新能源參與市場交易 機遇與挑戰(zhàn)并存

 

（來源：微信公眾號“中國電業(yè)與能源” 作者：黃少中 劉光林）

 

一、新能源因固有缺陷將面臨諸多市場挑戰(zhàn)

 

面對環(huán)境污染、資源枯竭和全球變暖問題，人類意識到靠消費化石能源難以為繼。越來越多的國家和地區(qū)將目光投向易獲取、無公害、不枯竭的風(fēng)電、光伏等新能源或可再生能源。固然，新能源具有許多化石能源不具備的優(yōu)勢和特點，但新能源也存在明顯缺陷，“靠天吃飯”就是其先天短板。

 

1.新能源的缺陷客觀存在

 

天有不測風(fēng)云。風(fēng)電和光伏等新能源最顯著的缺陷就是具有隨機性、間歇性和波動性，出力難以保持持續(xù)、穩(wěn)定、均衡，其發(fā)生時間、持續(xù)時長、發(fā)生強度均難被準(zhǔn)確掌握。

 

風(fēng)的發(fā)生，有大的規(guī)律，但無法精確預(yù)測。比如，風(fēng)有季節(jié)性特征，但起風(fēng)的具體時間、風(fēng)力大小和持續(xù)時長則不好判斷。光也是大致與季節(jié)相關(guān)，一般是夏季強、冬季弱，春秋介乎其間，但具體到某一天的光照強度和持續(xù)時間，則很難作出精確判斷。

 

另外，還有“極熱無風(fēng)、極寒無光”等極端情況——越是需要能源時，新能源越有可能“掉鏈子”。

 

2.新能源面臨諸多市場化挑戰(zhàn)

 

進入電力市場化交易階段，傳統(tǒng)的由電網(wǎng)調(diào)度主導(dǎo)的系統(tǒng)平衡模式，逐步轉(zhuǎn)向由市場與調(diào)度雙重主導(dǎo)的平衡模式。對于發(fā)電側(cè)而言，市場化平衡的本質(zhì)就是按合同約定定時定量地提供出力，而這恰恰是新能源的“軟肋”。進入市場，新能源的先天缺陷全部轉(zhuǎn)化為運行成本，導(dǎo)致新能源的市場競爭力大打折扣，面臨巨大市場挑戰(zhàn)。

 

1）負(fù)擔(dān)較高的系統(tǒng)調(diào)節(jié)費用。

 

由于新能源具有出力不穩(wěn)定的先天缺陷，其大量接入電力系統(tǒng)，必然導(dǎo)致電網(wǎng)的穩(wěn)定與平衡條件更加復(fù)雜，平衡難度也相應(yīng)加大，所需輔助服務(wù)資源也必然增多。同時，新能源出力主要受季節(jié)和天氣制約，功率輸出的靈活性較差，因此新能源對于系統(tǒng)平衡的貢獻度也相對較低，無法成為優(yōu)秀的輔助服務(wù)提供方，而只能作為受益方。隨著電力輔助服務(wù)市場的建立并不斷完善，根據(jù)“誰受益、誰承擔(dān)”的原則，新能源必然要支付一筆不菲的輔助服務(wù)費用，這無疑會進一步增加新能源參與市場的成本。據(jù)報道，2021年全國多數(shù)地區(qū)新能源承擔(dān)的電力輔助服務(wù)費用為0.3元/千瓦時上下，且近年來輔助服務(wù)價格呈持續(xù)上升趨勢。

 

2）承擔(dān)的偏差考核費用較多。

 

在市場條件下，新能源不像化石能源那樣可在一定范圍內(nèi)靈活控制輸出功率，其調(diào)整出力的空間不大，很難按合同約定的曲線精確輸出功率，最終導(dǎo)致實際結(jié)算電量與合同約定的偏差較大，因此新能源參與市場還面臨很大的偏差考核風(fēng)險。據(jù)了解，前兩年山西一座5萬千瓦風(fēng)電場1個月所承擔(dān)的偏差考核費用就達(dá)幾十萬元。從有關(guān)地區(qū)來看，新能源參與市場后收益均不同程度地減少，參與現(xiàn)貨市場的尤為明顯，在一定程度上增加了新能源的市場化成本，影響其市場競爭力的發(fā)揮。

