截至2019年底，全國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量20.1億千瓦，其中風(fēng)電裝機(jī)2.1億千瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)2.04億千瓦，雙雙突破“2萬億”大關(guān)。隨著大規(guī)模風(fēng)、光能源并網(wǎng),發(fā)電側(cè)的靈活性、可控性變差，據(jù)分析，風(fēng)電、光伏在電力系統(tǒng)中比例到達(dá)一定比例（15%-20%）后，每高一個百分點(diǎn)，對電力系統(tǒng)的調(diào)峰要求都是質(zhì)的改變。但是我國大部分地區(qū)電力系統(tǒng)運(yùn)行靈活性不足，系統(tǒng)亟需較大比例靈活電源改善調(diào)峰電源結(jié)構(gòu)，緩解系統(tǒng)調(diào)峰壓力。從長期來看，這各問題將成為我國進(jìn)一步推動清潔能源消納和能源低碳轉(zhuǎn)型的重大挑戰(zhàn)。
一、我國靈活性調(diào)峰電源不足
目前我國電源結(jié)構(gòu)中，靈活性電源占比較小。在新能源比例最高的“三北”地區(qū)，抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源比重不足2%，未來也難有大幅提升的空間；而儲能電站的成本過高，短期內(nèi)也難以發(fā)揮作用；燃煤機(jī)組、水電機(jī)組等傳統(tǒng)的調(diào)峰方式也將難以應(yīng)對日益增大的峰谷差。以內(nèi)蒙古為例，擁有豐富的風(fēng)電資源，風(fēng)電開發(fā)也走在全國前列，由于本地消納有限，外送通道又不暢，內(nèi)蒙古棄風(fēng)問題成為關(guān)注焦點(diǎn)。但令人始料未及的是，2018年內(nèi)蒙古反而出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象，當(dāng)?shù)刂T多工業(yè)大戶被限電。究其原因，就是因為前期為保障新能源上網(wǎng)，關(guān)停了大量的煤電機(jī)組，當(dāng)由于氣象原因風(fēng)電、光伏停止出力時，托底的在運(yùn)煤電機(jī)組又爬坡能力不足，進(jìn)而導(dǎo)致電力用戶間歇式限電。
從全國資源特性和現(xiàn)有技術(shù)條件的角度來看，煤電是最為經(jīng)濟(jì)可靠和最具開發(fā)潛力的靈活性電源。而且，煤電機(jī)組本身就具有設(shè)計負(fù)荷區(qū)間，在未來幾年持續(xù)低負(fù)荷運(yùn)行或者深度調(diào)峰將成為常態(tài)，也為深度調(diào)峰創(chuàng)造了條件。但是我國煤電機(jī)組的調(diào)峰能力不足，目前純凝煤電機(jī)組調(diào)峰能力大約50%，熱電聯(lián)機(jī)組調(diào)峰能力只有約30%。而丹麥、德國能達(dá)到70%以上，說明煤電靈活性改造大有潛力可挖。
