摘 要:“雙碳”目標(biāo)的提出，意味著電能在終端能源使用的總量和比例都將持續(xù)增加。由于我國西部地區(qū)資源稟賦較好，而東部地區(qū)用電負(fù)荷較大，跨區(qū)域輸電成為必然選擇。當(dāng)前我國跨區(qū)域輸電存在缺乏與國內(nèi)統(tǒng)一大市場相適應(yīng)的全國整體電網(wǎng)規(guī)劃、跨區(qū)輸電交易價(jià)格機(jī)制不完善、儲電和長距離輸電技術(shù)有待提升、送電省外售綠電意愿下降等問題。針對上述問題，應(yīng)通過加強(qiáng)輸電網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)、優(yōu)化交易電價(jià)定價(jià)機(jī)制、加強(qiáng)可再生能源相關(guān)技術(shù)研發(fā)、減少區(qū)域壁壘和地方保護(hù)阻礙、完善綠電交易市場等舉措，實(shí)現(xiàn)送電省滿意、通道利用率合理和受電省稱心的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:“雙碳”目標(biāo) 跨區(qū)域輸電 新能源 儲能技術(shù)
【中圖分類號】F2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
電力行業(yè)是支撐其他行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性行業(yè)，也是我國最大的碳排放來源行業(yè)，其中發(fā)電環(huán)節(jié)約占我國碳排放總量的40%，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的改革重點(diǎn)。2021年3月，中央財(cái)經(jīng)委第九次會議上首次提出了“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。未來電能在終端能源使用的總量和比例都將持續(xù)增加，但是，我國可再生能源與負(fù)荷分布不平衡，西部地區(qū)風(fēng)、光、水等資源稟賦較好，負(fù)荷中心主要位于東部地區(qū)，各省市之間的資源稟賦特征與電力結(jié)構(gòu)差異難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)電力供需平衡。因此，跨省跨區(qū)的電力協(xié)調(diào)互濟(jì)是必由之路，高效推進(jìn)跨區(qū)域輸電工程成為提高電能配置效率與加強(qiáng)電力充足供應(yīng)保障的重要抓手。
我國跨區(qū)域輸電面臨的新形勢
“源荷分離”的現(xiàn)實(shí)約束，決定了我國跨區(qū)域輸電工程建設(shè)的重要性。在“雙碳”目標(biāo)提出后，跨區(qū)域輸電工程核準(zhǔn)、建設(shè)節(jié)奏明顯加快。截至2020年底，我國已建成特高壓直流跨區(qū)域輸電通道16項(xiàng)，輸電容量1.25億千瓦 ，特高壓交流跨區(qū)域輸電通道也已經(jīng)建成13項(xiàng)。同時(shí)，區(qū)域間的電力供應(yīng)互助也取得良好成績，例如甘川互援已經(jīng)達(dá)到20億千瓦時(shí)的合作規(guī)模，寧電入湘也邁入實(shí)質(zhì)性階段，表明我國跨區(qū)域輸電工程已經(jīng)初具規(guī)模。
2022年1月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布了《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》，意見指出要遵循電力市場運(yùn)行規(guī)律和市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律，優(yōu)化電力市場總體設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電力資源在全國更大范圍內(nèi)共享互濟(jì)和優(yōu)化配置，加快形成統(tǒng)一開放、競爭有序、安全高效、治理完善的電力市場體系。2022年4月，《中共中央 國務(wù)院關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一大市場的意見》發(fā)布，要求在有效保障能源安全供應(yīng)的前提下，結(jié)合實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)任務(wù)，有序推進(jìn)全國能源市場建設(shè)?？紤]到2021年下半年的限電拉閘等現(xiàn)實(shí)情況，跨省跨區(qū)域電力輸送也需要在能源安全保供、清潔能源消納的大前提下實(shí)現(xiàn)送電省滿意、通道利用率合理和受電省稱心的目標(biāo)。