 

3）受到的系統(tǒng)歧視較為嚴(yán)重。

 

平心而論，幾乎談不上什么靈活性、不利于調(diào)度控制的新能源，很難得到電力系統(tǒng)的青睞。與傳統(tǒng)化石能源相比，新能源能量密度低，且通常都是分散式接入電網(wǎng)，這對系統(tǒng)潮流、電壓和頻率穩(wěn)定都帶來一定沖擊，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來嚴(yán)重影響。同時，容量可信度比較低的新能源不斷接入電網(wǎng)，也增加了系統(tǒng)的備用成本，以至于在系統(tǒng)靈活性、調(diào)節(jié)性資源不足的情況下，“鼓勵發(fā)電企業(yè)通過自建或購買調(diào)峰儲能能力的方式，增加可再生能源發(fā)電裝機并網(wǎng)規(guī)模”——這相當(dāng)于為新能源接入電網(wǎng)設(shè)置了更高門檻，又讓其增加了更多的成本，使其市場競爭力進一步打了折扣。

 

二、新能源的優(yōu)勢未能在市場上充分體現(xiàn)

 

1.新能源具有多種優(yōu)勢

 

相對于傳統(tǒng)化石能源，新能源也具有諸多優(yōu)勢，比如，基本不受資源約束，可以說取之不盡、用之不竭；綠色、低碳甚至零碳排放，不產(chǎn)生環(huán)境污染和溫室效應(yīng)；一次能源易于獲取，設(shè)備易于運維，運行成本低等等。

 

1）資源優(yōu)勢。

 

發(fā)展新能源門檻較低，有空氣和陽光的地方，就可以開發(fā)風(fēng)電和光伏項目；新能源儲量大，僅風(fēng)能和太陽能就可滿足全世界的用能需求；且不用擔(dān)心資源枯竭而出現(xiàn)能源危機。

 

據(jù)估算，全世界風(fēng)能總儲量約1300億千瓦，我國風(fēng)能總儲量約16億千瓦。中國工程院提出的我國陸地風(fēng)能資源基本結(jié)論是：在50米高度陸地風(fēng)能技術(shù)可開發(fā)量就達(dá)14億千瓦。中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心2015年公布的評估成果顯示，在70米高度，我國陸地風(fēng)功率密度達(dá)到200瓦/平方米以上的風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量為50億千瓦。

 

我國還具有豐富的太陽能資源，每年地表吸收的太陽能約相當(dāng)于1萬億—7萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。根據(jù)中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心估算，我國全部陸地太陽能資源理論儲量為1.86萬億千瓦。

 

2）環(huán)境優(yōu)勢。

 

生產(chǎn)和消費可再生能源，不僅不排放有害氣體和煙塵，也不排放二氧化碳等溫室氣體，可有效保護環(huán)境，并避免或延緩全球氣候變暖。

 

資料顯示，每燃燒1立方米天然氣產(chǎn)生二氧化碳1.885千克；每燃燒1千克標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生二氧化碳2.620千克；每燃燒1千克原油產(chǎn)生二氧化碳3.1千克。

 

大規(guī)模利用清潔能源，可以有效減少化石燃料消耗，從而減少污染物與溫室氣體排放。2021年，我國可再生能源利用總量達(dá)7.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放約19.5億噸。

 

3）運維優(yōu)勢。

 

新能源發(fā)電不需要運輸和使用煤炭、石油、天然氣等一次能源，建成后基本不需要公路、鐵路、港口、管輸設(shè)備、倉儲空間等基礎(chǔ)設(shè)施。另外由于基本不需要燃料，所以新能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作維護，可節(jié)省大量人力、物力。隨著裝備制造技術(shù)水平進一步提升，新能源的發(fā)展前景會更加廣闊。

 

2.新能源優(yōu)勢難以市場化體現(xiàn)

 

盡管新能源有多種優(yōu)勢，但無論在電力市場還是在碳市場上均未得到徹底體現(xiàn)，尤其是其低碳優(yōu)勢，現(xiàn)階段還不能得到完整而充分地兌現(xiàn)，這成為制約新能源順利實現(xiàn)市場化發(fā)展的瓶頸。

 

1）在電力市場難體現(xiàn)全部優(yōu)勢。

 

