中國儲能網(wǎng)訊：近兩年，英國電力市場專家David Newbery教授提出了一項名為“邊際棄風/光”機制的方案，用于解決英國電力系統(tǒng)中日益嚴重的棄風棄光問題。多篇學(xué)術(shù)論文中探討了他的這一理念，并引發(fā)了業(yè)界更為廣泛的討論。那么，這項機制到底是什么？它有什么實際意義？本文將揭開這一復(fù)雜機制的面紗，并探討其對中國未來電力市場的啟示。
什么是邊際棄風/光機制？
首先，我們需要了解風電和光伏發(fā)電的兩個關(guān)鍵特點：一方面，它們的邊際發(fā)電成本極低，光伏的邊際發(fā)電成本幾乎為零；另一方面，它們的發(fā)電量受天氣等自然條件影響較大，導(dǎo)致發(fā)電高峰和平均發(fā)電量之間的差距十分顯著。在英國，風電的峰值發(fā)電量可以是平均發(fā)電量的3—4倍，而光伏發(fā)電甚至達到4—10倍。
這種波動性使得在可再生能源占比高的電力系統(tǒng)中，某些時段電力供應(yīng)會遠超需求。為了防止電力價格過低并保護傳統(tǒng)電廠的最低運行負荷，一部分風電和光伏發(fā)電被迫“棄用”，這就是所謂的“棄風棄光”現(xiàn)象。
David Newbery提出的邊際棄風/光機制，旨在通過對新增可再生能源的棄風/光情況進行評估，重新設(shè)計電力市場的調(diào)度和定價方式。其核心在于：
1. 收費機制：對可再生能源發(fā)電商收取額外的傳輸費用，用于提高電網(wǎng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，促使他們在電力外送和削減發(fā)電之間做出平衡。2. 調(diào)度規(guī)則：遵循“后進先出”原則，優(yōu)先棄用最后投資進入市場的可再生能源，以避免市場無序擴張。3. 定價機制：實行節(jié)點邊際定價，確保電價反映真實的邊際發(fā)電成本，在風光發(fā)電較多的時段甚至可能出現(xiàn)零/負電價。
為什么需要這樣的機制？
可再生能源的普及為清潔能源的未來發(fā)展鋪平了道路，但與此同時，也帶來了新的挑戰(zhàn)。尤其是在風光發(fā)電占比逐漸提升的情況下，電力供應(yīng)的波動性增加，導(dǎo)致供過于求的現(xiàn)象時有發(fā)生。而當電力需求低迷且發(fā)電高峰來臨時，電力市場中的供需失衡問題就顯得尤為突出?，F(xiàn)行的市場機制無法有效應(yīng)對這一問題，電價會因供應(yīng)過剩而大幅下降，甚至出現(xiàn)負電價的情況，傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電廠也會面臨關(guān)閉的風險。而傳統(tǒng)電廠仍然在維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運行中發(fā)揮著重要作用，一旦其經(jīng)營難以為繼，整個電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定性可能受到威脅。
邊際棄風/光機制的設(shè)計旨在解決這些痛點。采用“后進先出”的調(diào)度規(guī)則，也能防止市場上的過度投資和無序擴張。例如，在一個已經(jīng)過飽和的區(qū)域，邊際棄風/光機制能夠優(yōu)先限制新進入的可再生能源機組發(fā)電，減少不必要的資源浪費，確保市場長期穩(wěn)定。通過這種機制，市場不僅能夠更好地應(yīng)對電力過剩問題，還能推動資源配置和投資決策更加合理。
對中國有什么借鑒意義？
在中國，隨著可再生能源發(fā)電裝機容量的快速增長，棄風棄光問題逐漸成為制約能源高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。我國的風能和太陽能資源主要集中在西北地區(qū)，而電力需求則集中在東南沿海地區(qū)，這一地理上的不匹配加劇了棄風棄光的現(xiàn)象。盡管中國已經(jīng)實施了基于“紅、橙、綠”區(qū)域劃分的監(jiān)測預(yù)警機制，用來限制高棄風/光區(qū)域的新裝機容量，但這僅是通過平均棄風/光量進行判斷，難以精確反映區(qū)域內(nèi)的實際情況，可能導(dǎo)致潛在的資源錯配。
英國邊際棄風/光機制，或許能為中國電力市場帶來重要啟示。首先，邊際棄風/光機制通過更加精準的指標來評估新增可再生能源裝機的合理性，有助于避免過度投資和無效建設(shè)。比如，在判斷一個區(qū)域是否應(yīng)該繼續(xù)投資可再生能源時，可以依據(jù)邊際棄風/光量而非平均值做出決策，從而防止高棄風/光現(xiàn)象進一步加劇。
其次，隨著中國大規(guī)模建設(shè)風光電站，電力系統(tǒng)的平衡性和靈活性越來越受到考驗。通過邊際定價和調(diào)度規(guī)則的優(yōu)化，市場可以在高峰期削減發(fā)電能力，緩解電網(wǎng)壓力，同時確?？稍偕茉窗l(fā)電商和傳統(tǒng)電廠之間的利益平衡。此外，節(jié)點定價機制的引入，也可以促使電力價格更為合理，使發(fā)電收益更能體現(xiàn)其真實的邊際成本。
總的來說，邊際棄風/光機制為中國未來的電力市場改革提供了一個有價值的參考方向。通過更加靈活的市場調(diào)節(jié)和精準的投資引導(dǎo)，能源結(jié)構(gòu)能夠得到進一步優(yōu)化，推動可再生能源健康發(fā)展，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。
