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2020年(nian)9月(yue)，習近平主(zhu)席在第七十五屆聯(lian)合(he)國(guo)(guo)大會的(de)(de)(de)一般(ban)性辯論上宣布(bu)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)將(jiang)提高(gao)國(guo)(guo)家自(zi)主(zhu)貢獻力(li)(li)(li)(li)度，采(cai)取(qu)更(geng)加有力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)政(zheng)策和(he)措施，二氧化碳(tan)(tan)排放力(li)(li)(li)(li)爭于(yu)2030年(nian)前達到峰值，努力(li)(li)(li)(li)爭取(qu)2060年(nian)前實(shi)(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)。為(wei)了實(shi)(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)目標(biao)，發(fa)(fa)展高(gao)比例(li)(li)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)已成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)共識(shi)。憑(ping)借上網(wang)電價補貼(tie)和(he)保障消納(na)等政(zheng)策，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展取(qu)得了令(ling)人矚目的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)就，風電和(he)光伏的(de)(de)(de)發(fa)(fa)電成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)實(shi)(shi)現了大幅下降，且即將(jiang)進入全(quan)面平價上網(wang)的(de)(de)(de)時代。風電和(he)光伏的(de)(de)(de)發(fa)(fa)電出(chu)力(li)(li)(li)(li)受自(zi)然條件(jian)影響大，具有明(ming)顯的(de)(de)(de)間(jian)歇性、波動(dong)性和(he)不確定(ding)性特征。在實(shi)(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)目標(biao)的(de)(de)(de)過程中(zhong)(zhong)，隨著波動(dong)性電源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)滲透(tou)比例(li)(li)的(de)(de)(de)不斷增加，我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)電力(li)(li)(li)(li)系(xi)統(tong)是否能(neng)夠繼續(xu)支撐(cheng)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)高(gao)消納(na)率？高(gao)比例(li)(li)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)會給我國(guo)(guo)電力(li)(li)(li)(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)安全(quan)穩定(ding)運行帶來什么影響？消納(na)高(gao)比例(li)(li)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)將(jiang)會對(dui)我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)電力(li)(li)(li)(li)供(gong)給成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或電價產生(sheng)(sheng)多大的(de)(de)(de)沖擊？這些問題(ti)的(de)(de)(de)答(da)案不僅有助于(yu)設(she)計(ji)符合(he)高(gao)比例(li)(li)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)電力(li)(li)(li)(li)市場機制，也有利于(yu)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)科學合(he)理(li)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)傳導和(he)分擔(dan)機制，激勵各方主(zhu)體(ti)對(dui)參(can)與發(fa)(fa)展高(gao)比例(li)(li)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)積極性，最終為(wei)實(shi)(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)目標(biao)奠定(ding)堅實(shi)(shi)的(de)(de)(de)基礎(chu)。

現有電力系統能否支撐高消納率？

消(xiao)納(na)高(gao)比(bi)例的(de)(de)可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)是(shi)(shi)涉(she)及到技術(shu)、經濟(ji)和(he)(he)政治的(de)(de)復雜(za)問題，也一(yi)直是(shi)(shi)政府、業界(jie)和(he)(he)學界(jie)高(gao)度(du)關(guan)注的(de)(de)議題。風(feng)電(dian)和(he)(he)光伏(fu)的(de)(de)邊際發(fa)(fa)電(dian)成本低(di)，清(qing)潔無污染(ran)，對其進行充(chong)分消(xiao)納(na)和(he)(he)利用是(shi)(shi)人們的(de)(de)廣泛期(qi)許。2016年(nian)前(qian)(qian)的(de)(de)嚴(yan)重(zhong)棄(qi)風(feng)棄(qi)光現(xian)象(xiang)遭受了(le)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)社會輿(yu)論和(he)(he)壓力。為了(le)遏制(zhi)(zhi)可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)棄(qi)電(dian)現(xian)象(xiang)，國家發(fa)(fa)改委制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)《可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)全(quan)(quan)額(e)保障性(xing)收購管(guan)理辦法》，要求電(dian)力調度(du)機(ji)構(gou)在(zai)確保供電(dian)安全(quan)(quan)的(de)(de)前(qian)(qian)提下，充(chong)分運用優先發(fa)(fa)電(dian)制(zhi)(zhi)度(du)和(he)(he)市場(chang)競爭機(ji)制(zhi)(zhi)，全(quan)(quan)額(e)收購規劃范圍(wei)內的(de)(de)可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)項目的(de)(de)上(shang)網(wang)電(dian)量。棄(qi)電(dian)率已經成為各(ge)省(sheng)可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展的(de)(de)關(guan)鍵考(kao)核指標，是(shi)(shi)制(zhi)(zhi)約(yue)(yue)可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)新項目上(shang)馬的(de)(de)重(zhong)要約(yue)(yue)束。在(zai)既定(ding)的(de)(de)可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展規劃下，對高(gao)比(bi)例可(ke)(ke)再(zai)(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)進行充(chong)分的(de)(de)消(xiao)納(na)是(shi)(shi)一(yi)個硬約(yue)(yue)束。

