譚淑霖
上海市節能減排中心
為深入貫徹習近平總書記關于推動能源生產和消費革命的重要論述,加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系,促進可再生能源的開發利用,國家發展改革委、國家能源局于2019年5月10日聯合印發了《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》(發改能源〔2019〕807號)[1](以下簡稱“807號文”),對各省級行政區域設定了可再生能源電力消納責任權重,建立健全了可再生能源電力消納保障機制。根據807號文要求,各省級能源主管部門會同經濟運行管理部門、所在地國務院能源主管部門,派出監管機構組織制訂本省年度可再生能源電力消納實施方案(簡稱“消納實施方案”),報省級人民政府批準后實施。消納實施方案主要包括:年度消納責任權重及消納量分配、消納實施工作機制、消納責任履行方式、對消納責任主體的考核方式等。
本文從國家可再生能源電力消納保障機制政策出發,通過對長三角地區三省一市可再生能源發展現狀梳理,分析了長三角地區新能源發展優化路徑。
可再生能源電力消納保障機制,又稱可再生能源配額制(Renewable Portfolio Standards,RPS)[2],是指一個國家或地區強制性規定電力系統所供電中須有一定比例(即配額標準)為可再生能源,亦即強制能源供給方(義務主體)在所供應的能源中必須提供一定比例的可再生能源,這個強制比例也就是強制性義務(obligation)或配額(quota)。配額制的參與方包括立法及監管主體(政府)、配額義務主體和可再生能源發電企業。政府部門制訂可再生能源消費占比的具體標準,并計算和分配責任主體對應的配額;監管部門對可再生能源發電企業進行資格認證,并依據其發電量核發相應數量的綠證,可再生能源發電企業可將綠證出售給配額義務主體,實現收益;義務主體認購足額的綠證并提交監管部門,以完成配額指標。國際上,美國、澳大利亞、英國等國家早就開始實行可再生能源配額制了。
美國迄今為止雖在聯邦政府層面還沒有出臺可再生能源配額政策,也沒有制定與可再生能源配額制相關的法律,但其可再生能源配額制早已在各州實施。上世紀90年代,美國風能協會就提出了可再生能源配額制概念,隨后各州相繼制定和實施了各自的政策,截至目前,全美有30個州和一個特區(哥倫比亞特區)正式實施了配額制,與聯邦層面的投資稅減免(ITC)、生產稅減免(PTC)等可再生能源政策相輔相成。美國可再生能源配額制發展歷程詳見表1。

表1 美國可再生能源配額制發展歷程
澳大利亞是世界上最早在全國范圍內實行可再生能源配額制的國家。2000年,澳大利亞政府通過《可再生能源法案》[3],發布了強制性可再生能源目標(MRET);2001年4月1日,可再生能源證書系統在全國范圍內正式運行;2009年,再次通過新的可再生能源目標(RET)的立法,即到2020年電力供應的20%來自可再生能源;2010年6月,對可再生能源目標進行了修正,將目標分為大規模可再生能源和小規模可再生能源兩部分,自2011年1月1日起,此前在市場上交易的可再生能源證書被分為大規模發電證書(LGCs)和小規模技術證書(ST‐Cs)兩種,責任主體有義務每年購買和提交一定數量的STCs和LGCs。澳大利亞可再生能源配額制發展歷程詳見表2。

表2 澳大利亞可再生能源配額制發展歷程
英國可再生能源義務政策(Renewable obliga‐tion,RO)[4]是世界可再生能源配額制的主要代表之一。2002年起,英國就開始實施了可再生能源義務政策,該政策主要針對大規模可再生能源發電項目,最早在英格蘭、威爾士和蘇格蘭實施,到2005年才在北愛爾蘭實施。根據該義務政策,電力供應商是可再生能源義務的責任主體,要求可再生能源電量供應在2003年達到3%,隨后逐年遞增,2004年4.3%,2010年10.4%,2015年15.4%。政策實施初期,為提效降本,政府建立了可再生能源義務證書(Renewables Obligation Certificates,ROCs)交易市場。英國可再生能源配額制發展歷程詳見表3。

