2022年2月10日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機制和政策措施的意見》(下稱《意見》)，這是國家碳達(dá)峰與碳中和頂層設(shè)計的重要組成部分，也是“1+N”政策體系在能源領(lǐng)域的具體化，將在今后很長一段時間內(nèi)指導(dǎo)相關(guān)各方推進(jìn)中國的能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。
《意見》有35項具體措施，分為制度建設(shè)、機制創(chuàng)新、深化改革、強化政策四大類，總體思路是統(tǒng)籌協(xié)同推進(jìn)能源戰(zhàn)略規(guī)劃、統(tǒng)籌能源轉(zhuǎn)型與安全、統(tǒng)籌生產(chǎn)與消費協(xié)同轉(zhuǎn)型、統(tǒng)籌各類市場主體協(xié)同轉(zhuǎn)型。
通過這四大類措施，推動“到2030年，形成非化石能源既基本滿足能源需求增量又規(guī)模化替代化石能源存量、能源安全保障能力得到全面增強的能源生產(chǎn)消費格局。”
自2021年3月中央提出加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)后，電力行業(yè)呈現(xiàn)出百家爭鳴的態(tài)勢，專家學(xué)者從各自角度對新型電力系統(tǒng)的內(nèi)涵、特征、實現(xiàn)路徑等做了闡述和解讀。
《意見》通過“完善新型電力系統(tǒng)建設(shè)和運行機制”這一細(xì)化章節(jié)，首次以官方角度對如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)指明了具體方向，這將大大推動中國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的進(jìn)程。
本文將詳細(xì)解讀《意見》中的相關(guān)條文，并對未來需要進(jìn)一步完善和細(xì)化的三個方面，給出我們的建議。
對頂層設(shè)計與全社會共同參與同等重視
政策原文
自上而下方面：“加強新型電力系統(tǒng)的頂層設(shè)計、制定新型電力系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略和總體規(guī)劃、研究制定新型電力系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。”
自下而上方面：“鼓勵各類企業(yè)等主體積極參與新型電力系統(tǒng)建設(shè)、支持行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)合高等院校、科研院所和行業(yè)上下游企業(yè)共建國家能源領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新平臺。”
解讀
考慮到電力行業(yè)是中國碳排放最大的單一行業(yè)，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)也就成為中國實現(xiàn)雙碳目標(biāo)最重要的舉措。這意味著中國將逐步形成以新能源為主體的電力系統(tǒng)，綠電消費為主體的能源系統(tǒng)，并有效保障兩個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
然而，新能源發(fā)電“靠天吃飯”的先天不足、通過電力電子裝置并網(wǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量減少的基本特征，以及隨著存量新能源不斷增加帶來的愈加昂貴的并網(wǎng)消納成本都對中國電力與能源系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性構(gòu)成了極大的威脅。
要突破“供給安全、環(huán)境友好、價格低廉”的不可能三角，中國電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲的各個環(huán)節(jié)勢必重塑，并充分調(diào)動和發(fā)揮政策體制、市場機制與技術(shù)手段“三駕馬車”的保駕護(hù)航作用。
完成這一系列目標(biāo)，需要中國有強大基礎(chǔ)理論研究、優(yōu)良的頂層設(shè)計、能夠及時反映最新情況的戰(zhàn)略規(guī)劃作為底層支撐。《意見》將對中國摸清構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的難點與挑戰(zhàn)、尋找實現(xiàn)目標(biāo)的最優(yōu)路徑、制定相關(guān)保障措施等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