2016年11月7日，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》，規(guī)劃要求“十三五”期間，熱電機(jī)組和常規(guī)煤電靈活性改造規(guī)模分別達(dá)到1.33億千瓦和8600萬千瓦左右，合計2.2億千瓦，主要集中在三北地區(qū)。但根據(jù)電力交易中心的數(shù)據(jù)顯示，截至目前，全國完成靈活性改造的煤電機(jī)組僅僅5000多萬千瓦，不足規(guī)劃的1/4。這是由于對提供靈活性服務(wù)電源的激勵長期缺乏，發(fā)電側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力、調(diào)節(jié)意愿都嚴(yán)重不足。
2020年4月8日，山西省能源局《關(guān)于加快推進(jìn)煤電機(jī)組靈活性改造的通知》，提出“受新冠疫情影響，2020年1-2月份，全省用電負(fù)荷長期低位徘徊，在省內(nèi)煤電機(jī)組最小方式運(yùn)行的情況下，仍出現(xiàn)了6.6億千瓦時的棄電量，電源測調(diào)峰能力與新能源消納的矛盾持續(xù)加深。要求火電企業(yè)加快改造，主動承擔(dān)靈活性改造的義務(wù)，確定改造計劃，并且要求2020年底各發(fā)電集團(tuán)煤電機(jī)組改造容量不低于本集團(tuán)的新能源裝機(jī)容量。”可見電力系統(tǒng)的靈活性不足已經(jīng)是新能源消納的現(xiàn)實(shí)難題。
二、調(diào)峰補(bǔ)償?shù)恼呙}絡(luò)
調(diào)峰問題，簡單來說就是誰多發(fā)電、誰少發(fā)電的問題。調(diào)峰分為深度調(diào)峰和啟停調(diào)峰。廠網(wǎng)分開之前，所有電廠都是電力車間，發(fā)多發(fā)少調(diào)度決定，電力系統(tǒng)沒有調(diào)峰輔助服務(wù)的概念，只是企業(yè)內(nèi)部使用的技術(shù)手段而已。廠網(wǎng)分開以后，電力車間變成獨(dú)立的企業(yè)，自然不打算再任憑差遣。發(fā)電企業(yè)調(diào)峰調(diào)頻徒增成本而沒有收益，由于缺乏明確的規(guī)則，有的企業(yè)承擔(dān)得多，有的企業(yè)承擔(dān)得少，承擔(dān)多的企業(yè)自然有怨言。在這樣的背景下，“兩個細(xì)則”誕生了。
（一）“兩個細(xì)則”出臺，確定補(bǔ)償機(jī)制
2006年，當(dāng)時的國家電監(jiān)會頒布了《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》和《并網(wǎng)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》，提出“有償調(diào)峰”，并要求“各區(qū)域電監(jiān)局根據(jù)本辦法，制訂實(shí)施細(xì)則”。隨后各區(qū)域先后制定并多次修改了各自的實(shí)施細(xì)則，也就是業(yè)內(nèi)說的“兩個細(xì)則”。“兩個細(xì)則”體現(xiàn)了調(diào)峰最早期的設(shè)計思路：調(diào)峰是服務(wù)，是由一部分機(jī)組服務(wù)另一部分機(jī)組乃至整個系統(tǒng)。輔助服務(wù)的成本已包含在上網(wǎng)電價中，但由于分給不同機(jī)組的輔助服務(wù)任務(wù)量不同，承擔(dān)得多的機(jī)組要得到相應(yīng)的補(bǔ)償，承擔(dān)得少的要拿錢出來。因此，機(jī)組發(fā)多發(fā)少還是聽調(diào)度安排，按需調(diào)度。提供輔助服務(wù)應(yīng)得的回報，在事后按調(diào)用量補(bǔ)償，費(fèi)用源自所有發(fā)電機(jī)組分?jǐn)偂?