由于可再生能源發(fā)電所需一次能源可以免費獲取，其邊際成本近乎為零，所以新能源的資源優(yōu)勢可以在市場上得到體現(xiàn)，具有一定的競爭力。同時，受《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等約束，化石能源企業(yè)基本都進行了環(huán)保改造，這意味著化石能源在報價中附著了環(huán)境成本。相對而言，可再生能源的低（零）污染優(yōu)勢也得到了體現(xiàn)。

 

然而，由于現(xiàn)階段尚無相關(guān)政策約束，化石能源發(fā)電企業(yè)并未被強制要求采取與碳減排有關(guān)的措施，所以也未在電力市場報價中包含相應(yīng)的“碳成本”。正因如此，新能源的低碳優(yōu)勢很難得到體現(xiàn)，相當(dāng)于“閹割”了其一部分競爭力。

 

2）在碳市場未完全體現(xiàn)低碳價值。

 

碳市場是可以讓化石能源為碳排放買單的市場，但碳市場以碳排放權(quán)為標(biāo)的，比拼的是相對降碳能力，同時由于碳市場還不完善，其覆蓋范圍、交易規(guī)模、競爭程度，以及由此產(chǎn)生的碳價水平，很難令人相信化石能源承擔(dān)了應(yīng)承擔(dān)的碳成本。也就是說，新能源的低碳價值在碳市場上也不能得到完全體現(xiàn)。

 

經(jīng)過多年發(fā)展，我國新能源裝備技術(shù)不斷進步，成本持續(xù)下降，在傳統(tǒng)電力購銷模式下，終于接近或?qū)崿F(xiàn)“平價”上網(wǎng)。然而在市場化交易機制下，新能源又增加了偏差考核費用與輔助服務(wù)費用分?jǐn)偡矫娴闹С?。如果新能源在電力市場上新增的度電支出明顯高于化石能源在碳市場上的度電支出，就會讓新能源再次喪失市場競爭力。

 

3）其他市場短時難以發(fā)揮作用。

 

以綠色消費理念和可再生能源配額制為基礎(chǔ)，催生了綠色電力證書交易市場和綠色電力交易市場，這兩個市場本就是為實現(xiàn)可再生能源的環(huán)境價值而存在的。然而在我國，這兩個市場發(fā)育還不夠成熟，交易規(guī)模也非常小，尚難發(fā)揮應(yīng)有作用。

 

2021年9月7日啟動的綠電交易試點，達(dá)成交易電量79.35億千瓦時，成交價較當(dāng)?shù)刂虚L期交易價格增加3分/千瓦時—5分/千瓦時。不過，這一成交量與當(dāng)年2.49萬億千瓦時的可再生能源發(fā)電量相比，如同杯水車薪。

 

綠證交易同樣如此。據(jù)統(tǒng)計，2017—2021年全國累計核發(fā)風(fēng)電綠證2736萬個、掛牌558萬個、交易7.2萬個，累計核發(fā)光伏綠證約402萬個、掛牌52萬個、交易0.02萬個。然而，僅2021年一年全國的風(fēng)電和光伏發(fā)電量就分別為6526億千瓦時、3259億千瓦時，可見綠證核發(fā)率、掛牌率和交易率之低，也同樣無法體現(xiàn)綠色能源的環(huán)境價值。

 

另外，現(xiàn)階段用戶是否參與綠電和綠證市場還出于自愿，可再生能源配額制有待真正落地。

 

上述問題，在一定程度上阻礙了新能源在兩個市場的環(huán)境價值體現(xiàn)。

 

三、影響新能源競爭力發(fā)揮的原因分析

 

新能源的市場競爭力得不到充分發(fā)揮，主要是因為其為自身缺陷支付了成本的同時，卻很難因自身優(yōu)勢而得到應(yīng)有的補償。“賞罰”不均的背后，有深層次原因。

 

1.市場對新能源“罰”大過“賞”

 

新能源的低碳價值之所以得不到充分體現(xiàn)，其出力不穩(wěn)定的缺陷之所以被放大，主要是因為受益于其低碳價值和被其出力不穩(wěn)定缺陷所影響的并非處于同一范疇，更遑論同一群體——承受其出力不穩(wěn)定沖擊的是電力行業(yè)，享受其環(huán)境價值的是全社會。這種“付出”與“回報”主體的錯位，為阻礙新能源市場競爭力的發(fā)揮埋下了伏筆。

