《中國(guó)可再生能源展望2016》是由國(guó)家可再生能源中心牽頭實(shí)施的“可再生能源推動(dòng)中國(guó)能源革命研究”項(xiàng)目(http://boostre.cnrec.org.cn)的2016年度重要成果[1],該成果于2016年10月29-31日“2016國(guó)際能源變革論壇”上發(fā)布。在此節(jié)選部分結(jié)論,希望可以成為未來我國(guó)能源體系轉(zhuǎn)型方向探討和思考的起點(diǎn),同時(shí)為建設(shè)“美麗中國(guó)”長(zhǎng)期能源政策及戰(zhàn)略分析提供參考。
1、2030年中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的兩種情景和發(fā)展路徑
既定政策情景可以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的最低要求,但步伐緩慢。研究顯示當(dāng)前的可再生能源發(fā)展規(guī)劃只是滿足我國(guó)2030年實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的最低要求。因此在既定政策情景下,煤炭仍舊是主導(dǎo)能源,建設(shè)可持續(xù)能源體系的能源轉(zhuǎn)型步伐依然緩慢。高比例煤炭消耗的電力將延緩終端用能從煤炭到電能的必要轉(zhuǎn)換,還將降低交通部門電氣化帶來的紅利;同時(shí)也將繼續(xù)維持工業(yè)和經(jīng)濟(jì)依賴化石能源的發(fā)展老路,而不能發(fā)揮可再生能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)、就業(yè)等多方面的優(yōu)勢(shì)。
高比例可再生能源情景——一條迅捷可行之路。高比例可再生能源情景是實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的迅捷之路,將為我國(guó)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。與既定政策情景相比,高比例可再生能源情景在新增可再生能源裝機(jī)和終端用戶的電氣化水平上均有所不同,勾畫了中長(zhǎng)期能源體系更為宏偉的發(fā)展前景。該路徑不僅可行,而且清潔能源技術(shù)和資源將成為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本驅(qū)動(dòng)力,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展傳遞了明確信號(hào),該情景將促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)朝著更為健康的方向發(fā)展。另外相比于既定政策情景,高比例可再生能源情景中能源系統(tǒng)產(chǎn)生的二氧化碳排放將被大幅削減,并且將促進(jìn)排放達(dá)峰時(shí)間點(diǎn)提前至2020年前。
2、可再生能源在電力部門中的角色轉(zhuǎn)換:從補(bǔ)充到支柱
電力部門必須改革。目前我國(guó)能源和電力的體制政策框架和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施仍主要是基于火電等常規(guī)電源主導(dǎo)的能源體系,這情況對(duì)于是實(shí)現(xiàn)新常態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與能源增長(zhǎng)解耦以及消除嚴(yán)重大氣污染是不可行的。研究顯示從2030年開始,可再生能源將成為電力系統(tǒng)的支柱能源,因此,不能通過簡(jiǎn)單地對(duì)現(xiàn)有體系和機(jī)制進(jìn)行微調(diào)來解決問題,新舊體制之間的核心矛盾必須通過對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的改革才能得以實(shí)現(xiàn),并完成對(duì)各利益集團(tuán)的市場(chǎng)參與和激勵(lì)結(jié)構(gòu)的全面調(diào)整。
圖1 兩種情景下的電源構(gòu)成(單位:10億千瓦時(shí))
裝機(jī)過剩帶來的威脅和挑戰(zhàn)。電源裝機(jī)過剩以及電力市場(chǎng)化改革將拉高能源的整體成本,但會(huì)降低現(xiàn)貨價(jià)格,當(dāng)前裝機(jī)過剩已成為我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的絆腳石,使投資風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加。但從另一方面講,裝機(jī)過剩也為電力市場(chǎng)化改革創(chuàng)造了條件,利用好此契機(jī)可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源體系的平滑、安全轉(zhuǎn)型??稍偕茉赐顿Y成本高,運(yùn)行費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)可行的投資和穩(wěn)定的政策保障將是其在電力改革中需要重點(diǎn)關(guān)注的方面。
