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沙戈荒大型風(fēng)光基地可持續(xù)發(fā)展亟需解決的五大問題
日期:2023-07-10   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_huamengqi 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
 “十四五”以來,我國多次提出加快推進(jìn)沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風(fēng)電光伏基地(以下稱大基地)建設(shè)。2021年,習(xí)近平總書記在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會上提出,中國將持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,大力發(fā)展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項目。2022年,國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》(以下稱《規(guī)劃布局方案》),計劃以庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠為重點,規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地。2023年,國家能源局發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》指出,加快建設(shè)以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)光基地是國家有計劃、分步驟推動新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略目標(biāo)實現(xiàn)的重要實施路徑之一 

一、大基地基本情況及特征

《規(guī)劃布局方案》提出,到2030年規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機(jī)約4.55億千瓦,其中庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠基地規(guī)劃裝機(jī)2.84億千瓦,采煤沉陷區(qū)規(guī)劃裝機(jī)0.37億千瓦,其他沙漠和戈壁地區(qū)規(guī)劃裝機(jī)1.34億千瓦。其中,“十四五”時期規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機(jī)約2億千瓦,包括外送1.5億千瓦、本地自用0.5億千瓦;“十五五"時期規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機(jī)約2.55億千瓦,包括外送1.65億千瓦、本地自用0.9億千瓦。

大基地不同于常規(guī)新能源項目,投資規(guī)模巨大,如庫布齊沙漠鄂爾多斯中北部、鄂爾多斯南部、寧夏騰格里沙漠東南部等多個項目裝機(jī)規(guī)模超千萬千瓦,單個項目投資近千億,將直接影響投資主體的經(jīng)營發(fā)展和國有資產(chǎn)的保值增值。電能消納復(fù)雜,大基地所在的西北五省及內(nèi)蒙古自治區(qū)的沙戈荒地區(qū)及周邊負(fù)荷較少,就地消納難度大,需跨省跨區(qū)跨“大電網(wǎng)”外送,“十四五”期間建成的大基地外送比例約占75%,范圍覆蓋京津冀、華中、華東等地,分電比例、電價機(jī)制相關(guān)問題協(xié)調(diào)難度大。運行方式多樣,大基地涉及多種電源類型、多個投資主體,如庫布齊沙漠鄂爾多斯中北部新能源基地由三峽集團(tuán)和蒙能集團(tuán)共同開發(fā),分別負(fù)責(zé)不同類型電源的建設(shè),采用分類型獨立運行還是多類型“聯(lián)運”,仍存在較大不確定性。
  
因此,大基地在電能消納、調(diào)度方式、價格機(jī)制、參與市場方式等方面將給各級政府主管部門、電網(wǎng)及交易運行機(jī)構(gòu)以及投資主體帶來前所未有的挑戰(zhàn),需要各方高度統(tǒng)籌、緊密合作、逐步探索,公平合理分配送受兩端政府、各級電網(wǎng)、企業(yè)及用戶之間的利益,從政策、機(jī)制等環(huán)節(jié)全方位推進(jìn)大基地供給消納體系建設(shè),形成成本共擔(dān)與利益共享的一攬子方案。

二、后續(xù)運營面臨的五個問題

問題一:大基地如何調(diào)度運行

國家發(fā)改委、國家能源局在印發(fā)的《內(nèi)蒙古庫布齊沙漠鄂爾多斯中北部新能源基地、鄂爾多斯南部新能源基地、寧夏騰格里沙漠東南部新能源基地實施方案的復(fù)函》中明確,內(nèi)蒙古自治區(qū)庫布齊沙漠鄂爾多斯中北部、南部大基地以風(fēng)光火儲一體化方式通過擬建設(shè)的直流輸電通道跨“大電網(wǎng)”分別外送京津冀地區(qū)和中東部地區(qū)消納。目前,上述大基地的調(diào)度權(quán)歸屬問題尚不明朗,由單一電網(wǎng)獨立調(diào)度或多電網(wǎng)聯(lián)合調(diào)度的可能性均存在,不同的調(diào)度方式將對大基地電能消納、電價水平造成較大影響,應(yīng)盡早協(xié)調(diào)明確。