各地的《細(xì)則》都設(shè)定了機(jī)組的基準(zhǔn)負(fù)荷率，一般水平定在50%左右。高于基準(zhǔn)負(fù)荷率的調(diào)峰無償，低于基準(zhǔn)負(fù)荷率的深度調(diào)峰才是有償輔助服務(wù)。在2015年本輪改革之前，電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制除西藏尚未建立外，在全國范圍內(nèi)基本建成。
（二）東北地區(qū)開始啟動的市場機(jī)制
2014年，東北啟動電力調(diào)峰市場，更新了原有思路。當(dāng)時東北風(fēng)電消納形勢嚴(yán)峻，調(diào)峰能力有限。為了充分激發(fā)火電調(diào)峰的積極性，解決棄風(fēng)問題，東北地區(qū)在調(diào)峰領(lǐng)域率先引入競爭機(jī)制。一是不再按需調(diào)用，誰來調(diào)峰取決于發(fā)電企業(yè)的報價，調(diào)度按照報價由低到高調(diào)用；二是大幅提高了調(diào)峰補(bǔ)償?shù)乃剑屔疃日{(diào)峰有利可圖，報價范圍分為兩檔，一檔是0-0.4元/KWH，一檔是0.4-1元/KWH,均高于東三省0.34元的燃煤標(biāo)桿電價，所以激勵效果明顯，這使得東北地區(qū)挖潛出了更多調(diào)峰資源。
2016年6月、7月國家能源局先后下達(dá)了兩批火電靈活性改造試點(diǎn)項目的通知。試點(diǎn)共涉及22個電廠，近1700萬千瓦的煤電機(jī)組，第一批的大部分和第二批的全部電廠全部在東北電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)。以哈爾濱某試點(diǎn)項目為例，該項目合計改造投資9000多萬元，投產(chǎn)后，2018年12月至2020年2月期間，累計實(shí)現(xiàn)調(diào)峰補(bǔ)償收入已經(jīng)超過1億元。
2015年3月，《中共中央、國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（以下簡稱“9號文”）提出以市場化原則建立輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機(jī)制。在“9號文”的頂層設(shè)計下，各地與電力輔助服務(wù)市場化建設(shè)直接相關(guān)的文件密集出臺，市場規(guī)則與東北類似。
這種“以競價方式確定承擔(dān)主體的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制”，雖然被業(yè)內(nèi)定義為“輔助服務(wù)市場”，但實(shí)質(zhì)上，它依然是一種補(bǔ)償機(jī)制，而不是市場機(jī)制。因為沒有改變發(fā)電側(cè)內(nèi)部消化調(diào)峰成本的格局，調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用由區(qū)內(nèi)負(fù)荷率大于等于有償調(diào)峰基準(zhǔn)值的火電廠、風(fēng)電場、光伏電站按照調(diào)用時段共同分?jǐn)偂４撕螅鄠�省份啟動調(diào)峰輔助服務(wù)市場改革，基本沿用這一思路。這也被稱為是“互相安慰”機(jī)制，是發(fā)電企業(yè)“自己吃自己”。
不過，相對于東北調(diào)峰補(bǔ)償高價，其他地方的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于東北的標(biāo)準(zhǔn)，對煤電企業(yè)參與深度調(diào)峰沒有足夠的吸引力。目前，新疆0-0.22元/KWH、0.22-0.5元/KWH兩檔；華北2019年分0-0.3元/KWH、0.3-0.4元/KWH兩檔；河南2019年7月，調(diào)為3檔，0-0.3元/KWH、0.3-0.5元/KWH、0.5-0.7元/KWH；甘肅2019年9月最新的電力輔助服務(wù)市場運(yùn)行規(guī)則，將深度調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)跟東北的一致，也分為0-0.4元/KWH、0.4-1/KWH元兩檔。
（三）完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場）機(jī)制
