1、電力系統(tǒng)簡單認(rèn)識
眾所周知，電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、配變電設(shè)備、輸配電線路等組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的投資、建設(shè)、運(yùn)營基本由國民經(jīng)濟(jì)電費(fèi)支撐(除國家財(cái)政少量補(bǔ)貼外)，包括所有發(fā)電企業(yè)的設(shè)備投資、建設(shè)工程、運(yùn)營管理，電網(wǎng)企業(yè)的設(shè)備投資、建設(shè)工程、運(yùn)營管理，售電公司的營業(yè)收入等發(fā)、輸、配、售所有環(huán)節(jié)的費(fèi)用均源于國民經(jīng)濟(jì)電費(fèi)。各環(huán)節(jié)整體效率決定平均電費(fèi)水平即電價(jià)。
(來源：微信公眾號“能源微資訊”作者：Dooooooom)
2、能源轉(zhuǎn)型大背景
由于全球氣候及其他環(huán)境問題，2016年多國簽署巴黎協(xié)定。2020年包括中國在內(nèi)多個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)提出碳中和目標(biāo)。人類社會快速發(fā)展同時(shí)也對全球氣候及環(huán)境帶來重大影響，對清潔能源的需求越發(fā)迫切。
同時(shí)，隨著半導(dǎo)體及電力電子技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用，新能源發(fā)電、儲能、可調(diào)節(jié)電氣設(shè)備、新能源汽車等新能源技術(shù)涌現(xiàn)并快速發(fā)展，且產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用日趨成熟。電力技術(shù)由定額的、單向的、不可規(guī)模儲存的、依賴化石能源的特點(diǎn)向靈活的、雙向互動的、可規(guī)模儲存的、清潔低碳的特點(diǎn)轉(zhuǎn)變。
3、當(dāng)前電力系統(tǒng)情況
目前，國內(nèi)發(fā)電電源結(jié)構(gòu)主要由燃煤燃?xì)鈾C(jī)組、水力發(fā)電機(jī)組、核電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能發(fā)電機(jī)組組成。電能量供應(yīng)、輔助服務(wù)供應(yīng)、容量供應(yīng)均由發(fā)電電源支撐，均在發(fā)電上網(wǎng)電費(fèi)中分配結(jié)算。
根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布數(shù)據(jù)，截至2019年底，全國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量201006萬千瓦。其中，水電35804萬千瓦(含抽水蓄能)，占比17.81%;火電118957萬千瓦，占比59.18%(煤電104063萬千瓦，占比51.77%;氣電9024萬千瓦，占比2.42%;其他火電占比2.92%);核電4874萬千瓦，占比2.42%;并網(wǎng)風(fēng)電20915萬千瓦，占比10.41%;并網(wǎng)太陽能發(fā)電20418萬千瓦，占比10.16%。
截止2019年，全國全口徑發(fā)電量為73266億千瓦時(shí)。其中,水電13021億千瓦時(shí)(含抽水蓄能)，占比17.77%;火電50465億千瓦時(shí)，占比68.88%(煤電45538億千瓦時(shí)，占比62.15%;氣電2325億千瓦時(shí)，占比3.17%;其他火電占比3.55%)核電3487億千瓦時(shí)，占比4.76%;并網(wǎng)風(fēng)電4053億千瓦時(shí)，占比5.53%;并網(wǎng)太陽能發(fā)電2237億千瓦時(shí)，占比3.05%。
可以看到，目前電源結(jié)構(gòu)主要以燃煤發(fā)電為主，同時(shí)由于燃煤發(fā)電機(jī)組有效容量系數(shù)較高，利用小時(shí)數(shù)相比風(fēng)電太陽能發(fā)電更高，燃煤發(fā)電量更是發(fā)電量的主力。
4、電力市場建設(shè)情況
2015年中央印發(fā)9號文，進(jìn)一步推進(jìn)電力體制改革。2016年，廣東、重慶開始建設(shè)電力市場試點(diǎn)，隨即組建了北京、廣州區(qū)域電力交易中心及各省級電力交易中心。市場化交易電量以及市場主體數(shù)量大幅增長，不少省份已經(jīng)實(shí)現(xiàn)10kV以上工商業(yè)用戶全部進(jìn)入市場。2017年部分省份開始試點(diǎn)調(diào)頻輔助服務(wù)市場。2018年，全國有8個(gè)省份開始實(shí)施電力現(xiàn)貨市場試點(diǎn)。交易機(jī)構(gòu)的獨(dú)立規(guī)范運(yùn)行也在更進(jìn)一步推進(jìn)?？傮w來看，電力市場建設(shè)穩(wěn)步前進(jìn)。
