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文檔簡介

〃雙碳〃下的電力行業市場分析

一、源:風光穩定不足問題漸顯,火電退出或不可操之過急

(-)火電投資增速放緩,基荷電源重要性彰顯

低碳轉型疊加產能過剩,“十三五”期間傳統火電投資顯著下滑。

2014-2015年常規火電項目審批權逐步從國家能源局、國家發改委及

國家環保部陸續下發至各省級機構,火電項目獲得批復數量大幅提升。

隨著大批燃煤電廠獲準開工,“十三五”開局火電產能逐漸過剩。同時

在能耗雙控、風光平價上網和雙碳目標等政策因素的影響下,“十三

五”風光發展較快,火電建設的重要性似乎有所“淡化”,火電投資增速

相對停滯。燃煤電廠的建設周期一般為2年,“十三五”期間火電行業

投資疲軟導致近年來火電裝機增速不斷下滑。2022年,我國各類電

源新增裝機量為1.86億千瓦,其中火電新增裝機僅占比18.8%;2022

年各類電源裝機同比增速為8%,全社會電力消費量同比增速為4%,

而火電裝機同比增速僅為3%,火電在整體電源結構占比不斷下滑,

對社會用電需求的支撐作用亦有所減弱。

然而,近年迎峰度夏限電事件或昭示火電在電力系統的地位不可或缺。

火電具有穩定可靠的優勢,是電力保供的重要“壓艙石”。近些年來火

電裝機增速低于全社會用電增速,風光在電源結構中占比不斷提升。

然而風光出力波動性較大,難以提供足夠的可控電量,在用電負荷大

幅提升的情況下,火電投資乏力的問題逐步顯現。2021-2022年迎峰

度夏期間,受高溫、降水量不足等因素影響,我國多地出現了缺電現

象。尤其在2022年,高溫疊加四川來水偏枯,迎峰度夏期間水電出

力不足,火電需求大幅提升,多地啟動有序用電措施。值得一提的是,

2022年迎峰度夏期間,統調電廠的煤炭庫存均位于20天以上,或說

明在用電負荷大幅提升、水風光等可控性較差的電源出力不濟的情況

下,2022年限電更多受火電出力能力的制約。限電事件頻發或彰顯

火電在電力系統中的重要地位,能源結構轉型的同時,基荷電源的合

理規劃仍不可忽視。

圖表22006-2022年各類電源新增裝機量

25,000

萬千瓦

20.000-

15.000-

■火電■水電?核電風電太陽能發電

火電保供角色被重新審視,建設投資再次升溫。近兩年,火電在電力

保供中的作用被重新加以重視。2021下半年以來,火電基木建設投

資增速再次回升。同年12月,中央經濟工作會議指出,“實現碳達峰

碳中和是推動高質量發展的內在要求,要堅定不移推進,但不可能畢

其功于一役?傳統能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基

礎上”。2022年迎峰度夏期間再度上演限電事件后,9月國家發改委

提出2022-2023年火電將新開工1.65億二瓦,進一步凸顯了火電在

電力體系的重要地位及國家保障電力安全穩定供應的決心。

火電機組有一定建設周期,當前利用小時數仍在相對高位。火電機組

平均建設周期約為2年,2021年初火電建設投資增速回升帶來的裝

機增量目前已有所兌現。然而,我們觀察到當前火電發電設備平均利

用小時數仍位于相對高位。我們認為,火電利用小時數高企可能與上

半年水電出力不濟有關,同時防疫政策優化帶動全社會用電需求提升

(2023上半年全社會用電量同比增速達5%)或亦有催化。

當前厄爾尼諾形成概率較大,或致未來幾年出現高溫風險。據世界氣

象組織預測,今年5-7月全球有60%的概率出現厄爾尼諾現象,6-8

月這一比例將增加至70%,7-9月將增加至80%。而厄爾尼諾現象