2017年11月15日，國家能源局發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場）機(jī)制工作方案》的通知。指出我國電力供應(yīng)能力總體富余，煤電機(jī)組利用小時數(shù)呈逐步下降趨勢，局部地區(qū)棄風(fēng)、棄光、棄水、限核和系統(tǒng)調(diào)峰、供暖季電熱矛盾等問題突出，現(xiàn)行電力輔助服務(wù)補(bǔ)償辦法的部分內(nèi)容已經(jīng)難以適應(yīng)實(shí)際需要。提出“加大補(bǔ)償力度，覆蓋電力輔助服務(wù)提供成本和適當(dāng)收益的”、“建立電力用戶參與的電力輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制”
2018年3月，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源〔2018〕364號），《意見》再次重申“十三五”期間火電靈活性改造任務(wù)。
三、煤電企業(yè)積極性不高的原因
（一）政策方面存在不確定性，且補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)不高
一是政策可能會提高深度調(diào)峰基準(zhǔn)，未來調(diào)峰收益不可預(yù)期。以東北為例，其深度調(diào)峰基準(zhǔn)線就已經(jīng)由2014年的52%降低到現(xiàn)今的50%和48%，基準(zhǔn)線越低，調(diào)峰成本越高，未來必定還會進(jìn)一步下調(diào)。二是大部分地區(qū)調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)過低，企業(yè)改造積極性不高。除東北區(qū)域外，其他區(qū)域出臺的輔助服務(wù)政策補(bǔ)償力度小，大部分區(qū)域沒有出臺相關(guān)政策，補(bǔ)償落實(shí)難，入不敷出，補(bǔ)償收入甚至不能有效彌補(bǔ)機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致各類成本的增加。
（二）調(diào)峰費(fèi)用完全由發(fā)電側(cè)分?jǐn)偅豢沙掷m(xù)
在目前補(bǔ)償機(jī)制下，如果大面積實(shí)施火電靈活性改造，勢必形成收支不能平衡甚至“無收可支”的局面。現(xiàn)在的補(bǔ)償機(jī)制是“零和游戲”，誰調(diào)節(jié)能力強(qiáng)誰獲得一定的收益，一旦大家都改造完畢，就沒有了收益。隨著靈活性改造的機(jī)組逐漸增多，火電機(jī)組間的深度調(diào)峰市場將“越來越窄”，調(diào)峰電價下行趨勢明顯。在這種背景下，深度調(diào)峰效益的可持續(xù)性風(fēng)險逐漸加劇。
（三）技術(shù)方面不夠成熟，且顯著增加煤耗
靈活性改造可謂牽一發(fā)而動全身。一是存在安全隱患，當(dāng)鍋爐的燃燒工況遠(yuǎn)低于設(shè)計的最低穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷時，爐膛的溫度會急劇下降，導(dǎo)致煤粉的快速著火出現(xiàn)困難，進(jìn)而引發(fā)火焰穩(wěn)定性差，容易發(fā)生熄火、爐膛滅火、放炮等重大安全隱患。二是出力減少單位煤耗顯著上升，對于1000MW等級機(jī)組，機(jī)組出力系數(shù)從100%降低至40%時，供電煤耗增加68.3克/千瓦時，發(fā)電成本大幅上漲。同時，很多靈活性改造成熟技術(shù)應(yīng)用范圍還不廣泛，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范仍不完善，造成市場標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，改造不規(guī)范。
（四）改造成本巨大，煤電企業(yè)不堪重負(fù)
根據(jù)中電聯(lián)的統(tǒng)計，煤電靈活性改造單位千瓦調(diào)峰容量成本約在500元-1500元，再加上改造后的運(yùn)維成本、煤耗成本增加，如果沒有合理的補(bǔ)償，企業(yè)積極性不足。而且近年來基層電廠在環(huán)保改造投入大量資金，導(dǎo)致其他技術(shù)改造項目資金不足。同時，基層企業(yè)虧損面大，扭虧減虧任務(wù)艱巨，加之調(diào)峰補(bǔ)貼力度較小，基層企業(yè)改造動力不足。
四、政策建議
（一）穩(wěn)政策預(yù)期，加大補(bǔ)貼力度
大部分區(qū)域的輔助市場未明確政策的穩(wěn)定性和持續(xù)性，建議在進(jìn)行輔助市場政策設(shè)計時，考慮發(fā)電企業(yè)的實(shí)際處境，使實(shí)施靈活性改造的機(jī)組能取得一定年限的穩(wěn)定投資收益，以彌補(bǔ)實(shí)施深度調(diào)峰增加的成本支出，充分調(diào)動煤電企業(yè)進(jìn)行靈活性改造、參與深度調(diào)峰的積極性。
（二）根據(jù)實(shí)際情況差異化決策
