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現(xiàn)貨市場中，新能源項目的尷尬
綠電交易是在電力中長期交易框架內(nèi)設(shè)立的一個交易品種。而同時，在全國八個電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)當(dāng)中，已經(jīng)有甘肅、山西和蒙西等試點(diǎn)開展了有可再生能源參與的結(jié)算試運(yùn)行。那么，圍繞可再生能源參與電力市場尤其是電力現(xiàn)貨市場，究竟有哪些問題需要引起業(yè)界的關(guān)注？新能源參與現(xiàn)貨市場究竟有哪些優(yōu)劣勢？新能源如何參與現(xiàn)貨市場？讓我們一起分析一下。
推動新能源參與現(xiàn)貨市場的幾個動機(jī)
去年5月，山東電力現(xiàn)貨市場在試結(jié)算過程中，4天內(nèi)產(chǎn)生近億元不平衡資金，為此，該試點(diǎn)還不得不推遲了更長周期的試結(jié)算。事實上，不平衡資金問題并非山東試點(diǎn)特有，無論在國網(wǎng)區(qū)域還是在南網(wǎng)區(qū)域，其他各個試點(diǎn)幾乎都出現(xiàn)過不平衡資金問題，只是程度有所不同，山東碰巧引起了業(yè)界和媒體的大量關(guān)注而已。
業(yè)界的共識是，不平衡資金的產(chǎn)生與計劃市場并行的雙軌制有重要關(guān)系，主要體現(xiàn)為優(yōu)先發(fā)電量與優(yōu)先購電量的不匹配，山東試點(diǎn)就是在短期內(nèi)受入大量外電，從而導(dǎo)致計劃性發(fā)電量與計劃性購電量匹配度出現(xiàn)巨大錯位，因此才產(chǎn)生了大量不平衡資金。
問題是，近年來作為優(yōu)先發(fā)電主體的新能源項目正在不斷地大量并網(wǎng)，短期內(nèi)計劃發(fā)電與計劃購電不匹配問題無法緩解，反而會不斷加劇。2019年，全國并網(wǎng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電容量增速分別達(dá)到14%和17.4%；2020年，全國風(fēng)電和太陽能發(fā)電容量增速則分別達(dá)到34.6%和24.1%；未來，新能源更是能源生產(chǎn)和消費(fèi)的主體。“每年，新能源裝機(jī)都有大幅增加，意味著優(yōu)先發(fā)電量的大幅增加，但同時，隨著用戶側(cè)市場的不斷放開，優(yōu)先購電量卻在不斷減少?！币晃荒茉囱肫蟮臓I銷主管表示，這種計劃發(fā)電量與計劃購電量的差額不斷加大，有可能導(dǎo)致電力市場上不平衡資金的不斷增多。
因此，讓新能源進(jìn)入市場從而減少計劃性優(yōu)先發(fā)電量的呼聲漸漸高漲起來。當(dāng)然，除去不平衡資金，還有一個讓有關(guān)方面感到頭痛的問題，那就是新能源消納問題。
在2021年3月30日國新辦發(fā)布會上，國家能源局電力司司長黃學(xué)農(nóng)介紹，從2018年到2020年，我國棄風(fēng)棄光情況逐年好轉(zhuǎn)，風(fēng)電光伏利用率大幅上升，到2020年風(fēng)電利用率已經(jīng)達(dá)到97%，光伏利用率達(dá)到98%，這個水平在全世界領(lǐng)先。
然而，即便按照這個“全世界領(lǐng)先”的利用率來看，根據(jù)2020年我國風(fēng)電和太陽能發(fā)電分別為4665億和2611億千瓦時計算，棄風(fēng)棄光電量仍然分別達(dá)到144億和53億千瓦時，總計達(dá)到197億千瓦時。這是個什么概念呢？2020年，我國每個縣級行政區(qū)平均全社會用電量為26億千瓦時，也就是說，我國2020年的棄風(fēng)棄光電量相當(dāng)于7~8個縣級行政區(qū)的全社會用電量。
