高比例可再生能源并網(wǎng)靠什么?第二節(jié)
“德國(guó)的問(wèn)題在于擴(kuò)大電網(wǎng)傳輸范圍,而中國(guó)的問(wèn)題在于市場(chǎng)設(shè)計(jì)”
eo:我們需要什么樣的價(jià)格機(jī)制來(lái)反映它們的真實(shí)情況?
Patrick Graichen:基于運(yùn)營(yíng)成本的價(jià)格機(jī)制會(huì)起很大作用。風(fēng)電和光伏的邊際成本為零,因此會(huì)被優(yōu)先調(diào)度,正是基于這樣的價(jià)格機(jī)制,德國(guó)的棄電率非常低。但德國(guó)的問(wèn)題在于,雖然高比例的風(fēng)電、光伏優(yōu)先進(jìn)入市場(chǎng),但一些區(qū)域的電網(wǎng)容量有限,沒有足夠的通道來(lái)輸送電力。同時(shí)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行往往還需要化石燃料發(fā)電來(lái)提供各種輔助服務(wù),保持電網(wǎng)穩(wěn)定。因此德國(guó)目前正在讓風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)向電網(wǎng)提供這種輔助服務(wù)。
eo:風(fēng)電如何提供輔助服?
Patrick Graichen:電網(wǎng)通常需要一些備轉(zhuǎn)容量使其頻率穩(wěn)定在50赫茲。當(dāng)發(fā)電廠使用旋轉(zhuǎn)備用時(shí),它可以是一個(gè)風(fēng)力發(fā)電廠,而不是化石發(fā)電廠。當(dāng)有足夠的風(fēng)時(shí),風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)也可以提供這種服務(wù),只要有在線數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè),那么通常燃煤發(fā)電站能提供的服務(wù),風(fēng)電也可以。
eo:這可以替代多少化石燃料發(fā)電?
Patrick Graichen:當(dāng)電網(wǎng)需要旋轉(zhuǎn)備用時(shí),也需要很多不同的服務(wù),其中一部分可以由風(fēng)力發(fā)電廠完成,其他可以通過(guò)儲(chǔ)能來(lái)完成,如果將這些不同的服務(wù)結(jié)合起來(lái),可以將化石電廠服務(wù)減少50%以上。
所以德國(guó)已經(jīng)解決了市場(chǎng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題,但我們?nèi)栽谂Φ氖菙U(kuò)大電網(wǎng)傳輸范圍,而中國(guó)的問(wèn)題在于市場(chǎng)設(shè)計(jì)。
Kleiner:對(duì)于這種電網(wǎng)來(lái)說(shuō),最重要的事情之一在于我們能夠發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題,這是因?yàn)榈聡?guó)的大量數(shù)據(jù)透明度很高。我們已經(jīng)能預(yù)測(cè)第二天系統(tǒng)中擁有多少可再生能源,在此基礎(chǔ)上,如何使用這些可再生能源,比如提供輔助服務(wù)。我們根據(jù)天氣預(yù)報(bào)得知明天將從哪個(gè)發(fā)電廠獲得多少風(fēng)電,并且根據(jù)預(yù)測(cè)進(jìn)行建模。最重要的是,這些數(shù)據(jù)都是公開透明的,由TSO免費(fèi)公開發(fā)布。這也是 Agora提出的黃金法則第五點(diǎn)——透明原則,事先掌握這些有關(guān)可再生能源的預(yù)測(cè)非常重要。掌握的數(shù)據(jù)不僅僅是用于長(zhǎng)期預(yù)測(cè),而且是日前生產(chǎn)多少可再生電力。這就是為什么德國(guó)可以更有效地使可再生能源進(jìn)入市場(chǎng)的原因,電網(wǎng)和電力市場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)都掌握信息,這一點(diǎn)很重要,中國(guó)在市場(chǎng)起步方面做得還不錯(cuò),但透明度確實(shí)是技術(shù)上解決的先決條件。