此外，《意見》表明構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不僅是政府的任務(wù)，更需要全社會的力量共同參與?！兑庖姟窂?ldquo;自上而下”和“自下而上”兩個維度提出了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基本要求。表明政府會充分聽取社會各界聲音，調(diào)動一切積極因素，廣泛加強各方協(xié)作，包括工商界、智庫、高校、非盈利組織、基層工作人員等，共同探尋構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的最佳路徑。
強化“大電網(wǎng)+大基地”與“微電網(wǎng)+分布式能源”并重的發(fā)展格局
政策原文
“完善適應(yīng)可再生能源局域深度利用和廣域輸送的電網(wǎng)體系、加強省際、區(qū)域間的電網(wǎng)互聯(lián)互通，大力推進(jìn)高比例容納分布式新能源電力的智能配電網(wǎng)建設(shè)，鼓勵建設(shè)源網(wǎng)荷儲一體化、多能互補的智能能源系統(tǒng)和微電網(wǎng)，探索建立區(qū)域綜合能源服務(wù)機制。”
解讀
由于中國能源資源稟賦與負(fù)荷呈現(xiàn)逆向分布，長期以來中國都通過“大電網(wǎng)+大基地”將西北地區(qū)富裕的風(fēng)電、光伏和西南地區(qū)富裕的水電運送至東中部負(fù)荷中心。但在國土資源規(guī)劃日趨加嚴(yán)、輸電通道走廊資源愈加稀缺的情況下，這種“大電網(wǎng)+大基地”粗放的發(fā)展模式雖能滿足新能源在全國范圍內(nèi)大規(guī)模開發(fā)、配置和利用，但已不符合構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基本要求，且大電網(wǎng)的發(fā)展模式也對未來電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定構(gòu)成隱患。
《意見》表明，中國將加速構(gòu)建“分布式能源+微電網(wǎng)”的能源利用模式(尤其是東中部等負(fù)荷地區(qū))。在綜合考慮供電范圍、負(fù)荷特性、用戶特點等情況下，形成包括分布式新能源、地?zé)帷⑿滦蛢δ?、小型氣電與氫電、沼氣發(fā)電、電動汽車等各類微型電源組成的微電網(wǎng)，并能夠在并網(wǎng)運行和孤島運行兩種模式之間切換。以此促進(jìn)能源消費者轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉串a(chǎn)銷者，降低對外部資源的依賴，提高地區(qū)用電的可靠性，同時減少長距離輸電帶來的損耗和資本浪費。微電網(wǎng)試點地區(qū)還將因地制宜的開展綜合能源服務(wù)，包括電熱冷氣一體化供應(yīng)、能源梯級利用、能效診斷和能效提升，助力全社會提升終端用能效率。
《意見》還表明，中國將加強配電網(wǎng)的更新與改造，調(diào)動社會資本參與配電網(wǎng)建設(shè)的積極性，提升配電網(wǎng)的綜合承載能力和實施感知能力，并積極孵化能源服務(wù)提供商、售電公司、地方政府等參與配電網(wǎng)的籌建、運行和管理，解決配電網(wǎng)薄弱帶來的本地新能源無法有效開發(fā)利用的瓶頸。在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，中國會結(jié)合“整縣推進(jìn)”政策，嘗試通過政府、企業(yè)、銀行、用戶的四方合作，尋求可持續(xù)、可推廣的商業(yè)模式，促進(jìn)分布式能源的爆發(fā)式發(fā)展。
綜合施策提升電力系統(tǒng)靈活性
政策原文
供給側(cè)：“全面實施煤電機組靈活性改造、因地制宜建設(shè)天然氣‘雙調(diào)峰’電站”、加快建設(shè)抽水蓄能電站、發(fā)揮太陽能(8.920, 0.19, 2.18%)熱發(fā)電的調(diào)節(jié)作用、逐步擴(kuò)大新型儲能應(yīng)用。”
需求側(cè)：“推動將需求側(cè)可調(diào)節(jié)資源納入電力電量平衡，拓寬電力需求響應(yīng)實施范圍，支持用戶側(cè)儲能、電動汽車充電設(shè)施、分布式發(fā)電等用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源，以及負(fù)荷聚合商、虛擬電廠運營商、綜合能源服務(wù)商等參與電力市場交易和系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)。”
市場機制：“加快電力輔助服務(wù)市場建設(shè)、探索容量市場交易機制。”
解讀
《意見》強調(diào)通過一攬子手段提升中國電力系統(tǒng)靈活性，為新能源大規(guī)模發(fā)展保駕護(hù)航。
當(dāng)前中國電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力欠缺，靈活煤電、氣電、抽水蓄能的發(fā)展全部未完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)，在新能源大規(guī)模發(fā)展、負(fù)荷側(cè)峰谷差不斷拉大的情況下，這是中國電力系統(tǒng)的安全性和可靠性的巨大隱患。
