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從中長期的能源轉(zhuǎn)型角度來看,我國面臨的能源安全形勢異常復(fù)雜和嚴(yán)峻。“復(fù)雜”是指影響能源安全的“新”“舊”因素交織,“嚴(yán)峻”則是指能源安全沖擊越來越呈現(xiàn)出頻率增加、程度加深和突發(fā)性(不可預(yù)測性)加強(qiáng)的特點(diǎn)。此外,地緣政治、氣候變化與能源轉(zhuǎn)型影響疊加與相互強(qiáng)化,對能源供應(yīng)和能源價(jià)格的沖擊強(qiáng)度上升、持續(xù)時(shí)間延長。
極端天氣正在成為影響迎峰度夏期間電力保供的重要因素。國家防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)委員會(huì)辦公室、應(yīng)急管理部聯(lián)合相關(guān)部門對6月全國自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形勢的會(huì)商研判認(rèn)為,6月,全國多地進(jìn)入主汛期,局部地區(qū)可能面臨洪澇風(fēng)雹災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),東南沿海地區(qū)可能有1個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸。
需要明確的是,應(yīng)對迎峰度夏這種常規(guī)性、周期性的供應(yīng)緊張,屬于“常規(guī)操作”。在能源安全層面,應(yīng)區(qū)分常規(guī)性的供應(yīng)緊張和極端情況下如極端天氣、自然災(zāi)害等導(dǎo)致的能源供應(yīng)中斷。
提升技術(shù)靈活性,應(yīng)對極端天氣挑戰(zhàn)
氣候變化帶來的極端天氣正在成為影響全球能源安全新的、持久的風(fēng)險(xiǎn)因素。
傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)穩(wěn)健性主要針對的是高頻、中低影響的各種外部和內(nèi)部沖擊,不包括極端天氣這類“低頻、高影響”事件。然而,隨著極端氣候事件發(fā)生趨于“常態(tài)化”,提升我國能源系統(tǒng)穩(wěn)健性意味著要增強(qiáng)能源基礎(chǔ)設(shè)施在頻發(fā)極端天氣(洪水、極寒、颶風(fēng)等)下的穩(wěn)定供應(yīng)能力。具體措施包括:深入分析各類極端天氣“頻發(fā)”的特點(diǎn)及其影響程度差異;從材料、建設(shè)與技術(shù)規(guī)范等方面提出合理可行的技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)“頻發(fā)”極端天氣下能源供應(yīng)基本穩(wěn)定;在技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性之間權(quán)衡,優(yōu)化系統(tǒng)穩(wěn)健性的技術(shù)方案。
近年來,具有波動(dòng)性特征的風(fēng)電、光伏在電力系統(tǒng)中的占比不斷增加,當(dāng)這種電力的占比超過一定閾值(比如15%)時(shí),系統(tǒng)就需要大幅提高靈活性以適應(yīng)新能源的出力特性。因此,提升能源系統(tǒng)韌性也成為重中之重。能源系統(tǒng)韌性表現(xiàn)在能源電力的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用各個(gè)環(huán)節(jié),至少包括六個(gè)要素:穩(wěn)健性、冗余度、技術(shù)靈活性、系統(tǒng)去中心化、體制機(jī)制靈活性與能源安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理制度。
電力系統(tǒng)靈活性是未來能源系統(tǒng)韌性的重要來源,需要從生產(chǎn)、輸送網(wǎng)絡(luò)和用戶環(huán)節(jié)全面提升能源系統(tǒng)的技術(shù)靈活性。一方面,要充分挖掘現(xiàn)有電力系統(tǒng)靈活性潛力,包括加快抽水蓄能電站建設(shè)、推動(dòng)煤電機(jī)組靈活性改造、為熱電聯(lián)產(chǎn)電站增加儲(chǔ)熱裝置,以及優(yōu)化或增加相鄰電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線等。另一方面,要充分整合大量的可再生能源產(chǎn)消者、電動(dòng)汽車和用戶側(cè)的儲(chǔ)能設(shè)施、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)等新的靈活性資源,并推動(dòng)電力系統(tǒng)架構(gòu)從大規(guī)模集中控制系統(tǒng)向局部平衡的分布式系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。這意味著,用戶也需要為應(yīng)對極端天氣做準(zhǔn)備,而不能完全依賴大電網(wǎng)。實(shí)際上,僅依靠大電網(wǎng)來應(yīng)對極端天氣可能不是最優(yōu)選擇,因?yàn)閾p失很大、恢復(fù)成本也很高。
提升機(jī)制靈活性,讓市場信號(hào)發(fā)揮作用
提升機(jī)制靈活性,就是要讓市場機(jī)制發(fā)揮作用,釋放足夠的供需信號(hào),這是最重要的基礎(chǔ)和前提。那些基于非市場機(jī)制的應(yīng)對手段,可以用來解決極端情況下市場機(jī)制無法處理的小部分能源安全和供應(yīng)穩(wěn)定問題。
市場機(jī)制不僅是能源市場的有效配置方式,也是應(yīng)對能源沖擊的靈活性手段。在2021年歐洲能源危機(jī)期間,電價(jià)、氣價(jià)的上漲其實(shí)對于熨平市場波動(dòng)起到了重要作用。在極端天氣頻發(fā)和能源轉(zhuǎn)型加快推進(jìn)的背景下,市場機(jī)制是構(gòu)成能源系統(tǒng)韌性最重要的因素之一。它激勵(lì)技術(shù)靈活性、穩(wěn)健性和冗余產(chǎn)能投資,從而提升能源系統(tǒng)韌性。
提升我國電力系統(tǒng)機(jī)制靈活性的關(guān)鍵在于電力監(jiān)管制度改革與電力市場建設(shè)。這包括加快電力現(xiàn)貨市場與輔助服務(wù)市場建設(shè)盡快從試點(diǎn)走向全國;協(xié)調(diào)電力現(xiàn)貨市場與取消了“補(bǔ)貼”后的風(fēng)電和光伏電可持續(xù)發(fā)展問題;通過監(jiān)管改革和構(gòu)建相關(guān)市場機(jī)制,從機(jī)制上使分布式能源產(chǎn)消者和用戶、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)等成為電力系統(tǒng)靈活性的貢獻(xiàn)者等。
