伏平價上網的推廣和補貼的退出,如何從機制上保證可再生能源發電長期穩定發展也面臨挑戰。

為解決可再生能源發展面臨的問題,2019年5月,國家發改委印發《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》(以下簡稱《通知》),明確了按照“規劃導向,分區設定”的原則來確定各省可再生能源電力消納責任權重,即可再生能源電量占全社會用電量的比重,并且根據重大可再生能源項目和輸電通道建設情況按年度動態調整。省級能源主管部門按照“區域統籌,保障落實”的原則,將所需消納的可再生能源電量分解至區域內的售電公司和電力用戶,并監督考核其完成情況。今年3月印發的《省級可再生能源電力消納保障實施方案編制大綱的通知》(以下簡稱《大綱》)進一步明確了管理機制和任務分工,并為省級能源主管部門編制本地區的具體保障實施方案提供了參考模板。《通知》明確了可再生能源電力消納保障機制的整體思路,《大綱》進一步對保障機制的落地實施和各省的大綱編制提供了參考,兩者一脈相承,共同建立了促進可再生能源消納的長效機制,有利于調動全社會力量共同推動可再生能源的開發與利用。

二、可再生能源電力消納保障機制分析

《通知》和《大綱》共同確立的可再生能源電力消納保障機制可以從市場主體的劃分、消納責任權重的分配、消納責任的履行方式以及可再生能源電力消納的組織四個方面來分析。

從承擔可再生能源電力消納責任的市場主體來看,可以分為兩類。第一類市場主體包含省級電網企業、省屬地方電網企業、各類直接向電力用戶供(售)電的企業、獨立售電公司以及擁有配電網運營權的售電公司。無論是電網企業,還是售電企業,都是承擔一個批發轉零售的角色,并不直接消耗電力。但是接受電網企業和售電企業供(售)電服務的電力零售用戶并沒有能力選擇自己所用電量的電源構成,所以由第一類市場主體作為代理通過購買可再生能源電力來完成消納責任。第二類市場主體包含通過電力批發市場購電的電力用戶和擁有自備電廠的企業,這類市場主體有能力自己選擇用電來源,從而可以主動地完成消納責任。按照如此劃分,既考慮了我國當前電力體制的實際情況,同時也實現了由全社會電力用戶共同承擔可再生能源電力消納的效果,體現了消納機制的公平性。

從可再生能源電力消納責任權重分配來看,可以分為兩個指標和兩個層次。兩個指標是指“總量消納責任權重”和“非水電消納責任權重”兩個指標,主要是考慮到水電受年份來水量影響波動較大,避免對風電、光伏等非水可再生能源電力消納造成影響。兩個層次是指首先在省級行政區域這個層次確定消納責任權重,然后在區域內各個市場主體之間進行分配。省級行政區域消納責任權重主要是根據區域內生產的可再生能源電力、區域外可再生能源電力凈輸入量,以及全社會總用電量的預測值來確定當年應達到的可再生能源電量比重,然后再根據各市場主體的實際售電量或用電量進行分配。從《大綱》給出的方案編制模板來看,各省可以對電網企業、售電企業、通過電力市場購電的用戶以及擁有自備電廠的企業制定不同的消納責任權重。因為不同市場主體購買可再生能源電力的能力有所不同,例如電網企業由于承擔著全額收購可再生能源保障性年利用小時數內發電量的責任,而通過市場化購電的用電企業只能購買可再生能源保障性收購電量以外的市場交易電量,有可能導致不同市場主體承擔不同的消納責任權重。當然,實際情況還需各省級能源主管部門結合自身特點在本省的實施方案中加以明確。