2019年，我國(guo)可(ke)(ke)變(bian)可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)（風電(dian)和(he)光伏）的(de)滲(shen)透率為8.6%，低于(yu)丹麥（45%）和(he)德國(guo)（27%）等其他(ta)國(guo)家。但是，我國(guo)六個省區電(dian)網的(de)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)滲(shen)透率已(yi)經超過了(le)20%，特別(bie)是蒙東地區的(de)可(ke)(ke)變(bian)可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)滲(shen)透比(bi)例超過了(le)丹麥。而(er)且(qie)，2019年，我國(guo)風電(dian)、光伏和(he)主要流域(yu)水能(neng)(neng)的(de)平均(jun)利用率分別(bie)高達96%、98%和(he)96%。這(zhe)(zhe)些實際數據說明，我國(guo)三北地區已(yi)經具備了(le)消納高比(bi)例可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)能(neng)(neng)力(li)。但是，這(zhe)(zhe)些經驗能(neng)(neng)否(fou)復制到其他(ta)地區，還取決于(yu)其他(ta)地區的(de)資源(yuan)(yuan)稟賦和(he)電(dian)力(li)系統靈(ling)活性調節能(neng)(neng)力(li)。

圖1 2019年可變可再生能源的(de)滲(shen)透比(bi)例（數據來(lai)源：中國電力(li)科學研究院）

為(wei)了實現碳中(zhong)和(he)(he)(he)(he)目標，可(ke)再生能(neng)源(yuan)的(de)(de)裝機容量規模將不斷擴大。我(wo)國(guo)已經明(ming)確指出，到(dao)2030年，風電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)、太陽能(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)總(zong)裝機容量將達到(dao)12億千(qian)瓦以上。考慮到(dao)我(wo)國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)的(de)(de)現狀，高(gao)比(bi)例可(ke)再生能(neng)源(yuan)的(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)和(he)(he)(he)(he)消納將對我(wo)國(guo)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網運行能(neng)力(li)和(he)(he)(he)(he)調度水平帶來(lai)嚴(yan)峻考驗。為(wei)了保(bao)障可(ke)再生能(neng)源(yuan)的(de)(de)高(gao)效消納，從技(ji)術層面(mian)來(lai)看，一方(fang)面(mian)需(xu)要(yao)提升(sheng)對風電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)和(he)(he)(he)(he)光伏出力(li)的(de)(de)預(yu)測精度，從而為(wei)機組組合和(he)(he)(he)(he)調度做好預(yu)案。另一方(fang)面(mian)，也要(yao)加強對發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)側、輸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)側、用(yong)戶側和(he)(he)(he)(he)儲能(neng)側的(de)(de)靈活性(xing)建設(she)，提升(sheng)深度調峰和(he)(he)(he)(he)快速響應能(neng)力(li)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)的(de)(de)靈活性(xing)越高(gao)，調節能(neng)力(li)越強，則越能(neng)應對高(gao)比(bi)例可(ke)再生能(neng)源(yuan)帶來(lai)的(de)(de)調峰、調頻和(he)(he)(he)(he)備用(yong)的(de)(de)需(xu)求，保(bao)障電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)供給質量。

