（來源：微信公眾號“中國電業與能源” 作者：黃少中 劉光林）

 

一、新能源因固有缺陷將面臨諸多市場挑戰

 

面對環境污染、資源枯竭和全球變暖問題，人類意識到靠消費化石能源難以為繼。越來越多的國家和地區將目光投向易獲取、無公害、不枯竭的風電、光伏等新能源或可再生能源。固然，新能源具有許多化石能源不具備的優勢和特點，但新能源也存在明顯缺陷，“靠天吃飯”就是其先天短板。

 

1.新能源的缺陷客觀存在

 

天有不測風云。風電和光伏等新能源最顯著的缺陷就是具有隨機性、間歇性和波動性，出力難以保持持續、穩定、均衡，其發生時間、持續時長、發生強度均難被準確掌握。

 

風的發生，有大的規律，但無法精確預測。比如，風有季節性特征，但起風的具體時間、風力大小和持續時長則不好判斷。光也是大致與季節相關，一般是夏季強、冬季弱，春秋介乎其間，但具體到某一天的光照強度和持續時間，則很難作出精確判斷。

 

另外，還有“極熱無風、極寒無光”等極端情況——越是需要能源時，新能源越有可能“掉鏈子”。

 

2.新能源面臨諸多市場化挑戰

 

進入電力市場化交易階段，傳統的由電網調度主導的系統平衡模式，逐步轉向由市場與調度雙重主導的平衡模式。對于發電側而言，市場化平衡的本質就是按合同約定定時定量地提供出力，而這恰恰是新能源的“軟肋”。進入市場，新能源的先天缺陷全部轉化為運行成本，導致新能源的市場競爭力大打折扣，面臨巨大市場挑戰。

 

1）負擔較高的系統調節費用。

 

由于新能源具有出力不穩定的先天缺陷，其大量接入電力系統，必然導致電網的穩定與平衡條件更加復雜，平衡難度也相應加大，所需輔助服務資源也必然增多。同時，新能源出力主要受季節和天氣制約，功率輸出的靈活性較差，因此新能源對于系統平衡的貢獻度也相對較低，無法成為優秀的輔助服務提供方，而只能作為受益方。隨著電力輔助服務市場的建立并不斷完善，根據“誰受益、誰承擔”的原則，新能源必然要支付一筆不菲的輔助服務費用，這無疑會進一步增加新能源參與市場的成本。據報道，2021年全國多數地區新能源承擔的電力輔助服務費用為0.3元/千瓦時上下，且近年來輔助服務價格呈持續上升趨勢。

 

2）承擔的偏差考核費用較多。

 

在市場條件下，新能源不像化石能源那樣可在一定范圍內靈活控制輸出功率，其調整出力的空間不大，很難按合同約定的曲線精確輸出功率，最終導致實際結算電量與合同約定的偏差較大，因此新能源參與市場還面臨很大的偏差考核風險。據了解，前兩年山西一座5萬千瓦風電場1個月所承擔的偏差考核費用就達幾十萬元。從有關地區來看，新能源參與市場后收益均不同程度地減少，參與現貨市場的尤為明顯，在一定程度上增加了新能源的市場化成本，影響其市場競爭力的發揮。

 

3）受到的系統歧視較為嚴重。

 

平心而論，幾乎談不上什么靈活性、不利于調度控制的新能源，很難得到電力系統的青睞。與傳統化石能源相比，新能源能量密度低，且通常都是分散式接入電網，這對系統潮流、電壓和頻率穩定都帶來一定沖擊，對電網安全穩定運行帶來嚴重影響。同時，容量可信度比較低的新能源不斷接入電網，也增加了系統的備用成本，以至于在系統靈活性、調節性資源不足的情況下，“鼓勵發電企業通過自建或購買調峰儲能能力的方式，增加可再生能源發電裝機并網規模”——這相當于為新能源接入電網設置了更高門檻，又讓其增加了更多的成本，使其市場競爭力進一步打了折扣。

 

二、新能源的優勢未能在市場上充分體現

 

1.新能源具有多種優勢

 

相對于傳統化石能源，新能源也具有諸多優勢，比如，基本不受資源約束，可以說取之不盡、用之不竭；綠色、低碳甚至零碳排放，不產生環境污染和溫室效應；一次能源易于獲取，設備易于運維，運行成本低等等。