從市場主體完成可再生能源電力消納量的途徑來看,可以分為兩種方式。第一種為直接消費電力的方式,是主要方式,包括直接購買可再生能源電力和自發自用可再生能源電力,按照實際交易結算電量和自發自用電量計入市場主體的消納量。第二種為間接購買等價物的方式,是補充方式,包括購買其他市場主體的超額消納量和購買可再生能源發電企業的綠證,交易后的超額消納量或綠證對應的電量計入購買方的消納量。與綠證交易的銜接是此次可再生能源消納保障機制的一大亮點。雖然早在2017年國家就出臺了綠證交易制度,但是由于此前一直是自愿購買,并沒有與可再生能源消納進行約束性掛鉤,根據綠證認購平臺上的數據計算,目前綠證的交易量僅占核發量的0.14%,遠未形成規模化的綠證交易市場。此次消納保障機制中明確市場主體可以通過購買綠證來抵消未能完成的可再生能源電力消納量。同時,根據《關于促進非水可再生能源發電健康發展的若干意見》,自2021年1月1日起,可再生能源發電企業將全面通過綠證交易獲得收入替代財政補貼。以綠證為紐帶將可再生能源電力約束性消納與可再生能源發電補貼聯系起來,有望激發綠證交易市場,幫助可再生能源發電企業回流資金,并減輕中央財政補貼的壓力。值得注意的是,由于購買綠證和購買其他市場主體的超額消納量是兩種可互相替代的方式,因此從長期來看超額消納量和綠證兩者的交易價格會實現一種動態平衡。而且隨著非水可再生能源發電成本的逐步下降,綠證價格也將逐步走低,市場主體通過補充方式完成消納責任權重的成本長期來看將呈下降趨勢。

從可再生能源電力消納的組織來看,主要涉及能源主管部門、交易機構、企業三類機構。國務院能源主管部門負責確定并考核省級行政區域的消納責任權重,省級能源主管部門負責本行政區內市場主體消納責任權重的分配、考核以及對可再生能源消納保障機制的落實進行監督。電力交易機構負責組織可再生能源電力的交易以及超額消納量的交易,綠證交易機構則負責組織綠證的交易。除電網企業外的售電企業、用電企業等作為承擔消納責任的市場主體,負責在交易機構按照規定注冊賬戶并履行消納責任。而電網企業除了履行消納責任外,還承擔著組織經營區內市場主體完成消納責任權重的任務。這里的組織任務包括了對經營區內承擔消納責任權重的市場主體的用(售)電量進行準確計量和上報,以及對于全額保障性收購的可再生能源電量,扣除非經營性用戶用電和非市場化用電量對應的消納責任后,剩余部分在經營區內市場主體之間進行分配等工作。

三、面臨的挑戰及相關建議

《通知》和《大綱》的出臺,明確了政府、交易機構、電網企業、售電公司以及電力用戶在可再生能源電力消納中的具體責任,有望形成全社會共同參與的可再生能源電力消納氛圍,提高我國可再生能源電力消納水平,有力推動我國能源結構轉型。但是相關機制在落實過程中仍面臨一些挑戰,建議:

一是進一步明確可再生能源電力消納與綠證交易的銜接機制。目前仍有大量跨年度的存量綠證尚未交易,而可再生能源電力消納責任權重是按年度考核的,市場主體能否交易跨年度的綠證來抵消當年的消納量尚未明確。此外,目前不同省份、不同類型可再生能源發電企業的綠證價格存在較大差異,有些低至129元,有些高達873元,未來承擔消納責任權重的市場主體如何購買綠證,采用雙邊交易還是集中競價交易等問題也需進一步明確。相關機制設計過程中如何確保綠證價格處于一個合理區間,平衡好可再生能源發電企業和消納責任主體之間的利益,還需要相關機構加強研究。

二是進一步加強靈活性資源和配套電網的統籌規劃。省級行政區域消納責任權重的確定與本區域內的可再生能源發電量以及輸送通道的能力密切相關,各省在大力開發可再生能源項目的同時,應協調好好配套電網送出工程的建設。此外,應充分重視系統靈活資源的重要性,通過火電機組靈活性改造、增加燃氣電站等方式,共同提升本地區的可再生能源消納能力。