是東太平洋海水每隔數年就會異常升溫的現象,或將會推動全球氣溫

提升。此外,厄爾尼諾現象對全球氣溫的影響通常在其出現后一年內

最為明顯,即未來一年氣溫或有較大概率高于往年。若出現高溫極端

天氣,考慮到水風光等新能源出力可控性較差,電力供需或仍有偏緊

風險。

(二)兼具保供及調峰雙重作用,靈活性改造或為火電當前發展方向

火電是當前電網調峰重要手段,靈活性較低造成其調峰能力掣時.由

于“富煤貧油少氣”的資源特點,長期以來火電作為基荷電源支撐我國

電力系統正常運轉。當前儲能技術尚未完善,儲能成本仍有較大下降

空間,面對風光裝機的飛速發展,火電將是電力系統調節的主要手段。

我國火電機組雖具有容量大的優勢,但調節范圍有限且啟動時間長,

靈活性較低或形成新能源消納的掣肘。根據中國電力圓桌課題組研究

數據,以深度調峰為例,我國純凝氣式機組最小穩定出力通常為額定

功率的50%,熱電聯產機組供熱工況下僅為額定功率的80%;而國

際先進機組最小穩定出力可達到額定功率的20%,熱電聯產機組供

熱工況下可達到額定功率的40%o

圖表9我國柒電機組調節能力和國際先進機組對比

靈活性參數單位我國煤電巳建機蛆國際先進水平巳電機組

最小出力%Pn50(80)20(40)

代坡速率%Pn/min1-24-5

熱態啟動時間h3-51.5-2.5

冷態啟動時間h109.1

火電靈活性改造技術較為成熟,火電改造或為當前發展方向。根據中

電聯發布的《煤電機組靈活性運行政策研究》數據顯示,截至2019

年年底我國在運煤電機組一般最小出力為50%?60%,冬季供熱期

僅能低至75%?85%,而經過靈活性改造的試點純凝機組最小技術

出力可低至30%?35%額定容量,部分機組最低可至20%?25%,

達到國際先進水平。熱電聯產機組靈活性改造手段較為豐富,主要通

過改進熱水蓄熱調峰技術,固體電蓄熱鍋爐調峰技術,電極鍋爐調峰

技術等,試點機組在靈活性改造后最小技術出力可達到40%?50%

額定容量,且能夠達到環保要求。

二、網:風光消納問題仍存,電網建設有待提速

(-)風光并網規模較大,而電網投資相對滯后

風光的大量并網對電力系統的消納能力提出了更高的挑戰,一方面源

于發電與用電在時間上的錯配。從日內電力平衡角度來看,光伏出力

高峰時段在中午,夜間沒有出力,因此在早晚用電高峰期間,光伏發

電支撐能力有限;而風電主要在傍晚及夜間出力,白天出力相對較少。

從月度電力平衡角度來看,華北、東北及西北等地用電高峰為夏冬兩

季,而春夏為風電出力高峰,夏秋為光伏出力高峰,風光出力的季節

性雖在一定程度上有所互補,但月度電量分布和負荷需求仍存在不匹

配的問題。

另一方面消納問題來自我國產用電的反地域特征。我國發電端和負荷

端在地域分布上亦具有不均衡的特點。西北及西南地區風光和水電資

源豐富,電力需求相對較小,具有一定的用電裕度;而華北、華東及

華南地區用電需求較大,是用電缺口的主要集中地,因此我國的電力

流轉總體呈西電東送的特點。為利用好我國的風光清潔資源,推進能

源低碳環保轉型,2021年起,我國政府提出并積極推進風光大基地

建設,以沙漠、戈壁和荒漠地區為重點,先后出臺了多批風電、光伏

基地建設項目清單,其中第1批風光大基地項目總體建設規模為

97.05GW,截至2023年1季度己全部開工,部分建成投產。2022

年初國家發展改革委、國家能源局發布《以沙漠、戈壁、荒漠地區為

重點的大型風電光伏基地規劃布局方案》c該方案以庫布齊、烏蘭布

和、騰格里、巴丹吉林等沙漠及戈壁地區為重點,綜合考慮采煤沉陷

區,規劃建設總規模約455GW的大型風電光伏基地,其中“十匹五”