根據(jù)有關(guān)報道，由于裝機(jī)容量的增長，今年一季度部分省份棄風(fēng)棄光率有所抬頭，青海省風(fēng)電、光伏利用率同比分別下降9.4、3.3個百分點(diǎn)；陜西和寧夏存在棄風(fēng)率上升問題；河南、貴州也出現(xiàn)棄風(fēng)棄光增多現(xiàn)象。
為此，部分新能源消納形勢比較嚴(yán)峻的省份和地區(qū)，將緩解棄風(fēng)棄光問題試著交給了電力現(xiàn)貨市場。
在現(xiàn)貨市場上，電能可以更好地體現(xiàn)時空價值，在每天的不同時段尤其是高峰和低谷時段，由于電力供需情況變化，電價也會出現(xiàn)相應(yīng)波動，這種波動，會讓供需兩端出現(xiàn)響應(yīng)。這種響應(yīng)表現(xiàn)為，在高峰時段，供不應(yīng)求，電價較高，所有類型的電源均開足馬力發(fā)電；在低谷時段，供大于求，電價較低，新能源發(fā)揮邊際成本低的優(yōu)勢繼續(xù)發(fā)電，化石能源盡力壓縮出力以節(jié)約成本。當(dāng)然，無論是負(fù)荷高峰還是負(fù)荷低谷，只要處在大發(fā)期，新能源項目都可以通過拉低電價的方式迫使化石能源出局，從而爭取到發(fā)電空間。由此來看，參與現(xiàn)貨市場確實可以在一定程度上促進(jìn)可再生能源消納。
當(dāng)然，也有人認(rèn)為有關(guān)方面力推新能源參與現(xiàn)貨市場，就是為了規(guī)避棄風(fēng)棄光考核。這是因為有專家建議，不再將參與現(xiàn)貨市場而未中標(biāo)的新能源電量計入棄風(fēng)棄光考核范疇。
不過，就在上個月，國家能源局印發(fā)通知，就起草《光伏發(fā)電消納監(jiān)測統(tǒng)計管理辦法（征求意見稿）》向社會各界征求意見。記者找遍該《征求意見稿》的每個角落，也沒有發(fā)現(xiàn)類似“光伏電站企業(yè)參與現(xiàn)貨市場報價而沒有中標(biāo)的電量不計入棄光電量”的說法。
新能源參與現(xiàn)貨市場凸顯尷尬一面
在我國，消納可再生能源普遍采用兩種機(jī)制，一是保障性收購。核定為保障利用小時數(shù)以內(nèi)的電量，由電網(wǎng)企業(yè)采用統(tǒng)購統(tǒng)銷的方式保量保價收購，這就是說在保障利用小時數(shù)之內(nèi)的電量采用傳統(tǒng)計劃機(jī)制消納。二是市場化交易。在保障利用小時數(shù)之外的電量，則通過可再生能源項目與用戶側(cè)直接交易的方式進(jìn)行消納，電量和電價都由市場決定，也就是說剩余電量可以通過市場機(jī)制進(jìn)行消納。
當(dāng)前，我國電力市場建設(shè)進(jìn)入現(xiàn)貨交易試點(diǎn)階段，有幾家試點(diǎn)已經(jīng)向新能源項目試點(diǎn)開放了現(xiàn)貨市場。
就常人普遍認(rèn)知來看，新能源的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，那就是綠色環(huán)保，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不向環(huán)境中排放碳和污染物，對氣候和生態(tài)表現(xiàn)得相當(dāng)友好。另外，在項目建成之后，由于不需要燃燒煤炭、石油、天然氣等化石能源，所以邊際成本低，具有相當(dāng)?shù)氖袌龈偁幜Α?/span>
然而，同其優(yōu)點(diǎn)一樣，新能源的缺點(diǎn)也十分突出——出力的波動性、間歇性，導(dǎo)致新能源完全“看天吃飯”。而出力的不確定性對于市場化而言又是十分致命的。
