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西北电力如何转型退煤(上):政策与监管策略

作者:优德88手机中文版新闻中心 来源:睿博能源智库 南方能源观察 发布时间:2021-05-30 浏览:
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睿博能源智库

概述

中国政府制定的碳达峰和碳中和目标以及日益严格的空气质量标准,将会对电力行业产生巨大的影响。同时,还要在降低电力系统成本时保持系统稳定性。为了实现这些目标,中国的电力行业需要从以煤炭为主导的发电组合,向非化石资源组合转型。这将需要在满足国家环境目标的同时,以提高运行和投资效率为重点的持续的政策改革。

最近,中国政府发布了一系列新的排放和能源目标。2020年9月,政府宣布了中国会在2030年前碳达峰并在2060年实现碳中和。12月,一项政策声明提出要在2030年前将非化石能源在一次能源结构的比重从之前承诺的20%提升到25%。根据清华大学气候变化和可持续发展研究院于2020年10月发布的“政策建议”情景,25%的非化石能源消耗目标意味着,2020年至2030年期间,中国一次煤炭总消费量将下降3.5%,这一期间中国电力行业的煤炭消费量可能也会下降。2021年2月,国家能源局发布了2021年可再生能源消纳权重和2022-2030年预期目标建议的国家政策,给出了关于25%非化石能源目标的更多细节,包括将可再生能源在发电中的比例从2019年的28%增加到2030年的40%。

同时,政府官员也正在为2025年第十四个“五年规划”设置空气质量改善目标。最近的五年规划成功地设置了更严格的空气质量目标,有理由期待“十四五规划”也会继续这个趋势。

要满足中国新近制定的气候和能源目标(见下文方框),电力系统需要发生巨大的改变。幸运的是,发展风电和光伏发电以及储能的成本在最近几年内已经显著减少。然而,要完全发挥成本减少的优势,确保优化的资源组合,激励理性的煤电退役,以及促进有效的电力系统运行,电力行业改革和相关的能源政策领域还有很多工作要做。许多国家正在面对类似的为支持低碳政策改革所面临的挑战,每个国家都有各自的问题和阻碍。

在电力行业转型过程中,西北地区面临着与中国乃至世界其它地区类似的挑战,然而,也面临着独特的机遇和挑战。西北地区拥有丰富的可再生能源资源潜力,在电力领域有着长期的区域合作传统。同时,该地区在燃煤发电方面存在严重的产能过剩问题,是国务院国有资产监督管理委员会(国资委)牵头的中央企业煤电资源区域整合的试点地区。此外,该地区曾出现过高弃风,弃光和弃水率,不过,近年来“三弃”现象有所减少。最后,西北地区的经济发展面临挑战,这使其有别于迄今为止主导电力行业改革的沿海省份。

鉴于丰富的风电和光电资源潜力,西北地区有大幅度提高对中国其他地区的非化石能源发电净出口的机会。由于这些原因,中央政府可能会为这个地区提出更高的2030年可再生能源消纳目标,因此有必要提前考虑扩大可再生能源发展并为未来打下基础。无论如何,将需要电力体制改革和其他相关政策(包括国资委的区域煤电整合措施),在区域内互相协调的基础上不断取得进展。这会帮助实现西北地区电力行业转型和发挥成本有效地向其他地区出口可再生能源的机遇优势。本报告为支持西北电力转型提供了一些政策和监管策略。这些建议集中在三个主要领域:(1)采取区域性方法来提高电网运行效率;(2)协调中央和地方的退煤工作;(3)确保规划过程透明,一致并以科学为基础。我们提供实际的“下一步”电力行业改革和相关政策和行动,在借鉴国际和中国其他地区的经验之上提出策略建议。

报告结构

本报告由两个主要的部分组成:

背景:西北地区的主要趋势概述了西北电力行业转型的关键背景,其中包括:

(1)可再生能源的快速增长和并网的挑战;

(2)煤电产能过剩和煤电所有权的重组;

(3 )最初的电力市场的发展。

电力行业转型的政策和监管策略为西北地区推荐几种电力行业转型的途径,如下:

背景

西北地区的主要趋势

几个相互关联的趋势和因素正在塑造西北地区电力部门的转型。其中包括可再生能源的快速增长,燃煤发电产能过剩和燃煤发电所有权重组,电力市场的发展以及国家碳排放和空气质量政策目标。

1,可再生能源的快速增长和并网的挑战

过去十年,西北地区的风能和太阳能发电迅速增长,使该地区从对煤电以及(在较小程度上)水电的依赖转向了更加多样化的发电组合。现在,风能和太阳能发电占甘肃,宁夏和青海总装机容量的40%以上,占新疆和陕西总装机容量的30%以上(见图1)。

图1. 2020年西北五省的预估装机容量

来源:基于各省级政府,电网公司和中国电力企业联合会公布的数据

太阳能和风力发电的快速增长导致了该地区电力系统的运行压力,某些省份太阳能和风能的高弃电率以及对综合解决方案的需求。2017年,甘肃和新疆的弃风率分别达到33%和29%(见图2)。同年,甘肃和新疆的弃光率分别达到20%和22%的峰值。

图2. 2017-2019年西北地区的

弃风率与风电渗透率的关系

注:方形,圆型和菱形分别代表2017,2018和2019

在过去三年中,西北能源监管局和省政府机构实施了一系列为减少弃风,弃水和弃光做出贡献的政策,包括省,区域和跨区的电力交易机制。实施这些政策的部分原因是中央政府的具体目标和高层战略以减少弃风和弃光。

在省一级,减少弃风弃光的机制包括建立调峰辅助服务市场和电能替代交易。在跨省跨区的层面上,包括对省级深度调峰市场进行补充的区域调峰辅助服务市场,可再生能源的发电权交易,省间互济协议,以及由国家电网公司和北京电力交易中心协助推动的跨区域省间富余可再生能源电力现货交易。

尽管宁夏的风电渗透率很高,然而,一定程度上鉴于以上工作,在2017-2019年期间仍保持了较低的弃风率。同期间,甘肃和新疆的弃风弃光显著下降,尽管这两个省仍然是中国弃风率最高的省。同时,新疆和青海的弃光率在2019年超过7%。这些省份的高弃电率表明该地区在管理弃电方面面临着持续挑战。

简而言之,西北地区为减少弃电所做的努力和取得的成果是非常重要的进展。然而,还有更长的路要走:低碳化意味着需要不断改善电力行业政策,规划和市场机制,以在不存在不经济弃电的情况下支持可再生能源渗透率的不断提高。特别地,在整个地区不断推动实施经济调度,对于应对太阳能和风能渗透率快速持续升高这一挑战至关重要(请参阅建议1至5)。正如我们在这些建议中讨论的,这不仅关系到调度途径的改变,也需要改变发电和其他资源获得补偿的方式,从而在新的调度方式下有充足的商业模式来支持合理的资源组合。

2,燃煤发电产能过剩和燃煤发电所有权结构调整

在各种类型的发电量快速增长和需求增长低于预期的作用下,自2010年以来,西北地区大部分省份的燃煤机组利用率一直在稳步下降。2019年,五省中有四个省的煤炭发电机组年运行小时数少于4600小时(容量系数为53%)。运行时间的减少导致了燃煤发电企业的损失。2018年,15个省的中央企业煤电业务出现了亏损,主要集中在东北,西南和西北地区。具体的说,西北五省中的四个省的中央煤电企业报告称,净亏损总计人民币53亿元(约8亿美元)。

作为回应,国有资产监督管理委员会在2019年11月宣布了西北地区中央企业煤电资源区域整合计划,将煤电资产划转给每个省的一个中央企业(“一省一企”)。国资委的政策还要求加快淘汰西北地区不需要的燃煤发电资产,力争到2021年末,“煤电产能压降四分之一至三分之一”。该政策还号召大幅增加剩余中央煤电企业的年度发电小时,并提高剩余燃煤发电机组的运行效率。