除了上述現(xiàn)實(shí)因素，我們還應(yīng)著重考慮未來對跨區(qū)域輸電產(chǎn)生重要影響的因素——綠電。在綠電交易方面，2021年9月，國家發(fā)展改革委、國家能源局正式函復(fù)《綠色電力交易試點(diǎn)工作方案》，同意國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司開展綠色電力交易試點(diǎn)，自此我國正式啟動(dòng)綠色電力交易。由于2021年12月中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出，“增加新能源消納能力”，“新增可再生能源不納入能源消費(fèi)總量控制”，綠電逐漸成為戰(zhàn)略稀缺資源，也成為資本追逐的對象和地方招商引資的重要抓手。很多地方也從以前求電網(wǎng)消納綠電轉(zhuǎn)變?yōu)槔镁G電優(yōu)勢發(fā)展自身產(chǎn)業(yè)。這一變化將對跨區(qū)域輸電產(chǎn)生重要影響。
當(dāng)前我國跨區(qū)域輸電存在的突出問題
考慮到當(dāng)前和未來的“雙碳”目標(biāo)要求，各種國內(nèi)外不確定性因素影響，當(dāng)前我國跨區(qū)域輸電還存在以下突出問題。
輸電網(wǎng)絡(luò)缺乏與國內(nèi)統(tǒng)一大市場相適應(yīng)的全國整體規(guī)劃。傳統(tǒng)的電網(wǎng)模式已不再適用，構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動(dòng)”的新型電力系統(tǒng)是大勢所趨。由于源荷分離，源網(wǎng)荷儲需要跨區(qū)域聯(lián)動(dòng)，這提高了對輸電網(wǎng)絡(luò)的要求，需要從頂層設(shè)計(jì)上改變過去基于“網(wǎng)對網(wǎng)”定向交易的線路規(guī)劃，進(jìn)行全國整體規(guī)劃。一方面，跨區(qū)域輸電網(wǎng)目前主要作用于省間交互及網(wǎng)對網(wǎng)輸送。但是，隨著各省市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級帶動(dòng)當(dāng)?shù)赜秒娊Y(jié)構(gòu)的逐步變動(dòng)，在規(guī)劃中應(yīng)該注意負(fù)荷的遷徙和變化。網(wǎng)對網(wǎng)輸電通道架設(shè)難以適應(yīng)未來區(qū)域發(fā)展帶來的用電需求變化。從中長期發(fā)展視角而言，目前鋪設(shè)輸電通道的運(yùn)營效率或許會有所降低；另一方面，隨著可再生能源發(fā)電的不斷推進(jìn)，各類可再生能源電力將不斷進(jìn)入配電網(wǎng)，使各類電力占比處于動(dòng)態(tài)變化中。這將導(dǎo)致配電網(wǎng)更加復(fù)雜多元，進(jìn)而倒逼輸電網(wǎng)絡(luò)提高運(yùn)行效率。
跨區(qū)域輸電交易價(jià)格機(jī)制交易機(jī)制不完善，輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用機(jī)制缺失。輸電交易價(jià)格機(jī)制不完善。一方面，隨著跨區(qū)域輸電工程的不斷推進(jìn)，跨區(qū)域電力在電力市場中所占份額將不斷增加，加上在“雙碳”目標(biāo)約束下，跨區(qū)域電力中的可再生能源電力占比將不斷提高，而可再生能源電力的相關(guān)建設(shè)成本及運(yùn)營成本相對較高，發(fā)電成本的下降程度難以對沖前期成本的提升。倘若減掉由于電力跨省跨區(qū)輸電產(chǎn)生的中間費(fèi)用，送電端成本水平已經(jīng)高于上網(wǎng)電價(jià)水平，這意味著電力企業(yè)利潤空間再遭壓縮，電力價(jià)格存在著一定程度的扭曲，這極大地制約了發(fā)電企業(yè)跨省跨區(qū)輸電的積極性。另一方面，輸電交易價(jià)格目前多實(shí)行單一電量電價(jià)形式，采用經(jīng)營期定價(jià)法，這會大幅削弱電價(jià)彈性。發(fā)用兩側(cè)可交易電量規(guī)模不匹配。例如，浙江省電力市場規(guī)則發(fā)展早期考慮到了外來電如何參與市場的問題，但受限于電力市場實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的許多現(xiàn)實(shí)問題，浙江省仍保持著電網(wǎng)公司主導(dǎo)外來電購買的模式，這意味著電網(wǎng)企業(yè)在掌握保障性用電的渠道，外來電銷路暢通。倘若放開為“點(diǎn)對點(diǎn)”模式，工商業(yè)用戶涌入交易市場，而電網(wǎng)企業(yè)的外購電量沒有變化，這會導(dǎo)致外來電沒有銷售市場、而工商業(yè)用戶沒有購買渠道的局面。