高比例可再生能源消納對電網安全運行的影響

高比(bi)例可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)將(jiang)會對電(dian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)安全穩定運行(xing)帶來(lai)沖(chong)擊影響(xiang)，棄(qi)電(dian)率(lv)是反映可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)對電(dian)網(wang)運行(xing)沖(chong)擊影響(xiang)的(de)(de)(de)(de)重要指(zhi)標。棄(qi)電(dian)有多種原因(yin)，如(ru)輸電(dian)線(xian)路阻塞、電(dian)量供大于(yu)求和(he)市場力(li)行(xing)為等。英(ying)國帝國理工大學(xue)最(zui)新發表在《Nature Energy》上(shang)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)梳理了不(bu)同(tong)國家(jia)或地區在不(bu)同(tong)滲(shen)透(tou)比(bi)例下(xia)的(de)(de)(de)(de)棄(qi)電(dian)率(lv)，模擬(ni)結果如(ru)圖2所示。棄(qi)電(dian)率(lv)整體與可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)滲(shen)透(tou)率(lv)呈現出正相關(guan)關(guan)系(xi)(xi)，且滲(shen)透(tou)率(lv)每增加(jia)1%，棄(qi)電(dian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)增加(jia)值位于(yu)0.02%到(dao)2.97%之間。其中(zhong)，美國加(jia)利福利亞州(zhou)的(de)(de)(de)(de)棄(qi)電(dian)率(lv)受可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)滲(shen)透(tou)比(bi)例的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)最(zui)為明顯。另(ling)外，在滲(shen)透(tou)率(lv)超(chao)過60%的(de)(de)(de)(de)高比(bi)例情景下(xia)，美國的(de)(de)(de)(de)棄(qi)電(dian)率(lv)最(zui)高，部分情景下(xia)達到(dao)將(jiang)近(jin)50%的(de)(de)(de)(de)棄(qi)電(dian)率(lv)。以上(shang)述研究(jiu)中(zhong)不(bu)同(tong)國家(jia)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)比(bi)例影響(xiang)棄(qi)電(dian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)均(jun)值來(lai)進行(xing)估(gu)算(suan)，當我國的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)變可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)比(bi)例分別為20%和(he)30%時，棄(qi)電(dian)率(lv)將(jiang)達到(dao)20%和(he)35%左(zuo)右。因(yin)此，電(dian)力(li)系(xi)(xi)統如(ru)何應對高比(bi)例可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)消納，降低棄(qi)電(dian)率(lv)將(jiang)成為一個挑戰，也是未來(lai)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統升級改造和(he)投資布局的(de)(de)(de)(de)重點。

圖2不同國家或地區在不同滲透比例下的棄電率

數據來源：Heptonstall P J,Gross R J K.A systematic review of the costs and impacts of integrating variable renewables into power grids.Nature Energy,2020:1-12.