過去，由于中國電力發(fā)展一直保留著較高的電力電量裕度，因此即使在“十三五”時期靈活性電源發(fā)展未及預(yù)期、隨機性電源發(fā)展遠(yuǎn)超預(yù)期的情況下，中國電力系統(tǒng)仍保持著較高程度地安全穩(wěn)定運行。但這種裕度將隨著新能源規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大、第三產(chǎn)業(yè)和居民用電量的快速提高、傳統(tǒng)電源逐步加速退出而逐漸消耗殆盡，若不提前布局，未雨綢繆，中國電力系統(tǒng)未來將面臨較大的運行安全風(fēng)險。2021年9月底，由于可再生能源出力不足而加劇的波及二十余省“拉閘限電”現(xiàn)象也充分暴露了中國電力系統(tǒng)發(fā)展至今靈活調(diào)節(jié)能力不足的弊端。
靈活性資源未能得到有效開發(fā)利用，原因是市場機制建設(shè)滯后。輔助市場與備用市場缺位，直接導(dǎo)致各種靈活性資源在為新能源提供調(diào)峰調(diào)頻、電壓控制、非旋轉(zhuǎn)備用和旋轉(zhuǎn)備用、黑啟動等服務(wù)時收益不佳，進(jìn)而導(dǎo)致缺乏投資積極性，無法發(fā)揮支撐新能源大規(guī)模并網(wǎng)消納的關(guān)鍵保障作用。
《意見》強調(diào)了中國將借助成熟完善的市場機制，通過大力發(fā)展供需兩側(cè)的靈活性資源，為新能源的長久穩(wěn)定發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)，在保障電力安全的前提下，助力中國實現(xiàn)“十四五”時期年均1億千瓦以上的新增風(fēng)光發(fā)電裝機。
加強跨部門跨區(qū)域能源安全聯(lián)合監(jiān)測預(yù)警機制
政策原文
“健全能源綠色低碳轉(zhuǎn)型安全保供體系，建立健全和完善5個機制：一是能源預(yù)測預(yù)警機制，二是跨部門跨區(qū)域能源安全監(jiān)測預(yù)警機制，三是涵蓋能源、應(yīng)急、氣象、水利、地質(zhì)等部門的極端天氣聯(lián)合應(yīng)對機制，四是能源供應(yīng)風(fēng)險應(yīng)對機制，五是極端情況下能源供應(yīng)應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急狀態(tài)下的協(xié)同調(diào)控機制。”
解讀
對能源安全保供體系最大的威脅，是隨著能源綠色低碳轉(zhuǎn)型新出現(xiàn)的“極端天氣”風(fēng)險。暴雨、大風(fēng)、雷電、低溫、熱浪等極端天氣已被公眾廣泛認(rèn)知，各行業(yè)也有比較完善的防御機制和措施，但近期中國北方地區(qū)出現(xiàn)的長時間、大范圍的小風(fēng)寡照天氣，令風(fēng)電光電出力劇降，隨著新能源比例逐漸增高，這類“極端天氣”對保證電力供應(yīng)的威脅也越來越大。
《意見》表明，中國將通過建立健全的跨部門跨區(qū)域能源安全聯(lián)合監(jiān)測預(yù)警機制，摸清在中國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的各個階段、各類情景的極端天氣特征和風(fēng)險，為針對性的應(yīng)對提供可靠依據(jù)，在實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的同時，確保能源安全保供。
《意見》為中國加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)指明了總體方向，與此同時，政策目標(biāo)仍需進(jìn)一步明確，政策措施也需要進(jìn)一步細(xì)化，本文就此提出三點建議。
建議一：明確構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的階段性目標(biāo)
中國未來應(yīng)明確構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的階段性關(guān)鍵目標(biāo)，并推動電力行業(yè)提前實現(xiàn)碳排放達(dá)峰。階段性目標(biāo)的缺失，導(dǎo)致構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的動力不足，無法有效發(fā)揮中央文件對地方層面的引導(dǎo)約束作用。
電力行業(yè)相較于工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)，減排技術(shù)最為成熟，提前達(dá)峰的可能性最大。電力行業(yè)作為全國最大的碳排放行業(yè)，需充分發(fā)揮起擔(dān)當(dāng)和引領(lǐng)作用，加速煤電的角色轉(zhuǎn)變，推動風(fēng)光儲的跨越式發(fā)展。電力行業(yè)的提前達(dá)峰，不僅將為其他難以脫碳的部門留出更多減排時間，還將充分發(fā)揮其他行業(yè)電氣化過程中的減排效益。