 

就電力行業(yè)而言，新能源屬于不算友好的能源品類。大規(guī)模消納新能源，讓電力系統(tǒng)承受了巨大的安全性沖擊，且消納越多，風(fēng)險越大。而電力行業(yè)又恰恰是將安全看得比天還大的行業(yè)，為了消弭因消納新能源帶來的風(fēng)險，不但需要增加技術(shù)研發(fā)投入來升級系統(tǒng)，而且還要配備足夠規(guī)模的靈活性調(diào)節(jié)資源。如果因此產(chǎn)生的成本無法向下游或全社會疏導(dǎo)，這部分成本勢必由新能源自己承擔(dān)，如此一來必然會降低新能源的市場競爭力。而作為新能源環(huán)境價值受益方的全社會，由于其并非一個結(jié)構(gòu)緊湊的利益主體（現(xiàn)實中，代表全社會環(huán)境利益的通常只是政府的環(huán)保部門），所以“全社會”不可能給予新能源足夠的回報與支持。

 

綜上可見，新能源為自身缺陷受到了應(yīng)有的“罰”，卻沒有因自身優(yōu)勢而得到完全的“賞”，這是影響其市場競爭力發(fā)揮的重要原因。

 

2.市場對化石能源“賞”大過“罰”

 

對于電力行業(yè)而言，化石能源出力穩(wěn)定且易于調(diào)度，對電力系統(tǒng)表現(xiàn)得十分友好，所以深受行業(yè)青睞，并能作為靈活性調(diào)節(jié)性資源在系統(tǒng)中獲利。然而，化石能源對環(huán)境并不友好。它除了向大氣中排放污染物之外，還排放二氧化碳、甲烷等溫室氣體，影響的對象是全社會。但這個“全社會”目前除了通過“碳市場”讓化石能源支付一定的碳成本之外，尚難采取更強力措施向其徹底“追討”全部環(huán)境成本。

 

所以說，化石能源可以因自身優(yōu)勢充分獲利，卻沒有徹底為自身缺陷買單，也就是說市場對化石能源“賞”大過“罰”。

 

3.尚不能對“碳”進行市場化定價

 

新能源出力不穩(wěn)定的缺陷，可通過投入靈活性調(diào)節(jié)性資源予以彌補。只要有資源投入，就能夠核算出成本，就可以在市場上實現(xiàn)回收，按照“誰受益、誰承擔(dān)”的原則，新能源很容易為自己的缺陷買單。只不過，化石能源卻很難為自身的“高碳”缺陷承擔(dān)足夠的成本，這就導(dǎo)致新能源的低碳優(yōu)勢很難完全通過市場化方式得到發(fā)揮。

 

有人可能認(rèn)為，化石能源已通過碳市場為碳排放完成了買單。其實，這種認(rèn)識是不準(zhǔn)確的。通過碳市場，化石能源只是為一小部分“碳排放權(quán)”承擔(dān)了成本，并不是為所排放的全部“碳”（這里指溫室氣體）支付了費用，這是其一；其二，碳排放權(quán)成本由碳市場決定，而“碳”成本則由“低（零）碳排放改造”或者“碳達(dá)標(biāo)排放改造”產(chǎn)業(yè)投資多少來決定，或者說應(yīng)該由CCUS市場來決定。事實上，目前還沒有“低（零）碳排放”政策指標(biāo)約束，而CCUS領(lǐng)域無論是技術(shù)水平還是市場完善程度都還不夠。所以，這里有一個如何科學(xué)核算化石能源“高碳成本”或者可再生能源“低碳價值”的問題。問題是，既然不能核算化石能源的“碳”成本，就不能讓化石能源為“碳”買單，當(dāng)然也就不能完全體現(xiàn)新能源的低碳優(yōu)勢。

 

四、新能源參與市場交易的建議

 

我國“富煤”的資源稟賦，決定了在碳達(dá)峰前后很長一段時期內(nèi)新能源尚不足以擔(dān)當(dāng)主力，化石能源仍是“壓艙石”。有鑒于此，本文也是在確保能源安全且新能源尚未成為主體能源的前提下，研究新能源參與市場的問題。