可再生能源消納的經濟成本

為(wei)了保證電(dian)(dian)(dian)能供(gong)給質(zhi)量（電(dian)(dian)(dian)壓、頻(pin)率等(deng)），風電(dian)(dian)(dian)和光伏(fu)在并(bing)網(wang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)(zhong)需要電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統(tong)為(wei)其提(ti)供(gong)輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)，從而(er)產生(sheng)(sheng)消納(na)成(cheng)本(ben)(ben)（Integration cost）。國家(jia)發(fa)改委發(fa)布的(de)(de)(de)(de)《關于2018年度電(dian)(dian)(dian)力輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)有關情況(kuang)的(de)(de)(de)(de)通(tong)報》中(zhong)(zhong)指出(chu)，2018年，全(quan)國除西藏(zang)外31個省（區、市、地區）參與(yu)電(dian)(dian)(dian)力輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)補償的(de)(de)(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)企業共4176家(jia)，補償費(fei)用共147.62億(yi)元，占上網(wang)電(dian)(dian)(dian)費(fei)總額(e)的(de)(de)(de)(de)0.83%。其中(zhong)(zhong)，風電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)分(fen)攤量是23.36億(yi)元，光伏(fu)的(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)分(fen)攤量是2.67億(yi)元。風電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)度電(dian)(dian)(dian)輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)成(cheng)本(ben)(ben)為(wei)0.006元/kWh，光伏(fu)的(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)成(cheng)本(ben)(ben)為(wei)0.002元/千瓦時。我(wo)國在2018年實(shi)現(xian)7.8%的(de)(de)(de)(de)可變可再生(sheng)(sheng)能源滲(shen)透比例下的(de)(de)(de)(de)平均度電(dian)(dian)(dian)輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)成(cheng)本(ben)(ben)為(wei)0.005元/千瓦時，只占2018年全(quan)國平均銷(xiao)售電(dian)(dian)(dian)價的(de)(de)(de)(de)0.80%。與(yu)英國和德國等(deng)國家(jia)相比，我(wo)國電(dian)(dian)(dian)力輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)成(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)份額(e)占比相對較低(di)。一方面是因為(wei)我(wo)國的(de)(de)(de)(de)可變可再生(sheng)(sheng)能源滲(shen)透比例較低(di)，更重要的(de)(de)(de)(de)是我(wo)國目前的(de)(de)(de)(de)輔(fu)助(zhu)(zhu)服務(wu)(wu)補償力度不夠。

圖3 2018年全國電力輔(fu)助服務補(bu)償金額

注：資(zi)料(liao)來源(yuan)于國(guo)家能源(yuan)局(ju)綜合(he)司關(guan)于2018年度電力輔助(zhu)服務有關(guan)情況(kuang)的通報，見//www.nea.gov.cn/2019-11/05/c_138530102.htm。

國外關于消(xiao)納成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)有多種定(ding)義，與國內輔助服務成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)內涵存在著一定(ding)差異。從全系統成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)視(shi)角來看，比較主流的(de)(de)(de)消(xiao)納成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)定(ding)義包(bao)括平衡(heng)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)（balancing costs）、接(jie)入(ru)(ru)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)（grid cost）和匹配成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)（profile cost）。平衡(heng)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)是為了(le)應對可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能源出力的(de)(de)(de)不可預測(ce)性(xing)或預測(ce)偏(pian)差所產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)。匹配成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)是由(you)于為了(le)解決可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能源出力與負(fu)荷的(de)(de)(de)不相關性(xing)所產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)。接(jie)入(ru)(ru)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)是由(you)于可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能源機組的(de)(de)(de)地理位置所帶來的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)增量。

可(ke)變可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)對電(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響是復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)也會受到(dao)不同地區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)技(ji)術(shu)組(zu)成(cheng)、負荷曲線特(te)征(zheng)、可(ke)再(zai)生(sheng)資源稟賦和監管機制差異等多種(zhong)因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。關(guan)于(yu)中國(guo)在高比例(li)(li)情(qing)景(jing)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)測算結(jie)果還相(xiang)對較(jiao)少，這里(li)以英(ying)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模擬結(jie)果作(zuo)為(wei)參(can)考，如(ru)圖4所(suo)示。在四(si)種(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)靈(ling)活性發展(zhan)情(qing)景(jing)下，三種(zhong)可(ke)變可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)均(jun)(jun)(jun)(jun)隨著滲透比例(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加而呈現出上(shang)(shang)升的(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)。電(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)活性越高，則消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)越低。從(cong)所(suo)有情(qing)景(jing)下結(jie)果的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)(jun)(jun)值(zhi)來看(kan)，光伏(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)(jun)(jun)消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)最高（0.17元/kWh），陸上(shang)(shang)風電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)最低（0.11元/kWh）。以英(ying)國(guo)2017年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)(jun)(jun)居民(min)電(dian)(dian)價1.38元/kWh為(wei)參(can)考，三種(zhong)技(ji)術(shu)在所(suo)有高比例(li)(li)情(qing)景(jing)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)占電(dian)(dian)價的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例(li)(li)分別為(wei)31%（陸上(shang)(shang)風電(dian)(dian)），38%（海上(shang)(shang)風電(dian)(dian)）和34%（光伏(fu)）。以英(ying)國(guo)電(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)靈(ling)活性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中等發展(zhan)情(qing)景(jing)作(zuo)為(wei)我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參(can)考，當(dang)可(ke)變可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源滲透比例(li)(li)達到(dao)30%時，其消(xiao)(xiao)(xiao)納(na)(na)成(cheng)本(ben)將占我(wo)國(guo)平均(jun)(jun)(jun)(jun)銷售電(dian)(dian)價的(de)(de)(de)(de)(de)(de)17%左右。