此外,單一大基地內(nèi)部涉及“風(fēng)光火儲”多電源品種,存在電網(wǎng)分電源類型調(diào)度和投資主體一體化“聯(lián)運”兩種模式。從電網(wǎng)角度看,配套靈活性資源的調(diào)度權(quán)統(tǒng)一交給電網(wǎng)側(cè)將比分散在電源側(cè)更能發(fā)揮調(diào)節(jié)效力、更能保障系統(tǒng)安全,是我國傳統(tǒng)能源基地的調(diào)度方式;從市場角度看,投資主體一體化“聯(lián)運”與調(diào)節(jié)性資源優(yōu)化利用并不相悖,按照中發(fā)9號文“管住中間、放開兩頭”的核心思想,由投資主體一體化“聯(lián)運”更符合電力市場化改革的方向,即允許發(fā)電側(cè)在穩(wěn)定支撐電網(wǎng)安全的前提下,最大化自身的經(jīng)濟(jì)效益。實質(zhì)上,一體化“聯(lián)運”并不意味著電網(wǎng)失去了對大基地配套調(diào)節(jié)性資源統(tǒng)籌指導(dǎo)和應(yīng)急調(diào)控的權(quán)利,電網(wǎng)仍可以通過相關(guān)的規(guī)章制度要求其在必要時及時響應(yīng),以更加公開透明的方式保障系統(tǒng)安全。

問題二:送受兩端曲線如何匹配
  
大基地發(fā)電量巨大,落地單一?。▍^(qū)、市)消納壓力較大,需要在統(tǒng)籌考慮自身出力特性與受端負(fù)荷特性的基礎(chǔ)上,在較大的區(qū)域內(nèi)平衡。當(dāng)前,隨著各?。▍^(qū)、市)新能源大量并網(wǎng),送受兩端電源結(jié)構(gòu)逐步趨向同質(zhì)化,導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)、區(qū)域間各?。▍^(qū)、市)送、購電曲線匹配困難,午間調(diào)峰互濟(jì)空間逐年縮小,調(diào)峰問題整體突出。如青海光伏發(fā)電裝機(jī)占總裝機(jī)比例約40%、河北南網(wǎng)2025年光伏裝機(jī)占總裝機(jī)比例預(yù)計超55%,多省存在午間光伏大發(fā)時段消納困難,用電高峰時段頂峰能力不足問題,加大了送受兩端發(fā)電曲線和負(fù)荷曲線匹配難度,大基地存在時段性限電風(fēng)險。因此,明確消納方向及分電比例難度較大。

問題三:長期穩(wěn)定的成本回收機(jī)制如何建立
  
目前,大基地的價格形成機(jī)制暫無可借鑒的成熟經(jīng)驗,在國家主管部門指導(dǎo)思想尚不明朗的情況下,因其價格機(jī)制關(guān)乎多?。▍^(qū)、市)、多電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)間的利益平衡,各方恐難通過自行協(xié)商的方式達(dá)成一致意見。

一是如何做好優(yōu)先計劃定價與市場化電價機(jī)制的有效銜接。大基地跨省跨區(qū)外送電量消納短期內(nèi)或?qū)⑼ㄟ^優(yōu)先發(fā)電計劃予以保障,作為邊界參與受端市場,中遠(yuǎn)期隨著全國統(tǒng)一電力市場和區(qū)域電力市場的建立健全,或?qū)幢壤鸩椒砰_參與市場。為確保優(yōu)先計劃電價與市場化電價機(jī)制能夠有效銜接和平穩(wěn)過渡,在協(xié)商形成管制電價機(jī)制的過程中,可考慮與市場化電價掛鉤,按照一定的比例上下浮動。

二是如何選擇分類型定價與打捆定價。大基地包含“風(fēng)光火儲”多電源品種,各品種面臨的政策和市場環(huán)境存在較大差異。分類型定價的優(yōu)勢在于現(xiàn)行定價機(jī)制已較為成熟,政策和機(jī)制方面已較為明確,但不利于項目內(nèi)部的聯(lián)合運行優(yōu)化。打捆定價的優(yōu)勢在于可以提升各投資主體開展風(fēng)光煤儲聯(lián)合優(yōu)化運行的積極性,但價格形成機(jī)制較為復(fù)雜,需要充分考慮各類型電源聯(lián)合運行的方式,并權(quán)衡電能量、靈活性、綠色環(huán)境等多維價值在一體化電價中的占比及關(guān)系。

