中國儲能網(wǎng)訊:近日,第十四屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十二次會議表決通過《中華人民共和國能源法》,作為我國能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)性、統(tǒng)領(lǐng)性法律,對于進一步夯實能源行業(yè)法治根基,保障國家能源安全和推動綠色低碳轉(zhuǎn)型,具有重大且深遠的意義。
其中第三十二條提到,“國家合理布局、積極有序開發(fā)建設(shè)抽水蓄能電站,推進新型儲能高質(zhì)量發(fā)展,發(fā)揮各類儲能在電力系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用?!?
如何理解《能源法》三十二條?我?guī)е坪蛦栴},又一次敲響了朋友的家門。
朋友,好久不見。三杯兩盞淡酒過后,“此時情緒此時天,無事小神仙”。且聽他道如何。
一、為什么要建設(shè)抽水蓄能?
《能源法》中指出“能源工作應(yīng)當(dāng)堅持中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo),貫徹新發(fā)展理念和總體國家安全觀,統(tǒng)籌發(fā)展和安全,實施推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命和全方位加強國際合作的能源安全新戰(zhàn)略,堅持立足國內(nèi)、多元保障、節(jié)約優(yōu)先、綠色發(fā)展,加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型能源體系?!?
大巧不工,重劍無鋒。
真理總是以最樸實無華的方式出現(xiàn)。堅持“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型能源體系。這就是我們的目標(biāo)。
如何實現(xiàn)這個目標(biāo),《能源法》中提到了六個條目,分別是能源規(guī)劃、能源開發(fā)利用、能源市場體系、能源儲備和應(yīng)急、能源科技創(chuàng)新、監(jiān)督管理。其中從二十一條到三十九條講的都是能源開發(fā)利用。
第二十五條講風(fēng)電、光伏等新能源的開發(fā)和利用?!皣彝七M風(fēng)能、太陽能開發(fā)利用,堅持集中式與分布式并舉,加快風(fēng)電和光伏發(fā)電基地建設(shè),支持分布式風(fēng)電和光伏發(fā)電就近開發(fā)利用,合理有序開發(fā)海上風(fēng)電,積極發(fā)展光熱發(fā)電?!?
近年來,隨著雙碳目標(biāo)的提出,以及風(fēng)電、光伏發(fā)電成本的快速下降,以風(fēng)能、太陽能大規(guī)模開發(fā)利用為標(biāo)志的能源供給革命已經(jīng)成為我國能源發(fā)展的重要方向,也是保障我國能源安全的重要手段。
與此同時,風(fēng)電、光伏發(fā)電具有間歇性、波動性的特點。具體來說,比如光伏發(fā)電,晴天發(fā)電多、陰天發(fā)電少、晚上沒有。風(fēng)力發(fā)電,風(fēng)大則多、風(fēng)小則少??刻斐燥垼@就是風(fēng)電、光伏發(fā)電的主要特點。
但是電力用戶需要的是電力的穩(wěn)定供應(yīng)。比如炎熱的夏日晚上八點鐘,風(fēng)清月朗,大家辛苦了一天回到家中,打開空調(diào),想用一縷涼風(fēng)來寬慰一天的疲憊。此外,還有工業(yè)生產(chǎn)、電動車充電等需求。但是此時,風(fēng)電和光伏發(fā)電的供應(yīng)基本為零,所以我們必須要保有一定規(guī)模的調(diào)節(jié)支撐保障電源。
這些調(diào)節(jié)支撐保障電源是新型電力系統(tǒng)的四梁八柱,是建立新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
以中國的國情來說,新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)支撐保障電源主要包括水電、核電、煤電、氣電,抽水蓄能和新型儲能。