圖4英國可再生能源在不同滲透比(bi)例(li)下的(de)消(xiao)納成(cheng)本

注：圖(tu)中的價格已經(jing)根據2017年的匯率進行了換算，數(shu)據來(lai)源于Goran Strbac,Marko Aunedi.Whole-system cost of variable renewables in future GB electricity system,Joint industry project with RWE Innogy,Renewable Energy Systems and Scottish Power Renewables.Imperial College London.2016.Available at //www.e3g.org/docs/Whole-system_cost_of_variable_renewables_in_future_GB_electricity_system.pdf.

中國(guo)人(ren)民大(da)學副教授宋楓(feng)的(de)最新(xin)研究(jiu)也(ye)測算了可再生(sheng)能(neng)源(yuan)滲(shen)(shen)透比例對我國(guo)供電(dian)成本(ben)的(de)沖(chong)擊(ji)影(ying)響(xiang)，發現可再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)全系統消(xiao)納成本(ben)將(jiang)(jiang)隨著(zhu)滲(shen)(shen)透率(lv)提升而(er)增加(jia)。當2030年(nian)全國(guo)的(de)風(feng)光滲(shen)(shen)透率(lv)達(da)到20-30%時(shi)，可能(neng)帶來全社會度電(dian)成本(ben)增加(jia)值位(wei)于0.03元/千瓦時(shi)至0.06元/千瓦時(shi)之間。而(er)且，這也(ye)將(jiang)(jiang)對全社會經濟一(yi)般(ban)價格(ge)水平造成沖(chong)擊(ji)，基于中國(guo)2018年(nian)的(de)投出(chu)產出(chu)表進行估(gu)算，我國(guo)的(de)CPI和PPI分別增加(jia)0.21%-0.42%和0.48%-0.94%。因(yin)此，可再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)消(xiao)納成本(ben)將(jiang)(jiang)不容忽視。

碳中和目標下消納高比例可再生能源的建議

基于(yu)上述(shu)關于(yu)高比例可再生(sheng)能(neng)源對(dui)電力系統運行的(de)影響和(he)消納(na)成本的(de)分析(xi)，為了更好地促進高比例可再生(sheng)能(neng)源的(de)科學(xue)消納(na)，提出了以(yi)下(xia)幾(ji)點建議(yi)。

1、強化對可再生能源消納成本的認識

隨(sui)著(zhu)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)大規模發(fa)展，風電(dian)和光伏的(de)(de)(de)消(xiao)納(na)(na)成(cheng)(cheng)本應該受到(dao)重(zhong)視。美(mei)國麻省理工大學的(de)(de)(de)Paul Joskow教授(shou)在《美(mei)國經(jing)濟(ji)評論》上(shang)的(de)(de)(de)文章指出，鑒于可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)發(fa)電(dian)特征，傳統平(ping)準化(hua)(hua)度電(dian)成(cheng)(cheng)本方法存在局限，需要(yao)從(cong)全系統成(cheng)(cheng)本角度來進行多(duo)種技術的(de)(de)(de)比較分(fen)析。可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)消(xiao)納(na)(na)成(cheng)(cheng)本會(hui)隨(sui)著(zhu)時(shi)間和空間發(fa)生(sheng)變化(hua)(hua)，電(dian)力(li)市(shi)場是最好的(de)(de)(de)量(liang)化(hua)(hua)方式(shi)之一。因此，在新一輪的(de)(de)(de)電(dian)力(li)體制改革過程(cheng)中，需要(yao)構建科學的(de)(de)(de)輔(fu)助服務(wu)市(shi)場，量(liang)化(hua)(hua)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)消(xiao)納(na)(na)成(cheng)(cheng)本，并建立責任、權利和義務(wu)對等的(de)(de)(de)消(xiao)納(na)(na)成(cheng)(cheng)本分(fen)擔機制，疏(shu)導(dao)(dao)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)消(xiao)納(na)(na)成(cheng)(cheng)本，釋放準確的(de)(de)(de)價格信號(hao)，從(cong)而引導(dao)(dao)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)技術的(de)(de)(de)短期運行和長期投資。

