劉利利 馮天天 崔茗莉等
關(guān)鍵詞 綠色電力交易;電力市場(chǎng);影響機(jī)理;敏感性分析
中圖分類(lèi)號(hào) TM743 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1002-2104(2024)04-0076-15 DOI:10. 12062/cpre. 20231020
中國(guó)政府承諾二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和[1](以下簡(jiǎn)稱(chēng)“雙碳”目標(biāo))。為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),中國(guó)亟須推動(dòng)以煤炭為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)向以可再生能源為主導(dǎo)的清潔低碳能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型??稍偕茉措娏ψ鳛榫G色電力(以下簡(jiǎn)稱(chēng)綠電),包含電能量?jī)r(jià)值和環(huán)境價(jià)值。綠電交易是中國(guó)電力市場(chǎng)體制的一大創(chuàng)新,有助于推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。2021年9月中國(guó)正式啟動(dòng)綠電交易試點(diǎn),2022年上半年南方電網(wǎng)和國(guó)家電網(wǎng)陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)規(guī)則[2-3],全國(guó)范圍內(nèi)的綠電中長(zhǎng)期交易已有規(guī)可循;2023年國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加快電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)工作的通知》[4],推進(jìn)了電力市場(chǎng)化建設(shè)。綠電交易政策和相關(guān)規(guī)則的出臺(tái),推動(dòng)了中國(guó)綠電中長(zhǎng)期交易和現(xiàn)貨交易市場(chǎng)的融合與發(fā)展。隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)、可再生能源電力消納保障措施的實(shí)施和靈活性資源投入力度的加大,新能源電力大規(guī)模并網(wǎng),棄風(fēng)棄光電量顯著減少。中國(guó)整體棄風(fēng)、棄光率從2016年的17. 6%和10. 0%分別下降至2023年6月份的3. 3%和1. 8%[5]。在光伏、風(fēng)電等設(shè)備發(fā)電效率日益提升的情況下,清潔能源發(fā)電技術(shù)逐漸突破效率閾值[6],綠電市場(chǎng)化程度不斷提升,逐漸成為電量供應(yīng)主體,電力商品價(jià)值將逐漸呈現(xiàn)精細(xì)化和差異化特性,亟須分析綠電交易市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的交互關(guān)系,探索綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響,為促進(jìn)電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、建設(shè)新型電力系統(tǒng)等提供理論支撐。京津冀地區(qū)是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)中心和城市群之一,綠電需求旺盛、新能源資源豐富,冀北新能源基地是“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃建設(shè)的重大陸上新能源基地之一,2023年綠電交易量達(dá)193億kW·h,居全國(guó)首位[7]。為促進(jìn)京津冀地區(qū)可再生能源一體化消納,京津冀地區(qū)綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)影響的研究將為全國(guó)范圍的電力市場(chǎng)體系建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。因此,本研究以京津冀地區(qū)為例,采用非合作博弈模型和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型分析綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響機(jī)理及效果,旨在為完善中國(guó)電力市場(chǎng)體系、促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型提供理論與現(xiàn)實(shí)依據(jù)。
1 文獻(xiàn)綜述
根據(jù)已有研究成果,從綠電交易機(jī)制建立、綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)主體行為決策的影響和綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)影響效果3個(gè)方面進(jìn)行綜述。
綠電交易機(jī)制建立方面。竇金亮等[8]通過(guò)分析中國(guó)電力市場(chǎng)改革的機(jī)遇和挑戰(zhàn),從加強(qiáng)綠電宣傳、建立新能源發(fā)電配額制等方面提出綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制。部分學(xué)者借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家[9-11]、上海地區(qū)[10]、南方區(qū)域[12]的綠電交易機(jī)制,提出基于可再生能源消納配額制、綠色證書(shū)的綠電市場(chǎng)模式和跨區(qū)跨省中長(zhǎng)期交易的綠電交易機(jī)制??抵貞c等[13]分析國(guó)內(nèi)外可再生能源電力參與市場(chǎng)的交易機(jī)制,提出綠電參與現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)的建議。史連軍等[14]通過(guò)分析中國(guó)可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀,從統(tǒng)一全國(guó)電力市場(chǎng)體系角度建立促進(jìn)清潔能源消納的市場(chǎng)機(jī)制框架。吳力波等[15]分析了上海市居民購(gòu)買(mǎi)綠電的意愿,提出中國(guó)應(yīng)發(fā)揮需求側(cè)作用,促進(jìn)綠色能源發(fā)展、加快電力市場(chǎng)改革。夏清等[16]分析了中國(guó)電力市場(chǎng)存在的問(wèn)題,提出構(gòu)建包含清潔能源消納配額制、跨區(qū)跨省輸電權(quán)市場(chǎng)、電力容量市場(chǎng)等市場(chǎng)機(jī)制。Lin等[17]提出設(shè)計(jì)住宅側(cè)綠電交易機(jī)制時(shí),應(yīng)多考慮居民的自愿選擇。徐奇鋒等[18]利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立綠電交易雙賬戶(hù)機(jī)制,發(fā)現(xiàn)該機(jī)制能夠提升綠電交易的靈活度與可信度,并降低電網(wǎng)的補(bǔ)貼壓力。
綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)主體行為決策的影響方面。國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要從市場(chǎng)主體經(jīng)濟(jì)效益、影響因素角度展開(kāi)研究。其中:①市場(chǎng)主體經(jīng)濟(jì)效益方面。部分學(xué)者建立可再生能源配額制度(Renewable Portfolio Standard, RPS)下綠電廠商、火電廠商和大用戶(hù)直購(gòu)電的博弈優(yōu)化模型,分析各發(fā)電商優(yōu)化報(bào)價(jià)策略,結(jié)果表明RPS驅(qū)動(dòng)和博弈競(jìng)價(jià)機(jī)制可提升綠電廠商競(jìng)爭(zhēng)力[19-20]。也有學(xué)者通過(guò)構(gòu)建優(yōu)化模型,分析風(fēng)力和火力發(fā)電組合下發(fā)電商的發(fā)電策略,結(jié)果表明該組合模式能夠提高市場(chǎng)主體經(jīng)濟(jì)效益[21-22]。其他學(xué)者研究風(fēng)電、光伏和燃?xì)廨啓C(jī)[23],以及風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲(chǔ)能[24-26]組合下交易策略,發(fā)現(xiàn)多市場(chǎng)下能夠提升市場(chǎng)主體收益。Nijsse等[27]指出將儲(chǔ)能成本分配給消費(fèi)者,能夠降低綠電發(fā)電商整體系統(tǒng)成本,激勵(lì)綠電參與市場(chǎng)交易。②影響因素方面。Zugno等[28]研究風(fēng)力發(fā)電商參與短期電力市場(chǎng)交易,發(fā)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電量預(yù)測(cè)分布的形狀影響發(fā)電商出價(jià)策略。趙新剛等[29]構(gòu)建發(fā)電廠商策略行為演化博弈模型,分析發(fā)現(xiàn)發(fā)電商交易策略受配額權(quán)重和單位罰金因素影響。部分學(xué)者采用兩階段隨機(jī)規(guī)劃,研究發(fā)現(xiàn)可再生能源供需的相關(guān)性和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避影響發(fā)電和售電計(jì)劃[30-31]。涂強(qiáng)等[32]通過(guò)評(píng)估中國(guó)可再生能源政策的實(shí)施效果,發(fā)現(xiàn)可再生能源發(fā)電技術(shù)影響風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)的投資成本。也有學(xué)者通過(guò)構(gòu)建市場(chǎng)主體決策優(yōu)化模型,分析發(fā)現(xiàn)新能源滲透率影響市場(chǎng)主體效益[33-35]。
綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響方面。國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要從電力優(yōu)化調(diào)度、多市場(chǎng)銜接和電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面展開(kāi)研究。①電力優(yōu)化調(diào)度方面。翁振星等[36]提出風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電成本模型,并將其引入傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型中,解決風(fēng)電接入電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題。部分學(xué)者構(gòu)建Weibull概率密度函數(shù)[37]、短期負(fù)荷預(yù)測(cè)模型[38-40],以及風(fēng)電和光伏發(fā)電預(yù)測(cè)誤差模型[41-48]研究電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度。②多市場(chǎng)銜接方面,如省際省內(nèi)市場(chǎng)[49-50]、綠電交易與現(xiàn)貨市場(chǎng)[51-52],以及風(fēng)電、光伏發(fā)電與儲(chǔ)能市場(chǎng)[53]的銜接能夠提高新能源消納能力。③電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面。劉國(guó)中等[54]基于智能代理的市場(chǎng)仿真方法,求解模型發(fā)現(xiàn)可再生能源激勵(lì)機(jī)制促進(jìn)可再生能源發(fā)展,優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)。He等[55]基于產(chǎn)能擴(kuò)張模型,模擬可再生能源對(duì)中國(guó)電力系統(tǒng)的影響,結(jié)果表明可再生能源成本的快速下降使得風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)容量增加,到2030年中國(guó)62%的電力可能來(lái)自非化石能源。Lu等[56]構(gòu)建成本優(yōu)化模型,發(fā)現(xiàn)綠電項(xiàng)目投資能夠滿(mǎn)足印度2040年預(yù)計(jì)80%的電力需求。Duan等[57]基于宏觀能量模型,分析1980—2019年42個(gè)國(guó)家可再生能源發(fā)電情況,研究發(fā)現(xiàn)風(fēng)力和光伏發(fā)電可以向電力市場(chǎng)提供成本較低的綠電,且能使電力系統(tǒng)減排量達(dá)到80%。Gulagi等[58]基于能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型模型,探討電力行業(yè)可再生能源轉(zhuǎn)型路徑,結(jié)果表明到2050年可再生能源電力發(fā)電系統(tǒng)能夠使溫室氣體凈排放量為零,并為大約17億人提供可靠的電力。