 

1）資源優勢。

 

發展新能源門檻較低，有空氣和陽光的地方，就可以開發風電和光伏項目；新能源儲量大，僅風能和太陽能就可滿足全世界的用能需求；且不用擔心資源枯竭而出現能源危機。

 

據估算，全世界風能總儲量約1300億千瓦，我國風能總儲量約16億千瓦。中國工程院提出的我國陸地風能資源基本結論是：在50米高度陸地風能技術可開發量就達14億千瓦。中國氣象局風能太陽能資源評估中心2015年公布的評估成果顯示，在70米高度，我國陸地風功率密度達到200瓦/平方米以上的風能資源技術可開發量為50億千瓦。

 

我國還具有豐富的太陽能資源，每年地表吸收的太陽能約相當于1萬億—7萬億噸標準煤。根據中國氣象局風能太陽能資源評估中心估算，我國全部陸地太陽能資源理論儲量為1.86萬億千瓦。

 

2）環境優勢。

 

生產和消費可再生能源，不僅不排放有害氣體和煙塵，也不排放二氧化碳等溫室氣體，可有效保護環境，并避免或延緩全球氣候變暖。

 

資料顯示，每燃燒1立方米天然氣產生二氧化碳1.885千克；每燃燒1千克標準煤產生二氧化碳2.620千克；每燃燒1千克原油產生二氧化碳3.1千克。

 

大規模利用清潔能源，可以有效減少化石燃料消耗，從而減少污染物與溫室氣體排放。2021年，我國可再生能源利用總量達7.5億噸標準煤，減少二氧化碳排放約19.5億噸。

 

3）運維優勢。

 

新能源發電不需要運輸和使用煤炭、石油、天然氣等一次能源，建成后基本不需要公路、鐵路、港口、管輸設備、倉儲空間等基礎設施。另外由于基本不需要燃料，所以新能源發電系統結構簡單，易于操作維護，可節省大量人力、物力。隨著裝備制造技術水平進一步提升，新能源的發展前景會更加廣闊。

 

2.新能源優勢難以市場化體現

 

盡管新能源有多種優勢，但無論在電力市場還是在碳市場上均未得到徹底體現，尤其是其低碳優勢，現階段還不能得到完整而充分地兌現，這成為制約新能源順利實現市場化發展的瓶頸。

 

1）在電力市場難體現全部優勢。

 

由于可再生能源發電所需一次能源可以免費獲取，其邊際成本近乎為零，所以新能源的資源優勢可以在市場上得到體現，具有一定的競爭力。同時，受《火電廠大氣污染物排放標準》等約束，化石能源企業基本都進行了環保改造，這意味著化石能源在報價中附著了環境成本。相對而言，可再生能源的低（零）污染優勢也得到了體現。

 

然而，由于現階段尚無相關政策約束，化石能源發電企業并未被強制要求采取與碳減排有關的措施，所以也未在電力市場報價中包含相應的“碳成本”。正因如此，新能源的低碳優勢很難得到體現，相當于“閹割”了其一部分競爭力。

 

2）在碳市場未完全體現低碳價值。

 

碳市場是可以讓化石能源為碳排放買單的市場，但碳市場以碳排放權為標的，比拼的是相對降碳能力，同時由于碳市場還不完善，其覆蓋范圍、交易規模、競爭程度，以及由此產生的碳價水平，很難令人相信化石能源承擔了應承擔的碳成本。也就是說，新能源的低碳價值在碳市場上也不能得到完全體現。

 

經過多年發展，我國新能源裝備技術不斷進步，成本持續下降，在傳統電力購銷模式下，終于接近或實現“平價”上網。然而在市場化交易機制下，新能源又增加了偏差考核費用與輔助服務費用分攤方面的支出。如果新能源在電力市場上新增的度電支出明顯高于化石能源在碳市場上的度電支出，就會讓新能源再次喪失市場競爭力。

 

3）其他市場短時難以發揮作用。

 