時期規劃總裝機約200GW,包括外送150GW、自用50GW;“十五

五”時期規劃總裝機約255GW,包括外送165GW、本地自用90GW。

風光大基地項目多位于用電裕度較大的西部地區,對電力系統的消納

能力提出更高的要求,尤其是第2批風光大基地項目規劃了315GW

的外送規模,加大了電網的外送壓力。

當前我國總體風光利用率尚可,但部分省份存在明顯棄風或棄光問題。

根據全國新能源消納檢測預警中心數據,2022年我國風電利用率為

96.8%,光伏利用率為98.3%,整體的風光利用率雖保持在較高的水

平,但諸如內蒙古、青海、甘肅等風電大省仍存在明顯的棄風及棄光

問題,部分地區風電/光伏利用率僅有90%的水平。隨著風光大基地

項目的新增裝機在未來幾年逐漸兌現,上述地區棄風棄光問題或將日

益凸顯。

近些年來電網建設滯后于電源建設,或對風光消納能力形成制約。

2019年以來,風光裝機需求加大帶動電源基本建設投資額快速增長,

而與新能源消納相關的電網基建投資卻有所停滯。“十四五”期間,國

家電網規劃投資2.4萬億元,南方電網規劃投資0.67萬億元,相較

于“十三五”期間電網建設投資同比增速約為19%,而“十三五”電網建

設投資額相較于“十二五”期間同比增速接近30%。相較于風光投資的

高增速,電網建設投資節奏相對緩慢。

(二)電網建設或將提速,特高壓及配電網投資有待加強

新型電力系統之下,電網建設有待提速。我們認為當前電網投資有以

下2條主線:1)加強特高壓投資以提高西部地區風光發電外送能力;