3、可再生能源并網(wǎng)
電力系統(tǒng)能夠接納高比例可再生能源和避免棄風(fēng)棄光問題。依靠適合的政策框架和激勵(lì)措施,可再生能源電力可以有效接入電力系統(tǒng);成熟的電力市場(chǎng)也將是實(shí)現(xiàn)可再生能源接納和經(jīng)濟(jì)利用的主要驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)前高比例、大范圍的棄風(fēng)棄光問題是對(duì)社會(huì)投資的巨大浪費(fèi),由于減少了清潔能源的使用,意味著顯著增加了電力系統(tǒng)的污染物排放。研究顯示即使電力系統(tǒng)中擁有高比例的可再生能源,通過有效的技術(shù)和政策措施,嚴(yán)重的棄風(fēng)棄光問題也可以避免。
電力系統(tǒng)靈活性的新來源。隨著可再生能源成為電力系統(tǒng)的支柱能源進(jìn)程的不斷推進(jìn),火電廠需要重新定位其在電力系統(tǒng)中的角色,轉(zhuǎn)變功能。在高效運(yùn)行的電力系統(tǒng)中,靈活的煤電和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組將與跨省跨區(qū)互濟(jì)一起為系統(tǒng)提供充足的調(diào)節(jié)能力。
同時(shí),電動(dòng)汽車將在我國(guó)快速發(fā)展,借助其保有量巨大且分散的特性,通過智能充放電技術(shù),將成為提升電力系統(tǒng)靈活性的另一重要渠道。分析顯示,抽水蓄能在平衡電力供需上已經(jīng)并將持續(xù)發(fā)揮重要作用,相比之下其它儲(chǔ)能技術(shù)2030年前尚不具備競(jìng)爭(zhēng)性。二次利用的電池和需求側(cè)響應(yīng)將為系統(tǒng)提供最后的靈活性保障。
圖2 高比例可再生能源情景下燃煤電廠在2020年第12周(上部)和第38周(底部)的靈活運(yùn)營(yíng)
4、電力市場(chǎng)——提高成本效益和可再生能源并網(wǎng)
建立規(guī)劃合理、運(yùn)行高效的電力市場(chǎng)是促進(jìn)可再生能源有效利用的強(qiáng)有力保障。通過透明的定價(jià)機(jī)制和動(dòng)態(tài)的供需價(jià)值體現(xiàn),電力市場(chǎng)可對(duì)火電廠的靈活性以及網(wǎng)間靈活互濟(jì)產(chǎn)生有力的經(jīng)濟(jì)激勵(lì),促進(jìn)其以較低的邊際成本購(gòu)買可再生能源電力。在兩種情景中,2025年左右將初步建成完善的電力市場(chǎng),建立大規(guī)模的電力市場(chǎng)(或者說幾個(gè)互聯(lián)的電力市場(chǎng))有利于省際和區(qū)域間的電力電量交換,有利于可再生能源電力在更廣闊的區(qū)域范圍內(nèi)生產(chǎn)和消納,并促進(jìn)火電廠的靈活調(diào)度,從而顯著降低棄風(fēng)棄光比例。
建議堅(jiān)定推進(jìn)電力市場(chǎng)改革,做好改革全面規(guī)劃,清晰地向市場(chǎng)各利益方傳達(dá)改革的最終目標(biāo)和實(shí)施路線,這對(duì)避免無序投資以及創(chuàng)造更有競(jìng)爭(zhēng)性的市場(chǎng)環(huán)境具有非常重要的意義。此外還需要制定電力市場(chǎng)開放時(shí)間表,做好藍(lán)圖設(shè)計(jì),確保2030年前建成全面競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)。
5、降低煤炭消費(fèi)
煤電裝機(jī)和電量占比降低,但煤電仍占據(jù)主導(dǎo)地位。通過提高能源效率、實(shí)施電力和天然氣替代等措施,煤炭在終端用能的比例可以實(shí)現(xiàn)快速下降。但在面向2030年的能源系統(tǒng)中,煤炭仍占據(jù)主導(dǎo)地位,特別是在既定政策情景下。從發(fā)展方向上,可再生能源更高比例的開發(fā)利用將大大降低煤炭消費(fèi),加速我國(guó)能源轉(zhuǎn)型步伐。煤電的功能定位轉(zhuǎn)變,靈活應(yīng)用的定位將成為其留在電力市場(chǎng)繼續(xù)發(fā)揮作用的新機(jī)遇。
煤電價(jià)格應(yīng)反映外部成本。煤炭生產(chǎn)及其燃燒用于發(fā)電對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)面影響,但目前的煤電價(jià)格并沒有反映這些外部性成本。通過轉(zhuǎn)變煤炭或煤電定價(jià)機(jī)制和加收碳稅,可以為煤炭等化石能源和可再生能源提供公平競(jìng)爭(zhēng)的平臺(tái),減少對(duì)煤炭和煤電或顯性或隱性的補(bǔ)貼,直至最終取消。
6、電網(wǎng)互聯(lián)互通