現(xiàn)階段，我國跨省區(qū)電力交易市場還未建立起完善的輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用機(jī)制，相關(guān)問題不斷凸顯。一是輔助服務(wù)承擔(dān)主體與受益主體不一致、輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用分擔(dān)不均。輔助服務(wù)仍以省內(nèi)調(diào)峰、調(diào)頻為主，由發(fā)電企業(yè)承擔(dān)主要服務(wù)責(zé)任。此外，由省外電力的輸入擠壓當(dāng)?shù)匕l(fā)電空間，導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)而產(chǎn)生的高額補(bǔ)償費(fèi)用也都由當(dāng)?shù)仉姀S承擔(dān)，分擔(dān)不均。二是綠電市場和輔助服務(wù)市場尚未耦合。新型電力系統(tǒng)下，新能源電源大量接入，對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性提出挑戰(zhàn)，但當(dāng)前的備用服務(wù)仍無法保障新能源電力功率不足時(shí)電力市場的穩(wěn)定供應(yīng)。
可再生能源發(fā)電的相關(guān)儲電技術(shù)和長距離輸電技術(shù)有待提升。以光伏、風(fēng)電、水電為代表的可再生能源，極易受到天氣等自然因素變動(dòng)影響，難以維持穩(wěn)定電力輸出。中國有關(guān)可再生能源發(fā)電的相關(guān)儲電技術(shù)仍有較大提升空間，可再生能源發(fā)電儲電成本過高也是制約可再生能源發(fā)電平替火電的重要因素。同時(shí)，可再生能源電力的長距離輸電技術(shù)有待提升。國內(nèi)輸送電網(wǎng)以特高壓通道為主，但可再生能源發(fā)電具有一定程度的隨機(jī)性，難以實(shí)現(xiàn)即產(chǎn)即送的高效輸電配置方式。安全保供目標(biāo)可能改變原有的送電負(fù)荷曲線，影響發(fā)電企業(yè)收益。以寧夏首條直流外送工程——銀東直流為例，受電端山東省本身的分布式光伏發(fā)展較快，山東省調(diào)度負(fù)荷曲線形成了早晨、傍晚兩個(gè)用電高峰。山東省白天時(shí)段的電力現(xiàn)貨價(jià)格，受光伏出力的影響，普遍偏低，同時(shí)，銀東直流的送電負(fù)荷曲線帶調(diào)峰，中午減送部分電量，用電側(cè)的售電公司缺少了原本高現(xiàn)貨電價(jià)時(shí)段的盈利機(jī)會，提高了售電公司虧損的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)送端的上網(wǎng)電價(jià)又低于受端電價(jià)，發(fā)電企業(yè)少了穩(wěn)定的外送發(fā)電量，收益減少，投資積極性降低。
送電省外售綠電意愿下降，加大了跨省跨區(qū)輸電利益協(xié)調(diào)的難度。綠電的價(jià)值由傳統(tǒng)電能價(jià)值和環(huán)境價(jià)值兩部分組成。在以往的電力交易體系中，電力作為同質(zhì)化產(chǎn)品只體現(xiàn)能量價(jià)值，綠色電力交易考慮了環(huán)境價(jià)值。在綠色轉(zhuǎn)型過程中，企業(yè)除了降低用電成本、增進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的需求，也有減少環(huán)境影響、提升綠色電力消費(fèi)比重、樹立企業(yè)良好社會形象的需求。綠電交易通過采購綠電實(shí)現(xiàn)用電減排，且不納入總量限制，是最實(shí)際的減排方式，更加符合市場的需要。“雙碳”目標(biāo)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低碳化發(fā)展提出了更高的要求，傳統(tǒng)高耗能行業(yè)兼具高碳排放的特征，但綠電交易通過以清潔能源替代傳統(tǒng)能源的方式，從源頭減少了碳排放，緩解了企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的壓力。就近選擇綠電資源來擴(kuò)大生產(chǎn)成為用電資源密集型企業(yè)的最佳選擇，這勢必會增加送電省的本地綠電使用量，減少對外輸送的輸電量，加大跨省跨區(qū)輸電利益協(xié)調(diào)難度。
目前，各省都需要承擔(dān)“能源雙控”和可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重等各類約束性指標(biāo)。對于送電端的政府而言，打造當(dāng)?shù)鼐G電標(biāo)簽，強(qiáng)調(diào)綠電價(jià)值以招商引資，既可實(shí)現(xiàn)可再生能源消納的配額目標(biāo)，又可加速化石能源與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，出于政府保護(hù)，送電省不愿意外售綠電，加大了跨區(qū)域綠電交易的難度。
