從中長期的能源轉型角度來看,我國面臨的能源安全形勢異常復雜和嚴峻?!皬碗s”是指影響能源安全的“新”“舊”因素交織,“嚴峻”則是指能源安全沖擊越來越呈現出頻率增加、程度加深和突發性(不可預測性)加強的特點。此外,地緣政治、氣候變化與能源轉型影響疊加與相互強化,對能源供應和能源價格的沖擊強度上升、持續時間延長。
極端天氣正在成為影響迎峰度夏期間電力保供的重要因素。國家防災減災救災委員會辦公室、應急管理部聯合相關部門對6月全國自然災害風險形勢的會商研判認為,6月,全國多地進入主汛期,局部地區可能面臨洪澇風雹災害風險,東南沿海地區可能有1個臺風登陸。
需要明確的是,應對迎峰度夏這種常規性、周期性的供應緊張,屬于“常規操作”。在能源安全層面,應區分常規性的供應緊張和極端情況下如極端天氣、自然災害等導致的能源供應中斷。
提升技術靈活性,應對極端天氣挑戰
氣候變化帶來的極端天氣正在成為影響全球能源安全新的、持久的風險因素。
傳統的能源系統穩健性主要針對的是高頻、中低影響的各種外部和內部沖擊,不包括極端天氣這類“低頻、高影響”事件。然而,隨著極端氣候事件發生趨于“常態化”,提升我國能源系統穩健性意味著要增強能源基礎設施在頻發極端天氣(洪水、極寒、颶風等)下的穩定供應能力。具體措施包括:深入分析各類極端天氣“頻發”的特點及其影響程度差異;從材料、建設與技術規范等方面提出合理可行的技術方案,實現“頻發”極端天氣下能源供應基本穩定;在技術可行性和經濟可行性之間權衡,優化系統穩健性的技術方案。
近年來,具有波動性特征的風電、光伏在電力系統中的占比不斷增加,當這種電力的占比超過一定閾值(比如15%)時,系統就需要大幅提高靈活性以適應新能源的出力特性。因此,提升能源系統韌性也成為重中之重。能源系統韌性表現在能源電力的生產、運輸、使用各個環節,至少包括六個要素:穩健性、冗余度、技術靈活性、系統去中心化、體制機制靈活性與能源安全風險分級管理制度。
電力系統靈活性是未來能源系統韌性的重要來源,需要從生產、輸送網絡和用戶環節全面提升能源系統的技術靈活性。一方面,要充分挖掘現有電力系統靈活性潛力,包括加快抽水蓄能電站建設、推動煤電機組靈活性改造、為熱電聯產電站增加儲熱裝置,以及優化或增加相鄰電網聯絡線等。另一方面,要充分整合大量的可再生能源產消者、電動汽車和用戶側的儲能設施、微電網、分布式能源系統等新的靈活性資源,并推動電力系統架構從大規模集中控制系統向局部平衡的分布式系統轉變。這意味著,用戶也需要為應對極端天氣做準備,而不能完全依賴大電網。實際上,僅依靠大電網來應對極端天氣可能不是最優選擇,因為損失很大、恢復成本也很高。
提升機制靈活性,讓市場信號發揮作用
提升機制靈活性,就是要讓市場機制發揮作用,釋放足夠的供需信號,這是最重要的基礎和前提。那些基于非市場機制的應對手段,可以用來解決極端情況下市場機制無法處理的小部分能源安全和供應穩定問題。
市場機制不僅是能源市場的有效配置方式,也是應對能源沖擊的靈活性手段。在2021年歐洲能源危機期間,電價、氣價的上漲其實對于熨平市場波動起到了重要作用。在極端天氣頻發和能源轉型加快推進的背景下,市場機制是構成能源系統韌性最重要的因素之一。它激勵技術靈活性、穩健性和冗余產能投資,從而提升能源系統韌性。
提升我國電力系統機制靈活性的關鍵在于電力監管制度改革與電力市場建設。這包括加快電力現貨市場與輔助服務市場建設盡快從試點走向全國;協調電力現貨市場與取消了“補貼”后的風電和光伏電可持續發展問題;通過監管改革和構建相關市場機制,從機制上使分布式能源產消者和用戶、儲能、微電網、分布式能源系統等成為電力系統靈活性的貢獻者等。
如果倚重非市場機制來解決常態化的穩定供應和能源安全問題,就會發現應對難度將越來越大,付出成本也會越來越高。過去我國習慣于采用以行政手段“控制”產業鏈各環節的方式來應對能源安全沖擊。每當夏天用電高峰和冬天供暖用能高峰來臨,相關部門通常采用行政手段調度各種資源保供。這種能源保供機制有其合理的一面,也遇到了一些問題:在市場信號難以顯示能源供求狀況時,不同時間、地點和用戶的重要程度難以體現,會導致資源調度(增量成本)全力保障所有需求,或者在必須要削減需求時,能源供應優先排序難以保證科學有效。這種剛性“保供”機制隱性成本高,而且能源沖擊越嚴重,應對成本越高。
我國的經濟發展歷程表明,水價、肉價、糧價的放開并未引發人們擔心的問題。如果擔心推進電價市場化會對某些群體產生影響,可以通過機制安排進行轉移支付,但不應讓價格機制失去反映真實供需的功能。
優先考慮系統轉型,設置風險分級管理制度
當前能源轉型的核心和關鍵是能源系統轉型。如果把能源轉型僅僅理解為能源結構變化,即化石能源與非化石能源占比的此消彼長,容易對政策和實踐產生不利影響。一些政策傾向于短期盡快提高可再生能源的占比和規模,而忽視了系統轉型的重要性。這種方式也不利于有效率地推進能源轉型和減碳,很容易導致“為碳而碳,為儲而儲,為氫而氫”的局面。
過去,我們是通過可再生能源規模增長來“倒逼”能源系統“調整”,進而推動能源轉型。目前我國能源轉型進入一個全新的階段,需要通過推動能源系統轉型來為可再生能源發展提供更大空間。如果沒有能源體系,特別是電力系統的適應性變革,現有能源體系容納可再生能源發展的空間將相當有限。
能源系統轉型在政策中的地位應該優先于規模擴張,因為系統轉型的難度和時間成本遠高于規模擴張。這不僅是技術問題,更是涉及體制機制、利益分配和商業模式創新的復雜系統工程。
這并不意味著不需要可再生能源規?;l展,而是強調簡單的規模擴張方式會帶來更多的問題,發展方式要隨著發展階段作調整,要以系統轉型的方式來帶動規模發展。在短期應急和長期轉型中,都要基于系統思維和效率原則,兼顧普遍服務和高質量發展。
隨著能源安全風險來源增加、影響加大以及突發沖擊頻繁,被動式增加系統冗余的風險管理方式必然面臨成本大幅增加和管理效果不佳等問題。因此,需要根據安全風險類型、影響程度和應對成本制定能源安全風險分級管理制度。
需要強調的是,風險分級管理制度是針對重大的、小概率的能源安全沖擊的,而不是用來應對常規周期性的迎峰度夏的方案。建議從以下四方面著手,建立靈活有效的能源安全風險分級管理制度:一是預先根據能源安全風險類型、能源系統韌性,對能源沖擊的后果進行分級分類;二是分析不同能源沖擊下能源系統恢復至各種均衡狀態的技術、時間和恢復程度等要素;三是分析調動各類資源使能源系統“回到”不同均衡狀態的成本;四是建立能源沖擊發生時判斷不同能源用戶價值重要性優先順序的機制和標準,包括經濟價值和社會價值兩方面。
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