始于9月中旬的一場全國大范圍限電，令煤炭和電力受到來自行業(yè)外的罕見高度聚焦。此后兩個月間，國家發(fā)改委出手、多部門配合，接連推出一系列限煤價、允許電價上浮等舉措，保供穩(wěn)價成效顯著。回顧限電的成因，并非國內(nèi)電力裝機不足導(dǎo)致的“硬缺口”，而是由于煤價高企、電廠存煤告急、電價聯(lián)動受限、新能源在負(fù)荷高峰時段出力偏低等多重因素疊加所致。
對于煤電在未來電力系統(tǒng)中的地位，近年來業(yè)內(nèi)不乏爭議。限電風(fēng)波在一定意義上敲響了警鐘：短期內(nèi)，煤電仍是中國電力系統(tǒng)的壓艙石。但長期來看，要實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。在構(gòu)建面向碳中和的新型電力系統(tǒng)進(jìn)程中，減煤降碳、煤電的靈活性改造與新能源發(fā)電量占比提升是同時進(jìn)行的，處理好清潔低碳發(fā)展、電力供應(yīng)安全和系統(tǒng)轉(zhuǎn)型成本三者之間的平衡關(guān)系是擺在眼前的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。在近日舉行的“新型電力系統(tǒng)底層邏輯思考——雙碳目標(biāo)下如何實現(xiàn)低碳保供”研討會上，多位電力專家對上述新形勢予以剖析，澎湃新聞（www.thepaper.cn）對此進(jìn)行了梳理。
“經(jīng)過幾十年的努力，中國電力系統(tǒng)由小到大、由弱到強，我們已經(jīng)建成了世界上規(guī)模最大的電力系統(tǒng)，無論從裝機規(guī)模、用電量還是電網(wǎng)規(guī)模來說，均居世界第一。”電力規(guī)劃設(shè)計總院高級顧問徐小東在會上說道，這個系統(tǒng)是什么系統(tǒng)呢？以火力發(fā)電為主，再加上一部分水電、核電、新能源，通過堅強電網(wǎng)向千家萬戶輸送高質(zhì)量的電力，為中國經(jīng)濟高速發(fā)展提供了有力的能源保障。“這個系統(tǒng)的優(yōu)點很突出，缺點也很突出：二氧化碳排放較高，某種程度上這是一個高碳系統(tǒng)。很明顯它不能適應(yīng)碳中和的發(fā)展目標(biāo)，必須對其進(jìn)行重構(gòu)和再造。”
大規(guī)模發(fā)展新能源是重構(gòu)電力系統(tǒng)的必由之路，但新能源發(fā)電天生具有隨機性、波動性、間歇性，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)如何適應(yīng)高比例的新能源接入？目前仍挑戰(zhàn)重重。與會人士認(rèn)為，要讓新能源在新型電力系統(tǒng)中“挑大梁”，無論是體制機制上還是電力市場建設(shè)上，都須作出與之相適應(yīng)的變革。
安全保供始終是首要目標(biāo)
新型電力系統(tǒng)下，新舊能源在電力系統(tǒng)中的角色將徹底轉(zhuǎn)變。但無論是新系統(tǒng)還是舊系統(tǒng)，電力的安全穩(wěn)定供應(yīng)始終是最重要的底層邏輯。
徐小東介紹道，“十四五”能源規(guī)劃在編制過程中堅持三個方向：第一是安全保供，在裝機安排中優(yōu)先考慮新能源、水電和核電發(fā)展，煤電作為托底保供；第二是清潔低碳，第三是多方面提高效率。“我們始終把電力保供放在第一位，不管新能源怎么發(fā)展、如何清潔、如何提高效率，但首先要保證安全供應(yīng)。”
隨著新能源的滲透率逐步提升，當(dāng)其發(fā)展成為主體能源時，所應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任也會增加，應(yīng)更多考慮讓新能源在保系統(tǒng)安全和保供應(yīng)中發(fā)揮更大作用。徐小東說，每當(dāng)電力供應(yīng)緊張，我們想到的是煤電托底保供的作用，千方百計要發(fā)揮燃煤發(fā)電的支撐作用。“當(dāng)新能源成為主體的時候，托底保供應(yīng)該由新能源來支撐，這是根本的，也是脫碳的根本所在。”
