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新能源發展的本質特點是什么?

   日期:2020-12-15     來源:先思錄    瀏覽:576    評論:0    
大力發展以風電、太陽能發電為主的新能源是現階段我國經濟社會綠色轉型和落實“減碳承諾”的關鍵之一,并已成為社會共識,但對于該如何轉卻有激烈的爭論和深刻的分歧。

12月12日,我國在氣候雄心峰會上正式向全世界宣布:到2030年,中國非化石能源占一次能源消費比重提高到25%左右(較2019年增長9.7個百分點),風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上(較2019年增長近8億千瓦)。

綠色轉型既是改變我國長期以來過度依賴化石能源資源消耗發展模式的現實需要,更是瞄準未來全球能源資源、科技創新兩大競爭領域,提升我國全球減碳話語權和全球影響力,體現大國擔當的戰略舉措。

我國已在風電和光伏發電領域建立了完整的產業鏈條,技術研發、裝備制造、建設運營等方面均處于全球領先。在加快建立國內大循環為主體,國際國內雙循環相互促進的新發展格局中,大力發展風電和光伏發電,可有效促進將產業優勢更快更好轉化為經濟優勢、科技創新優勢和綠色發展優勢的。

大力發展以風電、太陽能發電為主的新能源是現階段我國經濟社會綠色轉型和落實“減碳承諾”的關鍵之一,并已成為社會共識,但對于該如何轉卻有激烈的爭論和深刻的分歧。

對于具體轉型路徑方面,筆者在《換個角度理解我國的“減碳承諾”》和《將“能源替代”上升為“能源備份”國家戰略》《看清能源電力界的FOTU現象》等多篇文稿中進行了分析。特別是《中國能源轉型需要大力發展煤炭和煤電產業》一文提出,中國能源轉型要重視改變煤炭和煤電產業發展模式,放棄上規模、增體量的傳統發展模式,要建立更加強調協調、效率、創新的高質量發展模式。

認識指導行動。筆者認為,我國能源綠色轉型路徑設計和實踐,必須建立在對現階段新能源發展本質特點的深刻認識基礎上。

加快新能源發展,不僅涉及能源電力領域自身轉型,更會對社會經濟綠色轉型產生重大影響,并產生一系列錯綜復雜問題(涵蓋產業、技術、市場、經濟、公平等多方面),如傳統煤炭煤電產業如何發展、傳統電力基礎設施轉型、新能源與傳統能源企業利益分配等等。筆者認為,造成這些“問題集”的根源是現階段新能源發展的強協同性,即現階段大力發展新能源離不開大量的外部條件或因素協同作用,而強協同性就是現階段新能源大發展的本質特點。

在時空特性方面,新能源與煤炭資源體現出不同的可控性。在空間上,新能源資源不能運輸,一般只能靠轉化為電能實現空間上的轉移(有時風能、太陽能也可轉化為熱能通過一定的介質進行儲運,但不能實現能量的遠距離移動);而煤炭資源既可以通過鐵水運輸,又可就地轉化為電能實現空間上的轉移。在時間上,風能、太陽能具有“純天然”屬性,風電和光伏發電是“靠天吃飯”,有陽光照、有風刮是前提,人們不能創造風和陽光,但能預測和控制其轉化程度;而煤炭資源是不可移動的,通過掌握產權可以實現對資源的完全掌控,人們可以很容易實現控制其產量和儲備量。綜上所述,風能、太陽能資源在時空上屬于半可控資源(有無不可控,轉化程度可控),煤炭資源是完全可控資源。

在技術特性方面,新能源大規模發展需要大量支撐性技術。在資源開放方面,越來越多的新能源采取分布式開發模式,需要對電力系統的保護裝置定值、潮流控制、接線關系、計量與結算等進行定制化設計和改造。在能源轉化方面,風電和太陽能發電需要與氣象預報技術緊密結合,預報技術的精度、準確度與及時性至關重要,直接影響系統調度計劃和運行方式的確定。在電能傳輸方面,特別是高比例風電和太陽能發電并網傳輸情況下,需要電力系統提供一定的靈活調節能力(如煤電、燃氣發電、抽水蓄能發電或電化學儲能等)“對沖掉”由于風能、太陽能發電時空上的半可控性造成的間歇性與波動性影響,系統的靈活調節能力將直接影響系統對新能源發電的消納程度。可見,新能源是一類對技術協同性要求很高的能源,其大規模發展將對現有電力系統的技術角度的影響將是全面和深刻的。

