确保中国分布式可再生能源发电规模化高质量发展,基础是加快形成分布式可再生能源发电对地方经济、生态、社会发展的推动促进作用,关键是建立起分布式可再生能源发电与电力系统协调关系,核心是加强体制机制创新、技术创新和市场创新。
加快构建新型电力系统,服务新能源规模化开发利用,支撑新能源对传统能源安全可靠替代,是中国电力系统绿色低碳转型、确保“双碳”目标如期实现的关键举措。分布式可再生能源发电(Distributed Renewable Generation,DRG)是基于风、光等新能源的分布式发电,具有建设周期短、应用场景多、环境负效应低、技术成熟度高等优势,发展前景广阔。在我国,DRG主要包括分布式光伏发电和分散式风电,分布式光伏发电最具有规模化发展前景。2021年,中国分布式光伏新增装机首次超过集中式光伏,累积装机超过1亿千瓦。2022年前三季度,分布式光伏新增装机超过全国光伏新增装机的2/3,成为装机增长最快的可再生能源发电类型。中国集中式与分布式光伏发电并举的发展局面已经形成。
当前中国DRG发展面临怎样的形势?如何彻底破除行业瓶颈,积极推动DRG与新型电力系统协调发展?回答好这些问题对中国电力绿色低碳发展具有重要意义。
中国DRG规模化发展
面临的主要瓶颈
长期以来,中国电力系统的发展主旋律一直是“大容量、高电压、远距离”,负荷中心本地的电力供给体系反而成了“短板”和“软肋”。促进DRG规模化发展,面临着政府监管、项目开发运营、项目经济性、调度与交易、融资、源网关系等多方面瓶颈。
政府监管方面,主要问题包括光伏项目用地政策存在不确定性,分布式发电项目管理流程不合理,分布式项目开发建设所需数据信息存在提供不及时、透明度不高等问题,以及DRG设备质量参差不齐、涉网参数标准不规范等。
源网关系方面,主要问题包括配电网的规划设计、运行管理、保护配置等尚不能适应从“无源”向“有源”转变;分布式发电市场化交易在一定程度上会减少电网公司的售电量,大概率会减少电网企业的售电收入;对于并网性分布式发电项目,大电网还需要承担接入工程及相关电网改造投资,缺乏成本回收机制;大电网需要为分布式发电项目运行提供备用和调节服务,目前同样缺乏成本回收机制等。
调度交易方面,主要问题包括DRG业主的市场主体地位尚不明确;分布式发电市场化交易面临调度运行与交易结算等方面的困难;分布式发电绿证市场和国家核证自愿减排量(CCER)市场尚未启动,绿色价值缺乏向经济价值转化的市场渠道等。
开发运营方面,主要问题包括DRG项目标准化程度低、信用风险高;用户有违约不缴纳或延期缴纳电费的风险;项目发电量、营收与用户企业的效益紧密相关;屋顶分布式光伏项目没有产权,资产不稳定;大规模发展DRG将面临现场维护等问题。
项目融资方面,主要问题包括项目融资难、渠道窄、成本高;资产评价标准及保险机制欠缺;未能调动起社会资本参与到分布式可再生能源投资的积极性等。
项目经济性方面,主要问题包括户用分布式光伏补贴政策延续存在不确定性;用户电价变化,特别是电价降低对项目经济性影响严重;DRG技术成本(为满足并网运行要求的投资)的影响;上游产品价格市场化程度高、波动性强,项目造价难以控制;屋顶质量参差不齐,改造成本影响大等。
中国DRG规模化发展主要趋势
近几年,推动中东部地区DRG发展已成为中国加快能源绿色低碳发展的重要举措之一,并在《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案》《“十四五”现代能源体系规划》和《国家发展改革委国家能源局关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》等重要文件中被多次强调。中国DRG主要发展趋势可总结如下:
一是在开发建设上,加强城镇、乡村光伏规模化发展。中国已经开始更加重视分布式光伏的规模化开发,主要措施包括开展整县屋顶光伏开发和开展“千乡万村驭风行动”“千家万户沐光行动”,并重点关注光伏与农业等产业的协同发展。
二是在价格机制上,减少补贴和市场扭曲,仅保留户用分布式光伏补贴。中国的工商业分布式光伏已进入平价时代;户用分布式光伏由于和乡村振兴计划紧密相关,可能还需要一段时期的补贴支持,但这个时间预计不会过长。
三是在新能源消纳方面,强制性可再生能源电力消纳政策与丰富的用电场景,能有力保障新能源消纳。大力增加DRG应用场景,提高新增用电中的可再生能源发电比例,包括鼓励产业园区和企业利用自有场地建设DRG、鼓励在交通枢纽场站及公路和铁路沿线合理布局“DRG+储能”设施、加强DRG赋能农业发展等。
四是在并网运行方面,合理配置储能、改善运行性能,促进DRG与电网友好互动。随着中国分布式光伏发电进入快速增长期,大规模分布式光伏并网运行,将对配电网的规划、运行、维护、调度产生重要影响,源网之间的矛盾逐渐凸显,电力系统运行需要充分考虑分布式光伏的影响。可以预见,会有越来越多的地方对分布式光伏发电提出并网技术要求。
五是在市场交易方面,分布式发电规模化发展,对参与市场交易的需求越来越强。随着应用场景的增加、装机总规模的增大,DRG的非自发自用的电量规模将会大概率增加。这部分电量更需要通过市场化机制实现就近交易,实现更大的经济价值和环境价值。
这些新发展趋势也体现了在中国实现“双碳”目标过程中,DRG面临的新要求,与中国该如何推动DRG规模用户发展紧密相关。中国发展DRG一定要紧密结合中国的具体国情,但又不能“闭门造车”,需要采取开放态度,深入了解和积极借鉴其他先进国家的经验。德国是分布式能源发展较早而且较为成功的国家,其相关实践对中国具有相当的政策启示意义。
德国在推动DRG发展方面的实践
多年以来,德国一直是应对气候变化和能源绿色转型的积极倡导者和实践者。2022年7月上旬,德国通过了“复活节一揽子方案”(Easter Package),提出德国电力行业在2035年基本实现温室气体排放中性的目标,而且2030年可再生能源在终端电能消费中的占比至少要达到80%。2021年,该指标是42.4%。需要指出的是,德国可再生能源装机以分布式能源,特别是分布式光伏发电为主。德国分布式能源安全高效发展的主要经验包括以下几个方面:
法规先行并适时调整。自2000年正式颁布以来,德国的《可再生能源法》(EEG)进行了多轮修订,包括从以固定上网电价为主的激励政策到提高对光伏发电补贴,从鼓励自发自用到鼓励新能源发电进入市场,从实施光伏发电招投标试点到全面引入可再生能源发电招投标制度等。这些政策调整突出了机制和措施创新,取得了预期效果。
规范并网运行管理。一是重视分布式电源接入电网的并网技术标准,包括接入系统原则、电能质量、功率控制与电压调节、短路电流、孤岛保护等。二是重视并网运行管理,对于向外部销售电力的分布式电源,德国法律规定此类分布式电源必须是可控的。三是重视功率预测。
重视灵活性资源作用。德国非常重视发挥用户侧、电源侧、配电网侧和输电网侧的各类灵活性资源的作用,重视采取市场机制发挥这些资源的价值。德国重视对“用户侧光伏+储能”装置的金融支持。2013年,德国联邦政府设立光伏储能补贴支持计划,可为用户储能设备提供投资额的30%的补贴,但要求光伏运营商须将其60%的发电量送入电网,同时储能系统必须有7年质保。2016年开始,德国复兴信贷银行(KfW)通过提供低息贷款和现金补助的方式支持用户侧光伏配储能,鼓励用户最大限度自发自用。