再議負電價 | 光伏的“紅黃牌”制度何時到來?

能源雜志·能源新媒 · 2023-05-19 09:58:46

當資源過剩的時候,即便是清潔低碳的可再生能源,也要服從規(guī)律、減少投資......

在5月9日的文章中,我們討論了大宗商品負價格是規(guī)則合理性以及其余投資、套利之間的關系。

今天我們繼續(xù)討論負電價的問題,而本次的焦點我們將放在光伏本身。提出一個此前并沒有太多人提到的觀點:光伏也需要一定的“紅黃牌”預警制度。

01

預警制度的由來

2016年,國家發(fā)改委、國家能源局先后推出了“煤電規(guī)劃建設風險預警機制”和“風電投資監(jiān)測預警機制”。

2016年3月,國際發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關于促進我國煤電有序發(fā)展的通知》,提到了將建立煤電風險預警指標體系,定期對外發(fā)布分省煤電規(guī)劃建設風險預警提示。

同年7月,國家能源局發(fā)布《關于建立監(jiān)測預警機制促進風電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的通知》,建立了風電投資監(jiān)測預警機制。

總體來說,兩個預警制度都將預警級別分為“紅、橙、綠”三個級別,紅色意味著裝機嚴重過剩,基本不能再投資,審批核準嚴格限制;橙色表明裝機存在過剩的風險,投資建設需要謹慎,審批暫緩;而綠色表示裝機充裕度較高,可以有序開工核準。

從當下的視角回看,煤電與風電的預警機制在指標、評判等多個維度都存在待完善的空間。但是在特定的歷史條件下,尤其是電改剛起步、尚無市場建設,上網(wǎng)電價和發(fā)電利用小時決定項目收益的大背景下,預警機制的建立對于防止資源過剩、引導企業(yè)投資、淘汰落后產(chǎn)能等都起到了一定的作用。

2020年,國家能源局(截至目前)最后一次發(fā)布(2023年)煤電規(guī)劃建設風險預警。巧合的是,風電投資監(jiān)測預警(截至目前)也是在2020年最后一次發(fā)布。

從2021年開始,電力短缺問題的問題開始逐漸暴露。因此防備裝機容量過剩的預警機制也逐漸被大家遺忘。

02

光伏需要預警么?

在煤電、風電預警漸漸消失的時候為什么要提出光伏的預警呢?這就要回到負電價的問題上來了。

負電價的來龍去脈已經(jīng)無需贅述??梢钥隙ǖ氖?,負電價恰恰說明了市場規(guī)則本身良好的運行,而非問題。就像2022年歐洲能源危機之中,高電價本身并不代表電力市場定價機制存在根本缺陷,反而在一定程度上,是電力市場保障供給安全的一種體現(xiàn)。

具體到國內負電價的情況,這說明在鴨子曲線(或者說峽谷曲線)這個價格低谷時間段內,用電負荷已經(jīng)完全不需要這么多的發(fā)電裝機容量。

火電機組基本停機的情況下,過剩的顯然就是光伏裝機了。

負電價在國內已經(jīng)不是偶發(fā)性的問題了。這不僅指的是山東省已經(jīng)多次出現(xiàn)負電價的現(xiàn)象,而且負電價在若干進行現(xiàn)貨試運行的省份中都已經(jīng)出現(xiàn)。即便是在其他省份也只是有出現(xiàn)較長時間的0電價,那也只是因為市場規(guī)則設計中沒有負電價。

十多年前,著名的加州電網(wǎng)凈負荷“鴨子曲線”引發(fā)全球對于光伏裝機增加與電網(wǎng)負荷關系大討論。

最近,加州電網(wǎng)白天的凈負荷已達到零或變?yōu)樨撝?。峽谷越來越深,意味著白天需要啟用的常規(guī)發(fā)電設施越來越少,然后隨著太陽落山而需要啟動的常規(guī)發(fā)電能力急速增加。