搞電力市場化交易，就要簽合同，簽了合同就要履約。對于現(xiàn)貨合同來說，不但要在電量上履約，而且要在電力上履約，需要完全按照合同約定的曲線進(jìn)行電量交割。否則，就要接受相應(yīng)的偏差考核。以山西電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)為例，它們對于新能源實際出力與短期預(yù)測出力的偏差超出50%的部分，按照標(biāo)桿電價計算超額收益并回收?！靶履茉闯~回收費(fèi)用巨大，山西的一座5萬千瓦的風(fēng)電場，一個月可能被罰80萬元?！币晃荒茉囱肫蟮氖袌鰻I銷中心主管透露。
對于新能源來說，避免出現(xiàn)偏差的前提是準(zhǔn)確執(zhí)行合同，而合同約定的是市場成交的結(jié)果，成交結(jié)果要看交易前對于電量電價的申報，而申報電量電價主要依賴的是出力預(yù)測，出力預(yù)測要依賴天氣預(yù)報。“可天氣完全不可控，很難準(zhǔn)確預(yù)測可再生能源出力?！币晃伙L(fēng)電企業(yè)負(fù)責(zé)人說。
根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，甘肅、山西兩地風(fēng)電和光伏單點(diǎn)預(yù)測準(zhǔn)確率平均水平分別為41%和78%。其中，風(fēng)電單點(diǎn)預(yù)測準(zhǔn)確率50%以上的比例約為55%，光伏單點(diǎn)預(yù)測準(zhǔn)確率85%以上的比例為45%，準(zhǔn)確率50%以上的比例為70%。相信其他地區(qū)的準(zhǔn)確率也高不到哪里去。
可是，如果依靠現(xiàn)貨市場來實現(xiàn)百分之百消納新能源的話，單點(diǎn)功率預(yù)測必須達(dá)到100%的準(zhǔn)確率。否則就會出現(xiàn)兩種情況：一是預(yù)測高了，實際出力達(dá)不到履約要求，新能源企業(yè)有可能要花高價購電來執(zhí)行合同，否則就受到偏差考核。二是預(yù)測低了，實際出力超出合同約定額度，超出偏差減免的部分同樣要接受考核；當(dāng)然，要是通過自動發(fā)電控制技術(shù)來控制功率輸出的話，的確可以精確履約而免受考核，但這樣就形成了事實上的棄風(fēng)棄光，達(dá)不到全額消納可再生能源的目的，背離了發(fā)展可再生能源的初衷。事實上，在今年夏天中國電力發(fā)展促進(jìn)會組織的“2021年電力現(xiàn)貨市場培訓(xùn)研討會”上，的確有與會的新能源企業(yè)代表建議同行們這樣操作。
從這個角度來看，通過現(xiàn)貨市場來解決棄風(fēng)棄光問題是有一定局限性的，盡管現(xiàn)貨市場為消納新能源提供了一定的空間，但也因為履約和偏差考核等機(jī)制而限制了新能源的隨機(jī)出力，反而不能實現(xiàn)完全消納新能源的初衷。
現(xiàn)貨機(jī)制暫時難成消納新能源的首選
盡管社會上有觀點(diǎn)認(rèn)為，設(shè)置電力現(xiàn)貨市場的初衷就是為了發(fā)展和消納可再生能源的，但就有關(guān)政策和信息來看，官方暫時透露的信號并不是十分清晰。比如，今年4月底國家發(fā)展改革委、國家能源局共同印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步做好電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，也僅僅是說引導(dǎo)新能源項目10%的預(yù)計當(dāng)期電量通過市場化交易競爭上網(wǎng)，并未明確這些電量必須進(jìn)入現(xiàn)貨市場。
同樣，在前文提到的國新辦發(fā)布會上，針對清潔能源消納和避免棄風(fēng)棄光問題，黃學(xué)農(nóng)指出，要在新能源開發(fā)布局上統(tǒng)籌優(yōu)化、在發(fā)電側(cè)提升調(diào)峰能力、在電網(wǎng)側(cè)提升資源優(yōu)化配置能力、在用戶側(cè)提高綠色電能替代和需求側(cè)響應(yīng)能力、加快發(fā)展儲能、推動電力系統(tǒng)全面數(shù)字化、構(gòu)建高效智慧調(diào)度運(yùn)行體系等方面發(fā)力。而在這些舉措措施當(dāng)中，并未提及正如火如荼開展試點(diǎn)的電力現(xiàn)貨市場機(jī)制。