2)加強配電網(尤其是農網)投資改善風光并網消納問題。投資主

線1:特高壓建設或是解決西北風光消納問題的重要途徑。特高壓輸

電是指交流1000千伏、直流±800千伏及以上的輸電技術。相較于

傳統高壓傳輸,特高壓輸電具有輸送容量大、覆蓋范圍廣、輸送距離

遠、線路損耗低等特性,更能支撐跨區輸電需求加大下的供電壓力。

“十三五”期間我國特高壓直流投資額達到2463億元,特高壓交流投

資額接近1000億元。據國家電網公司規劃,“十四五”期間特高壓交

直流總投資預計達3002億元,新增特高壓直流線路1.72萬公里,

新增特高壓交流線路1.26萬公里。伴隨風光基地建成后清潔能源消

納需求大幅提升,預計十四五期間我國特高壓建設投資將保持穩健。

穩健的特高壓建設有望帶動配套產'業投資機會。據賽迪顧問整理,特

高壓直流線路一般由“點對點'單向傳輸的換流站構成,通過特高壓線

纜和鐵塔完成換流站間輸送線路建設,發電側產生的交流電會通過換

流閥形成直流電輸送,而接收端直流電經逆變器變為交流電。除特高

壓線纜和鐵塔外,特高壓工程涉及的核心設備基本已實現自主生產,

其中換流變壓器、換流閥、GIS組合電器設備等在特高壓直流核心設

備中投資占比較高。特高壓交流是由多個變電站點構成,輸送線路多

為雙回路雙向傳輸,和直流線路相同,也是通過特高壓架空線路及鐵

塔完成變電站點間線路架設。但特高壓交流不涉及環流,僅需變壓器

升壓,特高壓交流核心設備中投資占比較高的部分為GIS組合電器

設備、變壓器和電抗器。在新型電力系統建設過程中,隨著西電東送

需求的提升,特高壓配套設施市場需求或將保持顯著。賽迪顧問預測,

2025年,中國特高壓產業與其帶動產業整體投資規模將達5870億

元,相較于2020年復合增速將達13.2%。

投資主線2:加強配電網(尤其是農網)建設改善風光并網消納問題。

配電網指從輸電網或地區發電廠接受電能,通過配電設施就地分配或

按電壓逐級分配給各類用戶的電力網,由架空線路、電纜、桿塔、配

電變壓器、隔離開關、無功補償器等設施組成,在電網中起到電能的

分配作用。隨著風光分布式電源大量接入配電網絡,系統波動性及不

穩定性加大,節點電壓、電能質量等物理特性將發生一定程度的改變。

尤其是農村配電網絡,由原有放射狀無源網變為具有大量分布式電源

的有源網,一方面區域負荷和風光出力特性不匹配造成消納困難,導

致農村電網需提升或新增變電容量;另一方面分布式電源的大量接入

可能導致電能質量下降、諧波污染加劇等問題,并影響配電自動化和

繼電保護動作可能造成電網事故風險。“十四五”期間,我國對農村電

網戶均配變容量、供電可靠率等指標提出了更高的要求,變壓器的擴

容或為當前配電網投資的方向之一。

另一方面,風光并網消納致電網承載壓力加大,或對電網智能化轉型

形成催化。分布式電源大量接入配電網絡后,電力系統波動及不穩定

性加大,節點電壓、電能質量及潮流分布的變化帶動配電網監測控制

需求提升,從而對電網智能化轉型形成催化。配電網智能化即對配電

網進行各種狀態下的監測控制,利用電力生產及服務過程中產生的大

量信息,對電網實施智能化管理,維系電力系統的安全穩定。在配電

網智能化建設的過程中,一二次融合裝備將改變傳統配電網DTU、

FTU、TTU等設備的形態和功能。根據國家電網發布的《國家電網智

能化規劃總報告》,“十三五”末我國電網投資中配電智能化投資占智

能化投資比重達26%,占電網總投資比重占3.3%,且總體呈上升趨

勢。“十四五”期間,在電網投資力度加大及風光并網對電網智能化轉

型催化因素的影響下,配電網智能化轉型空間廣闊。

三、荷:用電需求波動加劇,需求側響應或待完善

(-)用電側波動加大,系統靈活性需求提升

三產/城鄉居民生活用電占比持續提升,負荷在時間尺度的波動性或

不斷擴大。隨著經濟社會的不斷發展,消費及服務業在社會生活中扮

演的角色愈加重要,第三產業和城鄉居民生活用電在全社會用電結構

的占比逐年提升。相較于工業用電,第三產業及城鄉居民生活用電在

時間尺度上具有更強的波動性,一方面夜間用電需求較低、早晚高峰

用電需求明顯,這導致日內尺度峰谷差擴大;另一方面夏季制冷和冬

季取暖需求明顯,這導致用電負荷在季節尺度波動性加大。

圖表27全社會用電結構及三產/城鄉居民生活用電占比

100,000

億F瓦時

80,000

60.000

40.000

20.000

20102011201220132014201$2016201720182019202020212022

一戶如用電量二產業用電量

I第三產支用電量域多藤艮支沿用電量

第三產業及域多居民生活用電占比(右)