2021年，全國核準(zhǔn)了超過500萬千瓦的煤電機組(以安徽、湖北、福建等省為主)，全年的煤炭消費也同比增長4.6%，達(dá)歷史新高的29.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，超越之前眾多行業(yè)專家所判斷的中國煤炭消費的峰值年2013年的煤炭消費總量。而這一切都是在2020年9月中央提出要實現(xiàn)雙碳目標(biāo)、2021年4月提出嚴(yán)控煤電項目、嚴(yán)控煤炭消費增長的情況下發(fā)生的。
因此，在《意見》明確提出能源轉(zhuǎn)型2030年階段性目標(biāo)的基礎(chǔ)上，后續(xù)政策應(yīng)明確構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的階段性目標(biāo)。這些目標(biāo)應(yīng)包括：在“十四五”時期嚴(yán)控煤電項目，收回地方煤電項目核準(zhǔn)權(quán)，不再核準(zhǔn)新的商用煤電機組，促進(jìn)煤電裝機在“十四五”末達(dá)到峰值，實現(xiàn)新增電力需求絕大部分由非化石能源滿足;在“十五五”時期，推動風(fēng)光水火儲氫車一體化的跨越式發(fā)展，加速實現(xiàn)煤電角色定位的轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，大規(guī)模開發(fā)需求側(cè)資源，力爭實現(xiàn)新增電力需求全部由非化石能源滿足。
建議二：妥善處理電力送受兩端的矛盾
近年來中國跨省跨區(qū)電力快速攀升，2021年中國跨區(qū)和跨省輸送電量分別達(dá)6876億千瓦時和1.6億千瓦時，分別同比增長6.2%和4.8%。這雖然表明了中國電力資源在全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，但實際上卻暗藏了送受兩端之間的博弈和矛盾。
一方面，中國送端電源多布局在西北部和西南部等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，在黨中央全面貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局的引導(dǎo)下，這些地區(qū)都在努力推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，電力需求也與日俱增。送端地區(qū)愈加不愿將寶貴的電力資源進(jìn)行簡單外送處理，而是傾向于本地消納，發(fā)展本地產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。內(nèi)蒙古上海廟經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)大力發(fā)展裝備制造業(yè)帶來的外送山東電力意愿不足，以及云南省大力發(fā)展本地電解鋁產(chǎn)業(yè)帶來的外送廣東電力意愿不足，都是典型案例。
另一方面，在新能源大規(guī)模發(fā)展的情況下，送端地區(qū)對備用電源的需求逐漸增大，受端地區(qū)則對外送電力的調(diào)峰能力需求逐漸增大。在這種情況下，送端地區(qū)希望在用電高峰時期減少電力外送，保留這部分電力作為備用電源，解決新能源出力不足時出現(xiàn)的電力短缺情況。
以西北地區(qū)和山東省為例，2021年西北地區(qū)大幅削減晚高峰時段的電力外送，致使銀東直流送山東的電力成交量驟減，對山東省電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行以及售電公司的企業(yè)經(jīng)營造成了嚴(yán)重沖擊。而對于受端地區(qū)山東省來說，隨著本省光伏的大規(guī)模發(fā)展，負(fù)荷曲線“鴨型”特征愈加明顯，需要外來電有較強的調(diào)峰能力，這反過來又對送端電源的啟停能力、爬坡能力提出了新的挑戰(zhàn)，加劇了送受兩端的矛盾。
因此，中國應(yīng)加快構(gòu)建區(qū)域性和全國性的電力市場，推動優(yōu)先發(fā)電和優(yōu)先購電等“計劃電”逐步全部轉(zhuǎn)為“市場電”，并參與更大范圍內(nèi)的日前市場、實時市場、輔助市場交易，反映電力的時間價值和空間價值，還原電力的商品屬性。
未來，中國電力市場還需逐步打破電網(wǎng)統(tǒng)購統(tǒng)銷的局面，發(fā)揮電網(wǎng)公共服務(wù)平臺的功能，打造“X+1+X”的發(fā)展格局，實現(xiàn)上游發(fā)電廠在批發(fā)市場上提供多種不同類型的電力商品，中游電網(wǎng)實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和共享互濟(jì)、下游售電公司充分競爭并承擔(dān)向終端用戶售電和向上游電廠購買電力和輔助服務(wù)的義務(wù)主體。政府則應(yīng)建立起良好的成本分?jǐn)倷C制，確保新能源的開發(fā)消納成本能夠有效的向工商業(yè)用戶乃至一定程度的向居民用戶傳導(dǎo)。
