深化改革 消除障礙 推進能源轉(zhuǎn)型
——專訪中國社會科學院工業(yè)經(jīng)濟研究所能源經(jīng)濟室主任、副研究員朱彤
崔曉利
應對氣候變化、推動能源轉(zhuǎn)型,是全球共同面對的課題。2020年9月,我國宣布將提高國家自主貢獻力度,力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。今年3月,中央財經(jīng)委員會第九次會議明確提出將碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。站在新的起點,我國能源轉(zhuǎn)型面臨的形勢如何,新型電力系統(tǒng)如何構(gòu)建,面臨的關鍵任務和挑戰(zhàn)有哪些?為此,記者專訪了中國社會科學院工業(yè)經(jīng)濟研究所能源經(jīng)濟室主任、副研究員朱彤。
01、能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標至關重要
記者:“十四五”為碳達峰的關鍵期、窗口期。我國將碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局,提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),將對能源產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生深遠影響。我們該如何理解當前的能源轉(zhuǎn)型形勢?
朱彤:能源轉(zhuǎn)型的完整內(nèi)涵包括“一個目標、三個支柱”。一個目標是指溫室氣體的減排,我國已經(jīng)提出努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。三個支柱分別為:通過提高能源效率和節(jié)能降低化石能源的消費總量;大力發(fā)展可再生能源替代化石能源;power to X,即碳中性燃料。
碳達峰、碳中和目標的提出,為能源轉(zhuǎn)型設定了倒計時牌,也帶來了新的壓力和動力。推動能源轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)碳中和、構(gòu)建我國低碳經(jīng)濟競爭優(yōu)勢最重要的路徑。從碳中和目標實現(xiàn)角度,能源系統(tǒng)必然轉(zhuǎn)向零碳能源系統(tǒng)。系統(tǒng)轉(zhuǎn)型意味著我國將從以化石能源為主導的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)向以新能源和可再生能源為主導的能源系統(tǒng)。但這種轉(zhuǎn)變很難通過自然過渡實現(xiàn),因為這兩個系統(tǒng)的技術與經(jīng)濟特征有很大不同。
光伏、風電等可再生能源,是對能源電力系統(tǒng)最關鍵的影響因素。可再生能源發(fā)電更多是分布式、中小規(guī)模、在用戶側(cè)出現(xiàn)的,特點是波動性和間歇性,這些都顯著區(qū)別于傳統(tǒng)化石能源。目前,可再生能源在能源消費中所占比重還比較低,還需要依托化石能源系統(tǒng)。未來,可再生能源比重不斷提高,伴隨而來的不只是電力系統(tǒng)中化石能源與可再生能源份額此消彼長的替代過程,更是電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)能源電力系統(tǒng)需要主動變革來適應新形勢。
02、從以煤為主跨越到以新能源為主還有很長的路要走
記者:我國從以煤為主的能源結(jié)構(gòu),過渡到以新能源為主體,電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型將面臨哪些挑戰(zhàn)?
朱彤:我國火電比重近年來持續(xù)下降,非化石能源裝機和發(fā)電量穩(wěn)步上升。但從以煤為主的能源結(jié)構(gòu),跨越到以低碳電力為主還有很長的路要走。
首先,我國電力系統(tǒng)靈活性差是根本問題,遠不能滿足現(xiàn)階段能源轉(zhuǎn)型的要求。隨著風光發(fā)電比重的上升,必然要求電力系統(tǒng)以更高的靈活性來應對這種波動性電源。根據(jù)歐洲經(jīng)驗,能夠提升現(xiàn)有電力系統(tǒng)靈活性且邊際成本相對低的技術手段有如下幾種:一是對燃煤機組和熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行靈活性改造;二是利用技術、經(jīng)濟等方面的綜合手段提高電力需求側(cè)靈活性;三是優(yōu)化相鄰電網(wǎng)互聯(lián)互通,提高相鄰電網(wǎng)的“間接儲能”功能;四是發(fā)展可再生能源供熱、增加儲熱裝置,增加電廠靈活度;五是采用儲能技術提高電力系統(tǒng)靈活性。目前,我國提高電力系統(tǒng)靈活性的主要舉措是煤電機組的靈活性改造。其余 4 種途徑則由于體制和利益障礙,或進展緩慢,或效果有限。
其次,火電機組的大型化與電力系統(tǒng)靈活性存在內(nèi)在矛盾。在電力行業(yè)節(jié)能減排和淘汰落后產(chǎn)能的政策引領下,關停小火電機組的標準不斷提高。隨著可再生能源發(fā)電機組比例的進一步提高,火電機組未來將從基荷電源轉(zhuǎn)變?yōu)閭溆秒娫?。當風光發(fā)電出力不濟時,火電機組要馬上頂上去。這就要求火電機組有足夠的靈活性。然而機組規(guī)模越大,靈活性越差。而且,60萬千瓦的超臨界機組如果低負荷運行,煤耗和碳排放都要大幅度增加,節(jié)能減排的目的也無法完全實現(xiàn)。
第三,輸網(wǎng)強、配網(wǎng)弱的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)無法適應用戶側(cè)變革需要。能源轉(zhuǎn)型對電力系統(tǒng)來說,至少會產(chǎn)生兩個重大方向性變化:一是電能將從單向流動轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向流動,即用戶端也能生產(chǎn)電能;二是電網(wǎng)從縱向一體化的集中式電網(wǎng)向分布式扁平化電網(wǎng)轉(zhuǎn)變。這兩個轉(zhuǎn)變,都需要一個數(shù)字化智能化水平高、平衡能力強的本地配電網(wǎng),因此加快實現(xiàn)配電網(wǎng)轉(zhuǎn)型迫在眉睫。此外,電力系統(tǒng)需要適應用戶側(cè)“產(chǎn)銷者”的增加,以及新商業(yè)模式的出現(xiàn),需要利用數(shù)字化技術提高配、售、用電環(huán)節(jié)交互能力和響應速度,推動電力系統(tǒng)向分布式、扁平化、智能化轉(zhuǎn)變。
03、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要提升技術和制度上的靈活性保障
記者:構(gòu)建新型電力系統(tǒng),面臨哪些方面的關鍵任務?
