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用電缺口重現?我們需要什么樣的市場設計來緩解容量焦慮?

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2020/12/21     瀏覽次數:    

用電缺口重現?我們需要什么樣的市場設計來緩解容量焦慮?

在我國多地迎峰度冬期間陸續出現電力缺口的當下,我國需要什么樣的市場機制來緩解容量焦慮?

127日,湖南省發改委發布的《關于啟動2020年全省迎峰度冬有序用電的緊急通知》(以下簡稱《通知》)顯示,全省最大負荷已達3093萬千瓦,超過冬季歷史紀錄,日最大用電量6.06億千瓦時,同比增長14.1%,電力供應存在較大缺口,為保障全省電網平穩運行和電力可靠供應,湖南啟動有序用電。

除湖南省外,蒙西、山西等電力外送地區也陸續出現拉閘限電情況。有業內人士預測,“十四五”時期,西南、華中等地區將陸續出現用電缺口。

盡管湖南、浙江等地區拉閘限電情況的出現是由極寒天氣、外送線路、負荷激增、電煤供應等多重因素導致,但我們仍需警惕部分地區尖峰電量不足的“軟缺電”與基礎負荷無法滿足的“硬缺電”共存的風險。

在我國能源轉型與碳中和的實踐過程中,傳統能源與可再生能源的角色與定位發生結構性變化,隨著電能替代的普遍實施,季節性、時段性的負荷遷移,不斷提示市場化進程中系統可靠性和容量充裕性的挑戰。因此,面向高比例可再生能源系統的構建,容量機制及容量市場設計的重要性逐漸凸顯。

在我國多地迎峰度冬期間陸續出現電力缺口的當下,我國需要什么樣的市場機制來緩解容量焦慮?近期,《中國電力企業管理》(上旬刊)在《碳中和的經濟實現路徑》專題策劃中專訪就職于南方電網能源研究院的研究員陳政,請他就符合中國國情的容量市場機制構建思路進行詳細闡述,以饗讀者。

陳政:當前我國新能源蓬勃發展,據統計截至2019年底,我國風電、太陽能發電裝機已分別達到2.1億千瓦、2.0億千瓦。新能源發電與傳統電源迥異,在技術層面具備隨機性、波動性,在經濟層面具備近零邊際成本特性。能源轉型背景驅動新能源快速發展對現有電力市場體系形成挑戰,“加州輪停供電”等事件也再次提醒我們,優化甚至重構適應新能源大規模發展的新型電力市場體系是必要的,也是迫切的。

為促進能源綠色轉型發展,當前世界各國大多通過出臺專門政策來實現這一目的,比如通過上網電價補貼或溢價補貼等額外補貼政策,或設立專門的配額制、綠證市場等機制來扶持新能源發展。然而這些專門設立的政策機制要么存在嚴重時滯性,難以實現激勵相容發展;要么與電力市場銜接不夠緊密,調控便利性不足。于我國而言,長期以來新能源補貼政策調整依賴于政策落地后的效果評估,響應周期過長,政策調整存在嚴重滯后,盡管新能源裝機規模實現了超預期的發展,但同時也造成了大量補貼資金缺口出現;同時,存量化石電源受新能源發展沖擊逐步轉變為調節性資源,也形成了大量的改革擱淺成本。

從容量市場入手重構現有電力市場體系,為兼顧電力供給安全與經濟目標、引導能源綠色轉型發展提供了一條有效途徑。以美國PJM、英國等為代表的現有容量市場機制,已能較好地解決中長期容量供應安全問題,也能通過市場競爭發現邊際容量成本實現了經濟供給目標。通過在現有容量市場框架下引入供給結構調控機制,就可以實現能源發展“安全”、“經濟”、“綠色”目標,也能實現對“能源不可能三角”的有效協同調控。

新的容量市場機制主要設計思路是在市場出清模型中創造性地引入能源發展約束,該約束可以表征為容量資源結構約束、排放約束等形式,并覆蓋全域和內部分區,對滿足綠色轉型發展要求的新能源最小建設規模予以有效保障;同時基于系統負荷曲線、容量資源機組報價出力、系統電力電量平衡約束、系統網絡約束、容量資源調度約束等輸入,以包含容量費用和系統運行費用在內的系統總成本最小化為目標進行優化求解,得到滿足所有約束條件的最優容量出清方案。

新型容量市場建成后,現有電能量市場、輔助服務市場等幾乎無需調整。另外,在新型容量市場出清模型中已將目標年的系統運行成本合并納入考慮,可自然實現容量市場和電能量市場的協同優化和有效銜接。由于不同類型的發電資源已在新型容量市場中充分體現了其資源差異性要求,在電能量市場中無需再實施任何差異化保護,各類電源可以完全放開競爭,以充分反映發電邊際成本變化和電力時空價值差異。

以經濟路徑實現能源電力清潔低碳轉型,需要我們擺脫對以往計劃投資體制的路徑依賴。面對高比例可再生能源接入對系統供應安全和經濟性帶來的挑戰,從系統設計的角度重構我國的電力市場體系,既可實現對名目繁多、調整頻繁的新能源補貼、綠證市場、配額制等政策機制的有效替代,也有助于簡化能源政策管控體系,實現精準高效地多目標調控;既能通過容量市場給出清晰的長期價格信號,激勵投資主體及時作出電源建設投資決策,保障我國中長期能源電力供給安全,也能以充分市場競爭發現真實邊際成本,更好地適應風、光、儲等技術成本的持續下降以及市場競爭形勢的動態演變,實現新能源發電的激勵相容發展。

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