早在“八五”期間，中國(guó)就提出能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，此后每個(gè)五年計(jì)劃和規(guī)劃均有提及。歷經(jīng)25年，煤炭消費(fèi)占比從1990年的76.2%只下降到2015年的64%。2015年，中國(guó)煤炭消費(fèi)比重依然遠(yuǎn)高于美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)家。這種以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，不僅排放了大量溫室氣體，也對(duì)環(huán)境和居民健康造成了嚴(yán)重影響。近幾年中國(guó)城市出現(xiàn)大面積的霧霾問題，煤炭使用是罪魁禍?zhǔn)字弧?014年，習(xí)近平主席提出了“能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命”，要求中國(guó)全面實(shí)現(xiàn)能源戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)型。
應(yīng)對(duì)氣候變化和解決城市霧霾問題，需要加快可再生能源對(duì)煤炭的替代。隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)的擴(kuò)大，風(fēng)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本已經(jīng)接近，甚至在某些地區(qū)已經(jīng)低于傳統(tǒng)能源發(fā)電。向高比例可再生能源轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為很多國(guó)家的戰(zhàn)略選擇。當(dāng)前，德國(guó)有三分之一的電力消費(fèi)來(lái)自可再生能源，其中大部分是風(fēng)電和光伏發(fā)電；丹麥僅風(fēng)電發(fā)電量就占到全國(guó)發(fā)電量的42%；美國(guó)加州可再生能源發(fā)電占比也提前實(shí)現(xiàn)了原定2020年達(dá)到33%的目標(biāo)。中國(guó)風(fēng)電和光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)均位居世界第一，然而形勢(shì)卻不容樂觀。2015年，可再生能源在中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比只有10%，未來(lái)能源轉(zhuǎn)型的主力軍——風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電占比不到全社會(huì)用電量的5%。在如此低比例的情況下，風(fēng)電卻遭遇15%的棄風(fēng)率，部分省份棄風(fēng)比例甚至高達(dá)30～40%，有些省份也出現(xiàn)了嚴(yán)重的棄光問題。而德國(guó)、丹麥、美國(guó)加州等國(guó)家和地區(qū)，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電占比比中國(guó)高很多，但棄風(fēng)棄光率一般不超過(guò)5%。
市場(chǎng)機(jī)制缺位是棄風(fēng)棄光問題的主因
德國(guó)、丹麥、美國(guó)的電力系統(tǒng)采用的是市場(chǎng)體制，電力調(diào)度遵循的是基于邊際發(fā)電成本的經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則。在經(jīng)濟(jì)調(diào)度下，可再生能源憑借其零邊際成本的優(yōu)勢(shì)被優(yōu)先調(diào)度；現(xiàn)貨市場(chǎng)也通過(guò)更加動(dòng)態(tài)的價(jià)格信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組出力，使電力系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)平衡；同時(shí)輔助服務(wù)市場(chǎng)、能量不平衡市場(chǎng)等市場(chǎng)品種有效調(diào)動(dòng)系統(tǒng)靈活性，幫助平衡風(fēng)電和光伏發(fā)電的波動(dòng)性。
中國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期存在發(fā)用電計(jì)劃，隨著可再生能源在系統(tǒng)中占比不斷擴(kuò)大，無(wú)法適應(yīng)風(fēng)電、光伏發(fā)電等波動(dòng)性可再生能源的技術(shù)特征。當(dāng)前，每個(gè)發(fā)電主體的發(fā)電量和上網(wǎng)電價(jià)由政府決定，電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)政府制定的發(fā)電量計(jì)劃對(duì)機(jī)組實(shí)施調(diào)度。在根據(jù)發(fā)電量計(jì)劃安排機(jī)組組合時(shí)，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電一般是通過(guò)日內(nèi)的短期調(diào)度進(jìn)行消化。隨著風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電規(guī)模的擴(kuò)大，如果不根據(jù)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電出力預(yù)測(cè)把它們充分納入到機(jī)組組合，火電年度發(fā)電量計(jì)劃的剛性約束與波動(dòng)性電源對(duì)系統(tǒng)靈活性要求的矛盾就變得更加突出，可再生能源發(fā)電就不可避免地遭受限電待遇。同時(shí)，風(fēng)電和光伏發(fā)電跨省區(qū)調(diào)度也受跨省區(qū)送受電計(jì)劃的約束，跨省區(qū)電力交易機(jī)制和價(jià)格機(jī)制尚不能有效激勵(lì)風(fēng)電和光伏發(fā)電的跨省區(qū)消納。調(diào)度運(yùn)行受制于僵化的年度發(fā)電量計(jì)劃，是造成現(xiàn)階段棄風(fēng)棄光的最主要原因。
能源轉(zhuǎn)型亟需電改的深化
2015年3月，電改9號(hào)文啟動(dòng)了中國(guó)新一輪電力體制改革。兩年多時(shí)間已經(jīng)過(guò)去，雖然建立了一定比例的中長(zhǎng)期市場(chǎng)，但系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行方式?jīng)]有發(fā)生根本改變。為加速能源轉(zhuǎn)型，必須加快推進(jìn)電力市場(chǎng)化改革，減少發(fā)電量計(jì)劃，改變調(diào)度運(yùn)行方式，重點(diǎn)推進(jìn)現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。
現(xiàn)貨市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式，可以充分發(fā)揮可再生能源零邊際成本的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)發(fā)電成本最低?，F(xiàn)貨市場(chǎng)還可以充分體現(xiàn)電力在不同時(shí)段的價(jià)值，有利于發(fā)電企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)主動(dòng)調(diào)節(jié)出力。中國(guó)應(yīng)加快推進(jìn)現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)，同時(shí)調(diào)整可再生能源支持政策，從“固定上網(wǎng)電價(jià)”轉(zhuǎn)為“固定補(bǔ)貼”加“可再生能源配額制和綠證交易”，使可再生能源在實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)之前能夠在固定補(bǔ)貼和配額制支持下全面參與電力市場(chǎng)。
輔助服務(wù)市場(chǎng)有助于充分調(diào)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各種資源的靈活性，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保證。輔助服務(wù)市場(chǎng)應(yīng)允許各種發(fā)電側(cè)和需求側(cè)資源公開、公平參與，從而以最低成本提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的靈活性。當(dāng)前中國(guó)電源結(jié)構(gòu)仍以火電為主，輔助服務(wù)市場(chǎng)將有效引導(dǎo)火電企業(yè)進(jìn)行靈活性改造。
大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)還需要打破電力交易的省間壁壘，使風(fēng)光等波動(dòng)性可再生能源在更大地理范圍內(nèi)得到平衡，同時(shí)發(fā)電資源在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置。建議積極探索市場(chǎng)化的跨省區(qū)電力交易機(jī)制。
當(dāng)然，一個(gè)完善的市場(chǎng)體系不是一朝一夕能夠建成的，中國(guó)可能要經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的從計(jì)劃到市場(chǎng)的過(guò)渡期。在過(guò)渡期內(nèi)，應(yīng)盡快修改《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》和出臺(tái)《節(jié)能低碳調(diào)度管理辦法》，為落實(shí)可再生能源優(yōu)先調(diào)度、解決棄風(fēng)棄光提供制度保證，并為轉(zhuǎn)向市場(chǎng)體制下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度形成有效對(duì)接。