如果倚重非市場機(jī)制來解決常態(tài)化的穩(wěn)定供應(yīng)和能源安全問題,就會(huì)發(fā)現(xiàn)應(yīng)對難度將越來越大,付出成本也會(huì)越來越高。過去我國習(xí)慣于采用以行政手段“控制”產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的方式來應(yīng)對能源安全沖擊。每當(dāng)夏天用電高峰和冬天供暖用能高峰來臨,相關(guān)部門通常采用行政手段調(diào)度各種資源保供。這種能源保供機(jī)制有其合理的一面,也遇到了一些問題:在市場信號(hào)難以顯示能源供求狀況時(shí),不同時(shí)間、地點(diǎn)和用戶的重要程度難以體現(xiàn),會(huì)導(dǎo)致資源調(diào)度(增量成本)全力保障所有需求,或者在必須要削減需求時(shí),能源供應(yīng)優(yōu)先排序難以保證科學(xué)有效。這種剛性“保供”機(jī)制隱性成本高,而且能源沖擊越嚴(yán)重,應(yīng)對成本越高。
我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程表明,水價(jià)、肉價(jià)、糧價(jià)的放開并未引發(fā)人們擔(dān)心的問題。如果擔(dān)心推進(jìn)電價(jià)市場化會(huì)對某些群體產(chǎn)生影響,可以通過機(jī)制安排進(jìn)行轉(zhuǎn)移支付,但不應(yīng)讓價(jià)格機(jī)制失去反映真實(shí)供需的功能。
優(yōu)先考慮系統(tǒng)轉(zhuǎn)型,設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理制度
當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的核心和關(guān)鍵是能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。如果把能源轉(zhuǎn)型僅僅理解為能源結(jié)構(gòu)變化,即化石能源與非化石能源占比的此消彼長,容易對政策和實(shí)踐產(chǎn)生不利影響。一些政策傾向于短期盡快提高可再生能源的占比和規(guī)模,而忽視了系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重要性。這種方式也不利于有效率地推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和減碳,很容易導(dǎo)致“為碳而碳,為儲(chǔ)而儲(chǔ),為氫而氫”的局面。
過去,我們是通過可再生能源規(guī)模增長來“倒逼”能源系統(tǒng)“調(diào)整”,進(jìn)而推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。目前我國能源轉(zhuǎn)型進(jìn)入一個(gè)全新的階段,需要通過推動(dòng)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型來為可再生能源發(fā)展提供更大空間。如果沒有能源體系,特別是電力系統(tǒng)的適應(yīng)性變革,現(xiàn)有能源體系容納可再生能源發(fā)展的空間將相當(dāng)有限。
能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型在政策中的地位應(yīng)該優(yōu)先于規(guī)模擴(kuò)張,因?yàn)橄到y(tǒng)轉(zhuǎn)型的難度和時(shí)間成本遠(yuǎn)高于規(guī)模擴(kuò)張。這不僅是技術(shù)問題,更是涉及體制機(jī)制、利益分配和商業(yè)模式創(chuàng)新的復(fù)雜系統(tǒng)工程。
這并不意味著不需要可再生能源規(guī)?;l(fā)展,而是強(qiáng)調(diào)簡單的規(guī)模擴(kuò)張方式會(huì)帶來更多的問題,發(fā)展方式要隨著發(fā)展階段作調(diào)整,要以系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的方式來帶動(dòng)規(guī)模發(fā)展。在短期應(yīng)急和長期轉(zhuǎn)型中,都要基于系統(tǒng)思維和效率原則,兼顧普遍服務(wù)和高質(zhì)量發(fā)展。
隨著能源安全風(fēng)險(xiǎn)來源增加、影響加大以及突發(fā)沖擊頻繁,被動(dòng)式增加系統(tǒng)冗余的風(fēng)險(xiǎn)管理方式必然面臨成本大幅增加和管理效果不佳等問題。因此,需要根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)類型、影響程度和應(yīng)對成本制定能源安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理制度。
需要強(qiáng)調(diào)的是,風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理制度是針對重大的、小概率的能源安全沖擊的,而不是用來應(yīng)對常規(guī)周期性的迎峰度夏的方案。建議從以下四方面著手,建立靈活有效的能源安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理制度:一是預(yù)先根據(jù)能源安全風(fēng)險(xiǎn)類型、能源系統(tǒng)韌性,對能源沖擊的后果進(jìn)行分級(jí)分類;二是分析不同能源沖擊下能源系統(tǒng)恢復(fù)至各種均衡狀態(tài)的技術(shù)、時(shí)間和恢復(fù)程度等要素;三是分析調(diào)動(dòng)各類資源使能源系統(tǒng)“回到”不同均衡狀態(tài)的成本;四是建立能源沖擊發(fā)生時(shí)判斷不同能源用戶價(jià)值重要性優(yōu)先順序的機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn),包括經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值兩
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