然而，電力市場改革進(jìn)入深水區(qū)，也遇到了一些深層次的困難和阻力。目前電力市場交易仍然普遍存在發(fā)電企業(yè)借助政策倒置供需關(guān)系聯(lián)合控制市場，市場雙軌制費(fèi)用不平衡，輔助服務(wù)市場準(zhǔn)入不夠開放，部分交易品種缺失等問題。多數(shù)市場主體參與市場的感受是電力市場建設(shè)目標(biāo)不明朗，批發(fā)市場行政干預(yù)程度較大，市場化程度較低，總體感覺是維持原有格局前提下給予一些降價(jià)補(bǔ)貼，補(bǔ)貼多少怎么分配并不由真實(shí)市場供需情況決定。
其實(shí)，這個(gè)情況也是很好理解，由于電力市場建設(shè)不能一蹴而就，在市場尚未完全成熟的情況下，大的前提是必須保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于水電、新能源發(fā)電出力不可控而裝機(jī)規(guī)模日趨增長且優(yōu)先消納，用戶負(fù)荷波動較大且常與該類電源出力規(guī)律不同步，主力市場化火電機(jī)組發(fā)電小時(shí)數(shù)日趨降低，然而目前情況容量支撐客觀需要一定規(guī)?；痣姍C(jī)組。這就導(dǎo)致單純的電能量市場，供應(yīng)過剩情況凸顯，可能過度競爭，導(dǎo)致行業(yè)大面積虧損，給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)，不得不對市場化發(fā)電企業(yè)進(jìn)行一定的保護(hù)。
這時(shí)，電力市場改革像是走到了一個(gè)十字路口，是繼續(xù)深入推進(jìn)市場化，由市場決定資源配置還是維持市場形式，行政計(jì)劃資源配置。
5、未來電力系統(tǒng)發(fā)展主要矛盾
個(gè)人認(rèn)為在未來能源轉(zhuǎn)型背景下，以目前電力系統(tǒng)思維發(fā)展會面臨以下幾個(gè)主要矛盾：
A、新能源發(fā)電量占比提升與發(fā)電資產(chǎn)效率之間的矛盾
隨著新能源發(fā)電快速發(fā)展，火電利用小時(shí)數(shù)利用小時(shí)數(shù)逐步被擠壓，結(jié)合火電參與電力市場讓利，火電經(jīng)營壓力越來越大。根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布數(shù)據(jù)看到2019年6000千瓦及以上電廠，火電利用小時(shí)數(shù)在4307小時(shí)，利用率較低，單純考慮電能量供應(yīng)能力，已經(jīng)過剩。但是，新能源發(fā)電有效容量系數(shù)低，在高負(fù)荷時(shí)段仍然需要火電出力支撐，如果新能源發(fā)電量占比進(jìn)一步提高，火電發(fā)電小時(shí)數(shù)將進(jìn)一步壓縮，也就是電大多新能源來發(fā)，但關(guān)鍵時(shí)候火電頂上。這種情況達(dá)到一定階段，火電利用小時(shí)數(shù)將低于經(jīng)營底限，不能覆蓋其成本，難以正常經(jīng)營，或者帶來較大的電價(jià)上行壓力。同時(shí)，整個(gè)電力系統(tǒng)電能量供應(yīng)能力過剩情況將進(jìn)一步加劇。未來，電力系統(tǒng)必須解決電能量供應(yīng)能力大量過剩，資產(chǎn)利用率偏低的問題。
B、新能源裝機(jī)及發(fā)電量占比提升與輔助服務(wù)需求劇增的矛盾
由于新能源機(jī)組出力隨機(jī)性較大，新能源機(jī)組占比提升，那么調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)需求將大幅提升，為滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，輔助服務(wù)成本將大幅增長，這部分成本不管在發(fā)電側(cè)內(nèi)部結(jié)算還是由用戶分?jǐn)偅举|(zhì)上都在國民經(jīng)濟(jì)電費(fèi)中消化。輔助服務(wù)需求大幅增長，輔助服務(wù)成本增長，帶來較大的電價(jià)上行壓力，將增加國民經(jīng)濟(jì)電費(fèi)負(fù)擔(dān)，不利于國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。然而，具備滿足輔助服務(wù)需求能力的并不只是發(fā)電機(jī)組，新能源技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用使得用戶側(cè)有廣泛可調(diào)資源能響應(yīng)系統(tǒng)輔助服務(wù)。未來，電力系統(tǒng)必須解決輔助服務(wù)需求大幅增長，服務(wù)主體局限，服務(wù)能力不足問題。
