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2021年3月，中央财经委员会第九次会议提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”至今尚未逾年，期间围绕新能源、储能发展的促进政策层出不穷，对新能源投资的市场预期不断高涨。 然而，去年下半年发生的电力短缺，让越来越多的人对新能源产生“难副盛名”的担忧，政策调整已渐露痕迹。今年2月10日，国家发改委、能源局联合下发《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》（发改能源〔2022〕206号，以下简称《意见》），提出“建立绿色低碳为导向的能源开发利用新机制”，“推动构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系”，并就完善新型电力系统建设和运行机制提出系列要求，对新能源发展的新地位逐步明确。本文分析《意见》下发后，对新能源发展将产生怎样的影响。 一、新能源的“盛名难副” 截至2021年底，我国新能源累计装机达到6.4亿kW，占全国总装机比重约27%，发电量占比刚迈过10%的关口。2021年3月，国家已提出“以新能源为主体的新型电力系统”概念，但新能源要真正成为主体电源仍任重而道远。现阶段，新能源具有的间歇性、不确定性、弱支撑性、低抗扰性和海量不可控性等问题尚未得到实质性解决，过早提出“新能源为主体”，实有“盛名之下、其实难副”之感，同时新能源也可能提前承担“主体电源”所要承担的义务，以及过早遭遇舆论的不宽容，反而不利于其长远发展壮大。新能源当前阶段仍主要存在以下问题： 1.新能源间歇性和波动性给发用电平衡带来诸多问题。一是新能源电力消纳难可能重现。随着新能源继续大规模发展，预计2030年新能源出力占总负荷之比可能超过60%，2060年超过150%，将造成系统负备用严重不足，弃风弃光问题可能重现。二是新型电力系统面临供电充裕度不足的问题。保障电力供应是电力系统发展的底线，从2020年底多省限电、到去年底多个省（市）出现大面积缺电，敲响了新型电力系统供电充裕度不足的警钟。根据相关数据，区域电网新能源可置信的最小保证出力可能小于5%，省级范围内瞬时最小出力可低至0.1%，没有其他电源或储能同步发展，大比例新能源的电力系统供电保障难度更大。三是新能源出力波动性大造成系统频率风险。新能源出力随机波动大，15分钟最大功率波动可达峰荷的10%左右，1小时可达25%左右，造成系统调频等快速调节能力将严重不足。 2.电力系统安全稳定问题更加复杂。一方面功角稳定和惯量特性降低。新能源作为电力电子电源对于交流电网并未增加电网稳定性，新能源的控制方式、故障穿越策略、接入位置等都会影响系统功角稳定，同时新能源大规模接入，挤占常规机组开机空间，系统转动惯量降低、调频能力下降。二是电压稳定下降。电力电子设备对电网动态无功主动支撑能力弱，且新能源发电逐级升压接入电网，与主网的电气距离是常规机组的2-3倍，系统动态无功储备及支撑能力急剧下降。三是新的稳定问题层出不穷。电力电子装置具有快速响应特性，在传统同步电网以工频为基础的稳定问题之外，出现了中频带、高频带的电力电子装置涉网稳定等新问题。 3.调度运行更加困难。传统电力系统中，电源总数量在万量级，而新型电力系统中，新能源发电设备数量将达到数十万，未来将达到百万级别，原有“源随荷动”的调度运行模式已不适用。同时，高比例新能源和电力电子动态设备从各个电压等级接入系统，各类主体异质化、碎片化、时变化特点明显，同时分布式电源的发展，配电网“产销者”广泛存在，电力系统运行机理以及运行策略将发生巨大的改变。 4.新能源系统成本不断增加。一是新能源具有明显的低密度特性，新能源平均利用远低于负荷利用小时数，新能源要获得高电量占比，其装机容量需大幅高于常规电源，新能源送出需要多级升压以及更多的输变电设备投资，提升了系统成本。二是新能源的出力特性要求配置长周期调节资源。为保证电力系统灵活调节能力和电力供应保障能力，需要在灵活性资源和容量电源上进行大规模投入，新能源消纳的辅助服务和容量服务成本显著增加。另外除了日内调节外，新能源跨季节、跨年波动也较大，客观要求电力系统配置一定的跨季调节资源，将大幅增加投入。国际经验表明，可再生能源快速发展在一定程度上将推高电价。根据国网能源院研究成果，新能源电量占比超过10%以后，每提升5个百分点，将增加消纳成本8.8分/千瓦时。 二、“能源开发利用新机制”新在哪里 上述问题决定了新能源在相当一段时期内，难以成为主体电源，而《意见》提出“关于能源开发利用新机制”等要求，是促进包括新能源在内的清洁低碳能源发展的务实之举，总结而言： 1.因地制宜，集中式与分布式并举，重视就地资源的有效利用。《意见》要求建立清洁低碳能源资源普查和信息共享机制。在资源开发方面，既支持以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点推进大型风、光基地建设。更加重视各地区统筹考虑能源需求和清洁低碳能源资源情况，按就近原则优先开发利用本地资源，根据需要积极引入区域外的清洁低碳能源，鼓励各地区建设多能互补、就近平衡、以清洁低碳能源为主体的新型能源系统。农村地区优先支持屋顶分布式光伏以及沼气发电等生物质能发电接入电网，完善规模化沼气、生物天然气、成型燃料等生物质能和地热能开发利用扶持政策和保障机制。以上是对能源大生产的惯性思维的改变，充分挖掘当地能源禀赋潜力，就地平衡，一地一策，既能防止大范围的能源流动和大规模的系统建设支出，在更多局部平衡的基础上，降低大系统担负的义务，也适应可再生能源具有分布式的特点，实现成本最优。 