总体而言,国资委该计划是向前迈出的非常重要的一步,不仅代表着国有发电公司在财务合理化方面取得了进步,而且也为中国实现碳达峰和碳中和目标迈出了坚实的一步。我们在下面讨论了对完善该计划的一些建议,以及如何避免可能的缺陷,如何与该地区电力部门政策的其他方面更好地进行协调等。

央企在各省的燃煤发电资产所有权份额以及按照国资委的计划被划转的燃煤发电比例,在西北各省之间有所不同。例如,根据公开数据,在甘肃和陕西,中央发电企业是燃煤发电资产的主要所有者,重组前约占每个省燃煤发电总装机容量的55%-60%。

由于这些所有权统计仅限于燃煤发电,因此对反映行业集中度的作用有限。中央发电企业也是风能,太阳能和其他类型发电的主要投资者。然而,燃煤资产重组引发了对甘肃乃至整个地区发展中的电力市场的担忧。在更高的所有权集中度的情况下,这些市场可能遭受竞争不足和市场力的困扰。例如,在甘肃,即使华能有25%的发电机组退役,重组后它仍然会成为拥有约45%省级燃煤发电资产的主要所有者。燃煤发电分别占甘肃总装机容量和发电量的40%和60%,虽然从总装机容量和发电量来看,华能的所有权份额似乎并不高。但是,如此高的燃煤发电所有权份额可能会使华能在资源短缺的时段和输电受限的地区获得巨大的市场力。更高的所有权集中度和市场力可能提高系统成本,增加弃风弃光,降低可靠性,并成为完成减排目标的障碍。我们接下来的一些建议会讨论应对合并所有权和市场力的监管机制,以确保产生经济有效且与环境和排放目标相一致的结果。

国资委快速淘汰过剩燃煤发电资产计划的实施,即便给市场竞争带来了挑战,也是向前迈出的一大步。

3,批发和零售电力市场的发展

西北地区已经为电力市场发展打下了基础,在此基础上进一步努力将有助于实现政策目标。早在2013年,宁夏和甘肃就已经开始进行试点,允许工业用户通过直接交易买电。这些试点已经成长为稳定的市场,直购电市场在该地区的其他省份也得到了发展。到2015年发布电改9号文件时,西北地区的大部分用电量已经基于市场化需求。2017年后,各省在现有市场的基础上建立了中长期交易规则,从而为更正式的年度和月度双边交易和基于拍卖的集中交易创建了平台。与其他地区不同,可再生能源发电积极参与了西北地区的中长期市场。

2019年,甘肃省还被选作设计和试点电力现货市场的八个省之一。和其他七个试点省一样,甘肃省的试点包括日前和实时(15分钟)电能量市场。甘肃的现货市场为准备正常运行完成了为期五个月的结算试运行。今年一月底,甘肃暂停了市场试运行。关于这其中的问题和甘肃现货市场的下一步工作还没有发布正式的官方说明,但是现货市场的设计和实施依然受到中央和区域政策制定者的密切关注。2021年3月,国家发改委宣布了五个新的省级现货市场试点并表明新疆,青海和陕西已经处于建设省级现货市场的初级阶段。

批发市场机制的不断发展,以及最终形成统一的区域现货市场(请参见建议5),将有助于提高调度效率,降低成本和减少可再生能源弃电,并提供价格信号,帮助指导西北地区的发电投资和退役决策。

总而言之,本章节概括出的这些问题——电力市场的发展,煤电产能过剩和重组以及可再生能源发电的快速增长——会在下一个十年继续作为中国西北地区电力行业转型的重要背景。

参考资料(上下滑动查看)

何健坤(2020年10月12日).“中国低碳发展长期战略与转型路径研究项目成果介绍”, PPT第八节,清华大学气候变化与可持续发展研究院.https://www.efchina.org/Attachments/Program-Update-Attachments/programupdate-lceg-20201015/Public-Launch-of-Outcomes-China-s-Low-carbon-Development-Strategies-and-Transition-Pathways-ICCSD.pdf

关键字:火电

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