中國儲能網(wǎng)訊:早前,西南地區(qū)曾不同程度地遭受了雨水少、電短缺的窘境,隨著入夏以來我國多地極端高溫天氣頻發(fā),一時(shí)間“電力保供”“限電”等話題又廣泛地出現(xiàn)在人們的視野,這也是近年來多次面臨的嚴(yán)峻問題。針對這個(gè)話題,我們采訪了清華大學(xué)教授、清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)智庫中心專家夏清。作為一名投身電力體制改革研究二十余年的權(quán)威專家,夏清教授為我們深入剖析了出現(xiàn)保供限電問題的深層次原因,以及中國電力市場改革的關(guān)鍵解題思路。
能源基金會:近年來,夏季高溫限電頻發(fā),去年四川的高溫限電問題引起業(yè)內(nèi)和公眾的廣泛關(guān)注和討論,今年在云南地區(qū)也已經(jīng)出現(xiàn)了限電,您覺得未來我們的電力形勢將面臨什么挑戰(zhàn)?另外,為了應(yīng)對電力短缺,不少地區(qū)也開始上馬煤電,您如何評論這樣的現(xiàn)象?
夏清:新能源的波動性較大,四川去年出現(xiàn)了高溫少雨的情況,保供問題隨之產(chǎn)生,這是不可預(yù)測的。這給了我們一個(gè)警示,在新能源建設(shè)過程中需要思考如何解決新能源較長時(shí)間波動性的問題。目前,在沒有解決這個(gè)問題的前提下出現(xiàn)限電情況,我們只能依靠火電。國家制定2030年前碳達(dá)峰目標(biāo),這是一個(gè)戰(zhàn)略機(jī)遇期,讓我們在這個(gè)期間去研究如何用新能源替代火電,其中必須研究的就是長時(shí)儲能技術(shù)。目前在這方面已經(jīng)看到了曙光,例如氫儲存、綠氫等。
現(xiàn)在是否要新建火電,這是一個(gè)具有爭議的問題。在常規(guī)思維中,地區(qū)一旦缺電量就得新建火電。但需要考慮的是,首先,去年我國整體火電利用小時(shí)數(shù)下降,說明新建火電只是在某一個(gè)缺電的時(shí)段才用得上,而并非全年;其次,現(xiàn)在發(fā)電集團(tuán)對于投資火電也已經(jīng)非常謹(jǐn)慎,因?yàn)?030年以后,火電整個(gè)經(jīng)濟(jì)壽命周期的收支很可能入不敷出;第三,從長期來看,一旦新增了火電,碳達(dá)峰后,這些火電的碳排放又需要花費(fèi)很大的代價(jià)進(jìn)行碳中和。考慮到以上幾個(gè)方面,當(dāng)我們在能源轉(zhuǎn)型的過程中遇到缺電時(shí),就需要尋找與傳統(tǒng)思維不同的方法來解決問題。一方面,在缺電的時(shí)候,不是所有的電力負(fù)荷都要保,可以分成“必?!焙汀胺潜乇!眱深悾罕乇X?fù)荷包括人民生活和社會正常運(yùn)行所需的負(fù)荷,這些我們應(yīng)該舉全電網(wǎng)之力去保障;非必保負(fù)荷包括一些工業(yè)負(fù)荷,這些是可以暫時(shí)停止供應(yīng)的負(fù)荷——雖然極端天氣越來越頻繁,但相對來說還不是一種常態(tài),我們不能為了應(yīng)對非常態(tài)的情況就付出巨大的代價(jià)去保供,否則將極大地提升發(fā)電成本。另一方面,當(dāng)出現(xiàn)電力的空間不平衡,可以利用大電網(wǎng)的能力來調(diào)節(jié)余缺。當(dāng)然,在必要的地方可以適當(dāng)建設(shè)火電作為靈活性電源,例如四川,但不是全國都要新增火電保供保價(jià),否則未來一旦火電退役會產(chǎn)生較大的擱淺成本。
能源基金會:針對去年四川的高溫限電,業(yè)界提出背后的原因之一是缺乏外省的電力輸入支持。也有專家表示,我國從整體來說“缺電力不缺電量“,不同區(qū)域之間的電力調(diào)配機(jī)制和通道容量要更加優(yōu)化和完善。您認(rèn)為,我國在跨區(qū)域調(diào)節(jié)、輸送電力方面面臨怎樣的挑戰(zhàn)?您認(rèn)為該如何解決?