這些調(diào)節(jié)支撐保障電源都具有或多或少的調(diào)節(jié)能力,但是調(diào)節(jié)機理不同,主要可以分為“讓”和“儲”兩種。
其中水電、核電、煤電、氣電可以做到“讓”。在風(fēng)、光都好的時候,可以把自己的發(fā)電空間讓出來。舉個例子,比如當(dāng)時電力系統(tǒng)的需求100萬千瓦,水電、核電、煤電、氣電的出力功率也是100萬千瓦,需求和供給是平衡的。考慮風(fēng)、光同時大發(fā),出力功率可以達到了80萬千瓦,這時候就需要水電、核電、煤電、氣電把自己的發(fā)電能力降下來到20萬千瓦,給新能源讓路,這就是所謂的“讓”。
一般認(rèn)為,水電具有較好的調(diào)節(jié)能力,水放在上水庫暫時不放下來,把100%的發(fā)電能力全部讓出來給新能源。核電具有一定的調(diào)節(jié)能力,但是要付出較大的代價。煤電冷啟動需要付出較大的時間和經(jīng)濟成本,所以一般不能徹底關(guān)停讓出100%的空間,其經(jīng)過靈活性改造之后,按照純凝工況最小基礎(chǔ)出力達到35%的額定功率考慮,也就是煤電最多可以讓出自己65%的發(fā)電能力。氣電同樣可以把100%的發(fā)電能力讓給新能源。
注:不同的水電調(diào)節(jié)能力不同,具備周調(diào)節(jié)以上能力的水電站調(diào)節(jié)能力基本上可以達到100%,部分徑流式電站汛期會有強迫出力,此外,還有生態(tài)流量下泄的要求。考慮到靈活性改造之后,煤電只能把自己的容量“讓”出來65%,但是沒有辦法把其他電源超發(fā)的電量儲存起來。核電的調(diào)節(jié)能力為示意值。
另外一種調(diào)節(jié)的方式就是“儲”。如果某時電力系統(tǒng)需求是100萬千瓦,風(fēng)光發(fā)電出力可以達到120萬千瓦,“讓”這個時候就無計可施了,而抽水蓄能電站就可以把多余的發(fā)電量儲存起來。電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能等新型儲能在電力系統(tǒng)中也發(fā)揮類似的作用。
抽水蓄能自己不發(fā)電,是新能源發(fā)電的搬運工。這風(fēng)、光大發(fā)的時候可以用上清潔電力,風(fēng)、光少發(fā)的時候可以用上抽水蓄能預(yù)先存下來的清潔電力。無論風(fēng)、光多少,我們都可以用上清潔零碳電力。這就為大比例可再生能源發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
老子說“鑿戶牖以為室,當(dāng)其無,有室之用”“故有之以為利,無之以為用”,莊子說“唯道集虛”。因為“虛“和”無”,可以“儲”。這也正是抽水蓄能和新型儲能的作用所在。
為了建設(shè)新型電力系統(tǒng),促進新能源的大規(guī)模發(fā)展,美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)也進行了很多探索?;谫Y源稟賦,他們大多選擇建設(shè)燃氣電站作為調(diào)節(jié)電源,以發(fā)揮“讓”的功能。但是中國的資源特點是貧油少氣,如果大規(guī)模建設(shè)燃氣電站,一是能源安全受制于人,二是也會出現(xiàn)與民用爭氣的情況。所以目前最主要的兩條的技術(shù)路線,一是“讓”,即三十條“國家推動燃煤發(fā)電清潔高效發(fā)展,根據(jù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行和電力供應(yīng)保障的需要,合理布局燃煤發(fā)電建設(shè),提高燃煤發(fā)電的調(diào)節(jié)能力。”二是“儲”,即三十二條“國家合理布局、積極有序開發(fā)建設(shè)抽水蓄能電站,推進新型儲能高質(zhì)量發(fā)展,發(fā)揮各類儲能在電力系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用?!?