C、新能源裝機(jī)占比提升與電力系統(tǒng)容量效率之間的矛盾
同樣由于新能源發(fā)電有效容量系數(shù)低，為滿足系統(tǒng)尖峰負(fù)荷需求，目前電力系統(tǒng)容量全部由發(fā)電機(jī)組支撐，那么仍然需要大量火電機(jī)組支撐，理論上看這部分容量支撐機(jī)組利用率是非常低的。舉個(gè)簡單的例子，各省每年最高的5%尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間合計(jì)約幾十小時(shí)，然而為了滿足這部分尖峰負(fù)荷，我們建設(shè)了相應(yīng)容量的火電機(jī)組，除了固定資產(chǎn)投入外，這些機(jī)組分?jǐn)偲渌麜r(shí)段的發(fā)電小時(shí)數(shù)，運(yùn)營維護(hù)、管理、燃料全部正常投入。如果沒有這5%的尖峰負(fù)荷，這些成本都不需要支付。如果這5%容量有其他更具經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)(例如：儲能、電動汽車V2G，用戶側(cè)需求響應(yīng)等)，對于發(fā)電容量供應(yīng)效率和電能量供應(yīng)效率都有顯著提升。未來，電力系統(tǒng)必須解決容量支撐效率問題，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行固然重要，但是通過什么機(jī)制使用哪些技術(shù)不是亙古不變的。
6、個(gè)人展望
隨著能源需求升級以及電力技術(shù)發(fā)展，個(gè)人認(rèn)為未來新時(shí)代電力系統(tǒng)必將是一個(gè)供需靈活互動、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效、能源綠色低碳的電力系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)必須解決上述三個(gè)核心問題，而解決上述三個(gè)問題的關(guān)鍵是堅(jiān)持深入推進(jìn)和完善電力市場改革。
我國近些年，各行業(yè)科技迅猛發(fā)展，在電力行業(yè)，尤其在新能源行業(yè)，很多領(lǐng)域我們有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，真正限制我們電力行業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不是我們自己的技術(shù)能力，而是體制機(jī)制。
堅(jiān)持電力市場改革，深入推進(jìn)電力市場建設(shè)，破除市場準(zhǔn)入及市場控價(jià)等壁壘，健全市場交易品種，開放用戶側(cè)資源準(zhǔn)入，讓各方資源發(fā)揮新能源技術(shù)的靈活可控、高性價(jià)比的優(yōu)勢，更好的參與市場服務(wù)電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)要通過市場機(jī)制發(fā)現(xiàn)電能量、輔助服務(wù)、系統(tǒng)容量的真實(shí)價(jià)格信號，在一個(gè)開放公平的市場環(huán)境實(shí)現(xiàn)優(yōu)勝劣汰，吐故納新，讓更有技術(shù)優(yōu)勢更有經(jīng)營能力的資源發(fā)揮作用。沒有一個(gè)客觀真實(shí)的市場機(jī)制，老舊低效資源無法淘汰，新型高效資源難以發(fā)揮，電力系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)靈活、高效、清潔目標(biāo)。