中國能源研究會理事陳宗法分析稱，“十四五”的電力行業(yè)，不僅電力系統(tǒng)的發(fā)、用電端“雙隨機性特征”明顯增加，電力供需格局也發(fā)生了新的變化，由過去的“總體過剩、局部緊張”，轉(zhuǎn)向“全局平衡、局部缺口與局部過剩”并存。特別是今年出現(xiàn)了罕見的拉閘限電現(xiàn)象，主要原因是煤炭供應(yīng)缺口、煤價暴漲、煤電虧損發(fā)電，再加上今年突出的電力需求增長，本質(zhì)上是煤電體制機制矛盾造成的。“總體上講，我國基本不缺電力裝機，只是在高峰、尖峰時段或者極端天氣下新能源出力不足時，會出現(xiàn)用電緊張現(xiàn)象。”他認(rèn)為，這將是未來用電的新常態(tài)。
“前段時間部分地區(qū)的缺限電突如其來、始料未及。但我認(rèn)為這并不是一個必然的趨勢或者說常態(tài)。”中國能源研究會研究員黃少中認(rèn)為，從限電成因上而言，該事件不會對“十四五”規(guī)劃、乃至能源轉(zhuǎn)型和“雙碳”目標(biāo)構(gòu)成影響。
國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍表示，區(qū)域短時電力缺口對“十四五”能源電力規(guī)劃方案本身不會有太大影響，因為在做規(guī)劃方案編制時，已經(jīng)考慮并包含了低碳轉(zhuǎn)型的要求。但她同時認(rèn)為，今年發(fā)生的拉閘限電是一個很有價值、帶有警示意味的教訓(xùn)。“這個教訓(xùn)帶給我們兩個啟示，第一個是關(guān)于生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系。生產(chǎn)力很重要，但是生產(chǎn)關(guān)系也很重要，如果生產(chǎn)關(guān)系沒處理好，即使有生產(chǎn)力也會出現(xiàn)問題。第二個啟示是電力供應(yīng)問題，或者說是新型電力系統(tǒng)建設(shè)問題。這不僅是電力行業(yè)自己的事，而是需要整個能源體系重構(gòu)，實現(xiàn)協(xié)同。”
清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)智庫研究中心主任夏清強調(diào)，首先不應(yīng)該過于夸大區(qū)域缺電對于綠色低碳轉(zhuǎn)型信心的影響，“不要怪罪于綠色轉(zhuǎn)型，造成這次問題是兩方面的——計劃失靈，市場失靈。我們要進(jìn)一步思考現(xiàn)有的體制機制存在哪些不足，怎么防患于未然。”
如何通往新型電力系統(tǒng)
根據(jù)國家能源局新能源司的數(shù)據(jù)，2020年我國風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會用電量的比例為9.67％。而新能源成為主體能源的目標(biāo)，意味著上述比例將逐步上升至50%以上。
“喜歡它也好，不喜歡它也好，煤電機組在相當(dāng)長一段時間內(nèi)仍將托底保供，我們還離不開它。我們希望這個時間盡可能縮短，但也要面對現(xiàn)實。”徐小東在研討會上表示。
他說，新型電力系統(tǒng)建設(shè)是一個長期過程，參與方不光是能源企業(yè)，是全社會的系統(tǒng)性工程。2030年之前，現(xiàn)有的煤電裝機要替代掉非常困難，這其實是在增量里面做文章：每年用電量增長3000億至4000億千瓦時，“十四五”期間盡可能做到超過50%增量由新能源來提供，到了“十五五”大部分增量由新能源提供，存量還是由現(xiàn)有系統(tǒng)提供。2030年之后，考慮替代存量煤電機組。
關(guān)于煤電退出，蔣莉萍提醒稱，在討論退煤問題時一定要搞清楚幾個概念，把煤電裝機容量與煤電電量分開。煤電的電量比重要下降，到了一定程度、碳達(dá)峰之后，絕對量要下降，這是兩個基本原則，但是跟煤電裝機不一定直接掛鉤。“這些問題如果不解扣，糾纏在一起，對問題的認(rèn)識永遠(yuǎn)是混亂的。”