促進(jìn)跨區(qū)域輸電高質(zhì)量發(fā)展的對策建議
加強(qiáng)輸電網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)，促進(jìn)配電網(wǎng)多元發(fā)展。特高壓輸電專項(xiàng)工程的建設(shè)往往涉及國家能源戰(zhàn)略，需要政企多方利益相關(guān)者的協(xié)調(diào)。“雙碳”目標(biāo)明確以可再生能源發(fā)電為支持電力，應(yīng)結(jié)合各省市發(fā)展特點(diǎn)，對跨區(qū)域輸電通道進(jìn)行中長期頂層統(tǒng)一規(guī)劃，由單一特高壓輸電通道向多元輸電通道轉(zhuǎn)變，由單一線型網(wǎng)對網(wǎng)輸送路徑向環(huán)形交叉多元鏈接輸送路徑轉(zhuǎn)變；此外，結(jié)合各省市用電特征，加速分布式電源及微電網(wǎng)發(fā)展，減緩由電力需求增長帶給集中式電源的供電壓力。
合理分?jǐn)傠娏斔统杀?，?yōu)化交易電價(jià)定價(jià)機(jī)制。綜合不同電力輸送通道的建設(shè)及運(yùn)營成本，兼顧地域特征、安全保障等必要因素，依據(jù)輸送規(guī)模、成交規(guī)模、合作潛力等標(biāo)準(zhǔn)，將輸送成本合理分配至供需雙方。制定合理可行的規(guī)則，優(yōu)化輸電單一制價(jià)格向兩部制價(jià)格轉(zhuǎn)變路徑，依據(jù)用戶實(shí)際需求制定電價(jià)浮動(dòng)機(jī)制，進(jìn)而提高價(jià)格彈性。同時(shí)，從長期角度而言，國家應(yīng)大力推進(jìn)全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)，提高電力市場的自身調(diào)節(jié)作用，提升用電效率，并且可以考慮在統(tǒng)一市場中將輸電成本合理分?jǐn)傊劣脩簦龠M(jìn)跨區(qū)域輸送成本的合理分?jǐn)偂?/p>
加強(qiáng)可再生能源相關(guān)技術(shù)研發(fā)，提升輸電相關(guān)技術(shù)水平。提高可再生能源儲電技術(shù)研發(fā)投入，加速可再生能源儲電及相關(guān)技術(shù)落地，推動(dòng)光風(fēng)水儲一體化發(fā)展，提高可再生能源電力穩(wěn)定性。建立可再生能源高效調(diào)配機(jī)制，關(guān)注自然因素變動(dòng)趨勢，進(jìn)行可再生能源電力產(chǎn)量合理預(yù)測，并對可再生能源調(diào)配進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。加強(qiáng)特高壓、高壓、低壓等電力運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展，并耦合長中短距實(shí)際輸送情況，進(jìn)行電力有效調(diào)配，促使電力系統(tǒng)向“源荷互動(dòng)”轉(zhuǎn)變。
盡可能減少區(qū)域壁壘和地方保護(hù)阻礙，實(shí)現(xiàn)綠色電力就近消納和跨區(qū)域綠電交易的協(xié)同運(yùn)行。建立全國統(tǒng)一的綠電交易機(jī)制，編制全國性的綠電交易規(guī)則，構(gòu)建統(tǒng)一市場體系下的碳減排核算標(biāo)準(zhǔn)。盡可能減少區(qū)域壁壘和地方保護(hù)阻礙，避免部分省份為完成各類配額目標(biāo)而不愿意外售綠電的情況。注重綠電輸送環(huán)節(jié)的激勵(lì)性機(jī)制設(shè)計(jì)，針對我國綠電生產(chǎn)和消費(fèi)的區(qū)域特征，不斷擴(kuò)大并優(yōu)化綠電輸送渠道，科學(xué)核定綠電輸送成本空間，充分調(diào)動(dòng)綠電輸送的積極性，實(shí)現(xiàn)綠色電力就近消納和跨區(qū)域綠電交易的協(xié)同運(yùn)行。
