在我國(guó)的碳排放結(jié)構(gòu)中,能源行業(yè)碳排放占比超過(guò)80%,電力行業(yè)碳排放在能源行業(yè)中的占比超過(guò)40%。建設(shè)新型電力系統(tǒng)可從源頭大幅降低碳排放,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式上推進(jìn)能源革命,是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的基礎(chǔ)支撐。
從系統(tǒng)供需結(jié)構(gòu)上看,新型電力系統(tǒng)主要由兩類基礎(chǔ)要素構(gòu)成:一是電源主體從傳統(tǒng)的以火電為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐燥L(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源為主;二是支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的多種靈活性資源,包括轉(zhuǎn)變職能角色的火電資源和抽水蓄能、電化學(xué)等儲(chǔ)能資源,以及亟待深度挖掘的廣大負(fù)荷資源。從系統(tǒng)演化及運(yùn)行方式上看,新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)“雙峰”“雙隨機(jī)”等特征,其中“雙峰”即新型電力系統(tǒng)在夏季、冬季均出現(xiàn)負(fù)荷高峰,且峰谷差逐漸擴(kuò)大,對(duì)系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻能力提出了新要求;“雙隨機(jī)”即新型電力系統(tǒng)的供給側(cè)與需求側(cè)均呈現(xiàn)隨機(jī)性特征,對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了新挑戰(zhàn)。那么,新型電力系統(tǒng)如何在補(bǔ)貼退坡趨勢(shì)中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?如何與碳交易市場(chǎng)等相關(guān)舉措?yún)f(xié)同?筆者認(rèn)為,構(gòu)建匹配的新型電力市場(chǎng),是新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定有序發(fā)展的重要支撐。
新型電力市場(chǎng)以風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源為供應(yīng)主體,以火電、儲(chǔ)能、負(fù)荷等靈活性資源為輔助服務(wù)主體,與碳交易市場(chǎng)和綠證交易市場(chǎng)關(guān)聯(lián)協(xié)同,可充分釋放各主體的市場(chǎng)價(jià)值,體現(xiàn)電力商品的經(jīng)濟(jì)、低碳、綠色價(jià)值。具體而言,建設(shè)新型電力市場(chǎng)具有以下重要意義:
為新能源持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供市場(chǎng)平臺(tái)。新型電力市場(chǎng)將推動(dòng)風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源提升發(fā)展水平,全面參與市場(chǎng)交易,在競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展;全面替代政府補(bǔ)貼機(jī)制,大幅減少政府財(cái)政壓力。
支持靈活性資源獲得合理收益,體現(xiàn)其價(jià)值。新型電力市場(chǎng)可充分挖掘火電、儲(chǔ)能、負(fù)荷等靈活性資源的潛能,支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,并為其獲得合理收益提供市場(chǎng)平臺(tái)。
有效梳理電力與碳排放等關(guān)系,助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。新型電力市場(chǎng)可緊密關(guān)聯(lián)碳交易市場(chǎng)和綠證交易市場(chǎng),協(xié)調(diào)電力與碳排放、能源綠色價(jià)值的關(guān)系,并與其他外部市場(chǎng)協(xié)同發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。
結(jié)合市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)功能、外部屬性等新內(nèi)涵和外延特征,新型電力市場(chǎng)建設(shè)需解決市場(chǎng)機(jī)制、協(xié)同機(jī)制、靈活性資源支持、關(guān)鍵技術(shù)支撐等問(wèn)題。
構(gòu)建系統(tǒng)完整的市場(chǎng)機(jī)制是關(guān)鍵。在當(dāng)前的電力市場(chǎng)中,電力中長(zhǎng)期和現(xiàn)貨交易機(jī)制主要面向火電設(shè)計(jì),因此,需建立健全符合新能源物理、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面特點(diǎn)的新型電力市場(chǎng)交易機(jī)制。在支撐新能源并網(wǎng)消納的靈活性資源市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)方面,應(yīng)厘清火電、儲(chǔ)能、負(fù)荷等資源靈活性價(jià)值,設(shè)計(jì)符合其價(jià)值的多品種輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制。此外,屋頂光伏等分布式能源是新型電力系統(tǒng)的重要組成,應(yīng)充分考慮其分散、體量小、靠近需求側(cè)等特點(diǎn),建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)等靈活多樣的分布式發(fā)電交易市場(chǎng)機(jī)制。
綠證交易市場(chǎng)、碳交易市場(chǎng)協(xié)同發(fā)展是基礎(chǔ)。要建立上述兩大市場(chǎng)的碳成本傳導(dǎo)機(jī)制、電力碳排放價(jià)格形成機(jī)制。同時(shí),新型電力市場(chǎng)與綠證交易市場(chǎng)是風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源通過(guò)市場(chǎng)方式實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要依托,構(gòu)建協(xié)同機(jī)制將合理體現(xiàn)新能源的電力屬性價(jià)值與綠色價(jià)值,也是新型電力市場(chǎng)、綠證交易市場(chǎng)、碳交易市場(chǎng)有序發(fā)展的關(guān)鍵。