 

要確保新能源在市場上站穩(wěn)腳跟，必須統(tǒng)籌行業(yè)與社會，兼顧成本與效益，同時用好有為政府和有效市場兩種手段，綜合評估與實現(xiàn)新能源的行業(yè)價值與環(huán)境價值，打通能源行業(yè)與全社會之間成本疏導(dǎo)與價值傳導(dǎo)的渠道，實現(xiàn)責(zé)任同擔(dān)與利益共享，在更大范疇、更廣領(lǐng)域評估和認(rèn)可新能源的環(huán)境價值，尊重其價值體現(xiàn)，給予其環(huán)境補償，最終實現(xiàn)能源的清潔低碳轉(zhuǎn)型，助力加快建設(shè)新型能源體系。

 

1.全社會共擔(dān)消納新能源的成本

 

出力不穩(wěn)定，是新能源的固有特性，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，更不以新能源投資方的意志為轉(zhuǎn)移，甚至不會隨新能源技術(shù)發(fā)展而徹底改觀。消納出力并不穩(wěn)定的新能源，是全人類為保護環(huán)境所必須付出的代價，也必須承受由此帶來的必要成本。更何況在實際運行中，新能源的優(yōu)勢尚未得到全面補償，所以更應(yīng)該包容其缺陷，因消納新能源而增加的系統(tǒng)成本不應(yīng)由新能源單獨承擔(dān)，理應(yīng)由全社會共擔(dān)。

 

依據(jù)上述思路和原則，可以分別采取如下兩種策略：一是，由新能源在電力市場上承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)節(jié)性成本，但在市場外通過其他方式獲得補償；二是，新能源盡量少地承擔(dān)調(diào)節(jié)性成本，將所增加的系統(tǒng)調(diào)節(jié)費用通過一定方式分?jǐn)偟接脩綦妰r中去。

 

2.新能源參與碳市場兌現(xiàn)環(huán)境價值

 

環(huán)保部門根據(jù)化石能源消費總量預(yù)測，測算出年度碳排放總量指標(biāo)；再根據(jù)發(fā)電量占比，將碳排放權(quán)總量指標(biāo)分配給所有發(fā)電項目（包括新能源項目）。新能源所擁有的碳排放權(quán)指標(biāo)，正好對應(yīng)化石能源的指標(biāo)缺口，新能源可以在碳市場上靠出售碳排放權(quán)指標(biāo)獲利。

 

此舉的好處是，讓電力市場和碳市場進行有效銜接，在兩個市場之間實現(xiàn)成本與價格的傳導(dǎo)，新能源在電力市場上“失去的”，可以在碳市場上“賺回來”，從而為新能源發(fā)展?fàn)I造了一個既兼顧權(quán)利又體現(xiàn)義務(wù)、既實現(xiàn)價值又擔(dān)負(fù)成本的公平市場環(huán)境。

 

3.做好政策統(tǒng)籌，避免重復(fù)施策

 

從可再生能源的角度看，它需要在電力市場上為出力不穩(wěn)定的劣勢買單，但可以在綠證市場上為自身的清潔低碳獲得收益，并能通過綠電市場獲得更多交易機會與成交量，且可以收獲較高的交易價格。從化石能源的角度看，它可以在電力市場上為出力穩(wěn)定且可靈活調(diào)節(jié)獲得收益，但需要在碳交易市場上為其高碳排放買單。

 

無論是給化石能源追加環(huán)境成本，還是讓新能源獲得環(huán)境收益，其目標(biāo)是一致的，都是為了促進能源轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)能源行業(yè)以及全社會的可持續(xù)發(fā)展。但這里面可能存在一個重復(fù)考核與重復(fù)激勵的問題。

 

在上述多個市場之間，及其涉及的多項政策之間，以及多目標(biāo)任務(wù)之間，必須做好統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，或相互配合或重點發(fā)力，一定要避免出現(xiàn)重復(fù)考核或過度考核，以及重復(fù)激勵或過分激勵等問題。否則，同樣不利于能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，同樣會影響新型能源體系的建立。

 

黃少中，中國能源研究會研究員，中國能源研究會碳中和產(chǎn)業(yè)合作中心主任。

 

劉光林，《中國電業(yè)與能源》雜志記者、編輯。