綜上所述,綠電交易機(jī)制仍在逐步完善,關(guān)于如何兼顧綠電交易市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的交互關(guān)系,建立其耦合機(jī)制以滿(mǎn)足電力消費(fèi)者需求、促進(jìn)新能源消納等成為各市場(chǎng)主體重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題,目前關(guān)于此方面的研究仍有待深化。已有研究多采用博弈理論建立發(fā)電主體的最優(yōu)利潤(rùn)模型,分析市場(chǎng)主體經(jīng)濟(jì)效益以及不同影響因素下市場(chǎng)主體的交易策略,為研究綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)主體行為決策的影響奠定基礎(chǔ)。學(xué)術(shù)界多從電力優(yōu)化調(diào)度、多市場(chǎng)銜接和電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面研究綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響,但較少?gòu)摹霸?網(wǎng)-荷”側(cè)多市場(chǎng)主體共同作用角度,動(dòng)態(tài)仿真分析綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)電源結(jié)構(gòu)、電價(jià)等方面的影響?;诖?,本研究的貢獻(xiàn)主要為以下三個(gè)方面:第一,基于綠電交易機(jī)制,分析綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的耦合機(jī)制,為研究綠電交易對(duì)市場(chǎng)主體行為決策和電力市場(chǎng)的影響提供理論基礎(chǔ)。第二,構(gòu)建“源-網(wǎng)-荷”側(cè)市場(chǎng)主體在可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重政策約束下非合作博弈模型,從微觀層面分析綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)主體行為決策的影響。第三,構(gòu)建綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,設(shè)置不考慮外購(gòu)電力和考慮外購(gòu)電力兩種情景,對(duì)比分析電價(jià)、在建裝機(jī)容量、發(fā)電量等指標(biāo)的波動(dòng)趨勢(shì),從宏觀層面模擬分析綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響效果。
2 綠電交易市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的耦合機(jī)制
2. 1 綠電交易機(jī)制分析
綠電產(chǎn)品是指符合國(guó)家有關(guān)政策要求的風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電量。市場(chǎng)初期,主要指風(fēng)電和光伏發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電量,根據(jù)國(guó)家有關(guān)要求可逐步擴(kuò)大至符合條件的其他電源上網(wǎng)電量。綠電交易是指以綠電產(chǎn)品為標(biāo)的物的電力中長(zhǎng)期交易,交易電力同時(shí)提供國(guó)家規(guī)定的可再生能源綠色電力證書(shū)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)綠證),用以滿(mǎn)足發(fā)電企業(yè)、售電公司、電力用戶(hù)等市場(chǎng)主體出售、購(gòu)買(mǎi)綠電產(chǎn)品的需求。其中,綠證是國(guó)家對(duì)發(fā)電企業(yè)每兆瓦時(shí)可再生能源上網(wǎng)電量頒發(fā)的具有唯一代碼標(biāo)識(shí)的電子憑證,作為綠電環(huán)境價(jià)值的唯一憑證。根據(jù)北京電力交易中心于2023年8月印發(fā)的《北京電力交易中心綠色電力交易實(shí)施細(xì)則(修訂稿)》[59],繪制綠電交易機(jī)制框架圖,如圖1所示。
自2021年起,新備案的集中式光伏電站、新核準(zhǔn)陸上風(fēng)電等項(xiàng)目不再進(jìn)行補(bǔ)貼[60],自2022年起,新增海上風(fēng)電和光熱項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍[61]。這說(shuō)明新能源發(fā)電已初步具備與火電平價(jià)上網(wǎng)的能力,其市場(chǎng)化程度進(jìn)一步提高。因此,對(duì)綠電交易參與電力市場(chǎng)開(kāi)展研究有助于建立健全新能源電力市場(chǎng)交易機(jī)制、實(shí)現(xiàn)綠電供需有效對(duì)接和發(fā)揮市場(chǎng)資源配置作用,對(duì)促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[62]。
2. 2 綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的作用分析
研究綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響,需要厘清綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)之間的耦合關(guān)系。圖2展示了綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)基本交易框架,發(fā)電企業(yè)包括綠電廠商和傳統(tǒng)能源發(fā)電廠商,其中綠電廠商包括風(fēng)電、光伏新能源企業(yè)。從時(shí)間尺度上將電力市場(chǎng)分為中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng),綠電以“電證捆綁”的方式參與電力中長(zhǎng)期交易。綠電交易鼓勵(lì)電力用戶(hù)通過(guò)直接交易方式向綠電廠商購(gòu)買(mǎi)綠電,如無(wú)法滿(mǎn)足綠電消費(fèi)需求,電力用戶(hù)可向電網(wǎng)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)其保障收購(gòu)的綠電產(chǎn)品。同樣,電力用戶(hù)也可以直接在電力市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)火電,也可通過(guò)電網(wǎng)代購(gòu)的方式購(gòu)買(mǎi)火電。在綠電發(fā)展的過(guò)程中,需要火電提供支持,平衡綠電產(chǎn)生的系統(tǒng)偏差。電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)為參與電力交易的電力用戶(hù)提供公平的報(bào)裝、計(jì)量、抄表、結(jié)算、收費(fèi)等供電服務(wù),并匯總電力用戶(hù)需求,購(gòu)買(mǎi)電力產(chǎn)品,在電力交易平臺(tái)登記電力用戶(hù)對(duì)電力產(chǎn)品的電量、電價(jià)等需求信息。
