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風電并網系統影響“三觀”:技術、成本、市場?

2015-08-21 來源:鳳凰—能說會道微信 瀏覽數:480

  此外,風電的這種額外成本的存在,跟傳統機組出力與需求不一致并沒有性質上的區別,也不能得出風電不應該發展的結論。發展風電的意義與目標(Target)在于長期的能源安全、減排與環境收益,以及其他方面。在風電份額還非常小(比如我國)的情況下,這也不構成當前限制其發展的理由(當然,風電的市場價值在長期可能會下降的比較快)。問題的關鍵在于:能否設計一個起作用的電力市場,能夠有助于各種成本要素的發現與定價,并對相應的利益群體提供價格信號或者激勵,以更有效率的解決問題,并促進各種需求側與平衡技術的創新。
  在我國電力市場還基本沒有建立起來的背景下,電力體制改革配套文件中的臨時性的政策安排(如確保風電的調度優先地位)無疑是有意義的。但是,這無法取代市場作為長效機制的作用。建立電力市場,仍舊是風電可持續有效率發展的重中之重。這同樣與以下將要討論的市場視角有關系。
  風電并網的市場視角——“merit-order”效應
  由于缺乏以成本為基礎的競爭市場,這種市場的視角在我國還難以找到對應。我們以德國風電發展的效應來說明。
  德國地區平均意義上的躉售電價水平,在2008年之后,從60歐元/兆瓦時以上,一路下跌,到現在,平均已經不到40歐元/兆瓦時,也就是3-4歐分/度的水平,在某些時段時不時出現負的電價水平。英國經濟學人雜志的文章《How to lose half a trillion euros》生動了描述了這一過程。
  電價的這種跌落,是多種因素共同作用、疊加的結果。但是無論是理論模擬還是實證檢驗,都基本一致的證實了可再生能源對電價下降的正貢獻,至少在目前的可再生能源份額水平上。風電、太陽能的可變成本都無限趨近于零。在一個邊際成本決定市場價格的電力市場中,這種低邊際成本將無限壓低市場整體的價格水平,這稱之為“merit-order”效應(優先次序效應)。眾多文獻的檢驗表明,在目前的電源結構下,可再生能源每增加100萬千瓦,市場的價格水平可能就要跌落6-10歐元。
  這種市場設計與基于邊際成本的定價模式,從整個系統而言,是市場出清與系統成本優化的必然選擇。因為各種機組一旦建成,其投資成本,以及固定的運行成本(比如還貸、人員工資)將成為“沉沒成本”,系統要成本最優化,必須首先使用那些可變成本低的發電類型??稍偕茉礇]有燃料成本,自然是最優先的選擇。只有這樣,從“做大蛋糕”——系統最優化的角度,也才是合理的。因此,在我國存在的火電與風電爭發電小時數的問題,首先應該界定為一個整體系統最優價值標準下的效率問題,而不是一個風電與火電分蛋糕的“利益分割”問題與視角。
  那么,消費者從下降的電價中得到好處了嗎?
  對整體電力消費者,短期內答案無疑是肯定的。從影響看,因為可再生能源,大量的利潤從發電商轉移到了用電用戶。至于中小工業與居民電價漲幅巨大的問題,那只不過是支持可再生能源的負擔不對稱的加到這些部門之上而已。
  總體加權電價的漲幅要比人們想象的小得多。居民電價的持續上漲無疑吸引眼球,但它遠不是整個圖景的全部,甚至不是主要部分。直接的電力支出是支出,內含在各種商品中降低的電力成本帶來的支出節省也是存在的。德國最近幾年的總體終端電價水平在不斷上漲,但是如果沒有可再生能源的擴大,這種上漲的程度只會更高,而不是更低。這是解讀與評價德國可再生能源政策的關鍵邏輯。
  當然,長期而言,可再生能源進入市場,是提高了還是降低了市場的電價水平,是一個很有爭議,甚至很難界定清楚的問題。市場相比其份額不增長的變化,尤其是電源結構變化會變得非常不確定,并且摻雜了很多衍生的變化。風電規模越大(意味著系統的剩余基荷需求越少,機組的平均利用水平下降,因此高一次投資,低運行成本的發電技術與大容量輸電線路將有可能因為缺乏足夠的利用率被淘汰),系統就越發需要成為一個更具靈活性的系統,靈活機組的份額將更大。這從長期成本而言,往往大于一個(無如此大比例風電)不靈活系統的成本。
  從市場價格的角度,一方面,merit-order是永遠存在的,其壓縮市場價格的效應是存在的,但是隨著其份額的擴大,在可再生出力減少的情況下,剩余的傳統火電機組將具有更大的市場力去抬升價格,以在有限的利用小時數以內回收固定成本,提高利潤;另一方面,市場價格的最高限價通常是存在的,這一限制是否會導致系統容量不足,從而長期引發電價整體上漲的問題也是很復雜的。這是實證角度的分析。從規范的角度,目前的這種最高限價、可再生能源大發展與單一電量市場(energy-only)的模式,被大部分人視為不可持續的,需要進一步的改革措施。
  此外,價格的變化可能更加劇烈,在可再生能源不出力的時刻,剩余的少量傳統機組將具有很大的市場力去實現一個更高的價格水平。電力市場可能永遠存在稀缺時刻,而這些時刻可能永遠存在市場力問題(大部分機組達到了最大出力,少數發電商操縱市場的能力大為增強)。這一問題需要在市場設計與監管層面有待進一步的解決。當然,這些問題,對于我國的現狀而言,更像是另外一個極端的問題了。
  (張樹偉 卓爾德(北京)環境研究與咨詢首席能源經濟師,文章經作者授權)
閱讀上文 >> 金海股份:風電結構類的解決專家
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