以綠色消費理念和可再生能源配額制為基礎，催生了綠色電力證書交易市場和綠色電力交易市場，這兩個市場本就是為實現可再生能源的環境價值而存在的。然而在我國，這兩個市場發育還不夠成熟，交易規模也非常小，尚難發揮應有作用。

 

2021年9月7日啟動的綠電交易試點，達成交易電量79.35億千瓦時，成交價較當地中長期交易價格增加3分/千瓦時—5分/千瓦時。不過，這一成交量與當年2.49萬億千瓦時的可再生能源發電量相比，如同杯水車薪。

 

綠證交易同樣如此。據統計，2017—2021年全國累計核發風電綠證2736萬個、掛牌558萬個、交易7.2萬個，累計核發光伏綠證約402萬個、掛牌52萬個、交易0.02萬個。然而，僅2021年一年全國的風電和光伏發電量就分別為6526億千瓦時、3259億千瓦時，可見綠證核發率、掛牌率和交易率之低，也同樣無法體現綠色能源的環境價值。

 

另外，現階段用戶是否參與綠電和綠證市場還出于自愿，可再生能源配額制有待真正落地。

 

上述問題，在一定程度上阻礙了新能源在兩個市場的環境價值體現。

 

三、影響新能源競爭力發揮的原因分析

 

新能源的市場競爭力得不到充分發揮，主要是因為其為自身缺陷支付了成本的同時，卻很難因自身優勢而得到應有的補償。“賞罰”不均的背后，有深層次原因。

 

1.市場對新能源“罰”大過“賞”

 

新能源的低碳價值之所以得不到充分體現，其出力不穩定的缺陷之所以被放大，主要是因為受益于其低碳價值和被其出力不穩定缺陷所影響的并非處于同一范疇，更遑論同一群體——承受其出力不穩定沖擊的是電力行業，享受其環境價值的是全社會。這種“付出”與“回報”主體的錯位，為阻礙新能源市場競爭力的發揮埋下了伏筆。

 

就電力行業而言，新能源屬于不算友好的能源品類。大規模消納新能源，讓電力系統承受了巨大的安全性沖擊，且消納越多，風險越大。而電力行業又恰恰是將安全看得比天還大的行業，為了消弭因消納新能源帶來的風險，不但需要增加技術研發投入來升級系統，而且還要配備足夠規模的靈活性調節資源。如果因此產生的成本無法向下游或全社會疏導，這部分成本勢必由新能源自己承擔，如此一來必然會降低新能源的市場競爭力。而作為新能源環境價值受益方的全社會，由于其并非一個結構緊湊的利益主體（現實中，代表全社會環境利益的通常只是政府的環保部門），所以“全社會”不可能給予新能源足夠的回報與支持。

 

綜上可見，新能源為自身缺陷受到了應有的“罰”，卻沒有因自身優勢而得到完全的“賞”，這是影響其市場競爭力發揮的重要原因。

 

2.市場對化石能源“賞”大過“罰”

 

對于電力行業而言，化石能源出力穩定且易于調度，對電力系統表現得十分友好，所以深受行業青睞，并能作為靈活性調節性資源在系統中獲利。然而，化石能源對環境并不友好。它除了向大氣中排放污染物之外，還排放二氧化碳、甲烷等溫室氣體，影響的對象是全社會。但這個“全社會”目前除了通過“碳市場”讓化石能源支付一定的碳成本之外，尚難采取更強力措施向其徹底“追討”全部環境成本。

 

所以說，化石能源可以因自身優勢充分獲利，卻沒有徹底為自身缺陷買單，也就是說市場對化石能源“賞”大過“罰”。

 

3.尚不能對“碳”進行市場化定價

 

新能源出力不穩定的缺陷，可通過投入靈活性調節性資源予以彌補。只要有資源投入，就能夠核算出成本，就可以在市場上實現回收，按照“誰受益、誰承擔”的原則，新能源很容易為自己的缺陷買單。只不過，化石能源卻很難為自身的“高碳”缺陷承擔足夠的成本，這就導致新能源的低碳優勢很難完全通過市場化方式得到發揮。

 

