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谁被误导?“风火相争发电小时数”并非单纯的利益之争

北极星智能电网在线  来源:能源杂志  作者:张树伟 谢茜  2016/6/13 9:05:30  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:导语:所谓的“风火发电小时数之争”本质上是公共政策问题,在企业利益受损的背后,隐藏着的是全社会的福利与资源损失。

2015年后的能源市场供需日益呈现出供应过剩的局面。需求不振使得一些固有问题得以充分的暴露,其中“风电火电争发电小时数”在2016年更加日益显现,使得大部分地区的“弃风”情况更加严重。第一季度,几个风能丰富地区的弃风率高达50%,而火电利用小时数也在下滑,利用率不足的程度越来越大。

如何打破这种困局,是一个亟需探讨的公共政策问题,需要一个全社会的视角。本文中,笔者首先讨论火电过剩的标准问题,然后阐述为什么将这种“市场份额的争夺”理解为“利益之争”是误导性的视角,说明需要彻底改造“战场指挥官型”的规划范式。更进一步,提供公共政策、特别是定价机制的调整的政策建议。最后,就如何发挥消费者的政策影响力、增强政策的政治可行性提供一些初步讨论。

▼火电的“过剩”与否和程度需要明确的标准

——长期最优结构是选项

在一个竞争性的电力市场如短期竞价市场中,如果相比缺少弹性的需求、供给负荷偏少(比如在一天中的高峰时段),那么市场价格会大幅度的上涨,如果能够运行的全部机组投入工作还无法满足不可中断的需求,那么价格的上涨会夸张到几十倍到百倍的量级(如果没有监管限价);而到了负荷低谷阶段,价格完全可能跌落到接近于零,在可再生能源份额较大的电力市场中(比如德法奥、丹麦电力市场),负电价的出现也已经是司空见惯的事情,每年存在几十,甚至超过100小时。而如果存在行政限价(这种限价出于政治与社会层面的考虑,一般是存在的,比如是平均电价水平的100倍),那么一个只有电量电价(energy-onlymarket)的市场将永远存在长期的系统充足性问题,因为机组基于边际成本的报价,缺乏足够的高价格来回收“沉没”的固定资本。

因此,在起作用的短期市场中,供给的不足或者过剩,其表现充其量是电价的上涨或者下跌而已,没有电力供应是松还是紧的必要。而长期,不过是一个又一个的短期而已,短期的价格上涨,会激励新的机组进入市场逐利,而价格的下跌,则会极大的打击新建机组的热情。这属于市场机制设计如何能够激励长期投资与系统充足性的问题。

这与我国的电力形态具有本质的区别,以至于我们不断在是否会“缺电”与是否会“过剩”的循环中纠结,讨论短期利用率低的现象,并且不加区分的赋予长期的容量含义(过剩了就关机组,缺了就猛上)。

现在,似乎我们又要开始争论这个问题,只不过问题转到了另外一个方面——电力的潜在过剩。火电机组的平均年利用小时数已经在4500小时上下,也就是满负荷率降到了50%左右。我国电力系统中,大用户直购正在推进、尚在长期用电层面,而“电力库”类型的短期市场尚未建立。电力价格很大程度上仍由行政指令制定,其变化由行政命令触发。缺少了价格的角色,如何判断过剩还是不过剩?这显然需要明确的、合理的判断依据与标准。

最优的电源结构是一个可能的长期标准。电力系统的一个基本的特征就是需求一直在波动,存在明显的高峰与低谷,并且不方便大规模储存与运输。这种波动性意味着系统的负荷在随时变化,必然有部分(甚至大部分)机组在较多的时间内处于低于铭牌出力的状态。从持续负荷曲线看,可以根据利用小时数适当离散化,分为基荷、腰荷以及峰荷,体现系统的波动程度。基荷可以有大于7000小时的利用率,适合一些低可变成本的机组(比如水电、核电),而峰荷的利用率通常只有几百小时,一些小的、单位千瓦投资低的机组就有优势了,平摊到利用小时的成本要大大低于一些大容量、资产密集型机组。这种满足峰荷的机组,其能源效率将变得无关紧要。不同机组具有不同的长期平均(边际)发电成本,从最低的水电,到最贵的光伏乃至一些其他的先进技术发电(比如燃料电池),以及不同的可变与固定成本的构成。

从维持系统平衡来看,没有任何一种发电类型可以完美无成本的复制负荷曲线的形状,而可控机组出力的可预测性与可再生能源的随机性也存在较大的区别。没有一种电源是适应100%需求情况的,系统存在一个最优的电源结构。从世界各国的实践来看,也充分说明了这一点——除了挪威、法国等少数例外与一些管制市场以外,所有国家的电源结构都是高度多样化的,不存在绝对占优的电源类型(比如超过50%发电份额)。

回到我国,2015年,煤电在电力系统中仍旧占据超过60%的装机以及70%的发电量,以至于大部分地方的煤炭机组都具有普遍较大的调峰义务,尽管其启停循环的灵活性远比不上气电、由此带来的资产回收期拉长的损失也大于后者。从煤电的技术、投资特性来讲,其在电力系统中的最优份额(基于系统总成本最小的价值标准)将可以预见,不应该超过了60%之多。从这个角度与标准,我国的煤电机组份额过大,存在着明显的“过剩”。这种过剩,是长期存在的过剩,因为它超过了煤电在系统中的“最优份额”,而不在于需求与供给间的不平衡。四川、湖北、云南这些水电极其丰富的地区,其他电源类型通常只有运行半年乃至几个月的机会。这些地区都建设了若干重资产的大型燃煤发电,而不是轻资产的天然气发电,是这种过剩比较集中的表现。

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