完善綠電交易市場。構(gòu)建綠電交易強(qiáng)制市場與自愿市場并存的模式，推行跨區(qū)域綠電現(xiàn)貨市場交易，推動(dòng)綠電輔助服務(wù)市場發(fā)展。我國綠電交易當(dāng)前仍以自愿交易市場為主，允許用戶自愿購買綠色電力而完全不依靠政策強(qiáng)制要求的做法，使得綠電交易市場的活力不足。參考美國的經(jīng)驗(yàn)，完善綠電強(qiáng)制交易市場的法律保障，對履約目標(biāo)、責(zé)任主體、履約方式、綠電來源、履約罰金等進(jìn)行明確規(guī)定，是構(gòu)建強(qiáng)制綠電交易市場模式的基礎(chǔ)。強(qiáng)制市場可要求承擔(dān)配額義務(wù)的責(zé)任主體必須實(shí)現(xiàn)可再生能源配額目標(biāo)，進(jìn)一步釋放綠電交易市場供需兩端的潛力，推動(dòng)市場快速發(fā)展。完善綠電輔助服務(wù)市場，除了讓火電機(jī)組參與深度調(diào)峰為新能源增加消納的空間，還應(yīng)推動(dòng)儲能技術(shù)的發(fā)展，發(fā)揮其在應(yīng)急電源支撐、促進(jìn)新能源消納等方面的重要作用。
【本文作者 姚昕 廈門大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院中國能源經(jīng)濟(jì)研究中心教授；孫永平 華中科技大學(xué)國家治理研究院副院長、經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授。本文系國家社會科學(xué)基金重大項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：21ZDA089）階段性成果】
責(zé)編：周素麗／美編：王嘉騏
Cross-Regional Electricity Transmission under the Carbon Peaking and Carbon Neutrality Goals: Major Issues and the Countermeasures
Yao Xin Sun Yongping
Abstract: The carbon peaking and carbon neutrality goals predict that the total amount and proportion of electric energy in end-use energy will continue to increase. Since the western region of China has better resource endowments and the eastern region has larger electricity consumption, cross-regional electricity transmission becomes an inevitable choice. At present, cross-regional electricity transmission in China faces a series of issues. Namely, it lacks the unified domestic market to adapt to the overall national grid planning; the transaction price mechanism of cross-regional transmission needs refinements; storage and long-distance transmission technologies should be improved; the willingness to transmit electricity and sell green power outside the sending province is declining. To address the issues above, we should promote the top-level design of transmission grid, optimize the pricing mechanism of electricity trading, further the research on and development of renewable energy-related technologies, reduce regional barriers and local protection obstacles, and improve the green power trading market, to achieve the goal of satisfying both the sending and the receiving provinces, and making the utilization of channels more appropriate.
Keywords: the carbon peaking and carbon neutrality goals; cross-regional
electricity transmission; new energy; energy storage technologies
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