此外，由于在未來中國相當(dāng)時間內(nèi)仍難以擺脫“西電東送”的電力發(fā)展格局，中國要充分考慮電力送受兩端經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡性，以及能源電力行業(yè)清潔轉(zhuǎn)型對能源外送地區(qū)及經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響和公平公正轉(zhuǎn)型的迫切性。這些地區(qū)為保障國家能源供應(yīng)做出了巨大貢獻(xiàn)，國家層面應(yīng)牽頭加大對這些地區(qū)的生態(tài)補償和轉(zhuǎn)移支付，加大對基礎(chǔ)設(shè)施、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)投資，推動創(chuàng)新活動，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)地區(qū)的新舊動能轉(zhuǎn)換，最大程度地調(diào)和電力送受兩端之間的矛盾。
建議三：加強風(fēng)光出力預(yù)測，加快儲能技術(shù)發(fā)展
準(zhǔn)確的風(fēng)光預(yù)測能最大限度的減少電力系統(tǒng)靈活性的需求，以成本最小化的方式保障電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。與歐美發(fā)達(dá)國家相比，中國風(fēng)光預(yù)測能力和水平均有不小差距，再加上中國氣候條件和地形地貌更為復(fù)雜，提升風(fēng)光預(yù)測水平的難度也更大，需要相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的協(xié)同和持續(xù)努力。
中國應(yīng)通過開發(fā)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測分析算法和軟件、打造小地域空間、多時間尺度的精細(xì)化預(yù)報系統(tǒng)、定期評估和調(diào)整預(yù)測機制等措施，實現(xiàn)對風(fēng)光出力的精準(zhǔn)預(yù)測，從源頭上減少電力系統(tǒng)靈活性的的需求。這不僅包括集中式可再生能源，還包括分布式可再生能源。
在新能源大規(guī)模發(fā)展之后，不能再一味追求接近100%的新能源利用率，保持在5%左右的棄風(fēng)棄光率，不僅能夠大幅降低電力系統(tǒng)靈活性資源的投資成本，還能保證新能源能夠為電力系統(tǒng)提供一定程度地向上爬坡能力。
此外，需要更加重視新型儲能技術(shù)的發(fā)展/。中國一直把電化學(xué)儲能的發(fā)展放在核心位置，其裝機占新型儲能總裝機的比重在99%以上。但是，為了平抑新能源的波動性、隨機性和間歇性，中國必須實現(xiàn)不同時間尺度的儲能技術(shù)的創(chuàng)新與突破，包括電化學(xué)儲能、飛輪儲能、超導(dǎo)儲能、壓縮空氣儲能等分鐘級和小時級的儲能技術(shù)，以及滿足中長周期儲能需求的氫能儲能和氫制衍生品儲能等。尤其是中長期儲能技術(shù)，在面對數(shù)周乃至數(shù)月風(fēng)光出力不足或遇到極端天氣的情況下，將起到讓電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的兜底保障作用。
氫能是中長期儲能的核心技術(shù)之一，雖然“十四五”時期中國各地都將氫能作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點方向之一，但絕大多數(shù)都將氫能的應(yīng)用局限于交通領(lǐng)域，對其在電力行業(yè)的推廣和應(yīng)用的重視程度相當(dāng)不足。未來應(yīng)督促各地方從全局規(guī)劃出發(fā)，統(tǒng)籌考慮可再生能源消納目標(biāo)、不同儲能技術(shù)類型特點和電力系統(tǒng)安全可靠性等因素，合理有序引導(dǎo)儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項長期而艱巨的任務(wù)，需要政府、智庫、企業(yè)乃至個人共同努力。總體來說，《意見》對中國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)有很好的推動作用，但相關(guān)條例的細(xì)化方案和具體政策還有待進(jìn)一步落實。從近半年來中國針對電力市場建設(shè)、電價改革、煤電優(yōu)化與轉(zhuǎn)型、源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展等領(lǐng)域頒布政策的密度來看，尚存問題會在不久的將來逐步得到解決。
作者：吳迪、楊雷、康俊