需挖掘、調(diào)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)資源,提升市場(chǎng)靈活性。應(yīng)加快轉(zhuǎn)變火電職能,推進(jìn)火電靈活性改造,從電源側(cè)提供充足的調(diào)節(jié)資源;深度挖掘負(fù)荷側(cè)資源,實(shí)施電力需求響應(yīng);加大抽水蓄能、電化學(xué)等儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)規(guī)模,凸顯儲(chǔ)能靈活性調(diào)節(jié)作用……這些措施將提升、釋放新型電力市場(chǎng)的靈活調(diào)節(jié)能力。
關(guān)鍵支持技術(shù)不可或缺。風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力具有隨機(jī)、間歇、波動(dòng)等特性,為提高新能源的并網(wǎng)消納水平,需配套精準(zhǔn)的新能源長(zhǎng)、中、短期出力預(yù)測(cè)技術(shù);開發(fā)負(fù)荷聚集調(diào)控技術(shù),聚合多元分散的負(fù)荷資源;完善市場(chǎng)合約的相關(guān)計(jì)量結(jié)算技術(shù),關(guān)聯(lián)新能源供需的時(shí)空分布,研究、厘清靈活性資源的實(shí)際作用。
針對(duì)以上特點(diǎn),應(yīng)從以下四個(gè)方面開展新型電力市場(chǎng)建設(shè):
進(jìn)行新型電力市場(chǎng)頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)。建立帶曲線的新型電力市場(chǎng)交易機(jī)制,形成適合新能源的交易體系,有效銜接電力中長(zhǎng)期和現(xiàn)貨交易。同時(shí),建設(shè)輔助服務(wù)市場(chǎng),形成面向火電、負(fù)荷、儲(chǔ)能等多元靈活性資源,涵蓋調(diào)峰、調(diào)頻、備用、電力需求響應(yīng)等多種模式的輔助服務(wù)市場(chǎng),充分挖掘、釋放靈活性資源的價(jià)值。
此外,還需圍繞電價(jià)、碳價(jià)、綠證價(jià)格,對(duì)各市場(chǎng)主體的交易行為特征、價(jià)格形成機(jī)制等進(jìn)行系統(tǒng)研究,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展新型電力市場(chǎng)、碳交易市場(chǎng)和綠證交易市場(chǎng)。
推進(jìn)新技術(shù)研發(fā)、新模式應(yīng)用。應(yīng)創(chuàng)新能源電力大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù),結(jié)合氣象預(yù)警系統(tǒng)等技術(shù),提高風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源出力的預(yù)測(cè)水平。同時(shí),加大多元資源聚合調(diào)控技術(shù)開發(fā)力度,推廣綜合能源服務(wù)、虛擬電廠等新模式,實(shí)現(xiàn)多元、分散的分布式能源、儲(chǔ)能、負(fù)荷等資源靈活聚合調(diào)控;加快區(qū)塊鏈等信息物理技術(shù)在新型電力市場(chǎng)的應(yīng)用,保障各市場(chǎng)主體智能、實(shí)時(shí)、公平交易及精準(zhǔn)計(jì)量結(jié)算。
開發(fā)新型電力市場(chǎng)仿真平臺(tái)。目前新型電力市場(chǎng)尚無(wú)政策、案例、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)等支持,因此需開發(fā)電力市場(chǎng)仿真平臺(tái),研究新型電力市場(chǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、優(yōu)化等問(wèn)題。仿真平臺(tái)應(yīng)涵蓋綠色電力交易市場(chǎng)、分布式發(fā)電交易市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、電力需求響應(yīng)及電-碳協(xié)同等內(nèi)容,應(yīng)用系統(tǒng)仿真理論與方法,為新型電力市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、優(yōu)化、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)提供決策支持。
開展新型電力市場(chǎng)試點(diǎn)、示范。應(yīng)因地制宜建設(shè)綜合能源系統(tǒng),整合多元分散資源,通過(guò)系統(tǒng)多能互補(bǔ)與源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化管理,以及分布式能源交易實(shí)現(xiàn)內(nèi)部自平衡,以此作為集成系統(tǒng)參與新型電力市場(chǎng)。
同時(shí),建設(shè)新能源云平臺(tái),通過(guò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)和處理模塊對(duì)發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)主體進(jìn)行電力碳排放監(jiān)測(cè),為新型電力市場(chǎng)有效運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐,為電力市場(chǎng)與碳交易市場(chǎng)、綠證交易市場(chǎng)協(xié)同發(fā)展提供平臺(tái)。此外,還要積極開展綠電交易,探索帶曲線的綠電交易模式,形成新能源就近消納與跨省跨區(qū)交易的同步運(yùn)行機(jī)制。
如前所述,建設(shè)新型電力系統(tǒng),新型電力市場(chǎng)是關(guān)鍵,需從頂層設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、仿真平臺(tái)建設(shè)、試點(diǎn)應(yīng)用等多方面同步開展,為碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供市場(chǎng)保障。
原標(biāo)題:新型電力市場(chǎng)建設(shè)勢(shì)在必行