2.形成多种能源协同发展的格局。《意见》提出“处理好转型各阶段不同能源品种之间的互补、协调、替代关系，推动煤炭和新能源优化组合”的原则，既充分重视新能源等非化石能源的发展，到2030年要形成非化石能源既基本满足能源需求增量又规模化替代化石能源存量的能源生产消费格局；也强调立足以煤为主的基本国情，发挥好煤炭在能源供应保障中的基础作用。为适应新能源的发展，更加重视灵活性电源的建设，除抽水蓄能、新型储能外，明确提出根据能源发展和安全保供需要合理建设先进煤电机组，同时提出天然气“双调峰”电站，通过调节水库建设、常规水电站扩机增容、梯级水电储能等方式增强水电调节能力，探索中小型抽水蓄能技术应用，发挥光热发电的调节作用。 3.加强部门之间、央地之间、以及政策与市场之间的协同。一是为解决“铁路警察，各管一段”的能源烟囱问题，《意见》提出建立跨部门、跨区域的能源安全与发展协调机制。二是打破省间壁垒，在省级电网及以上范围优化配置调节性资源，进一步完善跨省跨区电价形成机制，促进可再生能源在更大范围消纳。三是实现市场与政策之间的衔接，鼓励各地区通过区域协作或开展可再生能源电力消纳量交易等方式，满足国家规定的可再生能源消费最低比重等指标要求，以解决市场化交易与配额制之间的矛盾，适应新型电力系统的市场机制未来将成为新能源消纳的主要方式。四是加快建设全国碳交易市场、用能权交易市场、绿色电力交易市场，有利于实现绿电市场与碳市场的协同，促进绿电、绿证交易作为用户消纳绿色能源的凭证。五是解决能耗双控与碳排放控制、非化石能源发展之间的矛盾，强化能耗强度降低约束性指标管理，有效增强能源消费总量管理弹性，新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制，表明只要非化石能源增速足够，能耗总量不再设置天花板，为国民经济发展释放了空间。 三、新能源的“去虚名”与“获实利” 2021年年底开始，虚化“以新能源为主体”早有迹象。今年1月28日，发改委、能源局发布《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》，已不见“以新能源为主体”的字样，而是“推动形成适合中国国情、有更强新能源消纳能力的新型电力系统。”然而，笔者认为对于新能源行业早已发展壮大的今日，国家早已不将补贴等方式作为能源发展的主要支持方式，对于体制机制的完善是促进新能源更可持续发展的长远之道。《意见》在能源消费模式绿色低碳转型、能源输送调节基础设施建设、能源市场体系、能源管理的协同机制、能源要素投入等方面提供了体制机制保障，增添了对新能源的支持筹码，对新能源而言是“去虚名而获实利”： 一是新型电力系统安全更加夯实，继续为新能源发展保驾护航。《意见》要求适应新能源电力发展需要制定新型电力系统发展战略和总体规划，新型电力系统是适应可再生能源局域深度利用和广域输送的电网体系。要求加大新型电力系统在灵活性资源引入方面的包容性，既促进多种电源协同发展，煤电深调改造、气电、常规水电增容、抽水蓄能、新型储能、光热都是可选项；又有效促进需求侧调节，发挥削峰填谷、促进电力供需平衡的作用；同时推动煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型，加强煤电机组与非化石能源发电、天然气发电及储能的整体协同，根据能源发展和安全保供需要合理建设先进煤电机组。上述举措能够大幅延伸电力系统安全边界，提升新能源保障性并网的能力，减少新能源并网限制，降低新能源提升调节能力方面的投入。 二是进一步完善绿色消费机制，增强新能源竞争力。《意见》提出推动完善能源相关的绿色消费机制，通过消费端优先使用绿色能源的需求带动能源生产供应端绿色低碳转型，包括建立绿色能源消费认证机制、电能替代推广机制、完善和推广绿色电力证书交易等举措。绿色电力交易市场成为全国电力市场的重要内容，同时鼓励新能源发电主体与电力用户或售电公司等签订长期购售电协议。随着全社会的绿色电力消费和付费体系的建立，新能源电力需求和竞争力将显著提升。 三是打破新能源消纳壁垒。打破省间壁垒方面，鼓励各地区通过区域协作或开展可再生能源电力消纳量交易等方式，建立跨区域的能源安全与发展协调机制，加强省际、区域间电网互联互通，促进可再生能源在更大范围消纳。破除就近交易（隔墙售电）的禁区方面，鼓励通过创新电力输送及运行方式实现可再生能源电力项目就近向产业园区或企业供电；积极推进分布式发电市场化交易，支持分布式发电与同一配电网内的电力用户通过电力交易平台就近进行交易。 四是加强土地、金融等要素投入支持，新能源发展非技术成本将下降。在用地方面，统筹考虑清洁低碳能源开发以及能源输送、储存等基础设施用地用海需求。制定利用沙漠、戈壁、荒漠土地建设可再生能源发电工程的土地支持政策，完善核电、抽蓄厂（场）址保护制度并在国土空间规划中予以保障。符合条件的海上风电等可再生能源项目可按规定申请减免海域使用金。投融资方面，完善支持能源绿色低碳转型的多元化投融资机制。通过中央预算内投资、地方政府专项债券、国家绿色发展基金和现有低碳转型相关基金等对清洁低碳能源进行支持。完善清洁低碳能源行业企业贷款审批流程和评级方法，创新绿色金融产品，鼓励企业发行碳中和债等绿色债券，引导金融机构加大对具有显著碳减排效益项目的支持等。 道阻且长，行则将至。未来似乎遥不可及，但脚下的路更加平坦！ 参考资料： 郭剑波院士，以新能源为主体的新型电力系统发展及挑战 国网能源院，国内外能源与电力价格分析报告（2021） |
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