夏清:由于四川此前從來沒有缺過水,所以在四川建設(shè)電力通道的時(shí)候,主要考慮的是電力外送。由于擔(dān)心當(dāng)?shù)貢?yōu)先滿足自身的用電需求而使得對外輸送意愿降低,因此并沒有建設(shè)當(dāng)?shù)氐淖杂猛ǖ?。去年四川百年不遇地缺水,?dāng)?shù)仉娏?yīng)就發(fā)生了很大的問題。未來也許這已經(jīng)不再是偶發(fā)現(xiàn)象?,F(xiàn)在全球氣侯變化導(dǎo)致極端天氣頻發(fā),這就要求我們用不一樣的思維方式去解決問題。不能再通過物理的方式來限制資源,要依靠信譽(yù)、交易、市場的力量,通過市場經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)電力通道的互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)空間上的互濟(jì)、協(xié)同,從而解決由于自然現(xiàn)象、氣候變化等帶來的新能源電力在空間上的不平衡問題,也只有這樣,我們才能形成真正的“保供“。
能源基金會:您提到希望利用市場的力量調(diào)節(jié)電力供需的問題,在這方面目前面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?對于未來的進(jìn)一步發(fā)展,您有何建議?
夏清:在我國電力體制改革過程中亟需解決的一個(gè)問題是,是否承認(rèn)價(jià)格對供求關(guān)系的調(diào)節(jié)作用。這是市場的靈魂,如果這個(gè)問題不解決,市場調(diào)節(jié)供求關(guān)系的作用就發(fā)揮不出來。中國電力體制改革走到今天,不應(yīng)僅僅是供給側(cè)改革,即競價(jià)上網(wǎng);更重要的是需求側(cè)改革,也就是要競價(jià)購電。只有競價(jià)上網(wǎng)和競價(jià)購電協(xié)同起來,才能構(gòu)成整體對稱的電力市場改革。
中國電力市場發(fā)展至今,成績斐然。但是當(dāng)改革向縱深發(fā)展的過程中,向需求側(cè)前進(jìn)的步伐停止了。所有地方政府都反映這樣一個(gè)事實(shí):電力的市場價(jià)格只能下降或保持不變;如果漲價(jià),那么這個(gè)“市場”就會被“計(jì)劃”所調(diào)控,因?yàn)楦母锸且o消費(fèi)者帶來紅利的,而不是負(fù)擔(dān)。但是反過來想,今天我們需要電力“保供”,那就意味著是某些時(shí)間電力是一種稀缺資源,如果社會中的稀缺資源都不允許漲價(jià),該怎么解決稀缺性問題、怎么讓有限資源產(chǎn)生最大效應(yīng)、怎么解決經(jīng)濟(jì)調(diào)整結(jié)構(gòu)的問題?我們的電力市場改革在下一步往縱深發(fā)展的過程中,真切地遇到了怎么解決供求關(guān)系的問題,要有目的地開展需求側(cè)的改革。一旦電價(jià)上漲,有些不必要的電力需求就會消失,需求側(cè)會選擇替代品或錯(cuò)峰用電。