電氣化的發展亦可能造成負荷“峰值更高”的問題。在碳達峰碳中和的

推進過程中,我國電氣化發展水平不斷提高,電能在終端能源消費占

比持續擴大。電氣化的發展在推動能源清潔低碳轉型的同時,也可能

導致用戶側負荷波動加劇這一問題。以電動汽車為例,作為交通部門

重要的電氣化手段,電動汽車集中充電時刻為19:00-21:00,這也

是電力系統用電的晚高峰時期,電動汽車滲透率的提升可能進一步拉

高電力系統用電需求的峰侑,導致電網負荷波動加劇。

負荷波動加劇對電力系統靈活性要求提升,而當前靈活性提升或面臨

機制和資源的雙重問題。在機制方面,我國現貨市場和輔助服務市場

尚未全面鋪開,且相關制度及定價機制不夠成熟,電力終端用戶無法

及時根據價格信號調節需求,負荷側的靈活性無法充分發揮作用。在

資源方面,我國現有煤電機組調節范圍有限、啟動時間長且速率較慢,

大規模靈活性改造尚需時間,而其他儲能技術規模較小或仍處于發展

的早期階段,尚無法滿足大范圍調峰調頻的需求。

(-)需求響應可調動荷端靈活性,響應策略日益豐富

電網靈活性提升需要挖掘需求側廣闊的負荷資源。需求側管理將用電

負荷作為一種可調節資源,通過負荷的轉移或節約,幫助電力系統消

納。需求側工業負荷基數較大,緩解電網與工業企業的用電矛盾,將

大幅度降低電力系統的調峰壓力。而居民負荷由于隨機性較強且空間

分布過十分散,且缺少完整的實時電價清算機制,可實現的需求側響

應負載相對有限。需求響應利用價格或補貼手段引導用電端參與電力

調節。隨著電力系統的改革和電力市場化的不斷推進,對需求側資源

的調度也從以有序用電為主的行政管理模式,轉變為以需求響應為特

征的市場調節機制。依靠經濟機制而非強制性手段,需求響應通過分

時電價等價格信號或激勵補貼,改變用戶固有的習慣用電模式,用戶

主動完成錯峰、避峰,實現電力系統從“源隨荷變”到“源荷互動”轉變。

簡單來說,就是用戶通過主動減少或增加用電負荷,既能獲得經濟效

益,又能提升電網可再生能源消納水平和電力系統平衡能力。依照用

戶不同響應方式可將需求響應分為價格型需求響應和激勵型需求響

應。

價格型需求響應主要基于用戶的自主選擇。行政部門通過合理制定電

價,引導用電端根據動態電價水平調整不同時段電力需求,從而實現

電力系統的供需平衡。根據電力市場不同發展階段,價格型需求響應

可分為尖峰電價、分時電價和實時電價三類。實時電價建立在高度發

展的電力現貨市場的基礎上,每小時或更短時間內就會更新一次電價,

用戶通過安裝電價監測與反應設備,對電價調整做出實時反應。由于

人工監測的成本過高,實時電價模式的推進還依賴于人工智能、智能

儀表的發展,目前旌以充分發揮價格信號的調節作用。分時電價基礎

上附加尖峰電價是目前我國應用最廣的機制。我國電力市場建設正處

于從初級到過渡階段轉變的時期,電價機制需要考慮現實技術可行性

和經濟合理性。尖峰電價根據各地前兩年電力系統最高負荷95%及

以上用電負荷出現的時段,選取一天內幾小時或一個月內幾天的用電

高峰期設置高額電價,指導用戶在高峰期減少用電需求。分時電價變

動的頻率低于實時電價,通過將一天24小時按照負荷曲線的高峰低

谷分為峰、平、谷三種時段,鼓勵用戶多用低價谷電、避免高峰高價

用電,以達到削峰填谷的目的。