3 綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)主體行為決策影響的非合作博弈模型
考慮經(jīng)濟(jì)性、清潔性和穩(wěn)定性,以系統(tǒng)利潤(rùn)最優(yōu)為目標(biāo),以電力市場(chǎng)供需平衡、出力功率、發(fā)電成本函數(shù)等為約束條件構(gòu)建電力市場(chǎng)發(fā)電企業(yè)(包括火電和綠電廠商)、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶(hù)最優(yōu)利潤(rùn)模型,從微觀層面分析綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)各主體行為決策的影響。針對(duì)“源-網(wǎng)-荷”側(cè)最優(yōu)利潤(rùn)評(píng)估過(guò)程見(jiàn)圖3。
對(duì)于“源”側(cè),對(duì)發(fā)電主體的固定成本、發(fā)電成本進(jìn)行測(cè)算,考慮“雙碳”目標(biāo)約束,測(cè)算機(jī)組靈活性改造成本、燃料改造成本、棄風(fēng)棄光成本等指標(biāo)。明確發(fā)電政策收益、上網(wǎng)電價(jià)收益和其他售電收益,通過(guò)分析成本與收益的關(guān)系,計(jì)算出京津冀地區(qū)發(fā)電主體的最優(yōu)利潤(rùn),并分析不同綠電占比對(duì)發(fā)電商最優(yōu)利潤(rùn)的影響。
對(duì)于“網(wǎng)”側(cè),收集和歸納電網(wǎng)側(cè)在“雙碳”目標(biāo)約束下的成本和收益因素,結(jié)合京津冀地區(qū)發(fā)展需求對(duì)成本和收益因素進(jìn)行精細(xì)化處理,根據(jù)歸納的輸配電、網(wǎng)損等方面的收益和成本指標(biāo)來(lái)測(cè)算電網(wǎng)企業(yè)的最優(yōu)利潤(rùn),并分析不同綠電占比對(duì)電網(wǎng)企業(yè)最優(yōu)利潤(rùn)的影響。
對(duì)于“荷”側(cè),歸納整理新型電力系統(tǒng)用戶(hù)的成本和收益因素,考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境約束、政策扶持等因素,以用電主體利潤(rùn)最大為目標(biāo),測(cè)算用戶(hù)的用電成本和需求響應(yīng)收益,并分析不同綠電占比對(duì)電力用戶(hù)購(gòu)電成本的影響。
3. 1 發(fā)電企業(yè)
4 綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)影響效果的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
在分析綠電交易對(duì)各市場(chǎng)主體效益影響的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探究綠電市場(chǎng)對(duì)電力市場(chǎng)的影響。需要說(shuō)明的是,第3部分根據(jù)綠電廠商、火電廠商、電網(wǎng)企業(yè)和電力用戶(hù)在電力市場(chǎng)中的成本和收益函數(shù)關(guān)系,構(gòu)建了非合作博弈模型,本部分則基于該模型,借助系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)各市場(chǎng)主體的相互作用關(guān)系進(jìn)一步擴(kuò)展和延伸。
系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型是在特定環(huán)境下完成的,需要系統(tǒng)界定和假設(shè)條件。
系統(tǒng)界定:通過(guò)研究綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的作用機(jī)理,確定該系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型由綠電廠商子系統(tǒng)和火電廠商子系統(tǒng)構(gòu)成。
假設(shè)條件:電力市場(chǎng)發(fā)電商包括火電和綠電廠商,綠電廠商進(jìn)行風(fēng)力和光伏發(fā)電,火電廠商根據(jù)綠電發(fā)電占比調(diào)整其發(fā)電量。
4. 1 因果關(guān)系模型
根據(jù)綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的相互作用關(guān)系,構(gòu)建火電廠商子模塊和綠電廠商子模塊的因果關(guān)系見(jiàn)圖4。
4. 2 存量流量模型
在因果關(guān)系模型基礎(chǔ)上繪制綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)交互的存量流量模型見(jiàn)圖5。圖5將綠電廠商、火電廠商、電網(wǎng)企業(yè)和電力用戶(hù)之間的關(guān)系可視化,并用不同顏色表示各市場(chǎng)主體,以方便識(shí)別非合作博弈模型在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型中的應(yīng)用。例如,圖5中綠電廠商的利潤(rùn)空間和銷(xiāo)售電價(jià)是綠電上網(wǎng)電價(jià)的延續(xù),火電廠商的利潤(rùn)空間和銷(xiāo)售電價(jià)是火電上網(wǎng)電價(jià)的延續(xù)。通過(guò)采用不同符號(hào)來(lái)表示不同類(lèi)型變量,不同類(lèi)型箭頭代表不同的函數(shù)關(guān)系。模型中變量分為四類(lèi):狀態(tài)變量、速率變量、輔助變量和常量。
5 算例分析
5. 1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)定
本研究以京津冀地區(qū)為例,火力發(fā)電量、風(fēng)電和光伏發(fā)電量、裝機(jī)容量等數(shù)據(jù)來(lái)自2022年《中國(guó)電力統(tǒng)計(jì)年鑒》、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家能源局、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)等,發(fā)電機(jī)組的成本系數(shù)見(jiàn)表1,發(fā)電檢修成本標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2,系統(tǒng)仿真模型初始值的設(shè)定見(jiàn)表3,系統(tǒng)仿真計(jì)算流程圖見(jiàn)圖6。
5. 2 主體行為決策的影響分析
