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一、碳排放背景 2020年12月16日至18日，中央經濟工作會議在北京舉行，會議確定我國二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值，力爭2060年前實現碳中和，以及2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25，風電、太陽能發電裝機達到12億千瓦以上的新目標。 中國的新能源產業迎來了前所未有的發展空間，但也給煤機比重偏大的傳統發電企業帶來了新舊動能轉化的較大壓力。2021年是“十四五”開局之年，同樣國家生態環境部首次將2225家發電企業納入強制控排名單。以各大發電集團為代表的中央企業，紛紛做出碳達峰的時間承諾。 二、新能源發展現狀 2020年全國風電新增裝機規模超過7000萬千瓦，毫無疑問，未來風光等新能源電源供應將從配角上升為主角，這給傳統電力系統帶來了從技術、成本、市場、安全等多方面的挑戰和壓力，如果電力系統無法應對這些挑戰，新能源的發展也將后繼無力。 （一）新能源發展面臨的問題和挑戰 今冬湖南大范圍限電，就是新舊動能轉換和電力供應安全矛盾的典型縮影。截至2019年底，湖南清潔能源裝機容量達到2594萬千瓦，清潔能源裝機比例達到54.8。此次冬季負荷高峰矛盾爆發，主要原因是湖南水電處在枯水期，風光出力不穩定，難以頂峰支撐電網長時間高負荷運行。典型案例充分說明了中國人民大學應用經濟學院院長鄭新業提出的“能源不可能三角”模型，即很難同時確保“既有能源用、又沒有污染、價格還便宜”。 國家能源局下屬研究機構中電能源情報研究中心發布的《能源發展回顧與展望2020》報告稱，未來五年，中國風電、光伏發電等新能源裝機占比將由五分之一提升至三分之一，發電量占比邁過10。屆時，電力系統調節能力將嚴重不足，負荷尖峰化加劇，消納能力將成為新能源開發的前置條件。在2020年11月20日舉行的電力系統低碳轉型研討會上，華北電力大學教授袁家海表示，如果當前不加快部署靈活電源，曾經高棄風、棄光率的情況還將重演。“十四五”時期，開發風、光電站所需的空間和電網消納指標將越來越緊張。 （二）新能源發展問題分析 目前電力體制機制改革已經進入了深水區和攻堅階段，而其背后是決策者對能源三角優先級的考量，碳達峰、碳中和已是國家承諾，能源安全也沒有退步余地，“電改”政策制定和執行者必須服務國家整體大局，走一條既有能源用、又沒有污染、價格穩定的破解難題之路。 由于風光出力曲線往往與負荷曲線并不匹配，極端情況下甚至呈現相背的特點。新能源出力往往呈現“極熱無風、極寒無光”的特點，而極寒、極熱和晚高峰時段恰恰是需要電源加大出力的時候，風光電源卻往往頂不上。國網調度中心水電與新能源處馬珂介紹，在2020年12月中旬寒潮期間某日，全網光伏利用小時數不到1小時，直接導致當天煤耗大增。 目前新能源出力曲線的預測精度還遠遠不足，以單日96點分時段曲線的預測精度來看，新能源日前預測精度不到40，而日內提前兩三個小時預測精度可以達到80以上。大唐甘肅公司趙克斌在《南方能源觀察》上撰文提到，在開展甘肅的現貨市場試點時，由于日前預測不準，日內出現風小或者無風的情況，導致新能源日發電出現負收入的現象，在甘肅的現貨實踐中已經屢見不鮮，這將對未來項目開發的投資運營方產生巨大經營壓力。 三、探索新能源發展新模式 （一）新能源發展面臨的新問題 根據以往經驗，臨近新能源項目開發補貼取消前的階段，新能源項目投資收益最高;相反補貼取消后的開始階段，投資收益最差。“十四五”風電、光伏等補貼退出，全面進入“平價上網”時代，但是新能源平價上網不等于平價利用。新能源上網的度電成本下降，并不意味著其利用成本同步下降。而且新能源裝機比例越高，消納成本越高，很可能推高電價。這既不符合國家鼓勵發展實體經濟、為實體經濟減稅降費的基本原則，又影響新能源項目投資方的盈利水平。而當前的機制設計中，新能源的消納成本還難以有效向終端用戶側傳導出去，這是面向“十四五”新能源發展亟需解決的問題之一。 （二）新能源發展政策機制先行 國家發改委、國家能源局于2017年宣布將試點“隔墻售電”政策，允許分布式光伏電站通過配電網將電力直接銷售給周邊用戶。隔墻售電是指分布式發電項目所發電量不僅自用，還能在其附近地區進行市場化交易。2020年1月初，首個隔墻售電項目在江蘇落地。 （三）新能源發展的新思路 我國具有源荷逆向分布的特點，東南沿海地區人口多，經濟發展好，電力需求旺盛，電力供應壓力大;西北地區人口相對少，經濟發展相對落后，電力需求不足。但是我國優質的風光資源大量存在于西北地區，加大西部地區清潔能源投資并采取就地、就近消納模式，對提高能源安全，促進技術創新，平衡東西部經濟發展水平，創造綠色就業機會起到協同效益。 “3060碳達峰碳中和”是我們祖國向世界的莊嚴承諾，既要滿足有能源用，又沒有污染，電價還降低的要求，必須由傳統發電企業聯合起來共同推動電力體制機制改革，充分將大用戶直供和“隔墻售電”等政策和新能源項目開發有效結合。例如重慶市電動出租車采用換電瓶模式代替充電方式，利用每日谷段電價低的優勢給電瓶充電，出租車電量將要耗盡時到充換電瓶站更換電瓶即可完成充電，這樣既降低了電動出租車的運營費用，又提高了電瓶使用率。 （四）新能源發展的新舉措 現在私家電動車采用充電模式，電池費用全部由國家補貼和車主承擔，建議采用充換電瓶模式，電瓶投資費用可以由制造方、運營方和使用方共同承擔，可有效降低國家補貼負擔和車主購車成本，激發電動車市場活力，促進碳減排工作健康、穩步落實。 傳統發電企業應探索與用電負荷需求曲線同風光出力類似的企業，或者國內市場占有率高的新能源汽車制造企業等開展合作。借鑒特斯拉汽車制造企業在美國自行建造光伏發電項目案例，為了使風光的出力曲線與負荷相匹配，在新能源新建發電項目電源點附近建立新能源汽車制造和充電換電基地，采用大用戶直供或者“隔墻售電”模式進行深度合作。主要優勢在于： 1.減少新能源出力與負荷不一致對電網產生潮流沖擊影響的問題，發電企業主動承擔電源消納壓力和降低電價責任。 2.通過新能源發電企業和用戶直接交易，或者通過配電網傳輸電力，降低電網輸電壓力和跨省區的輸電成本，風光出力不足的時段由電網受電。 3.解決短期內維持電力供需平衡的高昂成本，比如因新能源負荷增加的火電深度調峰運行成本;水電抽水蓄能、電化學儲能等運行成本。 這些舉措會提高國家整體能源利用效率，降低社會總成本。傳統發電央企應承擔社會責任，主動作為，化危為機，以問題為導向，穩步助力實現碳達峰碳中和的國家目標。 北京中唐電工程咨詢有限公司 閆明浩 |
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