新型電力系統(tǒng)下新能源結構性占比逐步提高,其出力的間歇性、波動性和隨機性等特性使電網平衡成本上升,存在電價波動引發(fā)的履約風險。
全球已有超過30個國家的風電和光伏成本低于化石燃料發(fā)電。但從系統(tǒng)整體來看,新能源并沒有實現(xiàn)真正意義上的“平價”,配套電網建設、調度運行優(yōu)化、備用服務、容量補償?shù)容o助性的投資不斷增加,整體電力系統(tǒng)成本隨之增加,最終向終端零售用戶傳導。隨著新能源逐漸成為主要電源,系統(tǒng)性成本上升已成為業(yè)界共識。根據國網能源研究院相關測算,到2025年我國新能源電量滲透率將超過15%,系統(tǒng)消納成本將是2020年的2.3倍。從國際經驗來看,2019年,德國可再生能源裝機占比接近40%,十年提高了24個百分點,電價上漲了30%,電費開支甚至達到了普通家庭年收入的十分之一。
終端電價的波動事關經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定,價格波動可能會引發(fā)履約風險,履約風險會導致市場主體破產、影響市場其他主體利益格局、增加調度機構的工作難度。因此,如何推動電源側降本增效、用戶側節(jié)能提效、利用靈活的市場機制提高源網荷儲各環(huán)節(jié)資源調用效率、將電價成本疏導控制在合理范圍與趨勢,是新型電力系統(tǒng)建設面臨的現(xiàn)實問題。
儲能參與電力市場交易將會有效緩解價格波動的帶來的風險。新能源發(fā)電企業(yè)可通過配置儲能靈活參與市場并提升履約能力,在現(xiàn)貨價格較低或者未能出清情況下給儲能充電,在現(xiàn)貨價格較高時放電獲得收益。儲能充分利用了新能源發(fā)電邊際成本低的特點,極大提升了新能源企業(yè)的盈利能力,也有助于控制電價成本。
新能源消納受電力系統(tǒng)調節(jié)能力制約,新型電力系統(tǒng)下大量新能源參與市場會降低市場邊際出清價格,導致傳統(tǒng)能源無法有效回收成本,長期來看帶來存在容量充裕性風險。
新能源消納需通過實時電力平衡實現(xiàn),要求更多具有靈活調節(jié)性能的機組保障消納。在新型電力系統(tǒng)下,隨著新能源并網比例持續(xù)升高,對系統(tǒng)調節(jié)能力需求逐步提高。按照“十四五” “十五五”年均新增風光裝機1.1億千瓦測算,2025年全國電力系統(tǒng)調節(jié)能力缺口將達到2億千瓦,2030年進一步增至6.6億千瓦。
傳統(tǒng)能源機組提供電力系統(tǒng)靈活調節(jié)調節(jié)能力,提供市場容量的充裕性保障。低邊際成本的風電、光伏發(fā)電直接參與電力市場將會擠壓傳統(tǒng)能源的競爭空間,導致邊際發(fā)電成本高的傳統(tǒng)能源主體主動申報低價,以提高自己的中標概率,最終導致市場的統(tǒng)一邊際出清價格降低。傳統(tǒng)能源無法通過低邊際出清價格回收成本,從長期來看,影響傳統(tǒng)能源的投資意愿,導致無法保障電力市場容量充裕性。
為了緩解這類風險,需要政策引導、技術手段、市場機制三管齊下。在政策引導方面首先需要優(yōu)化新能源建設布局,同時兼顧靈活調節(jié)電源的規(guī)劃及傳統(tǒng)能源的靈活性改造。在技術手段方面需要提升新能源出力預測精度作為新能源消納的基礎,并挖掘電力系統(tǒng)靈活性調節(jié)技術。在市場機制方面,需要通過市場化機制充分調動各類調節(jié)資源積極性,并完善分時電價機制,挖掘用戶側消納潛力。
新型電力系統(tǒng)下,源網雙向互動成為新常態(tài),零售市場分布式發(fā)電交易、虛擬電廠興起,需要變革市場機制與風險防控機制。
新型電力市場下,零售市場交易品種將愈加豐富。隨著電力零售側市場化的推進,除了電能量交易以外,將會增加需求側就近交易、負荷互濟交易等交易品種,分布式發(fā)電市場將自然過渡到帶有自平衡性質的零售交易市場。由此衍生的零售市場交易品種、交易方式、交易主體類型都將產生結構性變化,相應地,市場機制的支撐力度、市場運行的風險防控難度也將指數(shù)級增長。交易機制、市場風險防控機制與零售側新型交易需求存在不匹配的風險:一是在新型電力系統(tǒng)運行特性下,交易機制不匹配將無法充分發(fā)揮源網雙向市場資源的高效調用;二是市場監(jiān)管機制將無法適應海量零售市場主體增長趨勢下,新型零售主體內部交易復雜化、透明程度低而導致的零售市場交易風險。
因此,市場演進方式需要采取循序漸進的策略,未來在市場機制與技術的推進過程中,需要緊密貼合新型零售市場交易的各個環(huán)節(jié),利用市場引導作用發(fā)揮資源特性與價值。同時,調整市場風險防控的方向與深度,一是重點加強對零售市場虛擬電廠、負荷聚合商等集成性主體的交易行為監(jiān)控,二是完善對新零售交易品種的穿透式監(jiān)控方式,為多層次、多交易方向的零售市場發(fā)展創(chuàng)造良好運行環(huán)境。