隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展,電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大,用電負荷和峰谷差持續(xù)加大,隨機性、間歇性新能源大規(guī)模開發(fā),對調峰調頻電源發(fā)展提出了新的要求。上半年我國平均棄風率高達21%,同比上升6個百分點,棄風原因與電源結構及調峰能力、風光規(guī)模布局、電網(wǎng)條件、體制機制等都有密切聯(lián)系。統(tǒng)籌規(guī)劃、建管并重、適度加快調峰調頻電站建設,對保障我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行、增加新能源電力消納具有重要意義。本文總結了國外發(fā)展調峰調頻電源的經(jīng)驗,分析了我國當前抽水蓄能電站建設運行的政策,并提出了相關建議。
國外新能源發(fā)展及調峰調頻電源建設經(jīng)驗
根據(jù)資源條件和建設經(jīng)濟性,各國發(fā)展調峰電源的側重不同。日本是世界范圍內抽水蓄能裝機容量最大、占比最高(11.1%)的國家,其電源結構以火電為主(占比60%以上),核電次之(占比20%以上),常規(guī)水電較小(占比不足10%)。
過去,日本高比例的抽水蓄能電站主要配合核電運行,未來將以配合核電和新能源運行為主。美國天然氣資源豐富、管網(wǎng)發(fā)達,燃氣電站是調峰調頻電源的主力,在裝機結構中的占比達40%以上。近十幾年來,美國新增裝機容量幾乎全部來自天然氣發(fā)電,其它類型的電源基本維持不變。
調峰調頻電源在不同的電網(wǎng)中利用方式不同,發(fā)揮的作用也不盡相同。
以美國為例,不同抽水蓄能電站的年發(fā)電利用小時數(shù)差別巨大,最高可達1953小時,在系統(tǒng)中主要承擔調峰填谷、促進電力系統(tǒng)合理經(jīng)濟運行的任務;有一半的抽水蓄能電站年發(fā)電利用小時數(shù)少于1000小時,最少僅34小時,這些 電站在系統(tǒng)中除參與調峰,還承擔保安電源功能,以及發(fā)揮調頻、調相、提高電壓穩(wěn)定性和供電質量的作用。法國是世界上核電裝機占比最高的國家,為保障核電相對平穩(wěn)高效運行,其抽水蓄能電站主要用于削峰填谷運行。
通過采用峰谷電價、輔助服務費用、租賃經(jīng)營等多種形式,可以保證調峰電源投資能夠取得合理回報并維持正常運營。國外調峰調頻電站經(jīng)營收入主要有三種,一是依賴峰谷電價差。國外高峰電價一般可達低谷電價的8~10倍,抽水蓄能、燃氣電站等具備在電力市場中競爭并保證合理收益的能力;二是輔助服務市場付費。依托較為完善的電力市場機制,從輔助服務市場獲得深度調峰、緊急事故備用、調頻等動態(tài)收益,如英國部分抽蓄電站年運營收入中輔助服務費用占比可達一半。三是電網(wǎng)企業(yè)付給電站租賃費。租賃費包含固定運行與維護成本、購電費等,普遍采取保本微利的原則核定,利潤率在6%左右。
我國調峰調頻電源建設現(xiàn)行政策分析
我國天然氣資源相對缺乏,已建及在建的燃氣電站主要為聯(lián)合循環(huán)供熱機組,主要任務是滿足供電和供熱需求,調峰能力非常有限。因電價政策等原因,適用于調峰的單循環(huán)機組基本沒有市場生存空間。而抽水蓄能站址資源豐富,調節(jié)性能優(yōu)良,是當前我國調峰調頻電源的主力。目前,我國針對調峰調頻電源的政策基本處于空白,僅對抽水蓄能電站的建設運行制定了相關政策,主要有以下 幾個方面:抽水蓄能電站目前以電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)全資建設和管理為主。根據(jù)國家有關政策文件要求,原則上由電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)有序開發(fā)、全資建設抽水蓄能電站,建設運行成本納入電網(wǎng)運行費用。杜絕電網(wǎng)企業(yè)與發(fā)電企業(yè)合資建設抽水蓄能電站項目,嚴格審核發(fā)電企業(yè)投資建設抽水蓄能電站項目。電網(wǎng)企業(yè)全資建設有利于抽水蓄能的有序開發(fā)和運行管理,但也存在地方配套積極性不足、投資主體單一、建設速度較緩等問題。
抽水蓄能電站現(xiàn)階段實行兩部制電價政策。按照發(fā)改價格[2014]1763號文要求,電力市場形成前,抽水蓄能電站實行兩部制電價。電價按照合理成本加準許收益的原則核定,其中容量電價主要彌補固定成本和準許收益,電量電價主要彌補運行抽發(fā)損耗。政策提出抽 水蓄能電站容量電費和抽發(fā)損耗納入當?shù)厥〖夒娋W(wǎng)(或區(qū)域電網(wǎng))運行費用統(tǒng)一核算,并作為銷售電價調整因素統(tǒng)籌考慮。雖然明確了抽水蓄能電費納入銷價疏導的原則,但具體疏導方式、執(zhí)行細則等尚不明晰。
對已建抽水蓄能電站的運行考核在逐步加強。近兩年來,國家能源主管部門相繼發(fā)文,要求加強對抽水蓄能電站調度運行情況的監(jiān)管與考核,重點加強拉閘限電和棄風棄水棄光地區(qū)蓄能電站調峰運行的監(jiān)管。隨著我國蓄能電站存量規(guī)模的擴大,如何充分發(fā)揮蓄能電站調峰填谷、促進新能源消納等功能,提高電站利用效率是政策關注的重點。下一步將“制定考核和監(jiān)管具體辦法,明確運行效果考核指標、標準及監(jiān)管措施和要求”,對于合理安排抽水蓄能電站運行具有重要意義。
政策建議
一是從電價政策上支持鼓勵多種調峰電源的建設,滿足未來發(fā)展需求。
如通過峰谷電價促進單循環(huán)燃氣調峰電站的建設,擴大調峰電源市場生存空間。與此同時,電池等儲能設備也是調峰調頻的一種手段,具備較強的削峰填谷和快速響應能力,未來技術突破、經(jīng)濟性提高后將有巨大的應用潛力,應予以關注。
二是能源主管部門在制定能源電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃過程中,根據(jù)電力系統(tǒng)整體需要、項目建設周期、站址資源條件等因素,合理確定“十三五”及中長期抽水蓄能發(fā)展規(guī)模、布局、時序,提出未來一段時期各省區(qū)抽水蓄能建設總量空間,以指導地方政府和相關能源企業(yè)的規(guī)劃和建設安排。
三是制定出臺兩部制電價的執(zhí)行細則,明確電網(wǎng)企業(yè)建設運行抽水蓄能電站費用的疏導辦法。目前,每座120萬千瓦抽水蓄能電站,年運營成本(含抽發(fā)損耗)費用接近7億元,電網(wǎng)企業(yè)面臨較大的支付壓力。
雖然目前有關政策文件提出了電價疏導原則,但實際執(zhí)行中存在疏導不及時、調價不到位等問題。制定出臺抽水蓄能電站費用核算及疏導細則,有利于解決目前費用實際由電網(wǎng)承擔又得不到有效疏導的困局,緩解電網(wǎng)公司經(jīng)營壓力,提高各方積極性和蓄能電站利用的效率。
四是要因網(wǎng)制宜研究制定抽水蓄能電站的合理運行方式,建議從抽水蓄能電站承擔的主要功能出發(fā),制訂差異化的考核指標,引導抽水蓄能電站的運行方式優(yōu)化,發(fā)揮綜合效益。