在經濟特性方面,新能源大規模發展需要小賬大帳都要算。新能源發電的經濟賬通常有兩種算法。一是狹義經濟賬——只考慮新能源開發商的開發建設和運營成本,這是新能源發展的小賬,體現在新能源項目的財務指標上,現在一般都是盈利狀態。二是廣義經濟賬——既包括狹義經濟賬,又包括由于其他利益相關方(傳統能源發電企業、電網企業、電力用戶及其他第三方等)配合新能源發展付出的成本(如傳統電源由電量提供方向靈活性提供方轉型產生的成本增加,電網企業為適應新能源發電接入和消納進行的資本性支出,電力用戶為使用分布式電源進行的資本性支出等),這是新能源發展的大帳。在現有市場機制不夠完善的情況下,大帳在經濟角度上一般是虧損狀態,這也從一個側面代表了全社會為綠色轉型需要和愿意付出的經濟代價。當前,對于轉型路徑討論中涉及多的是狹義經濟賬,而對于現實影響更大更深遠的,筆者認為是廣義經濟賬,因為這能完整體現全社會為實現綠色能源付出的完全成本。需要特別關注的是,在多情況下,廣義經濟賬更能揭示為新能源發展全社會的投入情況,一些利益相關方(如傳統發電企業)有時需要為此承擔資產負債率不斷惡化的結果。

在市場特性方面,新能源發電與傳統火電項目差異明顯。一是成本結構差異。新能源發電項目成本結構“一高一低”,大頭是固定資產投資,運營期的固定成本高(主要是固定資產折舊、土地租金分攤等),而變動成本低(其中的燃料成本幾乎可以忽略),邊際成本幾乎為零。傳統火電項目成本結構是“兩頭高”,固定資產投資高,運營期的固定成本高,變動成本也很高(其中燃料成本占比有時超過四成,并且有極大的價格波動風險),邊際成本較高且具有較大波動性。新能源發電成本結構優勢使得其在電力市場電量競爭中處于優勢。二是供需匹配互動差異。新能源發電的“純天然”屬性和半可控特點,使得用戶在負荷增加較快速時卻沒有新能源發電供應的情況(如陰雨天、無風日),而傳統火電卻可以做到全天候、全氣候的發電供給與完全可控。目前,傳統火電的這種優良供需匹配互動特性的市場價值尚未被市場規則充分體現,也未當做一種“合理定價”的因素。

在社會特性方面,新能源大規模發展需要社會各方的支持。政府部門需要通過規劃、戰略和產業政策等行政手段,明確國家大規模發展新能源的決心與信心,給市場以明確的信號。傳統電源企業需要做好市場定位轉變的準備,在電量與靈活性價值上做好選擇與準備,在發展戰略與業務布局上做好準備。電網企業需要改變新能源就是“垃圾電”“負能量”的落后認識,在網架結構、調度規則、技術創新、輸配電網規劃投資建設運營等方面做好準備,提前布局,適度引領。各類企業及居民用戶需要加強節能和提高能效,積極挖掘和發揮需求側資源調節價值,與電力系統形成良好互動,實現更高經濟價值。風電和太陽能發電企業應做好項目開發投資建設運營,通過技術和管理創新,積極參與電力市場交易,提高與電力系統的友好互動性,實現與各利益相關方的協同共贏發展。

深刻認識和理解風電和太陽能發電的強協同性的本質特點,對于更系統和更順利、更安全地加速我國經濟社會綠色轉型至關重要。在設計我國風電和太陽能發電的具體發展路徑方面建議關注以下幾個方面:

一是堅持新能源規模化基地式開發與分布式開發并重,加強對于貼近用戶、滿足多樣化用能需求的分布式新能源開發利用,如建筑光伏一體化利用、水火風光儲一體化利用、光伏充換電設施、太陽能熱水器利用等。

二是加快建立適應高比例新能源發展的市場體系,重視電力系統靈活性資源市場價值,完善主要由市場供需關系確定的靈活性資源定價辦法和靈活性資源交易市場。按照“誰造成,誰解決;誰受益,誰負擔”的原則,為靈活性資源建立成本回收渠道。現階段,可加快容量市場建設。

三是政府可以考慮建立綠色轉型基金,鼓勵新能源技術創新,為傳統火電企業開展相關技術升級、業態創新提供支持。

四是重視科技的力量,借助云大物移智鏈先進信息通信技術,從供需兩端發力,將優化供給結構與建立用戶需求良好互動結合起來,實現數字流、業務流、能量流與價值流融合發展,催生新需求,打造新生態。 
 

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