但是,我們也應(yīng)該注意到,燃煤發(fā)電“讓”的能力是有限的,每多建設(shè)100萬千瓦的燃煤發(fā)電,都會導(dǎo)致至少出現(xiàn)35萬千瓦的固定出力,進而新增固定的“碳”排放,這也是推進碳中和階段需要我們著力解決的問題。
二、抽水蓄能必須要堅持合理布局
剛才我們談到了為什么建設(shè)抽水蓄能的問題,下面我們說一下抽水蓄能合理布局的問題。
我們要注意到,二十五條中指出“國家推進風(fēng)能、太陽能開發(fā)利用,堅持集中式與分布式并舉,加快風(fēng)電和光伏發(fā)電基地建設(shè),支持分布式風(fēng)電和光伏發(fā)電就近開發(fā)利用”,這句話就是理解抽水蓄能合理布局的綱目。
在碳中和的大背景之下,新能源的發(fā)展是目的,建設(shè)抽水蓄能是我們的手段。所以抽水蓄能的布局要和新能源的發(fā)展布局相匹配。我國的資源稟賦特點,風(fēng)、光等可再生能源主要集中在西部和北部地區(qū),經(jīng)濟發(fā)展中心和用電負(fù)荷中心主要集中在東部和南部地區(qū)。能源的總體發(fā)展格局主要就是兩個選擇,一個在西部和北部地區(qū)建設(shè)風(fēng)電和光伏發(fā)電基地,通過“西電東送”“北電南送”送到東部和南部用電地區(qū)。二是在東部和南部地區(qū)推動分布式風(fēng)電和光伏發(fā)電就近開發(fā)利用,同時合理有序開發(fā)海上風(fēng)電。
無論對于哪個選擇,全國對于調(diào)節(jié)支撐保障的需求總量是差不多的。所以如果未來的能源發(fā)展偏重于大基地、大通道,那么調(diào)節(jié)支撐保障電源的布局就要在西部和北部布局多一點;如果未來的能源發(fā)展偏重于分布式發(fā)展,那么調(diào)節(jié)支撐保障電源的布局就要在東部和南部多一點。無論是煤電也好,抽水蓄能也好,對于這樣長周期、高投入的基礎(chǔ)設(shè)施,就一定要考慮合理的布局問題,確保無論是“讓”或者“儲”,以匹配我國未來的新能源發(fā)展需要。新型儲能建設(shè)周期較短,可以隨著能源布置格局調(diào)整,進行靈活配置。
根據(jù)《論抽水蓄能的地理分布》所述,華夏大地山川形勝,抽水蓄能站點資源十分豐富。根據(jù)新能源布局需要和資源特點,考慮到抽水蓄能5∽6年的建設(shè)周期,所以必須立足長遠的發(fā)展眼光,在看得準(zhǔn)、把得住的方向上,秉持超絕的戰(zhàn)略定力,進行合理布局、積極有序發(fā)展抽水蓄能。左傳中寫到“越十年生聚,二十年教訓(xùn)”。我們要相信正確的決策加上時間的力量。
三、警惕抽水蓄能的“轉(zhuǎn)冷”趨勢
近期,我們注意到抽水蓄能行業(yè)有“轉(zhuǎn)冷”趨勢,核準(zhǔn)規(guī)模減少、前期工作變慢、項目推進變緩。
松柏之質(zhì),經(jīng)霜彌茂。
——《世說新語·言語》
分析其原因,主要有二個。
一是之前所造成的抽水蓄能“過熱”假象。抽水蓄能發(fā)展規(guī)模和布局需要考慮新能源發(fā)展需要,這是已經(jīng)日益被大家所認(rèn)識的事實。但是同時抽水蓄能也有促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展的作用,這是他的多重屬性。為實現(xiàn)雙碳目標(biāo),國家提出了積極發(fā)展抽水蓄能的目標(biāo),全國各地積極響應(yīng),進行了比較廣泛的抽水蓄能選點,并積極向國家推薦。企業(yè)也積極推進前期工作。造成了抽水蓄能發(fā)展“大干快上”,所謂“過熱”的假象。但是抽水蓄能的本質(zhì)功能是“儲”,所以必須依托于可以被儲的電源。按照新能源發(fā)展需要,以及其他電源發(fā)展規(guī)劃,并與新型儲能等其他調(diào)節(jié)電源做好統(tǒng)籌,是科學(xué)論證抽水蓄能發(fā)展規(guī)模和布局的主要邊界條件。在2023年開展的抽水蓄能需求規(guī)模論證過程中,經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)的全面分析計算,認(rèn)為為適應(yīng)新能源發(fā)展需要,到2035年服務(wù)電力系統(tǒng)的抽水蓄能合理規(guī)模約為4億∽5億千瓦左右。按照這個規(guī)模,考慮到產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)發(fā)展,每年新增一定的抽水蓄能發(fā)展規(guī)模。這就是積極有序的內(nèi)涵。抽水蓄能徒有“過熱”之名,但卻無“過熱”之實。積極有序開發(fā)建設(shè)抽水蓄能電站不僅是能源法的要求,同時一直也都是抽水蓄能發(fā)展的主旋律。