有人可能認為，化石能源已通過碳市場為碳排放完成了買單。其實，這種認識是不準確的。通過碳市場，化石能源只是為一小部分“碳排放權”承擔了成本，并不是為所排放的全部“碳”（這里指溫室氣體）支付了費用，這是其一；其二，碳排放權成本由碳市場決定，而“碳”成本則由“低（零）碳排放改造”或者“碳達標排放改造”產業投資多少來決定，或者說應該由CCUS市場來決定。事實上，目前還沒有“低（零）碳排放”政策指標約束，而CCUS領域無論是技術水平還是市場完善程度都還不夠。所以，這里有一個如何科學核算化石能源“高碳成本”或者可再生能源“低碳價值”的問題。問題是，既然不能核算化石能源的“碳”成本，就不能讓化石能源為“碳”買單，當然也就不能完全體現新能源的低碳優勢。

 

四、新能源參與市場交易的建議

 

我國“富煤”的資源稟賦，決定了在碳達峰前后很長一段時期內新能源尚不足以擔當主力，化石能源仍是“壓艙石”。有鑒于此，本文也是在確保能源安全且新能源尚未成為主體能源的前提下，研究新能源參與市場的問題。

 

要確保新能源在市場上站穩腳跟，必須統籌行業與社會，兼顧成本與效益，同時用好有為政府和有效市場兩種手段，綜合評估與實現新能源的行業價值與環境價值，打通能源行業與全社會之間成本疏導與價值傳導的渠道，實現責任同擔與利益共享，在更大范疇、更廣領域評估和認可新能源的環境價值，尊重其價值體現，給予其環境補償，最終實現能源的清潔低碳轉型，助力加快建設新型能源體系。

 

1.全社會共擔消納新能源的成本

 

出力不穩定，是新能源的固有特性，不以人的意志為轉移，更不以新能源投資方的意志為轉移，甚至不會隨新能源技術發展而徹底改觀。消納出力并不穩定的新能源，是全人類為保護環境所必須付出的代價，也必須承受由此帶來的必要成本。更何況在實際運行中，新能源的優勢尚未得到全面補償，所以更應該包容其缺陷，因消納新能源而增加的系統成本不應由新能源單獨承擔，理應由全社會共擔。

 

依據上述思路和原則，可以分別采取如下兩種策略：一是，由新能源在電力市場上承擔系統調節性成本，但在市場外通過其他方式獲得補償；二是，新能源盡量少地承擔調節性成本，將所增加的系統調節費用通過一定方式分攤到用戶電價中去。

 

2.新能源參與碳市場兌現環境價值

 

環保部門根據化石能源消費總量預測，測算出年度碳排放總量指標；再根據發電量占比，將碳排放權總量指標分配給所有發電項目（包括新能源項目）。新能源所擁有的碳排放權指標，正好對應化石能源的指標缺口，新能源可以在碳市場上靠出售碳排放權指標獲利。

 

此舉的好處是，讓電力市場和碳市場進行有效銜接，在兩個市場之間實現成本與價格的傳導，新能源在電力市場上“失去的”，可以在碳市場上“賺回來”，從而為新能源發展營造了一個既兼顧權利又體現義務、既實現價值又擔負成本的公平市場環境。

 

3.做好政策統籌，避免重復施策

 

從可再生能源的角度看，它需要在電力市場上為出力不穩定的劣勢買單，但可以在綠證市場上為自身的清潔低碳獲得收益，并能通過綠電市場獲得更多交易機會與成交量，且可以收獲較高的交易價格。從化石能源的角度看，它可以在電力市場上為出力穩定且可靈活調節獲得收益，但需要在碳交易市場上為其高碳排放買單。

 

無論是給化石能源追加環境成本，還是讓新能源獲得環境收益，其目標是一致的，都是為了促進能源轉型，實現能源行業以及全社會的可持續發展。但這里面可能存在一個重復考核與重復激勵的問題。

 

在上述多個市場之間，及其涉及的多項政策之間，以及多目標任務之間，必須做好統籌協調，或相互配合或重點發力，一定要避免出現重復考核或過度考核，以及重復激勵或過分激勵等問題。否則，同樣不利于能源清潔低碳轉型，同樣會影響新型能源體系的建立。

 

黃少中，中國能源研究會研究員，中國能源研究會碳中和產業合作中心主任。

 

劉光林，《中國電業與能源》雜志記者、編輯。