eo:但是在中國(guó)的情況下要復(fù)雜得多,Agora在報(bào)告中也提到電力安全是電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商面臨的最大問(wèn)題。
Patrick Graichen:所以如何獲得供應(yīng)的安全性,顯然在風(fēng)電光伏不足時(shí),需要化石燃料發(fā)電廠。問(wèn)題在于如何向這些電廠付費(fèi)。你可以通過(guò)容量市場(chǎng)為備用功能提供容量激勵(lì)。重要的是,如果你選擇容量機(jī)制,只能激勵(lì)具有靈活性的容量,如果一直運(yùn)行不靈活的容量,當(dāng)風(fēng)光滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),就會(huì)發(fā)生風(fēng)電光伏的棄電,因此只能激勵(lì)靈活的化石燃料容量,這樣它就會(huì)在風(fēng)很小的時(shí)候啟動(dòng),風(fēng)大時(shí)就會(huì)關(guān)停。但是你可以做一個(gè)容量機(jī)制,德國(guó)沒有采用容量市場(chǎng),而是用戰(zhàn)略備用機(jī)制。
eo:不久前我看到一份報(bào)道,歐盟擔(dān)心國(guó)家干預(yù)的容量機(jī)制會(huì)危害自由競(jìng)爭(zhēng),所以此前一直試圖限制歐盟成員國(guó)發(fā)展容量市場(chǎng)。
Patrick Graichen:在歐洲,一些國(guó)家采用容量市場(chǎng),還有一些國(guó)家采用容量備用,他們有不同的理念,并且長(zhǎng)期爭(zhēng)論哪一種機(jī)制更好。歐盟委員會(huì)為了確保這些方案不是補(bǔ)貼計(jì)劃,給發(fā)電廠提供比實(shí)際需要更多的錢,因此他們需要監(jiān)管備用容量謹(jǐn)防過(guò)剩,并且保證競(jìng)爭(zhēng),他們不允許市場(chǎng)有太多備用容量。
但是我不確定這篇報(bào)道的具體爭(zhēng)議點(diǎn)是什么,對(duì)歐盟委員會(huì)來(lái)說(shuō),可能認(rèn)為成員國(guó)的容量?jī)?chǔ)備太高。
eo:風(fēng)電成本及其上網(wǎng)電價(jià)在持續(xù)下降,如何將較低的成本傳遞到最終用戶的電價(jià)?
Patrick Graichen:我們現(xiàn)在要支付的可再生能源附加費(fèi)是批發(fā)電價(jià)減去所需要的可再生能源的固定費(fèi)率,如果可再生能源固定費(fèi)率比批發(fā)電價(jià)便宜,那么附加費(fèi)為零;如果高于批發(fā)市場(chǎng),就有價(jià)差。不過(guò)現(xiàn)在可再生能源變得越來(lái)越便宜,我們將進(jìn)入一個(gè)可再生能源附加費(fèi)越來(lái)越低的世界。
但問(wèn)題在于可再生附加費(fèi)還包括10年前投運(yùn)的可再生能源,它們的價(jià)格仍然很昂貴。因此整體上看,可再生能源附加費(fèi)用下降需要10到15年的時(shí)間。但你可以看到這種情況已經(jīng)慢慢發(fā)生,今年就減少了一點(diǎn),明年還將繼續(xù)減少,每千瓦小時(shí)可能在6.4到6.5歐分之間。(2019年的附加費(fèi)是6.405歐分/千瓦時(shí))。不過(guò)我們會(huì)看到,現(xiàn)在的電力市場(chǎng)價(jià)格與可再生能源的平準(zhǔn)化成本之間的差價(jià),已經(jīng)低于用戶必須支付的附加費(fèi)。德國(guó)的電力市場(chǎng)也曾經(jīng)歷較低的電力市場(chǎng)價(jià)格,高價(jià)的可再生能源,但現(xiàn)在情況已完全改變。電價(jià)的下降將抵消可再生能源的附加費(fèi),雖然目前整體附加費(fèi)只下降了一點(diǎn),我們預(yù)計(jì)可再生成本與市場(chǎng)價(jià)格間的差異還將縮小。
eo:如何降低可再生能源遺留成本legacy cost)?