朱彤:風電和光伏發(fā)電具有間歇性和波動性特征。新型電力系統(tǒng)必須進一步提高系統(tǒng)靈活性來加以應對。提高電力系統(tǒng)靈活性,一方面要在電力系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)進行技術改造增加靈活性資源的供給;另一方面要建立相應的市場機制“發(fā)現(xiàn)”靈活性資源的價值,并使這些靈活性資源的投資獲得回報。然而在我國,由于這些靈活性資源的市場回報機制缺位,電力系統(tǒng)靈活性資源供給嚴重短缺,遠不能滿足新能源發(fā)展的需要。此外,在當前電力體制下,電網(wǎng)企業(yè)也缺乏主動接受更多波動性新能源發(fā)電量并網(wǎng)的積極性。
電力系統(tǒng)技術上的靈活性決定了靈活性資源的數(shù)量,是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎,而市場制度靈活性決定靈活性資源的配置效率。提高電力系統(tǒng)靈活性的技術措施,需要制度上的靈活性保障。歐洲致力于完善統(tǒng)一的電力市場制度,在充分考慮風光發(fā)電波動性影響的基礎上不斷修正原有的電力市場交易和監(jiān)管制度。盡管我國電力體制改革在穩(wěn)步推進,但有利于促進可再生能源發(fā)展的一些改革舉措,比如輸配電價改革、可再生能源直接交易、增量配網(wǎng)改革等進展和成效有限。此外,提高電力系統(tǒng)靈活性的方法主要側(cè)重于個別技術路徑。
“十四五”期間,除非我國能夠按照能源轉(zhuǎn)型的要求,通過深化體制機制改革大幅提升電力系統(tǒng)的靈活性,否則在既有的電力系統(tǒng)和電力體制中可再生能源進一步大規(guī)模發(fā)展的空間有限。
04、消除體制與政策障礙為“十四五”能源轉(zhuǎn)型的迫切任務
記者:“十四五”期間,對于做好能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)工作,您有哪些建議?
朱彤:近年來,由于風光發(fā)電的成本大幅下降,成本和技術已經(jīng)不再是限制可再生能源發(fā)展的障礙。當前的主要問題是相關政策和體制機制落后于技術可行性,技術創(chuàng)新的“紅利”沒有得到充分釋放,這是“十四五”我國能源轉(zhuǎn)型迫切需要解決的問題。
首先要加快電力市場建設。歐美國家的電力市場化改革先于能源轉(zhuǎn)型,并且在轉(zhuǎn)型過程中,其市場機制也在進行調(diào)整。我國能源行業(yè)缺乏市場機制,市場和計劃的雜糅帶來了不少問題,因此我們需要改變底層運行的模式。不管是碳市場還是綠證市場,都要嫁接在能源市場基礎之上。加快統(tǒng)一的電力現(xiàn)貨市場和電力輔助服務市場建設,是可再生能源發(fā)展最重要的保障機制。缺乏電力市場的情況下碳市場和綠證市場,其“效果”和“效率”將會大打折扣。
其次要消除相關政策障礙。我國可再生能源發(fā)展需要徹底改革舊的體制,將構(gòu)建有利于能源轉(zhuǎn)型的新體制提上日程。體制改革的目的是提高效率,而能源轉(zhuǎn)型的目的是去碳。碳減排具有外部性特征,需要政府出手進行一定的干預措施,但是干預不能過度,否則就會損失效率。同時,單一目標決策下的一些政策需要修正。要從能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的角度重新評價一些過去行之有效,但在能源轉(zhuǎn)型的邏輯和碳中和要求下不再適用的產(chǎn)業(yè)政策。之前以節(jié)能減排和提高能效為名的一些政策,放在大的架構(gòu)下已不再適用,或者跟大目標背道而馳。比如以降低單位煤耗為導向的火電機組的大型化政策,與以新能源為主的電力系統(tǒng)下煤電機組主要作為系統(tǒng)備用的定位的矛盾,煤電機組大型化與電力系統(tǒng)靈活性的內(nèi)在矛盾問題。此外,要考慮電力市場、碳市場、綠證交易之間政策的協(xié)調(diào)性。
再次,判斷一種技術路徑或技術方案在能源系統(tǒng)中的價值和作用,需要從其對減碳貢獻、對系統(tǒng)靈活性的貢獻和經(jīng)濟性等方面綜合考慮,而不能從單一角度判斷。未來以新能源為主導的電力系統(tǒng)是技術、組織、制度、商業(yè)模式演進的綜合結(jié)果。能源轉(zhuǎn)型的最終目標是零碳能源系統(tǒng),因此,對減碳的貢獻程度是決定一種技術、一種能源未來“存在權”的首要標準。未來電力系統(tǒng)會被成本低的風光發(fā)電占據(jù)主導,因此具有靈活性的技術或能源是未來電力系統(tǒng)最稀缺的資源。若一種能源品種同時兼具經(jīng)濟性和靈活性,那么它將是不可替代的。
“十四五”期間,如果我們能夠從體制政策方面多做協(xié)調(diào)改善,那么“十五五”以及更遠時期的能源轉(zhuǎn)型才會更加順暢。
原標題:從以煤為主跨越到以新能源為主要加快電力市場建設