三是如何平衡成本、價值、送受端承受能力等多種因素。大基地承擔(dān)我國“西電東送”、清潔能源轉(zhuǎn)型等國家能源戰(zhàn)略,需要各利益方按照利益共享、風(fēng)險共擔(dān)的原則制定價格形成機(jī)制。即一方面需要研判各電源類型分時的電能量價值,風(fēng)電、光伏的綠色價值與火電、儲能的容量、調(diào)峰價值,以大基地所提供的綜合價值作為定價依據(jù);另一方面要考慮具體情景,根據(jù)送端可獲得的合理收益、受端的承受能力等因素對價格進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,并考慮將燃料成本的變動納入價格形成機(jī)制。

問題四:如何參與多時間尺度、多層次、多功能的電力市場交易

隨著全國統(tǒng)一電力市場的建立,預(yù)計大基地參與市場化交易的電量比例將逐步擴(kuò)大,一是隨著我國各級電力市場逐步實現(xiàn)“年度-月度-月內(nèi)-日前-實時”交易時序全覆蓋,大基地需要參與多時間尺度電力市場;二是大基地大規(guī)模外送消納,需要同時面對省間、送受端區(qū)域、省級等多層次電力市場;三是大基地具備可靠性、靈活性、清潔性等多種價值,可參與電能量、輔助服務(wù)、綠電、容量市場等多個市場。目前,各類市場逐步耦合,銜接關(guān)系與邊界條件極其復(fù)雜,且仍處于建設(shè)完善階段,疊加大基地參與交易的身份、規(guī)則以及參與方式尚不明確,投資主體在運營決策過程中將面臨巨大挑戰(zhàn)。

問題五:如何公平分?jǐn)傉{(diào)節(jié)責(zé)任和新能源高比例接入成本

目前,多個新能源外送省份僅依靠配套控制區(qū)的調(diào)節(jié)能力難以兼顧穩(wěn)定外送曲線及清潔電能配比等要求,而送端額外承擔(dān)的調(diào)節(jié)責(zé)任尚不能向受端用戶側(cè)合理疏導(dǎo)。目前跨省跨區(qū)直流受端地區(qū)通常不參與短期調(diào)節(jié),過量波動主要依靠送端電網(wǎng)上調(diào)和下調(diào),由于新能源中長期交易曲線與實際曲線匹配度低,為保障直流穩(wěn)定外送,除配套常規(guī)電源外,送端電網(wǎng)還提供了調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù),但現(xiàn)有價格機(jī)制未體現(xiàn)相應(yīng)成本,大量輔助服務(wù)費用仍在送端電網(wǎng)發(fā)電側(cè)分?jǐn)?,并未向受端省份用戶?cè)疏導(dǎo)。

同時,送端的支撐和調(diào)節(jié)能力逐漸難以負(fù)擔(dān)沙戈荒大基地的外送需求。一是現(xiàn)有調(diào)節(jié)能力建設(shè)滯后,例如“十四五”以來甘肅調(diào)節(jié)性常規(guī)電源基本無新增,新疆、內(nèi)蒙已批復(fù)的火電項目開工不足;二是部分地區(qū)靈活性改造空間有限,例如甘肅公用煤電靈活性改造后平均調(diào)峰深度已達(dá)33%,改造潛力挖掘殆盡;三是調(diào)峰缺口仍將進(jìn)一步擴(kuò)大,目前青豫直流、魯固直流已出現(xiàn)此類問題,預(yù)計隨著全國新能源規(guī)模擴(kuò)大,對調(diào)節(jié)能力的要求也將進(jìn)一步提高。四是高比例新能源對送端省內(nèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與外送通道穩(wěn)定限額提出更高要求。