陳宗法表示，煤電退出是必然的，但怎么退出、何時退出，取決于以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)程。煤電定位將發(fā)生變化，過去是主流電源、基荷電源，未來是托底保供和靈活性調(diào)節(jié)，利用小時數(shù)會逐步下降。與此同時，煤電面臨兜底保供、升級改造、扭虧減虧、增量發(fā)展等多重壓力，希望推出煤電新政，確保平穩(wěn)過渡。
北京大學(xué)能源研究院副院長楊雷在發(fā)言中提及，有相關(guān)研究提出了“十四五”期間的煤電裝機變化路線圖，雖然說是嚴(yán)控，但“十四五”煤電裝機仍有增加空間。然而，增容不等于增量，發(fā)電小時數(shù)會有所下降，“十五五”之后步入“控容減量”，并進(jìn)一步實現(xiàn)“減容減量”。“在未來的轉(zhuǎn)型過程中會有很多的挑戰(zhàn)變化，最重要的是要改變思維定式，用新的模式構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。這是個革命性的過程，不是對老系統(tǒng)的修修補補，而是系統(tǒng)的優(yōu)化和升級。”
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在適應(yīng)新能源大規(guī)模發(fā)展和高比例的接入方面目前仍存在很多的“不適應(yīng)”。徐小東剖析道，首先在安全保障方面，隨著波動性較大、抗擾動能力比較低的新能源發(fā)電持續(xù)接入電網(wǎng)，以及直流輸電、電動汽車負(fù)荷等廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在運行規(guī)律、特性方面發(fā)生了極大的改變。目前的系統(tǒng)在理論分析、控制方法、調(diào)節(jié)手段，都難以適應(yīng)，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的風(fēng)險日益加大。
楊雷援引國際能源署的相關(guān)研究稱，高比例、波動性可再生能源并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響可分為幾個階段：當(dāng)可再生能源發(fā)電量在電網(wǎng)占比為5%以內(nèi)時，通過電網(wǎng)調(diào)度基本可以解決；當(dāng)它處于5%-10%區(qū)間時，要增加備用容量，通過抽水蓄能、火電的靈活性改造等來解決；當(dāng)可再生能源發(fā)電量占比超過10%之后，系統(tǒng)成本越來越高，老的調(diào)節(jié)方式已經(jīng)難以為繼，必須進(jìn)行整體系統(tǒng)的優(yōu)化，提高整個源網(wǎng)荷儲在內(nèi)的系統(tǒng)靈活性，會有一個轉(zhuǎn)換的陣痛期。
蔣莉萍表示，如果用一個詞描述新型電力系統(tǒng)的特點，那一定是“多元化”，“技術(shù)、設(shè)施、參與主體，以及主體之間的關(guān)系等都將是多元化的，主體之間關(guān)系的建立或是通過政策性要求，或是通過市場行為。市場模式里有中長期、現(xiàn)貨甚至期貨等，用戶需求方面也是多元化的，除傳統(tǒng)意義上的供電外，還會有訴求綠色電力的，有訴求更高供電可靠性的等等。”
陳宗法總結(jié)了新型電力系統(tǒng)的五大特點。第一是綠色低碳，新能源成為電量供應(yīng)的主體；第二，多能互補，實現(xiàn)風(fēng)光水火儲一體化發(fā)展，冷熱電氣水多能聯(lián)供，開展綜合能源服務(wù)；第三，源網(wǎng)荷儲高度融合；第四，建立起一個有效競爭的市場體系。最后是建立智慧高效的電力系統(tǒng)。
有為政府+有效市場，讓價格發(fā)揮引導(dǎo)作用
多位與會專家均強調(diào)，要讓新能源在電力系統(tǒng)中唱主角，必須讓市場和價格發(fā)揮作用。