表3 英國可再生能源配額制發展歷程
自2011年始,國家能源局歷時八年對可再生能源配額制進行了修訂和完善,并在2018年集中三次征詢意見。807號文的出臺主要為:促進可再生能源的消納;促使各類承擔消納責任的市場主體公平承擔消納責任;建立可再生能源長效發展機制[5]。主要體現在以下五個方面:
1)配額制的運行機制:以省級行政區域為范圍,結合:省級行政區域全社會用電量;地方可再生能源供應量及跨區域可再生能源送電量;省級、地方電網的技術支持,按年度測算可再生能源電力消費比重。測算的比重提交國務院能源主管部門,論證后于每年3月底前向省級行政區域下達當年可再生能源電力消納責任權重。之后,省級能源主管部門會同經濟運行管理部門、所在地國務院能源主管部門,派出監管機構組織制訂本省年度可再生能源電力消納實施方案,報省級人民政府批準后實施。消納責任權重包括可再生能源電力消納責任權重和非水電可再生能源電力消納責任權重。
國家發展改革委和能源局將此前配額制征求意見稿中的關鍵字“配額考核”在最終政策文件中變更為“責任權重”,而組織和運行機制大致相同,相比“配額考核”,“責任權重”要求更高,體現了國家對配額制執行的堅定決心,同時,配額制將成為地方政府年度考核的重要一項。
2)可再生能源消納責任的承擔者:配額制確定了電力市場用戶側將承擔可再生能源消納責任權重,定義了承擔責任權重的兩類市場參與主體,分別是:直接向電力用戶供/售電的電網企業、獨立售電公司、擁有配電網運營權的售電公司;通過電力批發市場購電的電力用戶和擁有自備電廠的企業。第一類市場主體承擔其年度售電量對應的消納量,而第二類市場主體則承擔與其年度用電量對應的消納量。
最終出臺的政策確認了由售電側而不是發電側來承擔配額,即由全社會共同承擔消納更多可再生能源的責任及目前階段相對較高的成本。隨著可再生能源平價的推進,成本問題將不再是未來新能源消納的阻礙,故電網、配售電企業對新能源的消納能力將成為關鍵。
3)配額制的評價和考核:地方電網將承擔消納責任權重的關鍵角色。根據省人民政府批準的消納實施方案,地方電網負責組織經營區內各承擔消納責任的市場主體完成可再生能源電力消納。地方能源主管部門會同經濟管理部門負責監督并督促市場主體完成配額。國家可再生能源信息中心將與國家電網、南方電網等電網企業及電力交易中心聯合建立消納監測核算體系并實現信息共享。地方能源主管部門會同經濟管理部門對市場主體消納情況進行考核,按年度公布可再生能源電力消納量考核報告。各省級能源主管部門會同經濟運行管理部門負責督促未履行消納責任的市場主體限期整改,對未按期完成整改的市場主體依法予以處理,將其列入不良信用記錄,并予以聯合懲戒。對地方政府而言,配額制將與地方“雙控”目標進行掛鉤以增強地方政府對政策的執行力。
4)配額考核的市場交易機制:配額制設計了兩套通過市場化交易來滿足消納責任權重的機制,一是向超額完成年度消納量的市場主體購買其超額完成的可再生能源電力消納量(簡稱“超額消納量”),雙方自主確定轉讓(或交易)價格;二是自愿認購可再生能源綠色電力證書(簡稱“綠證”),綠證對應的可再生能源電量等量記為消納量。
市場化交易機制與此前第三次征求意見稿中的內容完全一致,即通過建立二級市場交易方式來平抑市場對配額的供應和需求,并以此增加可再生能源獲取補貼的渠道(如綠證),以減小目前可再生能源補貼資金的缺口,但在該政策中,配額制的交易定價機制仍然缺失。隨著配額制政策的正式發布,預計后續會有更多的輔助性政策如綠證交易和定價機制等推出,以豐富這個長效政策框架。
5)配額制實施時間:配額制在2019年以模擬方式運行,按2019年消納責任權重對承擔消納責任的市場主體進行試考核。地方政府、國家電網、南方電網及有關機構需在2019年底前完成實施準備工作,2020年1月1日進入正式階段。目前的版本有效期為5年,將視執行情況進行調整和完善。
807號文除了消納責任權重測算、消納量監測及市場主體考核外,還下達了非水電可再生能源消納權重和可再生能源消納權重的試行指標。長三角三省一市消納權重參見表4。

表4 長三角省市可再生能源電力消納責任權重(807號文)
2020年5月18日,國家發展改革委、國家能源局印發了《各省級行政區域2020年可再生能源電力消納責任權重的通知》(發改能源〔2020〕767號)(以下簡稱“767號文”),統籌提出了各省級行政區域2020年可再生能源電力消納責任權重,并重申各省級能源主管部門要會同經濟運行管理部門切實承擔牽頭責任,按消納責任權重認真組織制訂實施方案,積極推動本行政區域內可再生能源建設,推動承擔消納責任的市場主體積極落實消納責任,完成可再生能源電力消納任務。長三角省市2020年可再生能源電力消納責任權重見表5。

表5 長三角省市2020年可再生能源電力消納責任權重(767號文)
767號文在各地測算的基礎上,統籌提出了各省級行政區域2020年可再生能源電力消納責任權重指標,相比807號文,上海、浙江、安徽三省市有輕微調整。
2021年2月5日,國家能源局下發《關于征求2021年可再生能源電力消納責任權重和2022—2030年預期目標建議的函》,對長三角各省市2021年可再生能源電力消納責任權重提出了建議,見表6。同時還提出了2022-2030年可再生能源消納責任權重,即在2021年完成的基礎上,采取年均等額增長的方式逐年增加,確保2030年全國各省級行政區域都達到相同的消納責任權重。非水電消納責任權重也是在2021年實際完成的基礎上,采取全國統一增幅方式逐年提升。
從國家統計局官網獲得的長三角各省市用電量參見表7。從發展趨勢來看,各省市用電量基本保持逐年遞增趨勢,其中安徽增速最大;從人口數據來看,人均用電量最大的為浙江,其次江蘇,安徽最低,不到浙江和江蘇的一半;從GDP數據來看,單位GDP用電量最大的為浙江,江蘇、安徽次之,最小的為上海。