激勵型需求響應種類豐富,用戶可獲得直接經濟效益。激勵型需求響

應是指為避免電力系統發生緊急狀況,電力部門對電力用戶負荷進行

直接或間接的控制,并對參與響應的用戶給予可觀的補償,主要包括

直接負荷控制、可中斷負荷控制、緊急需求響應、需求側競價等c參

與激勵型需求響應的用戶需要同電力部門簽訂系統高峰時期配合調

整負荷的合同,并在其中明確參與響應的用戶降低的負荷與經濟激勵

之間的量化公式,以及用戶沒有承擔合同中相應調峰義務對項R實施

的賠償等。

在傳統需求側管理的基礎上,虛擬電廠及微電網的發展或可實現需求

側靈活性的有效挖掘。虛擬電廠可以整合不同空間的分布式電源、儲

能電池和電動汽車等資源,進行統一管理和調度,為系統提供調峰及

消納等功能。以電動汽車車網協同技術為例,電動汽車兼具充放電特

性,具有調節負荷及儲能的潛能。電動汽車車網協同發展包括有序充

電和車網互動兩種模式。在有序充電時,電動汽車在負荷低谷時段充

電,起到平滑負荷波動的作用;在車網互動時,電動汽車可以在峰時

放電、谷時充電,起到儲能的作用。微電網是指由分布式電源、儲能

裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發

配電系統。在止常運行時,微電網可提高系統靈活性;在出現問題時,

微電網能以供電的方式提升系統的抗風險能力。并網后,微電網可作

為小型智能電荷快速響應,為電力系統提供短時間內的靈活性。

四、儲:儲能調節手段多樣,長期發展前景廣闊

儲能即能量的存儲,按照能量的轉化機制不同,可分為機械儲能(抽

水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能)、電化學儲能(鋰離子電池、鉛蓄

電池、鈉硫電池和液流電池等)和電磁儲能(超級電容器、超導儲能)。

各類儲能技術具有不同的性能特點。綜合來看,抽水蓄能是目前應用

最為成熟的儲能技術,具有規模大、壽命長、安全性高、經濟性明顯

的優勢;電化學儲能已進入商業化階段,發展速度快,反應靈活一;壓

縮空氣雖然技術成熟,但轉換效率低;電磁儲能仍處于開發階段,具

有一定的發展潛力。現階段來看,抽水蓄能和電化學儲能是電源側儲

能的主要路徑。

抽水蓄能是以水為儲能介質的儲能技術,通過電能與勢能的相互轉化,

實現電能的儲存。抽水蓄能電站主要是利用電力系統過剩的電力將水

從地勢低的下水庫抽到地勢高的上水庫儲存,在電力系統電力不足時

放水回流到下水庫推動水輪機發電機發電。抽水蓄能電站具有技術成

熟、壽命長、規模大、啟停迅速的優勢,是當前應用最為廣泛的儲能

技術。同時,抽水蓄能也有一定不足:1)電站選址難,抽水蓄能電

站要求上下水庫的距離較近,且有一定的高度差,十分依賴地理條件。

2)建設周期長,初期投資大,投資回報周期通常30年以上。

電化學儲能以化學元素為介質,將電能轉化成化學能儲存起來,在需

要的時候,再通過化學反應將化學能轉換為電能使用。當前比較常見

的電化學儲能技術有鋰離子電池、鈉硫電池、鉛蓄電池和液流電池,

鋰離子電池是目前電化學儲能最可行的技術路線。鋰離子電池能量密

度相對較高、續航能力強,尤其是磷酸鐵鋰離子電池表現更為突出,

相較于效率低的液流電池,優勢明顯;鋰離子電池循環壽命長,是鉛

酸電池平均使用壽命的三倍以上;鋰離子電池工作溫度范圍寬,較環

