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。
采用适合的平衡机制。为更好地消纳分布式可再生能源发电,德国实施了电网平衡基团机制。每个平衡基团是一个电力供需平衡责任方,首选要争取各自内部实现供需平衡。当无法实现平衡基团内部平衡时,平衡基团可以向同一个输电网控制区内的其他平衡集群购买平衡服务,或可以借助跨国输电网控制区实现平衡,甚至到欧洲大电网购买平衡服务。在此过程中,平衡基团和输电商的合作是电力供需平衡的关键。目前德国共有2700多个平衡基团,在电力市场和电网运行中发挥着重要作用。
发挥电网区域互联的作用。德国可再生能源的加快发展离不开邻国电网分担相关发展压力。德国与周边邻国电网通过30余条220~400千伏的跨国输电通道互联,还通过海底电缆与瑞典、挪威电网互联。这些跨国输电线路扩大了德国新能源发电的平衡区域,有利支撑了德国电力系统运行。德国在近些年是欧洲国家中出口电能最多的国家之一。
其他方面。德国规划多年连通北部北海风电富集区与南部负荷中心的“南北输电大通道”建设延缓,从一定程度上刺激了具有本地化特点的DRG的发展。此外,德国积极推动点多面广的DRG聚合,通过采取虚拟电厂、需求侧响应、以电为中心的多能耦合等措施,提高分布式能源对电力系统运行的支撑功能。
创新推进中国DRG
与新型电力系统协同发展
受德国发展DRG实践的启发,结合中国规模化发展DRG面临的主要瓶颈和未来发展趋势,本文提出促进DRG与新型电力系统协调发展的措施如下:
在政府监管方面的主要措施
一是根据分布式光伏典型应用场景特点,结合新型电力系统发展趋势,重新制定分布式光伏相关规范,重点支持“自发自用,余量上网”模式。二是对分布式发电配储能,在上网电价或(和)购电价上给予优惠。三是加强对整县屋顶分布式光伏项目业主选择中出现的市场准入低、不公平参与等问题的监管和纠正。四是加强标准体系建设,提高DRG相关设备质量,规范涉网参数管理。
在源网关系方面的主要措施
一是研究创新适应高比例可再生能源配电网规划、设计、运行方法,重点加强直流配电技术、柔性直流技术和新型储能技术等研究,提高配电网接纳分布式新能源的能力。二是加大对现有配电网升级改造力度,提高配电网智能化水平,提升存量资产利用率。三是加强配电网与用户侧涉网设备/终端接口标准、通信规约建设,增加对用户侧可调节负荷、需求侧资源的互动水平,提高配电系统的感知能力与运行韧性,确保系统物理安全和信息安全。四是加强源网荷储集成一体化模式探索与创新发展。五是针对DRG项目是民生类还是商业类的不同,建立接入工程成本回收机制。属于民生类项目的,通过输配电价回收;属于商业类项目的,主要通过电源企业投资为主。六是制定备用容量定价机制,确保电网企业服务价值和服务质量。七是针对大电网为消纳分布式发电提供的调节服务,制定分布式发电企业与用户合理分担的成本回收机制。