如果大范圍推廣實(shí)施火電靈活性改造，勢必產(chǎn)生新的浪費(fèi)，應(yīng)結(jié)合煤電機(jī)組自身特性做出差異化決策。重點(diǎn)可對30萬及以下煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，作為深度調(diào)峰的主力機(jī)組，甚至參與啟停調(diào)峰。對于三北地區(qū)，可考慮60萬等級的亞臨界機(jī)組進(jìn)行靈活性改造。100萬等級以上的應(yīng)該發(fā)揮效率高的優(yōu)勢，不參與深度調(diào)峰。部分30萬千瓦等級及以下的老舊機(jī)組臨近服役年限，雖然服役期間進(jìn)行過大型改造，可以繼續(xù)安全運(yùn)行，但政府對于是否許可延壽的政策不明朗，導(dǎo)致該類機(jī)組進(jìn)行靈活性改造的決策風(fēng)險較大。建議有關(guān)部門充分論證該類機(jī)組的延壽申請，并安排專項補(bǔ)助用于靈活性改造，改造后該類機(jī)組可主要承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻任務(wù)。
（三）優(yōu)化區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)效益最優(yōu)
建議電網(wǎng)和發(fā)電集團(tuán)一起對區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行整體評估和策劃，根據(jù)電網(wǎng)需求，由發(fā)電集團(tuán)統(tǒng)一制定部分機(jī)組長期參與調(diào)峰并進(jìn)行相應(yīng)的深度改造，其他機(jī)組盡量在80%以上的基礎(chǔ)負(fù)荷上運(yùn)行，這樣即可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電集團(tuán)整體效益的最大化，將帶基礎(chǔ)負(fù)荷的機(jī)組維護(hù)高實(shí)現(xiàn)高效滿發(fā)，將承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的機(jī)組深度改造后，能夠?qū)崿F(xiàn)快速調(diào)峰調(diào)頻，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)源協(xié)調(diào)。
（四）改革補(bǔ)償機(jī)制，更加凸顯公平
由于火電、水電本身就具有能夠調(diào)節(jié)負(fù)荷的特性，所以現(xiàn)在的補(bǔ)償機(jī)制中，都設(shè)有“基準(zhǔn)負(fù)荷率”，高于基準(zhǔn)負(fù)荷率的調(diào)峰服務(wù)是無償?shù)模@在新能源普及之前沒有問題。但是隨著新能源比例的不斷擴(kuò)大，市場機(jī)制要將這種“人無我有”的調(diào)節(jié)能力納入有償?shù)姆秶鷥?nèi)。
（五）盡快納入電力用戶側(cè)，實(shí)現(xiàn)電力輔助服務(wù)真正市場化
調(diào)峰等輔助服務(wù)是服務(wù)于整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定的，如果作為一種商品，它真正的購買方應(yīng)該是電力用戶。現(xiàn)在卻由發(fā)電側(cè)單邊承擔(dān)服務(wù)費(fèi)用，不符合市場化原則。俗話說“羊毛出在羊身上”，不論輔助服務(wù)的成本如何、費(fèi)用高低，在市場化的背景下應(yīng)當(dāng)由電力用戶承擔(dān)輔助服務(wù)費(fèi)用。但是，目前機(jī)制下仍然維持發(fā)電企業(yè)承擔(dān)全部輔助服務(wù)費(fèi)用，維持用戶側(cè)享受輔助服務(wù)的“大鍋飯”，這是不合理的，反而不利于培養(yǎng)用戶良好的用電習(xí)慣，甚至是鼓勵用戶濫用輔助服務(wù)。因此，按照“誰受益，誰承擔(dān)”的原則，應(yīng)建立電力用戶參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制。
（六）建立大型發(fā)電企業(yè)煤電靈活性改造約束機(jī)制
例如要求各發(fā)電企業(yè)在新建新能源項目時，必須配套一定比例的煤電機(jī)組靈活性改造容量。企業(yè)可以讓“低排放、低能耗、高效率”的大機(jī)組優(yōu)先承擔(dān)部分基荷，通過提供電量獲取收益；讓還低容量、沒有實(shí)施超低排放的機(jī)組優(yōu)先實(shí)施靈活性改造，承擔(dān)調(diào)峰角色，通過調(diào)峰等輔助服務(wù)市場獲得收益。
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