就在上個月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》指出，在電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)可再生能源保障性并網(wǎng)責(zé)任的基礎(chǔ)上，鼓勵發(fā)電企業(yè)通過自建或購買調(diào)峰儲能能力的方式，多渠道增加可再生能源發(fā)電裝機(jī)并網(wǎng)規(guī)模。這也從一個側(cè)面說明，當(dāng)前困擾可再生能源進(jìn)一步發(fā)展和消納的主要因素，還不是消納機(jī)制的問題，而是物理調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)技術(shù)不足的問題。
近年來，我國可再生能源迅猛發(fā)展，但電力系統(tǒng)靈活性和調(diào)節(jié)能力與之并不能相匹配，制約更高比例和更大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)展。要構(gòu)建以新能源為主體的電力系統(tǒng)、如期實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，發(fā)展和消納可再生能源成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。因此，有關(guān)部委在處理完善電解鋁行業(yè)階梯電價這么具體的問題時，也不忘向用能大戶們推銷一下清潔能源——《關(guān)于完善電解鋁行業(yè)階梯電價政策的通知》指出，鼓勵電解鋁企業(yè)提高風(fēng)電、光伏發(fā)電等非水可再生能源利用水平，減少化石能源消耗。
包括前文提到的啟動綠色電力交易試點(diǎn)在內(nèi)，綜合近期我國在關(guān)于可再生能源消納方面祭出的多項重要舉措，基本可以確定，電力市場尤其是現(xiàn)貨市場暫時難作為推動可再生能源發(fā)展和消納的重要選項。
新能源綠色價值在市場中難體現(xiàn)
當(dāng)然，除了功率預(yù)測和偏差考核這些技術(shù)問題不利于新能源參與現(xiàn)貨市場之外，一個更深層的原因就是在當(dāng)前電力市場上新能源的綠色屬性得不到體現(xiàn)。
“不管誰發(fā)出來的電，上了網(wǎng)都是50赫茲的交流電?！边@句話的意思是，不管你是風(fēng)電、太陽能發(fā)電，還是煤電、氣電、核電，只要發(fā)出來，上了網(wǎng)，進(jìn)入市場，就都一樣了，成為同質(zhì)化的產(chǎn)品，可再生能源電力體現(xiàn)不出綠色屬性，沒能附著環(huán)保價值，而化石能源也不用背負(fù)環(huán)境成本。
其實，也正是因為可再生能源的綠色屬性在其他市場上體現(xiàn)不出來，也才有了不久前開始試點(diǎn)的綠色電力交易，以及前幾年就啟動了的跨區(qū)域省間富余可再生能源電力現(xiàn)貨交易等專為消納新能源而設(shè)置的交易專場了。
在現(xiàn)貨市場上，新能源難以體現(xiàn)出環(huán)保優(yōu)勢，但其先天弱勢卻體現(xiàn)得淋漓盡致。雖然隨著風(fēng)電和光伏設(shè)備制造技術(shù)與能力的提高，新能源項目在經(jīng)歷補(bǔ)貼退坡、競價中標(biāo)、平價上網(wǎng)之后，與化石能源相比在價格上已經(jīng)初具競爭力，但由于新能源出力具有波動性、間歇性以及反調(diào)峰性的天然短板，使其在現(xiàn)貨市場上又重新墮回弱勢地位，如經(jīng)常受到偏差考核，很難競得高價，承擔(dān)分?jǐn)傎M(fèi)用多，獲得補(bǔ)償費(fèi)用少等等。