然而我國的電力現(xiàn)貨市場出現(xiàn)了一個(gè)尷尬的問題:參與現(xiàn)貨市場競價(jià)的電量只占近10%,因此這里體現(xiàn)出的現(xiàn)貨價(jià)格、分時(shí)電價(jià),不能代表全部電價(jià)和電量;與此同時(shí),有超過90%的電量的價(jià)格在中長期交易時(shí)就已經(jīng)鎖定了。這就會出現(xiàn)兩個(gè)不對稱的情況,一是中長期交易電量過大,現(xiàn)貨交易電量過少,對用戶的結(jié)算價(jià)格不能反映由于新能源波動(超過10%)引起的供求關(guān)系的變化;二是限價(jià)嚴(yán)重不對稱,中長期電價(jià)僅可以上下浮動20%,而現(xiàn)貨市場電價(jià)有的地方甚至可以出現(xiàn)負(fù)電價(jià)。例如,此前山東出現(xiàn)了負(fù)電價(jià),但是負(fù)電價(jià)不等于負(fù)電費(fèi),因?yàn)樵谧詈髮τ脩艚Y(jié)算的時(shí)候,將中長期的90%與現(xiàn)貨市場的10%加在一起來結(jié)算的。這就是我們常常說到的“中長期的合同已經(jīng)鎖定了現(xiàn)貨市場90%電量的價(jià)格”。火電最容易在現(xiàn)貨市場上報(bào)負(fù)電價(jià),因?yàn)樵谧罱K結(jié)算的過程中有“價(jià)差合約”,如果現(xiàn)貨市場的價(jià)格低于中長期合約價(jià)格,那么結(jié)算的時(shí)候需要按照中長期價(jià)格減去現(xiàn)貨價(jià)格對火電企業(yè)予以補(bǔ)償,這樣一來,火電就在負(fù)電價(jià)中套利了。這種情況實(shí)際上是市場規(guī)則的設(shè)計(jì)出了問題。
下一步,整個(gè)電力現(xiàn)貨市場需要改革。為解決新能源比例增加所帶來的供應(yīng)側(cè)波動性問題,部分地區(qū)也在嘗試中長期分時(shí)段交易,但新能源的波動性還是較難在中長期市場上進(jìn)行預(yù)測。所以說目前的電價(jià)體系難以現(xiàn)實(shí)地反映體現(xiàn)這種波動性。因此,需要進(jìn)一步放開現(xiàn)貨市場,加大現(xiàn)貨市場電量比例,降低中長期電量的比例,同時(shí)放開用戶側(cè)市場,賦予用戶充分選擇能源品種的權(quán)利,否則無法真正發(fā)揮市場對于供需的調(diào)節(jié)作用。
市場的本質(zhì)就在于可以讓需求者進(jìn)行充分地選擇,這才是好的市場。只有讓人們能在市場里找到最適合自己的交易品種,才能達(dá)到不同交易品種之間的一種市場均衡。我們不應(yīng)強(qiáng)制性地規(guī)定中長期電力的比例,而應(yīng)讓所有的能源交易品種都充分進(jìn)入市場,通過充分反映供求關(guān)系的時(shí)空價(jià)格實(shí)現(xiàn)供需的時(shí)空平衡。在下一步的電力市場改革中,需要讓政府這只“有形的手”和市場這一“無形的手”相互協(xié)同?!坝行蔚氖帧敝饕鉀Q市場失靈、市場外部性的問題,要讓市場價(jià)格在一定范圍內(nèi)波動;在價(jià)格一定的區(qū)間內(nèi),則要充分發(fā)揮“無形的手”的作用。政府解決的是公平競爭的問題,市場解決效率的問題。如果市場造成貧富嚴(yán)重差距的時(shí)候,政府完全可以采取二次調(diào)節(jié),體現(xiàn)公平性。這兩只手雙輪驅(qū)動,中國的體制機(jī)制才會變得更加優(yōu)化,從而更好地實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,而這正是中國對比其他國家具有優(yōu)越性的地方。
能源基金會:從負(fù)荷側(cè)角度來看,需求側(cè)響應(yīng)是應(yīng)對用電高峰的一種市場激勵(lì)機(jī)制。您認(rèn)為我們目前在需求側(cè)響應(yīng)方面存在哪些挑戰(zhàn)?您有什么樣的建議?