加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)能力將產(chǎn)生大量成本,一方面包括一系列重點工程投資新建擴(kuò)建;另一方面包括新增配儲、開展主力火電機(jī)組深調(diào)靈活性改造。根據(jù)現(xiàn)行國家成本監(jiān)審和核價規(guī)則,上述投資及成本費用將納入省內(nèi)輸配電價和運行費用疏導(dǎo),從而推高省內(nèi)到戶電價,對以重工業(yè)為主、大用戶對電價敏感度高的省份將產(chǎn)生較大影響。

三、相關(guān)思考
  
針對上述問題,相關(guān)各方應(yīng)在國家主管部門的統(tǒng)籌指導(dǎo)下,盡快研究明確大基地消納、價格、調(diào)度機(jī)制及交易方式等核心問題,探索其高質(zhì)量發(fā)展路徑。

(一)協(xié)調(diào)制定大基地外送消納方案和價格機(jī)制。針對大基地相關(guān)利益主體較多,協(xié)商困難的情況,可由國家主管部門指導(dǎo)制定并協(xié)調(diào)落實消納方案和電價機(jī)制,保證綠色清潔能源足額消納。同時,初期將大基地納入跨省跨區(qū)優(yōu)先發(fā)電計劃,在國家指導(dǎo)下由送受雙方協(xié)商形成價格,后期根據(jù)電力市場化改革進(jìn)度,平穩(wěn)有序放開參與市場。

(二)推動新能源與配套火電一體化調(diào)度運行。為推動大基地多能互補(bǔ)目標(biāo)實現(xiàn)和效益發(fā)揮,探索大基地打捆交易模式。對于由同一發(fā)電主體運營的大基地,將風(fēng)光火作為一個市場主體對外簽訂中長期交易曲線,研究交易組織、調(diào)度運行、結(jié)算、偏差處理、責(zé)任分?jǐn)偟纫惑w化方案,以此促進(jìn)中長期交易形成、偏差考核費用降低、外送通道利用率和新能源電量占比提升。對于多個發(fā)電主體共同建設(shè)的大基地,可以通過合同轉(zhuǎn)讓交易或簽訂其他內(nèi)部協(xié)議等方式開展新能源與配套火電打捆運營?;刈陨碚{(diào)節(jié)資源有限的可由電網(wǎng)企業(yè)安排跨區(qū)或本省調(diào)節(jié)資源進(jìn)行平衡并依據(jù)區(qū)域、省級兩個細(xì)則和輔助服務(wù)市場規(guī)則進(jìn)行分?jǐn)偪己恕?br />
(三)完善大基地參與市場交易機(jī)制。大基地除滿足購電地區(qū)電力電量需求外,還提供了容量和綠色環(huán)境價值,應(yīng)進(jìn)一步完善輔助服務(wù)、綠電綠證、容量市場相關(guān)機(jī)制,明確大基地的參與方式,有效兌現(xiàn)大基地的多元價值。同時,進(jìn)一步研究大基地參與各級電力市場間的銜接關(guān)系及邊界條件。

(四)完善由送受端公平承擔(dān)調(diào)節(jié)責(zé)任的機(jī)制。一是將消納新能源增加的成本按“誰受益、誰分擔(dān)”的原則,結(jié)合各方承擔(dān)能力,通過在跨區(qū)中長期交易合同中單列輔助服務(wù)費用、設(shè)置容量補(bǔ)償費用等方式合理分?jǐn)偨o省外用戶、發(fā)電企業(yè)、本省用戶,形成多措并用、多方分?jǐn)偟暮侠硎鑼?dǎo)機(jī)制。并通過該方式體現(xiàn)送端電網(wǎng)調(diào)節(jié)價值,激勵調(diào)節(jié)性電源建設(shè),提升送端電網(wǎng)兜底保障外送穩(wěn)定的能力。二是通過市場化方式由送受端共同調(diào)節(jié)新能源出力波動。在中長期交易曲線基礎(chǔ)上,探索偏差電量以參與現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等方式,參與送受端共同調(diào)節(jié),并按照規(guī)劃省份、所在省份、西北區(qū)域、跨區(qū)外送的資源優(yōu)化利用順序,提升與對應(yīng)市場的互動水平。

原標(biāo)題:沙戈荒大型風(fēng)光基地可持續(xù)發(fā)展亟需解決的五大問題

 
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來源:能源及電力市場研究
 
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