(1)發(fā)電廠商和電網(wǎng)企業(yè)決策分析。綠電發(fā)電比例對(duì)發(fā)電廠商和電網(wǎng)企業(yè)最優(yōu)利潤(rùn)的影響見(jiàn)圖7。整體來(lái)看,隨著綠電發(fā)電比例增加,火電廠商最優(yōu)利潤(rùn)呈下降趨勢(shì),而綠電廠商和電網(wǎng)企業(yè)最優(yōu)利潤(rùn)呈上升趨勢(shì)。具體來(lái)看,受煤電價(jià)格上浮帶動(dòng)影響,綠電環(huán)境價(jià)值不斷提高,增加了綠電廠商收益。當(dāng)綠電占比超過(guò)63%時(shí),綠電廠商利潤(rùn)大于火電廠商利潤(rùn)。電網(wǎng)企業(yè)收益主要是來(lái)源于輸配電,其利潤(rùn)隨綠電發(fā)電比例的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。隨著綠電占比增加,電網(wǎng)企業(yè)發(fā)揮著優(yōu)化能源資源配置的樞紐平臺(tái)作用,保障綠電上網(wǎng)的同時(shí),也為電力用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)綠電提供便捷可行的途徑,有效滿(mǎn)足用戶(hù)綠電消費(fèi)需求,擴(kuò)大綠電交易規(guī)模。
(2)電力用戶(hù)決策分析。電力用戶(hù)的購(gòu)電成本隨綠電發(fā)電比例變化的趨勢(shì)見(jiàn)圖8,假設(shè)電力用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)綠電的意愿分別為0. 4、0. 5、0. 6。隨著綠電發(fā)電比例的增加,電力用戶(hù)不管持何種購(gòu)買(mǎi)意愿,其購(gòu)電成本均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。具體而言,電力用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)綠電的意愿越強(qiáng),其購(gòu)電成本越小。一方面可能是在電網(wǎng)保供能力許可的范圍內(nèi),實(shí)施需求側(cè)管理對(duì)消費(fèi)綠電比例較高的用戶(hù)優(yōu)先保障,避免了需求響應(yīng)收益受損;另一方面,隨著綠電裝機(jī)和發(fā)電量的增加,為鼓勵(lì)更多電力用戶(hù)消納綠電以促進(jìn)碳減排,會(huì)降低綠電電價(jià),進(jìn)而降低電力用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)綠電成本。
綜上所述,隨著綠電發(fā)電比例上升,綠電廠商和電網(wǎng)企業(yè)利潤(rùn)均呈上升趨勢(shì),火電廠商利潤(rùn)和電力用戶(hù)購(gòu)電成本呈下降趨勢(shì)。因此,對(duì)電源側(cè)而言,綠電通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入電力市場(chǎng),促進(jìn)綠電廠商優(yōu)化電源裝機(jī)容量,擴(kuò)大綠電裝機(jī)比例,提高風(fēng)電和光伏的利用效率,在綠電發(fā)展的過(guò)程中火電起到調(diào)峰調(diào)頻作用,以保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)電網(wǎng)側(cè)而言,綠電交易離不開(kāi)電網(wǎng)傳輸。根據(jù)供需理論,隨著綠電需求和上網(wǎng)電量的增加,電網(wǎng)公司從中獲得的輸配電收益空間增大。對(duì)電力用戶(hù)而言,綠電交易市場(chǎng)通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,形成分時(shí)用戶(hù)電價(jià),引導(dǎo)用戶(hù)高峰時(shí)少用電,低谷時(shí)多用電,提高供電效率,優(yōu)化用電方式,從而在完成同樣用電功能的情況下提高負(fù)荷率,降低供用電成本,達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。
5. 3 影響效果的模擬仿真分析
全國(guó)綠電交易在2021年啟動(dòng),因此模型的初始化參數(shù)設(shè)定以2021年1月為基期,至2030年12月,時(shí)間步長(zhǎng)為1個(gè)月,時(shí)間跨度為120個(gè)月??紤]到京津冀地區(qū)用電需求大于供給時(shí),會(huì)通過(guò)跨省跨區(qū)向外購(gòu)入電力。因此設(shè)置兩種情景:情景一是不考慮外購(gòu)電力,情景二是考慮外購(gòu)電力。外購(gòu)電量的大小用總用電量與總發(fā)電量之差來(lái)表示,模擬兩種情景下電價(jià)、裝機(jī)容量、發(fā)電量等指標(biāo)的波動(dòng)情況。
5. 3. 1 情景一:未考慮外購(gòu)電力
本部分假設(shè)京津冀地區(qū)不向外購(gòu)買(mǎi)電力,僅考慮京津冀內(nèi)部的電力輸送,分析火電和綠電上網(wǎng)電價(jià)、在建裝機(jī)容量和發(fā)電量的波動(dòng)情況。
(1)火電和綠電上網(wǎng)電價(jià)變化趨勢(shì)分析?;痣姾途G電上網(wǎng)電價(jià)變化情況見(jiàn)圖9,二者呈先下降后上升趨勢(shì)。2021年1月—2025年6月綠電上網(wǎng)電價(jià)低于火電上網(wǎng)電價(jià),未能體現(xiàn)綠電的環(huán)境價(jià)值,仍缺乏清晰的綠電權(quán)益流轉(zhuǎn)認(rèn)定和核銷(xiāo)機(jī)制。隨著消納責(zé)任權(quán)重增加,電力用戶(hù)對(duì)綠電的需求量增大,根據(jù)市場(chǎng)供需決定價(jià)格的理論,2025年7月—2027年8月綠電上網(wǎng)電價(jià)高于火電上網(wǎng)電價(jià)。同時(shí),綠電廠商會(huì)加大綠電資本投入,提高綠電裝機(jī)容量和發(fā)電量以滿(mǎn)足綠電市場(chǎng)需求。隨著綠電供給的增加,在2027年9月—2030年12月呈現(xiàn)綠電上網(wǎng)電價(jià)小于火電的趨勢(shì),從而吸引更多電力用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)綠電,自上而下地推動(dòng)碳減排。
(2)火電和綠電廠商在建裝機(jī)容量、發(fā)電量變化趨勢(shì)分析?;痣姾途G電廠商在建裝機(jī)容量、發(fā)電量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖10(a)和10(b)。圖10(a)顯示2021—2030年火電在建裝機(jī)容量呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢(shì),綠電在建裝機(jī)容量一直呈上升趨勢(shì)。自2022年起,中國(guó)全面停止新能源發(fā)電補(bǔ)貼,綠電廠商在建裝機(jī)費(fèi)用全部由個(gè)人承擔(dān),使其在建裝機(jī)增速略微下降,但仍大于火電在建裝機(jī)增速?;痣姾途G電廠商發(fā)電量受其各自發(fā)電裝機(jī)容量影響,從圖10(b)中可以看出火電發(fā)電量呈緩慢上升趨勢(shì),但小于綠電發(fā)電量的上升速度,在2026年1月—2030年12月綠電發(fā)電量超過(guò)火電發(fā)電量。隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn),火力發(fā)電占比會(huì)逐漸降低。然而,風(fēng)電和光伏出力具有波動(dòng)性、不穩(wěn)定性等特征,需要火電提供輔助服務(wù)以保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