夏清:現(xiàn)在的需求側(cè)響應(yīng),已經(jīng)不是對一天內(nèi)的用電高峰進(jìn)行響應(yīng)的問題,將來很可能需要對一周甚至更長時(shí)間的用電高峰進(jìn)行響應(yīng),也就是需求側(cè)響應(yīng)的周期變長了。這是由可再生能源的波動性所導(dǎo)致的。需求側(cè)響應(yīng)一定要向中長期響應(yīng)的方向發(fā)展,這方面有很大潛力的,其中存在著大量的“沉默的資源”。例如,在夏季用電高峰,可以調(diào)動空調(diào)用電來幫助電網(wǎng)度過高峰。當(dāng)電網(wǎng)缺電時(shí),可以臨時(shí)停掉正在開啟著的空調(diào)用電,半小時(shí)就足以讓電網(wǎng)度過高峰;與此同時(shí),空調(diào)開啟時(shí)已經(jīng)為房間積累儲存了冷氣,停掉半小時(shí)的時(shí)間也不至于冷氣散盡,用戶家中的體感不會太熱,卻可以避免了一年中持續(xù)時(shí)間很短的尖峰負(fù)荷??照{(diào)、電動汽車充電負(fù)荷的精準(zhǔn)調(diào)度將極大地降低電網(wǎng)的高峰負(fù)荷,當(dāng)然這需要在電力數(shù)字化、智能化上多下功夫,才能精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。
需求側(cè)響應(yīng)的的一個(gè)關(guān)鍵問題是,響應(yīng)過程不能以傳統(tǒng)的“峰谷”電價(jià)來衡量。因?yàn)椋S著新能源的波動變化,傳統(tǒng)上認(rèn)為的“峰”可能不是“峰”,“谷”也可能不是“谷”了,政府制定峰谷電價(jià)這種行政行為將出現(xiàn)“計(jì)劃跟不上變化”。所以國際上最近提出了“動態(tài)電價(jià)”,就是通過新能源的波動來體現(xiàn)電力供需關(guān)系的價(jià)格。在動態(tài)電價(jià)的情況下,電價(jià)本身是放開的,只對供給側(cè)的年度收益進(jìn)行限制,對一個(gè)平均周期的價(jià)格上漲幅度有限制,最終以充分反映供求關(guān)系變化的價(jià)格來引導(dǎo)供求關(guān)系的平衡,以“峰”填“谷”。
未來需求側(cè)響應(yīng)包括空間與時(shí)間的,而且這一定是現(xiàn)貨市場的價(jià)格信號引發(fā)的響應(yīng)。我們不能像今天一樣,還是給中長期電力交易進(jìn)行曲線定價(jià);中長期交易也要像現(xiàn)貨市場一樣,分時(shí)段來出清價(jià)格。如果不形成這樣的市場機(jī)制,我們的價(jià)格機(jī)制就不能有效地驅(qū)動需求側(cè)響應(yīng)?,F(xiàn)在行業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到了這種方式存在的巨大潛力,也就是改造生產(chǎn)流程開展更有效的需求側(cè)響應(yīng)。例如,過去煉鋁廠的用電量就是一條直線,如果把流水線進(jìn)行改造,在不影響生產(chǎn)效果的前天下,使其在電力高峰時(shí)候少少用電,低谷的時(shí)候多用電。很多生產(chǎn)流水線都可以進(jìn)行改造,從而跟隨新能源的波動來調(diào)整生產(chǎn)和用電量。由此我們可以看到,不僅僅是供給側(cè)可以調(diào)整市場供應(yīng),需求側(cè)的改進(jìn)可以需求,這樣才能創(chuàng)造一個(gè)供需互動的新型電力市場,才能打造出高質(zhì)量、低成本、低碳的新型電力系統(tǒng)。
能源基金會:現(xiàn)在政策要求所有新能源企業(yè)要配儲能,有人也提出有些儲能裝錯(cuò)了地方,您怎么看待這個(gè)問題?
夏清:我國的新能源發(fā)展很快,新能源裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到了8.3億,今年據(jù)說還要增加1.8億。新能源的快速發(fā)展就需要考慮如何應(yīng)對其波動性的問題,兩個(gè)主要的方式就是供需互動以及儲能。儲能和新能源是一對孿生姐妹,我國的這兩大支柱產(chǎn)業(yè)占全世界產(chǎn)能的百分之70-80%。但是,由于目前電力市場建設(shè)無法體現(xiàn)出儲能在不同時(shí)段靈活性調(diào)節(jié)的價(jià)值,導(dǎo)致部分儲能“建而不用”。如果在成熟的電力現(xiàn)貨市場,不同時(shí)段的電價(jià)有高有低,就更能激發(fā)新能源企業(yè)調(diào)動儲能的積極性。電價(jià)出現(xiàn)低谷,企業(yè)就可以把電儲存起來,等到電價(jià)高峰時(shí)再放出去,這樣就能夠盈利。
我國的電力改革有一個(gè)很大的特點(diǎn),就是產(chǎn)業(yè)上的推動比較快,但是在機(jī)制的軟實(shí)力方面就相對滯后了。未來需要加快電力市場的建設(shè),通過現(xiàn)貨市場價(jià)格的引導(dǎo)讓新能源和儲能匹配起來,像一對舞伴一樣翩翩起舞,也可以通過分時(shí)電價(jià)引導(dǎo)用戶側(cè)充分參與市場,更加合理高效地配置供需資源。
目前引導(dǎo)儲能投資的市場信號是缺失的,因?yàn)閮δ苌形磪⑴c中長期電力市場,有的地方中長期市場沒有像現(xiàn)貨市場那樣分時(shí)競價(jià),因此對于經(jīng)濟(jì)投資的預(yù)期也就無從談起。未來,我們需要完善和改進(jìn)中國特色電力市場體系,以凸顯價(jià)格信號引導(dǎo)投資的作用。
能源基金會:您認(rèn)為儲能未來的發(fā)展方向是什么?對于討論比較多的兩種方式——抽蓄和電化學(xué)儲能,它們在保供或者未來促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型中作用如何定位?