Patrick Graichen:有兩種選擇,第一,等這些舊機(jī)組在20年的補(bǔ)貼合同到期后就不再需要補(bǔ)貼。第二,提出一個(gè)新的融資機(jī)制,這就是我們目前正在討論的,我們需要對(duì)其他行業(yè)征收碳稅,比如交通行業(yè)額、運(yùn)輸業(yè)現(xiàn)在并沒有納入碳交易,但我們需要減少運(yùn)輸業(yè)的碳排放。因此,一種選擇是對(duì)供熱和交通業(yè)征收碳稅,并使用這筆錢來(lái)降低補(bǔ)貼的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。但德國(guó)現(xiàn)在對(duì)此也有著很大爭(zhēng)議,Agora正在為此做一個(gè)模型。
“可再生能源行業(yè)至少需要10年穩(wěn)定的收入”
eo:中國(guó)目前也面臨補(bǔ)貼壓力,國(guó)家能源局已經(jīng)決定降低風(fēng)電光伏的上網(wǎng)電價(jià),競(jìng)價(jià)上網(wǎng),但行業(yè)內(nèi)有很大的爭(zhēng)議,中國(guó)在政策轉(zhuǎn)型中如何既降低補(bǔ)貼額度又保證行業(yè)發(fā)展?
Patrick Graichen:當(dāng)你從全球范圍看風(fēng)能和太陽(yáng)能的成本時(shí),很多國(guó)家的成本都比中國(guó)低。所以中國(guó)有機(jī)會(huì)降低上網(wǎng)電價(jià)和中國(guó)能源系統(tǒng)的可再生能源成本。但其次,您還需要了解低成本的先決條件,并保證10年或15年的收入穩(wěn)定可靠,如果您不能真正相信通過(guò)上網(wǎng)電價(jià)或任何穩(wěn)定的收入,未來(lái)10年15年將有風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)。
例如在歐洲,2014年西班牙削減了光伏補(bǔ)貼,導(dǎo)致投資者不再投資西班牙,因?yàn)樗麄儾淮_定簽署的合同在未來(lái)15年是否真的有效。但是智利的情況則截然相反,那里的天氣條件良好,可再生能源成本低廉,約2-3美分/千瓦時(shí),加之當(dāng)?shù)氐哪茉疵芗推髽I(yè)如礦業(yè)公司數(shù)量很多,這些公司通常會(huì)簽10年合同,并且有很好的信譽(yù)履行合同,因此項(xiàng)目的回報(bào)是可觀的。這就是一種政策組合。因此中國(guó)可以讓更多的可再生能源項(xiàng)目來(lái)競(jìng)價(jià),以此降低價(jià)格,但同時(shí)也需要保障可再生能源開發(fā)商有穩(wěn)定可靠的收入。
eo:可再生能源需要怎樣的補(bǔ)貼機(jī)制?
Patrick Graichen:我認(rèn)為,如果發(fā)放競(jìng)拍配額的主體是值得信賴的行為者,那么無(wú)論是配額制還是拍賣或其他補(bǔ)貼機(jī)制,形式不是最主要的,補(bǔ)貼機(jī)制設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于項(xiàng)目收入的穩(wěn)定性以及有相關(guān)項(xiàng)目的長(zhǎng)期合同作支撐。
eo:您提到了“值得信賴的”,如何定義一個(gè)機(jī)制是“值得信賴的”?
Patrick Graichen:與其他行業(yè)的投資一樣,可再生能源補(bǔ)貼資金的問(wèn)題在于錢從哪兒來(lái)。德國(guó)采用的是征收附加費(fèi),并非由財(cái)政部決定,而是通過(guò)計(jì)算電力交易所電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格與可再生能源固定回報(bào)率之間的差額,每年10月15日公布下一年的可再生能源附加費(fèi),由消費(fèi)者通過(guò)電費(fèi)支付。由于該機(jī)制非常穩(wěn)定且可靠,德國(guó)的可再生能源融資風(fēng)險(xiǎn)很小,融資成本非常低。
補(bǔ)貼機(jī)制既可以是國(guó)家擔(dān)保,也可以是附加費(fèi)擔(dān)保,或者私人參與者和金融市場(chǎng)認(rèn)為這份合同確實(shí)可以持續(xù)10到15年,才能降低項(xiàng)目的平均成本。由于風(fēng)能和太陽(yáng)能先期投資成本高,但在10到20年的運(yùn)營(yíng)期幾乎沒有經(jīng)營(yíng)成本,因此融資成本是決定投資項(xiàng)目是否便宜的重要因素。
決定資本成本的關(guān)鍵因素是風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)提供信貸的銀行或公司認(rèn)為該項(xiàng)目有可靠的補(bǔ)貼機(jī)制,風(fēng)險(xiǎn)很低,那么融資成本就會(huì)很低,如果銀行認(rèn)為項(xiàng)目有非常高的風(fēng)險(xiǎn),他們會(huì)相應(yīng)提高信貸價(jià)格。
就像之前所說(shuō),西班牙政府一開始對(duì)可再生能源大力補(bǔ)貼,后來(lái)粗暴取消,并且對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的合同進(jìn)行了根本性的改變,致使企業(yè)融資成本增加很多,而德國(guó)他、荷蘭、法國(guó)和丹麥等有長(zhǎng)期監(jiān)管運(yùn)行機(jī)制的國(guó)家,其融資項(xiàng)目的成本卻遠(yuǎn)低于西班牙等國(guó)家,項(xiàng)目投資所得也高得多。