(3)電源結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)分析。2021—2030年電源結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖11,火電和綠電上網(wǎng)電量呈遞增趨勢(shì),從2026年10月開(kāi)始,綠電上網(wǎng)電量高于火電上網(wǎng)電量,且二者上網(wǎng)電量的差距逐漸增大。綠電上網(wǎng)電量占比從2021年的28. 64% 上升到2030 年的63. 44%。由此可見(jiàn),“雙碳”背景下電源結(jié)構(gòu)正在不斷變化,全社會(huì)用能增量將主要由綠電承擔(dān),火電的角色定位由基核電源加速向調(diào)峰電源轉(zhuǎn)變。隨著京津冀地區(qū)綠電市場(chǎng)機(jī)制逐步優(yōu)化完善,各類(lèi)示范性綠電交易陸續(xù)開(kāi)展,拓寬了京津冀地區(qū)電力用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)綠電的渠道,能夠滿(mǎn)足企業(yè)清潔用能需求,促進(jìn)京津冀地區(qū)綠電與火電協(xié)同發(fā)展、能源清潔低碳轉(zhuǎn)型。
5. 3. 2 情景二:考慮外購(gòu)電力
本部分考慮京津冀地區(qū)通過(guò)跨省跨區(qū)向外購(gòu)買(mǎi)電力,進(jìn)一步分析考慮外購(gòu)電力情景下火電和綠電上網(wǎng)電價(jià)、在建裝機(jī)容量和發(fā)電量的變動(dòng)情況。
(1)火電和綠電上網(wǎng)電價(jià)變化趨勢(shì)分析。火電和綠電上網(wǎng)電價(jià)的變化情況見(jiàn)圖12,二者變化趨勢(shì)與不考慮外購(gòu)電力情景相比,具有明顯差異。具體來(lái)看,在2021年1月—2024年2月,火電上網(wǎng)電價(jià)高于綠電上網(wǎng)電價(jià),二者的電價(jià)差距范圍在0~0. 045元(/ kW·h);2024年3月—2030年12月,綠電上網(wǎng)電價(jià)超過(guò)火電上網(wǎng)電價(jià),且二者的電價(jià)差距逐漸增加。但與情景一相比,2021—2030年火電和綠電上網(wǎng)電價(jià)均下降,火電上網(wǎng)電價(jià)下降幅度大于綠電,且二者下降幅度的差距逐漸增大。一方面,跨省區(qū)輸配電成本高,提高了外購(gòu)電力價(jià)格,為降低用戶(hù)購(gòu)電成本,京津冀地區(qū)會(huì)降低綠電和火電上網(wǎng)電價(jià)來(lái)平衡用戶(hù)外購(gòu)電需求;另一方面,京津冀地區(qū)在清潔低碳、安全高效的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過(guò)程中,外購(gòu)電力以綠電為主,降低了火電需求,使得火電上網(wǎng)電價(jià)下降的幅度更大。
(2)火電、綠電廠商在建裝機(jī)容量和發(fā)電量變化趨勢(shì)分析。火電和綠電廠商在建裝機(jī)容量和發(fā)電量變化情況分別見(jiàn)圖13(a)和13(b)。整體來(lái)看,火電和綠電廠商在建裝機(jī)容量、發(fā)電量的變化趨勢(shì)與不考慮外購(gòu)電力情景的變化趨勢(shì)較為一致。與情景一相比,火電和綠電的在建裝機(jī)容量、發(fā)電量的變動(dòng)情況呈先上升后下降,在后期火電下降的幅度大于綠電。具體來(lái)看,2021年1月—2023年5月,火電在建裝機(jī)容量變動(dòng)情況呈先上升后下降且為正值,2023年6月—2030年12月其變動(dòng)情況降為負(fù)值,說(shuō)明從此時(shí)開(kāi)始引入外購(gòu)電力,對(duì)本地火電在建裝機(jī)容量產(chǎn)生消極影響;2021年1月—2025年4月火力發(fā)電量變動(dòng)情況呈先上升后下降趨勢(shì)且為正值,2025年5月開(kāi)始其變動(dòng)情況降為負(fù)值,說(shuō)明從此時(shí)開(kāi)始引入外購(gòu)電力,對(duì)本地火電發(fā)電量產(chǎn)生消極影響。2021年1月—2025年7月,綠電在建裝機(jī)容量變動(dòng)情況呈先上升后下降趨勢(shì),2025年8月—2030年12月其變動(dòng)情況降為負(fù)值;2021年1月—2029年4月,綠電發(fā)電量變動(dòng)情況呈先上升后下降趨勢(shì),2029年5月—2030年12月其變動(dòng)情況降為負(fù)值,但其負(fù)值相對(duì)較小,對(duì)本地綠電發(fā)電量的負(fù)面影響較弱。
考慮外購(gòu)電力情景下,2025年10月以后綠電發(fā)電量超過(guò)火力發(fā)電量,不考慮外購(gòu)電力情景下,2026年以后綠電發(fā)電量超過(guò)火力發(fā)電量。引入外購(gòu)電力,火電在建裝機(jī)容量和發(fā)電量的下降幅度大于綠電,使得綠電發(fā)電量提前兩個(gè)月超過(guò)火力發(fā)電量。究其原因可知,與情景一相比,引入外購(gòu)電力之后,火力發(fā)電量變動(dòng)情況降為負(fù)的時(shí)間比綠電早了將近4年時(shí)間,2024年5月—2030年12月引入外購(gòu)電力給火電帶來(lái)負(fù)面影響,本地火電需求降低,進(jìn)而縮減火力發(fā)電規(guī)模,降低火電利用小時(shí)數(shù),火力發(fā)電商利潤(rùn)空間減少,使得火電在建裝機(jī)容量降低;火力發(fā)電量除受其在建裝機(jī)容量影響,還受輔助服務(wù)影響,因提供輔助服務(wù)的火力發(fā)電量減少,導(dǎo)致火力發(fā)電量下降。
(3)外購(gòu)電力的敏感性分析。假設(shè)設(shè)定2021—2030年外購(gòu)電力的年均增長(zhǎng)率分別為-10%、-5%、0、5%、10%,進(jìn)行外購(gòu)電力的敏感度分析,具體分析外購(gòu)電力的變化對(duì)綠電和火電上網(wǎng)電價(jià)、在建裝機(jī)容量、發(fā)電量的影響,結(jié)果見(jiàn)圖14。