對(duì)電力系統(tǒng)的定量分析顯示,通過省間、區(qū)域間電力互濟(jì)(包括遠(yuǎn)距離輸電線),實(shí)現(xiàn)電力電量的交換對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)非常關(guān)鍵,不僅可以降低成本,而且還有助于接納更多的可再生能源并網(wǎng)。但是當(dāng)前的定價(jià)和管理機(jī)制無法實(shí)現(xiàn)電力的靈活互濟(jì),增加了社會(huì)用電成本。省間、區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的調(diào)度需要按照市場(chǎng)規(guī)則運(yùn)行,也將是電力市場(chǎng)改革的重要環(huán)節(jié)。
從技術(shù)角度看,增加電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線的靈活性是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)清潔供應(yīng)轉(zhuǎn)型的必要條件,需要在未來電網(wǎng)規(guī)劃和現(xiàn)有電網(wǎng)改造中予以足夠重視。
圖3 兩種情景下2030年各省市區(qū)凈輸出電量(單位:10億千瓦時(shí))
7、推進(jìn)可再生能源發(fā)展的持續(xù)支持政策
我國(guó)建立了支持可再生能源發(fā)展的政策機(jī)制框架,有力促進(jìn)了2015年非化石能源發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),并為實(shí)現(xiàn)2020、2030年非化石能源目標(biāo)打下基礎(chǔ)。然而,隨著能源部門政策機(jī)制的調(diào)整,主要是電力改革的推進(jìn)以及可再生能源補(bǔ)貼資金壓力的持續(xù)增加,需要尋找未來發(fā)展的新出路。
建立可再生能源目標(biāo)和配額體系。對(duì)地方政府、電網(wǎng)公司和發(fā)電企業(yè)應(yīng)建立可再生能源發(fā)展和利用目標(biāo)考核制度,明確其在發(fā)展清潔能源方面的責(zé)任,發(fā)揮潛力,促進(jìn)可再生能源更快、更高效地融入能源體系。應(yīng)更好地發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制,如配合實(shí)施可再生能源配額制與交易機(jī)制,建立綠色交易證書制度。首先需要捋順定價(jià)機(jī)制和相關(guān)問題的關(guān)系,以確保了再生能源綠色證書交易體系有效的落實(shí)。此外,一些相關(guān)問題需要研究,如何將其他國(guó)家有效的先進(jìn)的支持機(jī)制引入進(jìn)來并得到很好的消化借鑒,如何根據(jù)各地具體情況,協(xié)調(diào)火電配合可再生能源發(fā)展問題,如何通過全額保障性收購(gòu)政策、定價(jià)機(jī)制調(diào)整和電力市場(chǎng)改革,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)來解決未來可再生能源進(jìn)一步發(fā)展的限電和補(bǔ)貼問題。
創(chuàng)新可再生能源定價(jià)和補(bǔ)貼機(jī)制。隨著電力部門改革的推進(jìn),可再生能源和火電的總體定價(jià)環(huán)境應(yīng)朝著同臺(tái)競(jìng)技的方向發(fā)展,化石能源發(fā)電的環(huán)境外部性影響必須予以考慮。隨著電力市場(chǎng)改革進(jìn)程加快,可再生能源定價(jià)應(yīng)向市場(chǎng)機(jī)制定價(jià)方向轉(zhuǎn)型,即逐步從固定電價(jià)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)溢價(jià)補(bǔ)貼。對(duì)于不同的可再生能源發(fā)電技術(shù),在其不同發(fā)展階段,采用不同的支持模式,成熟技術(shù)的補(bǔ)貼應(yīng)低于或補(bǔ)貼周期應(yīng)較短于不成熟的技術(shù)。借鑒國(guó)際上可再生能源招標(biāo)模式等經(jīng)驗(yàn),充分考慮我國(guó)的國(guó)情和具體情況,在合適領(lǐng)域采用招標(biāo)和固定或溢價(jià)補(bǔ)貼相結(jié)合的模式,可以大幅降低成熟技術(shù)對(duì)國(guó)家補(bǔ)貼資金的需求。當(dāng)前可再生能源尤其是光伏發(fā)電成本降低很快,超過之前的預(yù)期,在無限電情況下,可再生能源發(fā)電效率和運(yùn)行小時(shí)數(shù)都可以有不同程度的增加,將會(huì)顯著降低對(duì)補(bǔ)貼的需求。
[1]該研究由國(guó)家可再生能源中心牽頭完成,由英國(guó)兒童投資基金會(huì)、丹麥政府以及德國(guó)政府共同支持。項(xiàng)目實(shí)施中得到了美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室、丹麥能源署、德國(guó)Agora能源轉(zhuǎn)型智庫(kù)以及德國(guó)能源署的支持,《展望》分析結(jié)論還得到國(guó)際能源署和國(guó)際可再生能源署的支持和反饋。
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