夏清認(rèn)為，在推進(jìn)新型電力系統(tǒng)時，除了重視物理形態(tài)的變化之外，要注重體制機制的建設(shè)。他表示，“當(dāng)前的電力市場機制面對新能源為主體的電力系統(tǒng)存在三方面的問題：一是新能源幾乎是零邊際成本，難以形成分時價格來引導(dǎo)儲能行為、與新能源互動的用電行為；二是新能源容量定價困難，新能源發(fā)電取決于當(dāng)時的氣象條件，其有效容量與用戶需求最大負(fù)荷是不匹配的；三是缺少激勵新能源主動降低自身波動性的價格信號，只有價格的激勵才能促進(jìn)源網(wǎng)荷儲高效、精準(zhǔn)的互動。”在這樣的機制下，用戶或新能源企業(yè)將自主決策儲能的投資行為，而不是發(fā)改委直接的微觀管制，要求新能源企業(yè)直接配比儲能。所以當(dāng)前的現(xiàn)貨市場需要與時俱進(jìn)，適應(yīng)新能源主體新型電力系統(tǒng)的顛覆性變革。
基于上述分析，他認(rèn)為，在新能源為主體的新型電力市場下，要組建新能源市場和靈活性市場，所有常規(guī)能源放到靈活性市場中，在新能源市場設(shè)計分時容量定價機制。“分時價格的根本目的，是要讓正向調(diào)峰與反向調(diào)峰獲得不一樣的收益，用價格機制引導(dǎo)，激勵新能源和電力用戶安裝儲能，而不是強制要求新能源項目配儲能。”在靈活性市場，市場機制的設(shè)計要體現(xiàn)出為新能源提供支撐的成本和代價，“新能源不是沒有成本，新能源的外在成本就是別人給它提供的靈活性。
蔣莉萍表示，在能源低碳轉(zhuǎn)型的背景下，能源發(fā)展“三難選擇”的命題沉甸甸地落在電力系統(tǒng)身上，尤其體現(xiàn)在電力安全可靠供應(yīng)保障和經(jīng)濟性這兩大主題上。“在保障電力可靠供應(yīng)與安全穩(wěn)定運行問題上，除了要加強科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用，行業(yè)生態(tài)格局培育也非常必要，必須要從調(diào)動市場主體主觀能動性的視角，來討論未來行業(yè)管理與市場機制安排。必須高度重視并做好能源經(jīng)濟大文章。高質(zhì)量發(fā)展的基本內(nèi)涵是以更低的成本和代價實現(xiàn)轉(zhuǎn)型與發(fā)展目標(biāo)。要構(gòu)建既能保障電力安全可靠供應(yīng)和系統(tǒng)穩(wěn)定運行，又能貢獻(xiàn)電力‘產(chǎn)品特性’的多元化電力市場產(chǎn)品和交易體系。電力行業(yè)不能只是能量市場，輔助服務(wù)也是有價值的，所以必須通過特定的市場機制設(shè)計讓相關(guān)市場主體的投入能夠得以兌現(xiàn)。另外，建立碳交易、綠證交易等政策性市場也有利于兌現(xiàn)市場主體在溫室氣體和污染物減排等方面的環(huán)保價值與貢獻(xiàn)。”
華北電力大學(xué)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略研究院執(zhí)行院長王鵬在發(fā)言中稱，入夏以來多地用電緊張，有關(guān)部門借勢而為，電價機制改革得以進(jìn)一步深化。價格改革是生產(chǎn)關(guān)系的調(diào)整，判斷未來電價改革趨勢需要深刻理解實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的生產(chǎn)力變革，電價機制必須要適應(yīng)生產(chǎn)力的變革。
對于未來，無論是電力市場建設(shè)，還是電力價格改革，王鵬提出要理清兩個關(guān)系。第一是市場和政府的關(guān)系，要堅持市場化方向，讓市場在資源配置中起決定性作用，但同時也要有效發(fā)揮政府作用，政府必須要在大的外部框架上做整體設(shè)計。他表示，應(yīng)強調(diào)“能源民主集中制”的概念，既要有民主，也要集中，大家各有分工才能實現(xiàn)目標(biāo)。第二個關(guān)系就是體制與機制之間的互動。體制改革方面，一個是電網(wǎng)體制，另一個是行政管理體制，要深入考量央地關(guān)系。在機制實施的過程中，需要大家深入調(diào)研，站在市場參與者的視角，共同發(fā)掘問題，從而提出系統(tǒng)性的解決方案。