根據(jù)加州獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)的數(shù)據(jù)顯示,今年3月,加州棄電現(xiàn)象頻發(fā),風電和光伏棄電量達到了創(chuàng)紀錄的606.2GWh,同比增長31%,環(huán)比增長197.2%,比2022年4月創(chuàng)下的紀錄高出近2%。其中,光伏棄電量為571.6GWh,風電棄電量為34.6GWh,棄光現(xiàn)象嚴重。

加州目前主要有兩種棄電形式。一是在系統(tǒng)供過于求時在全系統(tǒng)范圍內進行棄電;二是在發(fā)生輸電阻塞時進行局部棄電。3月,全系統(tǒng)范圍內進行棄電的占比大幅增加,達到31.15%,是9個月以來的最高占比。局部棄電量占比為68.85%,較上個月下降了約22%。

當資源過剩的時候,即便是清潔低碳的可再生能源,也要服從規(guī)律、減少投資。

03

合理引導勢在必行

加州已經(jīng)在改變了。

今年4月15日,美國加利福尼亞州太陽能新政NEM(Net Energy Metering)3.0正式生效,新政將大幅削減對加州屋頂光伏業(yè)主余電上網(wǎng)的補償。

加州太陽能與儲能協(xié)會(CALSSA)預計,新政之下的戶用光伏余量上網(wǎng)平均電價將從平均30美分/度降至8美分/度,降低近75%。

在政策引導下,加州甚至一度出現(xiàn)“搶裝潮”。用戶們爭先恐后地在4月15日之前安裝屋頂光伏系統(tǒng)。

山東負電價新聞出現(xiàn)后,有許多觀點認為這將會刺激儲能的發(fā)展,進而逐漸拉平越來越大的峰谷價差。

這顯然是一個頗為理想化的設計與可能性。

首先,山東省的儲能政策與市場環(huán)境(儲能可以作為獨立主體參與現(xiàn)貨市場)在國內都可稱為首屈一指,發(fā)展速度也很快。但這并沒有能夠讓越來越大的峰谷價差縮小。反而是光伏發(fā)電(尤其是分布式光伏)以更快的發(fā)展速度,讓峰谷價差越來越大,負電價也會變得更加日常。

其次,還是以加州為例,在電力市場、分布式光伏、儲能都更成熟、完善的情況下,加州依然讓鴨子曲線發(fā)展成了峽谷曲線。顯然從這個實際案例出發(fā),儲能沒有發(fā)揮出大家想象中的作用。

加州的結果和選擇我們都看到了,在棄光越來越嚴重的情況下,政策性干預不可避免的下場了。

價格信號是電力市場最重要的作用之一。負電價出現(xiàn)說明投資可能存在過剩的問題。給光伏設計一套類似的“紅黃綠”預警制度是應當進行充分考慮和討論的。

這也并非價格信號出現(xiàn)后我們唯一要做的事情。除了引導投資,還可以引導用戶。

2022年3月,山東省發(fā)改委印發(fā)《關于電力現(xiàn)貨市場容量補償電價有關事項的通知》,規(guī)定山東容量市場運行前,參與電力現(xiàn)貨市場的發(fā)電機組容量補償費用從用戶側收取,電價標準暫定為每千瓦時0.0991元(含稅)。

隨后的11月,國網(wǎng)山東電力公司、山東電力交易中心發(fā)布《關于發(fā)布2023年容量補償分時峰谷系數(shù)及執(zhí)行時段的公告》,完成2023年不同季節(jié)容量補償分時峰谷系數(shù)K1、K2取值及執(zhí)行時段測算,并引入深谷和尖峰系數(shù)及執(zhí)行時段。

光伏出力最高的時段11:00-14:00基本被劃為深谷時段,上午10點到12點,下午2點到4點位谷段。深谷時段系數(shù)為0.1,尖峰時段系數(shù)為2.0。

山東分布式光伏投資測算模型將根據(jù)執(zhí)行時段以及電價變化進行調整,項目收益或將打折。而用戶則會隨著執(zhí)行時段變化,向價格更低處流動。

這就是合理引導的積極效果。

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