因此說，如何將綠色環(huán)保價值賦予新能源，并將生態(tài)補(bǔ)償成本附著在化石能源身上，并通過市場化交易傳導(dǎo)至用戶側(cè)？只有確保了這個前提條件，無論是在中長期市場還是在現(xiàn)貨市場，新能源才敢說是有競爭力的，也才能說市場化機(jī)制是可以促進(jìn)新能源消納的。
“新能源每發(fā)一度電減排的碳和污染物，每開采一噸煤需要付出的生態(tài)補(bǔ)償努力，每發(fā)一度煤電排放的碳和污染物，這其中的環(huán)保效益與生態(tài)補(bǔ)償成本，都需要精確恰當(dāng)?shù)販y算與統(tǒng)籌考慮，這樣才能最終轉(zhuǎn)化為相應(yīng)市場主體的競爭力。”一位新能源企業(yè)的市場營銷人員認(rèn)為，目前的綠色證書、碳排放權(quán)交易、可再生能源電價補(bǔ)貼等政策的科學(xué)性和協(xié)調(diào)性還有待進(jìn)一步深化和提高，還沒能切實起到提升新能源市場競爭力的作用。
現(xiàn)貨場景下的新能源全額消納構(gòu)想
無論如何，一個很迫切的事實擺在面前，那就是如果我們現(xiàn)在不能完美解決新能源消納的問題，未來的形勢會更加嚴(yán)峻。
畢竟，新能源占比是不斷增加的，統(tǒng)計顯示，2020年全國風(fēng)電和太陽能發(fā)電量之和僅占總發(fā)電量的不到10%；而有關(guān)信息顯示，到2030年我國非化石能源占一次能源的消費(fèi)比重要達(dá)到25%左右，據(jù)此推斷，屆時風(fēng)電和太陽能發(fā)電量之和占總發(fā)電量的比重會遠(yuǎn)超25%這個比例。
列舉這組數(shù)字就是為了說明，如果在滲透率不到10%的情況下尚不能很好地消納新能源，如何在滲透率超過25%甚至更高的情況下做好新能源消納呢？換句話說，如果現(xiàn)在都存在一定的棄風(fēng)棄光率而做不到百分百消納新能源的話，未來隨著新能源占比的不斷提升，以及調(diào)節(jié)電源占比的逐漸降低，新能源消納形勢就會更加嚴(yán)峻。
鑒于此，有觀點(diǎn)認(rèn)為，既然新能源功率不可控、波動性強(qiáng)，很難按照合同約定的曲線提供出力，那就應(yīng)該索性按照實際出力全額上網(wǎng)。
不得不說，盡管這有違市場公平競爭精神，但這的確是對待新能源發(fā)展最友好的方式。畢竟，發(fā)展新能源和可再生能源的初衷就是用來替代傳統(tǒng)的化石能源的，就是用來減少溫室氣體排放和保護(hù)環(huán)境的，就是用來實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的，只有把可再生能源電量百分之百、不折不扣地消納掉，才能真正體現(xiàn)其綠色價值，否則，就會造成巨大的資源浪費(fèi)。況且，如果只談公平，就不應(yīng)該有可再生能源保障性收購政策，也不應(yīng)該給可再生能源上網(wǎng)開小灶，比如設(shè)立跨省區(qū)富余可再生能源現(xiàn)貨市場和綠色電力市場等一系列專為消納可再生能源的專場了。
但，這種看似不公平，完全可以用市場的方式找回公平。
有專家認(rèn)為，除了網(wǎng)絡(luò)阻塞之外，調(diào)節(jié)資源不足是困擾新能源消納的重要因素。而造成調(diào)節(jié)能力不足的主要原因要?dú)w于輔助服務(wù)市場的不完善，有關(guān)市場主體對于市場收益沒有明確預(yù)期，開展煤電靈活性改造、建設(shè)儲能和氣電等調(diào)節(jié)資源的意愿不足，那些有潛力成為調(diào)節(jié)性資源的電源項目更愿意按照傳統(tǒng)方式過活，也就是通過出售電量而不是出售輔助服務(wù)來獲得收益。所以說，下一步通過完善輔助服務(wù)市場，引導(dǎo)傳統(tǒng)能源從電量資源向電力資源轉(zhuǎn)換，從而通過向系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)服務(wù)來獲得穩(wěn)定收益，這樣就不存在傳統(tǒng)能源和新能源爭電量的問題了，也就不存在所謂的公平不公平的問題了。