莫愁千里路,自有到來風(fēng)。
——唐·錢珝的《江行無題一百首》
二是對于容量電價政策調(diào)整的預(yù)期。目前我國抽水蓄能執(zhí)行兩部制電價。根據(jù)《關(guān)于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》(發(fā)改價格〔2021〕633號),明確提出堅持并優(yōu)化抽水蓄能兩部制電價政策,一是要對標(biāo)行業(yè)先進水平合理核定容量電價,二是要建立適應(yīng)電力市場建設(shè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的調(diào)整機制。2023年,按照《國家發(fā)展改革委關(guān)于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》(發(fā)改價格﹝2021﹞633號)及有關(guān)規(guī)定,國家發(fā)展改革委核定在運及2025年底前擬投運的48座抽水蓄能電站容量電價。目前的兩部制電價體制有力的促進了抽水蓄能行業(yè)的發(fā)展,為抽水蓄能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了堅實的支撐。但是如何做好和電力市場建設(shè)的有效銜接,將來抽水蓄能電價政策會如何發(fā)展,也日益成為大家關(guān)注的重點。
四、對于促進抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展的思考
抽水蓄能行業(yè)要想走的穩(wěn),核心就是“發(fā)展規(guī)劃”和“電價政策”兩個支柱。歷史的經(jīng)驗證明,要想實現(xiàn)合理布局,需要通過“發(fā)展規(guī)劃”來做好頂層設(shè)計;要想實現(xiàn)積極有序,主要依靠穩(wěn)定的“電價政策”。
抽水蓄能投資規(guī)模大、建設(shè)周期長,投資決策必須建立在穩(wěn)定的預(yù)期基礎(chǔ)上。全國統(tǒng)一電力市場的建設(shè)是大勢所趨,是歷史發(fā)展的必然。如何在統(tǒng)一電力市場建立過程中,同時能夠為投資主體提供明確的回報預(yù)期,是需要審慎思考的重大問題。
我心正與君相似,只待云梢拂碧空。
——金·完顏亮《詠竹》
在《論抽水蓄能的地理分布》一文中,我們系統(tǒng)的分析了全國范圍抽水蓄能的分布特點和建設(shè)條件,進而提出可以將全國抽水蓄能分為四類資源等級。參照新能源的電價政策,對于不同的資源等級,可以考慮執(zhí)行抽水蓄能分區(qū)域標(biāo)桿容量電價,以鼓勵項目建設(shè)條件好的項目優(yōu)先開發(fā),同時鼓勵投資企業(yè)加大科技投資力度,加強技術(shù)創(chuàng)新,節(jié)約開發(fā)成本,以降低電力系統(tǒng)綜合成本。
下一步,可以考慮通過“區(qū)域標(biāo)桿容量電價+差價合約制度”,或在633號文的基礎(chǔ)上進一步完善,以區(qū)域標(biāo)桿容量電價回收成本和部分基本收益,通過日益成熟的現(xiàn)貨市場獲取部分電量收益等方式,做好和電力市場的有效銜接,穩(wěn)定行業(yè)發(fā)展預(yù)期。
關(guān)于“區(qū)域標(biāo)桿容量電價+差價合約”的初步構(gòu)想
一是區(qū)域標(biāo)桿容量電價。按照633號文要求,以40年經(jīng)營期、6.5%資本金內(nèi)部收益率為基礎(chǔ),根據(jù)資源稟賦,分區(qū)域測算區(qū)域標(biāo)桿容量電價。
二是差價合約。相當(dāng)于簽訂長期電價合約。按照電力市場建設(shè)進度,抽水蓄能統(tǒng)一參與電力市場競爭。通過電力市場得到的收益有超出合約部分,納入容量電價調(diào)節(jié)池;收益不足部分,由容量電價調(diào)節(jié)池補充。抽水蓄能電站建成后,經(jīng)營期內(nèi)機組逐步退出差價合約。經(jīng)營期結(jié)束后全部通過市場競爭獲取收益。