2、科學考核高比例可再生能源的棄電率

為(wei)了落實可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)法的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求，國(guo)家能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)局設定了各省(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消納目標，并發布(bu)了可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)發電(dian)(dian)(dian)預警區域。隨著可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)滲透(tou)比例的(de)(de)(de)(de)(de)不斷上(shang)升(sheng)，棄電(dian)(dian)(dian)率(lv)考核有可能(neng)(neng)成為(wei)部分(fen)省(sheng)份發展可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)攔路虎。然(ran)而，雖(sui)然(ran)風(feng)電(dian)(dian)(dian)和光伏具有清潔(jie)和低邊際發電(dian)(dian)(dian)成本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)優點，但是在特(te)定的(de)(de)(de)(de)(de)條件下，必須要(yao)進行(xing)棄電(dian)(dian)(dian)操作(zuo)以保障電(dian)(dian)(dian)網的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)運(yun)行(xing)，如輸電(dian)(dian)(dian)線路阻塞(sai)和系統(tong)調(diao)節能(neng)(neng)力不足。同時，從(cong)電(dian)(dian)(dian)力系統(tong)供給(gei)的(de)(de)(de)(de)(de)全(quan)系統(tong)成本(ben)(ben)來(lai)看，部分(fen)時刻進行(xing)策(ce)略性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)棄電(dian)(dian)(dian)反而會降低運(yun)行(xing)成本(ben)(ben)。作(zuo)為(wei)技術中(zhong)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力調(diao)度(du)機(ji)構(gou)，應該關注的(de)(de)(de)(de)(de)是全(quan)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)供給(gei)成本(ben)(ben)最(zui)小化或社會福利最(zui)大化，一(yi)味(wei)地追求可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)高消納率(lv)會帶來(lai)過度(du)消納問(wen)題，損失(shi)經濟效率(lv)。因此，需(xu)要(yao)科學的(de)(de)(de)(de)(de)認識(shi)棄電(dian)(dian)(dian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)和經濟價值，從(cong)而建立科學的(de)(de)(de)(de)(de)考核機(ji)制。