當(dāng)然這都是后話，改變新能源和傳統(tǒng)能源市場占比、完善市場機(jī)制都還需要一個過程。就目前條件下，能不能找到一個讓市場各方認(rèn)可，又能百分百消納可再生能源的市場化方案呢？
在回答這個問題之前，先明確一個事實：可再生能源具有波動性、間歇性和不可預(yù)測性，這就決定了消納可再生能源必須有調(diào)節(jié)性資源的配合，不管這些調(diào)節(jié)性資源是自建的、購買的，還是電網(wǎng)提供的。在百分之百上網(wǎng)的可再生能源電量當(dāng)中，付出成本的可不只是可再生能源企業(yè)，還有賴于其他調(diào)節(jié)性資源提供的輔助服務(wù)以及其他電源讓渡的電量空間，也就是說，可再生能源電量收益中應(yīng)該包括給調(diào)節(jié)性電源和資源的回報。
達(dá)成這個共識，下面這個基于現(xiàn)貨市場的“可再生能源電量兩分法”就很值得一試了。
該方法是指，可再生能源根據(jù)實際出力全額上網(wǎng)，其上網(wǎng)電量分為兩部分：一部分是申報電量部分，另一部分是偏差電量部分。
申報電量部分，是企業(yè)在實時市場上全電量申報并成交的電量。這部分電量的電費(fèi)收益歸可再生能源企業(yè)所有，分別按照政府定價和市場價格兩種情況結(jié)算。需要著重指出的是，企業(yè)在申報電量時，一定要根據(jù)單點(diǎn)功率預(yù)測情況，確保申報出力不超出實際出力范圍，也就是申報出力最好小于或等于實際出力，因為一旦出現(xiàn)負(fù)偏差就要接受較為嚴(yán)苛的偏差考核，或者自行購電補(bǔ)齊偏差。
偏差電量部分，是新能源企業(yè)在現(xiàn)貨市場結(jié)算時出現(xiàn)的偏差電量，包括正偏差和負(fù)偏差。需要著重指出的是，負(fù)偏差電量接受偏差電量考核，正偏差電量不受考核，但電費(fèi)收益不歸新能源企業(yè)，而是歸全系統(tǒng)所有。負(fù)偏差考核費(fèi)用和正偏差電量電費(fèi)，均用于補(bǔ)償系統(tǒng)內(nèi)調(diào)節(jié)性資源。
有人可能會有疑問，既然正偏差收益不歸自己所有，那新能源企業(yè)為什么不多申報一些出力呢？當(dāng)然不能，因為一旦出現(xiàn)負(fù)偏差，就要接受較為嚴(yán)苛的偏差考核或者自行購電補(bǔ)齊偏差。這就迫使新能源在多賣電和避免偏差考核之間做出權(quán)衡，確保申報出力既要盡量接近實際出力但又不能超過實際出力，對這個度的把握就構(gòu)成了市場博弈，只不過這是企業(yè)自己和自己的博弈，籌碼是企業(yè)單點(diǎn)功率預(yù)測水平的高低。單點(diǎn)功率預(yù)測準(zhǔn)確，可以給自己帶來最大化收益；單點(diǎn)功率預(yù)測不準(zhǔn)，可能給自己帶來一定損失，但這個損失又能補(bǔ)貼給調(diào)節(jié)性資源，并不影響整個市場和系統(tǒng)的效益及運(yùn)行。而且此舉的最大好處是百分之百消納了可再生能源，實現(xiàn)了社會效益的最大化。
這種市場化交易方式的好處是，既照顧了市場各方的利益關(guān)切，體現(xiàn)了公平性原則，又順應(yīng)了百分之百消納可再生能源的初衷，對如期實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)、為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供了一個現(xiàn)貨市場的解決方案。