境溫度要求高的液流電池更適宜不同環境的儲能場景。此外,鋰離子

電池清潔無污染,不含鉛、汞等有毒物質,不會造成環境污染。綜合

來看,鋰離子電池相比其他電化學儲能技術表現更好,更適合在不同

儲能場景的大規模應用。

從收入端來看,儲能的盈利模式尚不成熟,在現有商業模式背景下,

儲能主要依附于電力系統間接獲得盈利,如減少風光棄電量、參與調

峰調頻等電力輔助服務、利用峰谷電價差套利等。在收入不明確的背

景下,成木成為促進儲能產業發展的最重要參數。儲能成木也成為了

儲能技術經濟性研究的重要一環。從成本端來看,我們可以利用平準

化度電成本(LCOE)來衡量儲能電站的經濟成本。儲能電站的度電

成本由全壽命周期成本(投資成本和運維成本)和電站年發電量共同

決定。而電站發電量為儲能電站裝機容量、利用小時數、轉換效率的

乘積。

圖表33儲能電站度電成本公式

初始投資運維成本

依據《基于全壽命周期成本的儲能成本分析》中的測算,假定以目前

較為成熟的抽水蓄能電站為基準,儲能裝機按1200MW,儲能時長

按6小時;計算中電池使用壽命按儲能放電深度80%情況下,一年

循環300次,液流電池循環次數12000次,以20年計算。我們可以

利用各種儲能電站參數和成本數據測算得到抽水蓄能及電化學儲能

電站在不同利用小時數下的年發電量和度電成本。

抽水蓄能經濟性最優,其次是鋰電子電池。抽水蓄能度電成本顯著低

于電化學儲能度電成本,其中電化學儲能技術中,鋰離子電池、液流

電池、鈉硫電池、鉛酸電池度電成本依次增長。若電站儲能利用小時

數實現1000h,抽水蓄能電站度電成本僅需0.93元/kWh,不足鋰離

子電池度電成本的一半。隨著利用小時數的提高,電化學儲能降本空

間巨大。總體來看,抽水蓄能電站的經濟性優勢突出,當前在儲能市

場裝機占比最高。技術和利用小時數的改善有望推進電化學儲能實現

經濟效益,鋰電子電池將是接棒抽水蓄能電站的有力候補。

政策疊加技術驅動,電化學儲能有望迎來快速增長。2021年7月,

國家發改委和國家能源局發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意

見》,意見明確指出到2025年國內新型儲能裝機總規模達30GW以

上。據CNESA數據,截至2022年底,全國已有24個省市明確了“十

四五”新型儲能建設目標,規模總計64.85GW;10個省市先后發布

了新型儲能示范項目清單,規模總計22.2GW,大部分項目將在1?2

年內完工并網。此外,2021年10月,國家能源局發布《電化學儲能

電站并網調度協議(示范文本)(征求意見稿)》,電化學儲能或將

納入輸配電價,價格機制的理順將為電化學儲能的發展提供有力支撐。

與此同時,電化學儲能的內生技術驅動將打通電池的降本增效空間,

進而推動電化學儲能裝機的規模性增長。據CNESA全球儲能項目庫

的不完全統計,截至2022年底,中國已投運電力儲能項目累計裝機

規模達59.8GW,其中新型儲能累計裝機規模達到13.1GW,功率規

模年增長率達128%。此外,CNESA預測即使在保守情況下,未來

5年我國新型儲能累計投運裝機規模復合增速可達49.30%,在理想

情況下增速可達到60.29%o

五、電力系統遠景該如何描繪?