當(dāng)外購(gòu)電力的年均增長(zhǎng)率為負(fù)時(shí),即減少外購(gòu)電力,火電在建裝機(jī)容量(紅色線(xiàn))、火電發(fā)電量(橙色線(xiàn))和火電上網(wǎng)價(jià)格(紫色線(xiàn))的敏感度系數(shù)為負(fù),外購(gòu)電力負(fù)增長(zhǎng)率越靠近0時(shí),其敏感度系數(shù)的絕對(duì)值越小,可見(jiàn)外購(gòu)電力對(duì)京津冀地區(qū)火電產(chǎn)生負(fù)面影響,但減少外購(gòu)電力,其對(duì)火電的負(fù)面影響會(huì)減弱。外購(gòu)電力減少,京津冀將增加本地區(qū)的發(fā)電量以滿(mǎn)足用電需求。由于風(fēng)電、光伏發(fā)電存在間歇性、波動(dòng)性等特征,火力發(fā)電商會(huì)增加火電利用小時(shí)數(shù)以保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。綠電在建裝機(jī)容量(黑色線(xiàn))的敏感度系數(shù)為負(fù),但其值幾乎接近于0,天津、河北地區(qū)擁有豐富的風(fēng)電、太陽(yáng)能資源,綠電發(fā)電潛力較大,受外購(gòu)電力的影響較弱。而綠電發(fā)電量(藍(lán)色線(xiàn))的敏感系數(shù)為正,綠電上網(wǎng)價(jià)格(綠色線(xiàn))的敏感系數(shù)為負(fù),可見(jiàn)減少外購(gòu)電力會(huì)增加京津冀地區(qū)的綠電發(fā)電量,降低綠電上網(wǎng)價(jià)格,進(jìn)而促進(jìn)京津冀地區(qū)綠電發(fā)展。具體分析,當(dāng)外購(gòu)電力的負(fù)增長(zhǎng)率為5%~10%時(shí),火電和綠電在建裝機(jī)容量、發(fā)電量和上網(wǎng)價(jià)格的敏感度系數(shù)絕對(duì)值平穩(wěn)降低,其中綠電在建裝機(jī)容量和發(fā)電量的敏感度系數(shù)接近于0,綠電上網(wǎng)價(jià)格的敏感度系數(shù)保持不變,說(shuō)明外購(gòu)電力負(fù)增長(zhǎng)率越大,綠電和火電受到的影響越弱。
當(dāng)外購(gòu)電力的年均增長(zhǎng)率為正時(shí),即增加外購(gòu)電力,火電在建裝機(jī)容量、發(fā)電量和上網(wǎng)電價(jià)的敏感度系數(shù)為負(fù),且即隨著外購(gòu)電力的增加,敏感度系數(shù)的絕對(duì)值越大,再次說(shuō)明了外購(gòu)電力對(duì)火電產(chǎn)生消極影響,與已有研究結(jié)論相符[6]。綠電在建裝機(jī)容量、綠電發(fā)電量的敏感度系數(shù)為正,可知增加外購(gòu)電力促進(jìn)綠電發(fā)展,可能的原因是京津冀地區(qū)不斷放開(kāi)新能源市場(chǎng),充分利用自身的可再生能源資源,為更多電力用戶(hù)提供綠電需求;綠電上網(wǎng)價(jià)格的敏感度系數(shù)依然為負(fù),說(shuō)明增加外購(gòu)電力,綠電價(jià)格降低,并引致電力用戶(hù)購(gòu)電成本下降,從而促進(jìn)綠電消納,這一結(jié)果與已有研究結(jié)論保持一致[6]。具體分析,當(dāng)外購(gòu)電力增長(zhǎng)率為0~5%時(shí),綠電上網(wǎng)價(jià)格、在建裝機(jī)容量和發(fā)電量的敏感度系數(shù)表現(xiàn)平穩(wěn),火電上網(wǎng)價(jià)格和在建裝機(jī)容量的敏感度系數(shù)絕對(duì)值上升幅度較大,而火電發(fā)電量的敏感度系數(shù)表現(xiàn)平穩(wěn)。增加外購(gòu)電力會(huì)縮小京津冀火電裝機(jī)規(guī)模,以實(shí)現(xiàn)碳排放“雙控”目標(biāo)。當(dāng)外購(gòu)電力增長(zhǎng)率為5%~10%時(shí),綠電上網(wǎng)價(jià)格、在建裝機(jī)容量和發(fā)電量的敏感度系數(shù)表現(xiàn)平穩(wěn),火電發(fā)電量的敏感度系數(shù)表現(xiàn)平穩(wěn);與外購(gòu)電力增長(zhǎng)率為0~5%相比,火電上網(wǎng)價(jià)格和在建裝機(jī)容量的敏感度系數(shù)絕對(duì)值上升幅度變緩,說(shuō)明增加外購(gòu)電力依然會(huì)抑制火電發(fā)展,但抑制作用會(huì)減弱,可能的原因是在“雙碳”目標(biāo)下,外購(gòu)電力會(huì)激發(fā)火電發(fā)電商發(fā)電結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
6 結(jié)論與政策建議
充分考慮綠電交易市場(chǎng)與電力市場(chǎng)的耦合機(jī)制,探究綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響對(duì)新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有重要的實(shí)際意義。在分析綠電交易機(jī)制、綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)耦合機(jī)制的基礎(chǔ)上,構(gòu)建非合作博弈模型,以京津冀地區(qū)為例,分析“源-網(wǎng)-荷”側(cè)市場(chǎng)主體行為決策,并設(shè)置不考慮和考慮外購(gòu)電力兩種情景,借助系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型仿真分析2021—2030年綠色電力交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響效果和外購(gòu)電力對(duì)綠電和火電發(fā)展的影響,通過(guò)算例分析,得出以下結(jié)論。
(1)綠電發(fā)電占比影響市場(chǎng)主體的行為決策。隨著綠電發(fā)電占比增加,火電廠商利潤(rùn)降低而綠電廠商利潤(rùn)增加,當(dāng)綠電占比超過(guò)63%時(shí),綠電廠商利潤(rùn)大于火電廠商利潤(rùn);電網(wǎng)收益主要來(lái)自輸配電,當(dāng)綠電供需增加時(shí),電網(wǎng)利潤(rùn)增加;電力用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)綠電意愿越大,其購(gòu)電成本則越小,在一定程度上激勵(lì)電力用戶(hù)優(yōu)先消納綠電。
(2)不考慮外購(gòu)電力情景下,綠電和火電上網(wǎng)電價(jià)呈先下降后上升趨勢(shì),且在2021年1月—2025年6月綠電上網(wǎng)電價(jià)小于火電上網(wǎng)電價(jià)。隨著綠電需求增加,在2025年7月—2027年8月綠電上網(wǎng)電價(jià)呈上升趨勢(shì)且高于火電上網(wǎng)電價(jià),而在2027年9月—2030年12月綠電上網(wǎng)電價(jià)小于火電。綠電在建裝機(jī)容量不斷增加,由于火電在輔助服務(wù)方面發(fā)揮重要作用,火電在建裝機(jī)容量呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì),但上升幅度小于綠電。2026年10月—2030年12月綠電上網(wǎng)電量超過(guò)火電上網(wǎng)電量,且二者上網(wǎng)電量的差距逐漸拉大,2030年綠電上網(wǎng)電量占比預(yù)計(jì)達(dá)到63. 44%。