三是進一步豐富電力交易品種、完善電力市場建設。除了少部分具有自發自用能力的電力用戶外,市場主體完成消納任務的主要手段就是通過電力市場購入可再生能源電力。但是,目前在部分省級電力交易市場中,考慮到火電占比較高、系統安全運行壓力等多方面因素,售電公司或經營性電力用戶尚無法通過市場化手段直接購買可再生能源電力。盡管目前的消納機制中,電網企業可以將剩余的保障性收購可再生能源電量無償分配給其他市場主體。但從長遠考慮,應逐步完善電力市場交易機制,豐富交易品種,發揮消費端市場主體的消納能力,利用市場化手段提高可再生能源利用率。

專家介紹

曹子健,電氣工程博士,國網能源院電網發展綜合研究所研究員。主要從事電網規劃,能源互聯網,新能源汽車與電網互動等方面的研究。先后承擔、參與國家電網公司委托的重大課題10余項,發表論文多篇,參與編著《國內外電網發展分析報告》,多次獲得國家電網公司科技進步獎、軟科學研究優秀成果獎等獎項。

韓新陽,碩士,國網能源院電網發展綜合研究所所長,能源電力發展與能源經濟研究領域高級專家。中國電工技術學會能源互聯網裝備技術專業委員會委員、中國氣象學會氣象經濟學委員會委員。榮獲國家電網公司勞動模范、第一批十大專業領軍人才、優秀專家、規劃工作先進個人、信息工作先進個人等榮譽稱號。長期從事安全風險管理、安全評價、電力需求側管理、電力規劃等領域的研究工作。主持省部級、行業級和公司級科研項目20多項,獲得國家能源局、中國電機工程學會、中電聯、中國安全協會、國家電網公司等科技進步獎、軟科學優秀成果獎20多項。參與編著《綜合資源戰略規劃與電力需求側管理》等專著7部,編寫《中國電力供需分析報告》《中國節能節電分析報告》《國內外電網發展分析報告》等年度系列報告10余本,發表專業學術論文30多篇。

團隊簡介:電網發展綜合研究所(簡稱電網所)是國網能源院內設業務所,成立于2009年10月,目前擁有員工18人,平均年齡34歲,博士11人,副高級職稱以上10人,是一個朝氣蓬勃、開拓創新的寬口徑、復合型研究團隊。

電網所下設電網綜合業務、智能電網兩個研究室,自成立以來,以電網發展、電網安全、電網運營等研究咨詢為核心,為政府政策制定和能源電力行業發展提供決策咨詢服務。發揚“踏實肯干、勇于擔當、開拓創新”的“勤勞、擔當、創新”精神,深耕細作,精益求精,不斷提高科研能力和質量,不斷涌現思想火花和智庫成果。累計承擔近400項研究項目,其中,政府委托項目21項,國家電網公司科技項目97項、管理咨詢項目36項、專項研究項目54項,其他省級電力公司和社會企業機構委托項目170余項。獲得中國電力科學技術獎2項,國家能源局軟科學研究優秀成果獎3項,中電聯中國電力創新獎3項,國家電網公司科技進步獎15項,國家電網公司軟科學優秀成果獎10項。依托研究成果形成100余篇內參專報,相關建議被政府部門、國家電網公司采納,納入相關政策文件、標準規范、會議材料和決策依據等。掛牌“國家電網公司勞模創新工作室”,獲得“國網能源院先進集體”“國網能源院課題攻關黨員先鋒團隊”“國網能源院先進黨支部”“課題攻關黨員創新團隊”等榮譽稱號。

2020年初,以“四個革命,一個合作”能源安全新戰略為指引,聚焦新時代如何發展新電網,電網所集思廣益,提出“三二一”研究體系,即三大功能定位、兩輪創新驅動、一個國際視野,形成六大研究方向,分別是電網發展規劃戰略、電網安全應急保障、電網運營服務升級、電網治理能力提升、電網技術創新發展、電網發展國際比較,并成立六個柔性研究團隊,圍繞六大研究方向開展基礎能力建設和研究咨詢工作。

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