第三,提升燃煤电厂的灵活性可以增加风电和光伏发电的比例,但仍可能带来更多的二氧化碳排放,因此,设定合适的碳价格至关重要。
第四,联合调度火电厂的运营可以缓解其高昂的启停成本,例如,一些火电厂暂停运营,而其他火电厂全负荷运作。这种联合调度手段就是所谓的虚拟电厂技术,不仅涵盖了分布式电源,还包含大型火电厂,其中火电厂是最核心的部分。
为了最大限度地发挥火电厂的灵活性,调整现货市场机制,提供恰当的价格信号至关重要。目前,中国已经有部分地区出现了负电价。这表明电力供需平衡已成为显著问题,有可能出现系统安全问题。因此,引入现货市场的平衡机制势在必行。
德国的经验表明,分布式发电在消纳可再生能源方面发挥了关键的作用。鉴于中国的电力需求仍然在持续上升,增量部分采用分布式发电技术,将进一步增强电力系统的适应性。这样不仅能更高效地消纳可再生能源,还可避免负电价的频繁出现。
德国的实践经验还表明,在可再生能源的占比未达到50%之前,大规模地建设储能系统并不比建立平衡机制有效,而且可能会增加能源转型的成本。在中国,与电池技术相比,抽水蓄能电站不仅成本更为优化,建设速度也快。因此,发展抽水蓄能是提高电力系统灵活性的理想选择。
在德国,为电厂进行灵活性改造的资金部分来源于系统的平衡费用,部分来源于现货市场的出清价格,即按照边际成本进行排序的最终价格。在新能源初期发展阶段,天然气发电曾受到可再生能源的排挤,导致出清价格下降,致使传统电厂经常处于亏损状态。但在可再生能源进入中期发展时,由于弃核退煤政策,出清价格开始由燃气发电的边际成本来决定,火电盈利状况会随之好转。否则,在没有补贴的情况下,火电很难承受灵活性改造的成本。另外,适时调整新能源的补贴政策,能使新能源的发展更好地适应电力需求的平衡。
最后需要指出的是,尽管德国的经验具有一定的参考价值,但鉴于中国的国情、经济布局和地理特点与德国仍然存在显著差异,直接复制德国的做法或不完全符合中国的实际情况。
本文刊载于《中国电力企业管理》2023年09期,作者系德国PSI软件公司高级业务发展经理、中国电机工程学会外籍会士