3、實施經濟調度機制以促進可再生能源的高效消納

從根(gen)本(ben)上來(lai)看，可(ke)(ke)(ke)再(zai)(zai)生能源的(de)(de)(de)(de)消納問題(ti)屬(shu)于電力(li)系統調(diao)(diao)度(du)(du)運行(xing)的(de)(de)(de)(de)范疇。在(zai)滿足一(yi)定的(de)(de)(de)(de)技術和安(an)(an)全(quan)(quan)約束條件(jian)下，不(bu)同(tong)發電機組(zu)在(zai)不(bu)同(tong)時刻的(de)(de)(de)(de)發電量，是根(gen)據調(diao)(diao)度(du)(du)目標進(jin)行(xing)資源配置(zhi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。我國的(de)(de)(de)(de)電力(li)系統當前實施的(de)(de)(de)(de)是行(xing)政(zheng)力(li)量主導的(de)(de)(de)(de)“三(san)公”調(diao)(diao)度(du)(du)機制(zhi)，該調(diao)(diao)度(du)(du)機制(zhi)在(zai)一(yi)定程度(du)(du)上保障(zhang)了(le)火電機組(zu)的(de)(de)(de)(de)成本(ben)回收，卻降低了(le)資源的(de)(de)(de)(de)配置(zhi)效(xiao)率(lv)。而(er)且，由于調(diao)(diao)度(du)(du)機制(zhi)的(de)(de)(de)(de)具(ju)體細節(jie)不(bu)透(tou)(tou)明(ming)，社會公眾難以對其調(diao)(diao)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)科學性和合理(li)性進(jin)行(xing)完全(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)監督。在(zai)高比(bi)例可(ke)(ke)(ke)再(zai)(zai)生能源發展情景下，機組(zu)單體容量小(xiao)，數量眾多(duo)，分布(bu)更(geng)加廣泛，協調(diao)(diao)調(diao)(diao)度(du)(du)運行(xing)的(de)(de)(de)(de)時間和成本(ben)將(jiang)顯著增加。高比(bi)例可(ke)(ke)(ke)再(zai)(zai)生能源的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)度(du)(du)運行(xing)需(xu)要更(geng)加透(tou)(tou)明(ming)和高效(xiao)的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)度(du)(du)機制(zhi)，經濟調(diao)(diao)度(du)(du)機制(zhi)是一(yi)個不(bu)錯的(de)(de)(de)(de)選擇，也是其他國家已經廣泛應用的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)度(du)(du)機制(zhi)。經濟調(diao)(diao)度(du)(du)機制(zhi)在(zai)保障(zhang)電網(wang)安(an)(an)全(quan)(quan)運行(xing)的(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，按照總成本(ben)最小(xiao)化的(de)(de)(de)(de)原則(ze)來(lai)實現對不(bu)同(tong)類型(xing)機組(zu)的(de)(de)(de)(de)組(zu)合和調(diao)(diao)度(du)(du)，調(diao)(diao)度(du)(du)結(jie)果公開透(tou)(tou)明(ming)可(ke)(ke)(ke)預(yu)測，可(ke)(ke)(ke)以為可(ke)(ke)(ke)再(zai)(zai)生能源的(de)(de)(de)(de)運行(xing)和投資提(ti)供(gong)清晰的(de)(de)(de)(de)信號。

4、借助輔助服務市場機制對消納成本進行補償和疏導

當(dang)前，我國(guo)的(de)(de)(de)輔助服(fu)務市(shi)場還(huan)處于(yu)試點(dian)階(jie)段(duan)，補償機(ji)制還(huan)不完善，對可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源引發(fa)的(de)(de)(de)消(xiao)納成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)分擔和(he)疏(shu)導(dao)還(huan)不充分，給其他市(shi)場主體帶(dai)來了(le)額外的(de)(de)(de)經營(ying)壓力，挫傷了(le)對可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源發(fa)展的(de)(de)(de)積極性。而且(qie)，隨著可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源的(de)(de)(de)滲透比例不斷(duan)增加(jia)，這一問題會更加(jia)凸顯。借助新一輪電力市(shi)場化(hua)改革的(de)(de)(de)契機(ji)，可(ke)(ke)以通過輔助服(fu)務市(shi)場的(de)(de)(de)設計(ji)，產(chan)生(sheng)消(xiao)納成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)價格信號，體現(xian)不同(tong)地形地貌(mao)、電網結(jie)構和(he)電力需求的(de)(de)(de)消(xiao)納成(cheng)本(ben)差(cha)異(yi)，從而引導(dao)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源技(ji)術的(de)(de)(de)合(he)理(li)投(tou)資(zi)布(bu)局(ju)。

在碳中和目標的(de)(de)驅動下(xia)，高比(bi)例(li)可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)時代即將到來。只有(you)科學的(de)(de)認識可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)并入對電(dian)力系統的(de)(de)安全(quan)、技術和經濟等(deng)多(duo)個方面的(de)(de)沖擊影響，識別(bie)潛在的(de)(de)風險和問(wen)題，才(cai)能(neng)(neng)提前(qian)制定出相應(ying)的(de)(de)應(ying)對策略，以更好(hao)的(de)(de)保障可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)長遠(yuan)健康發展和助(zhu)力碳中和目標的(de)(de)實現。

注：本文作者為中國人民大學應用經濟學院助理教授陳浩。