(3)考慮外購(gòu)電力情景下,引入外購(gòu)電力降低當(dāng)?shù)鼐G電和火電的上網(wǎng)電價(jià)。在2021年1月—2024年4月,引入外購(gòu)電力給火電發(fā)電量帶來(lái)積極影響,火力發(fā)電量增加,而2024年5月—2030年12月火力發(fā)電量出現(xiàn)下降。2021年1月—2029年4月,引入外購(gòu)電力給綠電發(fā)電量帶來(lái)積極影響,綠電發(fā)電量增加,而2029年5月—2030年12月綠電發(fā)電量略微下降。通過(guò)對(duì)外購(gòu)電力敏感性分析發(fā)現(xiàn)增加外購(gòu)電力,對(duì)火電的抑制作用減弱,同時(shí)會(huì)促進(jìn)綠電發(fā)展,綠電廠商通過(guò)采取增加綠電裝機(jī)容量、降低綠電價(jià)格等措施增強(qiáng)本地綠電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
本研究構(gòu)建的“源-網(wǎng)-荷”側(cè)非合作博弈模型,以及嵌入博弈模型的綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型具有創(chuàng)新性,為后續(xù)相關(guān)研究提供理論參考價(jià)值。研究綠電交易對(duì)電力市場(chǎng)的影響有助于協(xié)調(diào)中國(guó)綠電市場(chǎng)與電力市場(chǎng)發(fā)展、加快電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,具有實(shí)踐價(jià)值。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程,需要加強(qiáng)電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)、多要素的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。結(jié)合本研究結(jié)論,可從火電和綠電廠商的角色定位、火電價(jià)格制定方式和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)加以?xún)?yōu)化。因此,結(jié)合“雙碳”目標(biāo),提出綠電交易參與電力市場(chǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的政策建議如下。
(1)加快電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,促進(jìn)綠電和火電在電力市場(chǎng)中的角色轉(zhuǎn)變。在促進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程中,電源結(jié)構(gòu)逐步調(diào)整,可再生能源發(fā)電量不斷增加。為彌補(bǔ)可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性等缺陷,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電,火力發(fā)電商從向電力用戶(hù)提供電能量逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橄螂娏ο到y(tǒng)提供靈活性電力資源。因此,結(jié)合本研究結(jié)果,建議綠電和火電廠商重新定位各自在電力市場(chǎng)中的功能,火電廠商根據(jù)綠電在建裝機(jī)容量、發(fā)電量的變化趨勢(shì),利用其自身存量裝機(jī)容量高的優(yōu)勢(shì),開(kāi)展調(diào)峰輔助服務(wù)工作,以更好地為電力用戶(hù)提供電力保障,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率,適應(yīng)中國(guó)低碳轉(zhuǎn)型新趨勢(shì)。
(2)調(diào)整火電定價(jià)模式,促進(jìn)電力價(jià)值多維化。當(dāng)電力系統(tǒng)中綠電占比較高時(shí),常規(guī)火電機(jī)組需要進(jìn)行深度調(diào)峰,以滿(mǎn)足系統(tǒng)功率實(shí)時(shí)平衡,這樣不利于火電機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,建議火電采取“容量電價(jià)+電量電價(jià)”兩部制動(dòng)態(tài)電價(jià)制定措施,即根據(jù)電力供需情況、深度調(diào)峰損失程度等,動(dòng)態(tài)調(diào)整容量電價(jià),以彌補(bǔ)火電機(jī)組深調(diào)成本。這也與本研究結(jié)果一致,即在電力市場(chǎng)發(fā)展后期,火電上網(wǎng)價(jià)格高于綠電上網(wǎng)價(jià)格。一方面,能夠充分體現(xiàn)火電的電能量?jī)r(jià)值、調(diào)節(jié)性?xún)r(jià)值等,提高火電提供輔助服務(wù)的積極性;另一方面,綠電價(jià)格也在逐漸上升,能夠在電力市場(chǎng)中充分體現(xiàn)電能量?jī)r(jià)值和環(huán)境價(jià)值,實(shí)現(xiàn)電力價(jià)值的多維化。
(3)推動(dòng)跨省跨區(qū)綠電交易,加快構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)。受可再生能源消納責(zé)任權(quán)重影響,部分送端地區(qū)存在“惜電”現(xiàn)象,一定程度上阻礙了跨省跨區(qū)綠電交易發(fā)展步伐。根據(jù)本研究結(jié)果可知,外購(gòu)電力能夠降低本地綠電上網(wǎng)電價(jià),進(jìn)而降低電力用戶(hù)銷(xiāo)售電價(jià);同時(shí)火電上網(wǎng)電價(jià)也會(huì)下降,為綠電提供輔助服務(wù)的成本降低,從而促進(jìn)本地綠電交易市場(chǎng)發(fā)展。因此,建議合理制定各地區(qū)的可再生能源消納責(zé)任權(quán)重,同時(shí)建議各地將年度可再生能源消納責(zé)任權(quán)重分解到月或日,安排好本地可再生能源消納目標(biāo)和外送綠電占比;建議可再生能源富集地區(qū)在滿(mǎn)足自身消納權(quán)重的基礎(chǔ)上加大新能源跨省跨區(qū)外送力度,通過(guò)合理制定綠電外送價(jià)格、發(fā)揮電網(wǎng)調(diào)配作用以推動(dòng)電力系統(tǒng)向源荷互動(dòng)轉(zhuǎn)變,從而增強(qiáng)跨省跨區(qū)綠電交易市場(chǎng)的活躍度以促進(jìn)綠電消納,助力全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)。
(責(zé)任編輯:王愛(ài)萍)