因此,一旦投資者信任一種機(jī)制,項(xiàng)目的融資成本都要低得多,這就能相應(yīng)降低可再生能源的成本。
Kleiner:目前,當(dāng)業(yè)界談?wù)摻档涂稍偕茉吹某杀緯r(shí),更多的還是從降低其技術(shù)成本來(lái)考量。但事實(shí)上,可再生能源的技術(shù)成本在全球范圍內(nèi)已經(jīng)很低了,我們需要更多關(guān)注的是如何降低其他成本,低廉的借貸、管理成本和穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)政策往往會(huì)降低項(xiàng)目成本,而這也是可以做到和改變的。
eo:過(guò)去幾年,德國(guó)主要專注于在電力系統(tǒng)整合可再生能源,但現(xiàn)在更傾向于提高整個(gè)能源系統(tǒng)的靈活性?
Patrick Graichen:德國(guó)在2000年開始能源轉(zhuǎn)型,當(dāng)時(shí)只有5%的可再生能源,現(xiàn)在到了2018年,它的比例將達(dá)到40%,這就是我們現(xiàn)在的情況。
風(fēng)電和光伏占27%,在這種情況下我們需要更靈活的系統(tǒng),否則系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)有問(wèn)題,因此靈活性問(wèn)題在可再生能源領(lǐng)域越來(lái)越重要。德國(guó)北部地區(qū)已經(jīng)擁有60%的可再生能源,南部有25%,那里的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)高于德國(guó)南部。德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的下一階段將把可再生能源用于供熱和運(yùn)輸,因此我們的重點(diǎn)不僅僅是在電力市場(chǎng)而是如何把電能與熱能及交通融合,提高整個(gè)系統(tǒng)的靈活性,還有很多有趣的問(wèn)題需要研究。

責(zé)任編輯:電力交易小郭
-
權(quán)威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)落地:鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充放”,有序推進(jìn)氫燃料供給體系建設(shè)
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設(shè)計(jì) -
中國(guó)自主研制的“人造太陽(yáng)”重力支撐設(shè)備正式啟運(yùn)
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務(wù),新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng)
-
新基建助推 數(shù)據(jù)中心建設(shè)將迎爆發(fā)期
2020-06-16數(shù)據(jù)中心,能源互聯(lián)網(wǎng),電力新基建 -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)下看電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)變現(xiàn)之路
2019-11-12泛在電力物聯(lián)網(wǎng) -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)典型實(shí)踐案例
2019-10-15泛在電力物聯(lián)網(wǎng)案例
-
新基建之充電樁“火”了 想進(jìn)這個(gè)行業(yè)要“心里有底”
2020-06-16充電樁,充電基礎(chǔ)設(shè)施,電力新基建 -
燃料電池汽車駛?cè)雽こ0傩占疫€要多久?
-
備戰(zhàn)全面電動(dòng)化 多部委及央企“定調(diào)”充電樁配套節(jié)奏
-
權(quán)威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)落地:鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充放”,有序推進(jìn)氫燃料供給體系建設(shè)
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設(shè)計(jì) -
中國(guó)自主研制的“人造太陽(yáng)”重力支撐設(shè)備正式啟運(yùn)
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
能源革命和電改政策紅利將長(zhǎng)期助力儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展
-
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務(wù),新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng) -
5G新基建助力智能電網(wǎng)發(fā)展
2020-06-125G,智能電網(wǎng),配電網(wǎng) -
從智能電網(wǎng)到智能城市
-
山西省首座電力與通信共享電力鐵塔試點(diǎn)成功
-
中國(guó)電建公司公共資源交易服務(wù)平臺(tái)摘得電力創(chuàng)新大獎(jiǎng)
-
電力系統(tǒng)對(duì)UPS的技術(shù)要求