抽水蓄能是實現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”必不可少的大型新能源基礎(chǔ)設(shè)施,是前往碳中和之路的大國重器。根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗,抽水蓄能建成后,可以穩(wěn)定運行超過100年,是長遠之策、固本之舉。目前按照40年經(jīng)營期測算,其實不能充分反映抽水蓄能經(jīng)濟價值。還貸期過后,僅需少量的成本就可以維持抽水蓄能的運行,持續(xù)、安全、穩(wěn)定、高效的為雙碳目標(biāo)做出自己的貢獻。
二千余年前,都江堰修建,成都遂成天府。一千五百年前,京杭大運河修建,自此南北通途。長城、鄭國渠、靈渠、坎兒井,都是中國歷史上的偉大工程。如今,現(xiàn)代中國又建設(shè)了復(fù)興號、高速鐵路網(wǎng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、C919大飛機、青藏鐵路、南水北調(diào)、西氣東輸、三峽大壩、白鶴灘等超級工程,正在推進實施川藏鐵路、西部陸海新通道、國家水網(wǎng)、西南水電開發(fā)等重大工程。褚小者不可以懷大,綆短者不可以汲深。戰(zhàn)國時,韓國以鄭國為間,游說秦國修建鄭國渠,意在乏秦。然秦以此愈興,遂平六國、一天下。每個重大工程的背后,都有復(fù)雜的決策取舍、都有反復(fù)的利弊權(quán)衡。但沒有大國重器,如何大國崛起?為了雙碳目標(biāo)的實現(xiàn),只有“讓”還遠遠不夠,必須要有更多的“儲”。順應(yīng)雙碳目標(biāo)的大勢,根據(jù)新能源發(fā)展需要,這就是為什么要積極有序發(fā)展抽水蓄能的底層邏輯。
“錢穆說過一個故事。一個古寺,大雄寶殿門前,有兩棵參天巨柏,氣勢如虹。一顆柏樹長到這么大,至少五百年。當(dāng)年那建寺的首任方丈,他栽下這兩棵樹的時候,知道自己是看不到樹長大的,他看到的,他打造的,是五百年后的場景。
就是說,他的格局是五百年。
后來,一次雷電,劈毀了一棵樹。五百年后的方丈,在那死樹空出來的位置,種了一棵夾竹桃。夾竹桃嘛,今天種下,明年就賞花。
他的格局,就是一年而已?!?
——《華杉講透<資治通鑒>》
抽水蓄能的建設(shè)周期較長,所以需要我們把眼光放的更長遠。立足當(dāng)下,謀劃五年,展望十年、乃至十五、二十年。同時也要看到,我們既需要高大挺拔的柏樹,也需要美麗活潑的夾竹桃,遠近結(jié)合、高低搭配,方是老成謀國之道。
在談話的最后,他對我說。
抽水蓄能建設(shè),如同上個世紀(jì)八、九十年代的高速公路,如同這個世紀(jì)開始的高鐵建設(shè),也如同上面所有這些超級工程建設(shè)一樣,既需要市場這個看不見的手來調(diào)節(jié),同時也需要堅強的國家意志,需要有效市場和有為政府的共同努力。穩(wěn)定市場預(yù)期不是只有一條道路,但是我們需要選擇一條能夠穩(wěn)定市場預(yù)期的道路。《傳習(xí)錄》說“持志如心痛”,特講立志、持志的重要性。我所聽到的,是大家常常在感慨“行路難!行路難!多歧路,今安在?”,是行業(yè)在變化中尋找確定性的迷茫和痛苦。我所盼望的,不是明年抽水蓄能能夠達到6000萬千瓦,也不是2030年抽水蓄能能夠達到1.6億千瓦,更不僅是希望2035年抽水蓄能能夠達到4億千瓦甚至更多。我所追尋的,是一座一座抽水蓄能電站拔地而起,能夠為2035年中國基本實現(xiàn)現(xiàn)代化、為2049年中國實現(xiàn)第二個百年目標(biāo)、為2060年中國如期實現(xiàn)碳中和,打牢根基、夯實基礎(chǔ)。
“風(fēng)不定,人初靜,明日落紅應(yīng)滿徑。”
——宋·張先《天仙子》
《中華人民共和國能源法》提出了明確的要求,指明了我們前進的道路。
一鳴從此始,相望青云端。我們堅信,抽水蓄能的發(fā)展一定會越來越好。
愿祝君如此山水,滔滔岌岌風(fēng)云起。
——宋·馮時行《遺夔門故書》
在水電總院趙增海副院長、規(guī)劃部朱方亮主任的指導(dǎo)下,在智庫辦公室彭爍君主任和黨委工作部馬偉主任的大力支持下,我們會同中咨公司能源業(yè)務(wù)部馬良,水電總院規(guī)劃部鄭靜、周力、秦瀟、任偉楠、崔正輝、劉納、張東(女)等同志共同完成此文,并聽取了各兄弟院王婷婷、姚晨晨、張丹慶、益波、李建兵、楊建贊、寧宇等有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家的建議。感謝中國水力發(fā)電工程學(xué)會和中國水力發(fā)電工程學(xué)會抽水蓄能行業(yè)分會的大力支持。再次對大家寶貴的意見和辛苦的工作表示衷心的感謝。
受作者自身認(rèn)識所限,本文內(nèi)容難免疏忽、甚至掛一漏萬,謹(jǐn)此拋磚引玉,歡迎大家的批評指正。