夏清:現(xiàn)在談到電化學(xué)儲能,我們覺得它的成本較貴,現(xiàn)在一般在0.5-0.6元/ kwh,而抽蓄儲能只要0.3元左右。但是如果將抽蓄儲能的輸變電的成本計(jì)算進(jìn)去。從高壓到低壓到配電,每一步都會有成本消耗。而如果采用分布式儲能,也就是電化學(xué)儲能,就不用考慮輸變電的成本。所以在國外發(fā)展最快的是分布式儲能、分布式光伏。如今各地政府限定的分時(shí)電價(jià)政策,已經(jīng)讓儲能在需求側(cè)有了強(qiáng)大的發(fā)展空間。如果我們選擇建設(shè)推廣抽蓄儲能,這一般需要八年的建設(shè)期,當(dāng)八年以后建成的時(shí)候,分布式儲能很可能已經(jīng)降到了0.2-0.3元/kwh,因?yàn)榘殡S著競爭、技術(shù)進(jìn)步以及稀有金屬循環(huán)利用率的增加,電化學(xué)儲能的鋰電池的成本很可能會下降。這時(shí)候大量建成的抽蓄儲能就會面臨經(jīng)濟(jì)方面很大的風(fēng)險(xiǎn)。
我現(xiàn)在并不確定抽蓄和電化學(xué)儲能哪種更好,但無論是針對哪種方式,都必須建設(shè)一種機(jī)制,即任何一種資源的價(jià)值和成本都要接受市場考驗(yàn)。未來電氣化水平會很高,用戶側(cè)也會有很多的儲能、儲熱、儲冷的替代方案,抽水儲能的優(yōu)勢價(jià)值更多地將體現(xiàn)在電網(wǎng)側(cè),例如作為大電網(wǎng)做備用儲能。政府需要從行業(yè)健康發(fā)展的角度更加全面地統(tǒng)籌考慮,并充分發(fā)揮市場對規(guī)劃制定的引導(dǎo)作用。
能源基金會:您親身經(jīng)歷了電改5號文到9號的全過程,請您談?wù)勀谶@整個(gè)電改過程中最大的感受是什么?
夏清:首先,從出臺5號文《電力體制改革方案》到今天這二十年的時(shí)間,我國的電力改革是一步步在前進(jìn)的。5號文主要是解決的是“廠網(wǎng)分離”的問題,激活了發(fā)電側(cè)的積極性;9號文《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》的出臺,讓我們整個(gè)電力市場體系建立起來了。今天雖然依然存在著許多待解決的問題,但這些也都是前進(jìn)路上需要克服的。因?yàn)橹袊碾娏κ袌鼋ㄔO(shè)的市場環(huán)境和國外有很大的差異性,我們是由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)逐步過渡。所以我國在推進(jìn)市場起決定性作用的過程中,政府要有一個(gè)慢慢適應(yīng)的過程。但是不管怎樣,現(xiàn)在我們的交易電量很大、工商業(yè)用電放開了、居民用電保證了。未來,如何解決“有形的手”和“無形的手”的協(xié)同,通過前者讓后者變得更加有力,而不是替代后者,將是下一步電力市場建設(shè)的重點(diǎn)。
在消費(fèi)側(cè),要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),需要讓所有消費(fèi)能源的行為所產(chǎn)生的外部成本內(nèi)部化,要讓老百姓感受到氣侯變化帶來的電力稀缺所產(chǎn)生的社會成本,這很重要。我國目前的居民用電還是非常便宜的,如果未來的居民電價(jià)按照市場價(jià)格,那么居民在用電時(shí)也許就要考慮如何減少不必要的電力消費(fèi)。因此,“雙碳”一定要解決的問題是促進(jìn)老百姓對“綠色”的主動追求,而不是僅僅依靠道德教育,還是需要市場機(jī)制。




