新能源電量滲透率從20%提高到40%的時候,電力系統(tǒng)消納挑戰(zhàn)將更為嚴(yán)峻。解決新能源消納問題的關(guān)鍵在于電力市場的運行方式,需要完善乃至重塑現(xiàn)行電力市場。
在近日召開的西北新能源高比例發(fā)展研討會上,與會專家認為,隨著西北更大規(guī)模的新能源接入電網(wǎng),系統(tǒng)消納面臨著巨大挑戰(zhàn),尤其是新能源電量滲透率從20%提高到40%的時候,電力系統(tǒng)消納挑戰(zhàn)將更為嚴(yán)峻。
業(yè)內(nèi)專家認為,隨著高比例新能源并網(wǎng),目前的峰谷價差和輔助服務(wù)機制會顯得力不從心,而解決新能源消納問題的關(guān)鍵在于電力市場的運行方式,需要完善乃至重塑現(xiàn)行電力市場。
外送電比例高 市場化提升消納率
西北電網(wǎng)是一個新能源大規(guī)模、高比例、高集中裝機的同步電網(wǎng),是我國供電面積大、電力外送比例高的區(qū)域電網(wǎng),包括陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆五省區(qū)電網(wǎng)。預(yù)計到 2030 年,西北新能源裝機將達到 3.5 億千瓦,相當(dāng)于2020年新能源裝機的3倍,西北地區(qū)將面臨前所未有的消納壓力。
國網(wǎng)西北分部專家陳天恩介紹,新能源發(fā)展過程中出現(xiàn)過嚴(yán)重的棄電問題,2016年西北新能源棄電率達到高峰。當(dāng)年新能源裝機占全國的32.7%,全社會用電量僅占全國的10.4%,新能源棄電量占全國的58.6%,平均棄電率為29%。在我國新能源以保障性收購為主的政策背景下,西北新能源棄電問題倒逼消納市場化,新能源利用率由2016年的71%提高到2021年的95%。
“西北電力市場自運行以來,年均提升西北電網(wǎng)新能源利用率4.06%!蔽靼步煌ù髮W(xué)教授李更豐表示,西北區(qū)域新能源市場化的消納手段逐漸發(fā)展,跨區(qū)直流輸送能力、省間市場化交易、調(diào)峰輔助服務(wù)市場、中長期交易和日前實時交易有效銜接。截至2021年底,西北電網(wǎng)跨區(qū)交易電量已經(jīng)接近3000億千瓦時。
業(yè)內(nèi)專家判斷,西北地區(qū)新能源利用率“五連升”的勢頭將在今年被打斷,西北地區(qū)新能源大發(fā)展帶來的消納壓力持續(xù)增長。電力市場的運行方式將成為解決新能源消納問題的關(guān)鍵,如何充分利用西北地區(qū)資源稟賦優(yōu)勢、省間互補特性,建立多層次靈活市場交易體系,突破西北地區(qū)新能源受阻的瓶頸,是業(yè)內(nèi)亟需解決的問題。
電力價格波動劇烈 市場集中度過高
記者采訪了解到,西北新能源市場化的特點是“三大一多”,即送端大基地、市場大規(guī)模、配置大范圍、多品種交易。目前,西北新能源市場化配置范圍已覆蓋21個省,省間新能源配置約800億千瓦時。在碳達峰碳中和目標(biāo)指引下,如今西北正在加快推進以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電、光伏基地建設(shè),隨著新能源電量滲透率的進一步提高,電力市場也面臨新的挑戰(zhàn)。
“不容忽視的是,西北新能源市場化的‘大而不強’!标愄於髦毖,當(dāng)前新能源市場存在的主要問題是,市場化價格形成機制有待完善、電力市場集中度過高、交易風(fēng)險防范基礎(chǔ)薄弱。以市場化價格為例,目前西北電力價格水平波動劇烈。比如,省內(nèi)現(xiàn)貨電力試點的甘肅省,出清電價頻繁以低限價和高限價出現(xiàn)。省間交易電價低每千瓦時不到3分錢,高超過4元/千瓦時,波動較大。
談及西北市場集中度過高問題,陳天恩表示,一是省域發(fā)電環(huán)節(jié)市場集中度高,如今西北地區(qū)央企煤電整合后形成了“一省一企”的格局,陜西、甘肅、青海、寧夏的大火電企業(yè)在本省的火電裝機占比均超過本省火電裝機的50%,新疆大火電企業(yè)市場份額約40%。二是跨區(qū)直流通道購電主體單一,從跨區(qū)直流通道電能交易西北送端多個發(fā)電主體參加,形成競爭態(tài)勢。但是,跨區(qū)送電受端尚未開放用戶、售電公司購電,基本為單一購電,多通道市場份額在90%以上,呈現(xiàn)寡頭壟斷。
擴大配置范圍 打破消納壁壘
鑒于西北新能源市場化的情況,業(yè)內(nèi)專家建議,現(xiàn)階段的工作重點是推動西北電力市場由大到強,應(yīng)分階段完善西北電力市場架構(gòu)。對于現(xiàn)貨市場建設(shè),應(yīng)從分散式逐步過渡到集中式市場;對于輔助服務(wù)市場,應(yīng)分階段建設(shè),遵循“先區(qū)域、后省內(nèi)”的發(fā)展模式;對于容量補償機制,應(yīng)建立“可靠性+靈活性”雙軌運行制容量市場。
“目前,西北新能源電力市場化處于初級階段!崩罡S表示,推薦西北現(xiàn)貨采取兩步走的方式建設(shè),階段用部分電量參與現(xiàn)貨市場競價的分散式方式穩(wěn)步推進。第二階段過渡到全電量進行集中式市場出清!案弑壤履茉措娏ο到y(tǒng)的市場化消納系統(tǒng)建設(shè),除了傳統(tǒng)的市場機制設(shè)計外,更需要關(guān)注各市場直接的聯(lián)系,建設(shè)‘橫向融合、縱向貫通’的全方位、多層次電力市場。”
在業(yè)內(nèi)專家看來,區(qū)域和省內(nèi)市場銜接要立足西北實際。西北電網(wǎng)和其他不同層次市場的耦合和銜接方面,推動探索組建電力交易中心聯(lián)營體,加強區(qū)域西北和其他地區(qū)的動態(tài)銜接,規(guī)范全國統(tǒng)一市場的基本交易規(guī)則,充分發(fā)揮西北資源互濟互補長期統(tǒng)一調(diào)度的優(yōu)勢。
此外,完善西北新能源市場化,還應(yīng)豐富電力市場參與主體的多樣性。電力系統(tǒng)架構(gòu)以火電為核心過渡到以新能源為核心多種主體并存的架構(gòu),除了傳統(tǒng)能源和新能源以外,儲能、分布式能源、需求響應(yīng)、聚合商等均可推動電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力的提升。
國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍提出,對于西北新能源發(fā)電量占比已超過20%的電力系統(tǒng)而言,需要用建團隊思路通過創(chuàng)新的技術(shù)手段、管理手段和市場機制,借助跨省跨區(qū)互濟并充分挖掘新能源參與電力系統(tǒng)平衡的能力,而不是停留在過去新能源占比較低時的“養(yǎng)孩子”思路。
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