關于電力系統未來發展遠景,我國將持續深化全國統一電力市場體系

建設,提升電力系統穩定性和調節互濟能力。同時,風光的大規模并

網將導致消納問題和系統裕度問題更加凸顯,現貨市場及輔助服務市

場需持續完善以提高系統靈活性,容量市場亦有待加強以保障系統充

裕度。隨著越來越多的手段被應用在系統靈活性的調節過程中,電力

系統的參與主體將更加豐富,我國應建立合理的市場機制推動多市場

主體的協調互補、緊密銜接。此外,電力價格機制有待理順,綠電、

綠證等清潔能源市場化機制有待完善,以更好支撐電力系統綠色、低

碳轉型發展。

1、深化建設全國統一電力市場體系

2021年,中央全面深化改革委員會第二十二次會議審議通過了《關

于加快建設全國統一電力市場體系的指導意見》。此后,國家能源局

多次提及建設全國統一電力市場體系的目標。全國統一電力市場體系

是指在時間和空間層面,建立全周期覆蓋、多時序運營的跨省跨區、

省(市、區)和區域緊密配合、有序銜接、規范運行、協調發展、高

效運作的市場體系,實現統一市場框架、統一核心規則、統一運營平

臺、統一服務標準。

全國統一電力市場體系或需完善省/區域電力市場建設并加大跨省跨

區電力市場建設。當前省/區域電力市場相關體系制度仍有完善空間,

跨省跨區電力市場交易規模占比較小,相關市場壁壘一定程度阻礙新

能源發電的消納。在省/區域電力市場建設層面,一方面要充分發揮

中長期“壓艙石”作用,積極引導市場主體足額、高比例簽訂中長期合

同,另一方面要擴大現貨市場范圍,將需求側響應、虛擬電廠等納入

電力市場主體。同時要推動能量市場和輔助服務市場、容量市場等銜

接,省/區域市場和跨省區市場銜接等。在踏省跨區電力市場建設層

面,一方面需建立清潔能源跨省區優先消納機制,擴大市場化交易規

模,另一方面要完善跨省跨區電力市場相關機制,如開展中長期交易

分時段電力曲線交易,縮短交易周期,增加交易頻次,優化分配輸電

通道資源,建立跨省區輔助服務共享機制或交易機制等。

2、輔助服務及容量市場相關機制或進一步完善

風光的大規模裝機帶來的消納問題要求電力系統具備更高的靈活性,

輔助服務市場是提高系統靈活性的重要手段,容量市場是在風光不穩

定性的背景下供電裕度的重要保障。輔助服務本質是為電力系統提供

靈活性,當前發展方向是品種創新和費用分攤機制理順。當前我國主

要輔助服務品種包括調頻和備用,調頻指電力系統頻率偏離目標頻率

時,并網主體通過調速系統、自動功率控制等方式調整有功出力減少

頻率偏差提供的服務;備用則是針對系統出力的波動性,利用備用的

可控機組保障系統短期供電充裕性。我們認為隨著新能源裝機的提升,

系統轉動慣量水平或有下降的趨勢,我國可以探索轉動慣量、靈活爬

坡等新型輔助服務交易品種。其次,我們認為輔助服務費用分攤機制

有待進一步完善,理想的機制或需引導輔助服務費用向用戶側疏導。

當前部分地區輔助服務市場仍是發電側的零和博弈,賣方通過競價提

供服務,部分機組得到補償,部分機組分攤成本。輔助服務本質是調

節負荷波動性對系統造成的干擾,理應向用戶側疏導。

容量市場的木質是保障電力系統的長期充峪性,有效的機制應滿足傳

統機組對收益的合理預期。長期來看,新能源裝機的大幅提升或對傳

統機組形成量及收益率上的雙重沖擊。一方面,用電需求或被占比越

來越高的新能源機組滿足;另一方面,新能源發電的邊際成本較低,

能量市場價格存下降趨勢,傳統機組邊際成本相對較高,新能源大量

裝機可能導致傳統機組收益率下滑。而諸如火電之類傳統機組可控性

較高,當前階段對維持系統裕度必不可少,因此有效的容量補償及容

量市場機制是促進傳統機組投資,維持系統裕度的有效手段。當前我

國容量補償機制尚未完全鋪開,僅在山東、云南等少數省份運行,運

行方式一般為自用戶側收取一定容量電費,按月綜合考慮發電機組類

型、投產年限、可用狀態等因素,給予各類機組容量補償。未來容量

補償機制或全面推開,以使傳統機組在容量市場獲得相應的公允收益,

同時應以市場化機制評估負荷側有效容量,調節容量價格,引導發電

企'也投資及運營。

3、電力系統參與主體或更加多元化

儲能、虛擬電廠等靈活性資源或更多參與電力市場交易。風光裝機的

增長將導致系統波動性加大,電力系統對儲能、虛擬電廠等靈活性資

源的要求

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