有些朋友可能會提出一些疑問，真正放開市場競爭，價(jià)格信號可能短期不理性，可能會導(dǎo)致部分企業(yè)或者短期內(nèi)多數(shù)企業(yè)經(jīng)營困難，國有資產(chǎn)流失以及人員失業(yè)。個(gè)人認(rèn)為我們還是應(yīng)該相信市場，相信電力行業(yè)從業(yè)人員的能力，相信國有企業(yè)履職盡責(zé)的責(zé)任感。在交易機(jī)制具備可行性和關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)把控的情況下，讓市場主體真正的丟掉游泳圈下水去游，才能真的學(xué)會游泳。否則，我們繼續(xù)抱著過去的思維和方式走下去，只會讓電力系統(tǒng)越來越臃腫，效率越來越低，積累的風(fēng)險(xiǎn)越來越難化解，離智慧、高效、綠色的電力系統(tǒng)越來越遠(yuǎn)。同時(shí)，我們可以關(guān)注到一些發(fā)達(dá)國家，在能源轉(zhuǎn)型方面已經(jīng)初有成效，建立了成熟的市場機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了較大比例的可再生能源消納，多種能源技術(shù)參與電力系統(tǒng)服務(wù)，在實(shí)現(xiàn)電力清潔穩(wěn)定運(yùn)行同時(shí)，終端用戶電價(jià)比較合理，電力系統(tǒng)資產(chǎn)效率較高。在能源轉(zhuǎn)型的大背景下，改革的風(fēng)險(xiǎn)是可試可控的，不改革才是最大的風(fēng)險(xiǎn)。
對于電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，個(gè)人認(rèn)為有以下幾點(diǎn)意義：
A、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的本體意義
通過體制機(jī)制改革及新能源技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，讓電力系統(tǒng)更具智慧、綠色、高效等優(yōu)勢，是電力系統(tǒng)新時(shí)代的進(jìn)步。市場機(jī)制能更好的厘清價(jià)格機(jī)制及服務(wù)界面，能更好的服務(wù)電力用戶，提升用戶體驗(yàn)，提升電力行業(yè)服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的能力。
B、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的產(chǎn)業(yè)意義
過去，由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對電力能源的需求爆發(fā)，我們的發(fā)電、供電、電力設(shè)計(jì)、電力設(shè)備制造、電力工程建設(shè)等行業(yè)也得到了飛速發(fā)展。新時(shí)代的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，開放電能量、輔助服務(wù)、容量等市場，將給光伏、風(fēng)電、儲能、電動汽車、電力需求響應(yīng)、電力市場化交易、能源數(shù)字化、能源互聯(lián)網(wǎng)、能源托管服務(wù)、能源運(yùn)營服務(wù)等產(chǎn)業(yè)帶來巨大市場空間。電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型也會給電力能源行業(yè)帶來一次新生。甚至對于功率半導(dǎo)體、新材料、精密制造等電力能源領(lǐng)域核心技術(shù)研究帶來巨大活力。
C、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的宏觀意義
新時(shí)代電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，提升電力能源行業(yè)效率，降低國民電力生產(chǎn)消費(fèi)環(huán)境污染和碳排放，提升行業(yè)服務(wù)水平，為中國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，由于國內(nèi)巨大市場潛力，進(jìn)一步提升我國電力新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)實(shí)力及國際競爭力，抓住電力新能源發(fā)展趨勢，在電力新能源行業(yè)打造像華為一樣具有國際領(lǐng)先實(shí)力的中國企業(yè)!電力系統(tǒng)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為市場經(jīng)濟(jì)，激活行業(yè)巨大活力和發(fā)展?jié)摿?，也為其他行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展樹立良好示范，助力中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，開啟騰飛新時(shí)代!
以上是個(gè)人粗淺行業(yè)理解和思考，拋磚引玉，歡迎各位專家多指教，如有紕?wù)`，請包涵指正。
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