表6 長三角省市2021年可再生能源電力消納責任權重建議

表7 長三角各省市用電量對比
利用excel軟件forcast功能對四省市“十四五”期間的用電量進行了預測,見圖1。初步預測上海、江蘇、浙江、安徽四省市“十四五”末年均用電量分別為1 767億kWh、7 720億kWh、5 924億kWh、3 060億kWh。
長三角四省市總發電量數據見表8。與表6對比可發現,安徽年均發電量超出了本地用電量的30%左右,而其他省市本地發電量都小于用電量,尤其是上海,近年來發電量略高于用電量的一半。四省市中,火力發電比例最高的是上海,2017為98%,安徽和江蘇次之,分別為94%和92%,浙江最低,約為77%。

表8 長三角各省市發電量數據對比
根據國網新能源云平臺數據,對長三角各省市能源結構進行了對比。上海較簡單,主要為火電、新能源和少量生物質,無水電、核電;其余三省較為類似,以火電為主,新能源、水電、核電和少量生物質為輔。從火電占比來看,上海火電占比最大,到2021年6月,火電約占全市發電裝機總容量的89.67%,江蘇、安 徽、浙 江 三 省 分 別 為69.12%、68.15%、60.36%;從新能源占比來看,江蘇和安徽占比較高,分 別 為24.65%和25.79%,浙江和上海分別為20.01%、10.33%,見圖2。

圖1-1 上海市“十四五”全社會用電量預測

圖1-2 江蘇省“十四五”全社會用電量預測

圖1-3 浙江省“十四五”全社會用電量預測

圖1-4 安徽省“十四五”全社會用電量預測

圖2-1 2021年上海市能源結構

圖2-2 2021年江蘇省能源結構

圖2-3 2021年浙江省能源結構

圖2-4 2021年安徽省能源結構
在可再生能源發展過程中,由于水電和生物質發電開發限制較多,故風電和光伏是各省市能源轉型的重點。根據國網新能源云平臺數據,對長三角各省市新能源發展現狀進行了對比。
1)光伏:從圖2可看出,四省市中,光伏發電裝機占比最高的為安徽,浙江、江蘇次之,上海最低,四省市光伏發電發展情況如表9。長三角各省市在“十三五”期間光伏規模持續增長,江蘇是“十二五”的四倍多,而起步較晚的安徽則達到十倍多。此外,各省市光伏有效發電小時數也隨光伏技術的提高和管理制度的成熟而提高,且大規模的光伏電站發電小時數會優于規模較小的分布式光伏,故四省市中,分布式光伏比例較高的上海,平均光伏發電小時數相對較低。

表9 長三角各省市光伏發展情況一覽表
截至2021年4月,上海、江蘇、浙江、安徽四省市光伏裝機容量分別為142.67萬kW、1 734.25萬kW、1 567.34萬kW、1 437.52萬kW。考慮到四省市以往年均發電小時數,若要完成表6中光伏指標,四省市尤其是上海還需進一步加快發展本地光伏并加強管理,提升光伏發電質量。
2)風電:從圖2可看出,四省市中,風力發電裝機占比最高的為江蘇,安徽、上海次之,浙江最低。四省市風力發電發展情況如表10。長三角各省市在“十三五”期間風電持續發展。四省市中,安徽由于地處內陸,沒有海岸線,故無海上風電;上海海岸線資源豐富,海上風電最為成熟,不僅建設了全國第一個海上風電項目,還實行了首個海上風電競爭配置方案,目前上海海上風電占比高達50%。由于海上風電發電小時數優于陸上風電,故上海風電發電小時數明顯優于其他省。

表10 長三角各省市風電發展情況一覽表
截至2021年4月,上 海、江 蘇、浙 江、安徽四省市風電裝機容量分別為82.39萬kW、1 608.58萬kW、206.03萬kW、458.87萬kW。考慮到四省市以往年均發電小時數,若要完成表6中風電指標,江蘇、浙江兩省還需進一步加快發展本地風電項目。
除風電和光伏外,其他如生物質和水電等可再生能源也會影響消納指標的完成。長三角三省一市中,上海無水電資源,其他三省只有小規模水電,見表11。各省水電占比均不是很高,2020年占比最高的為浙江,為7.25%,最低的為江蘇,僅0.60%。江蘇、浙江、安徽三省近三年水電發電量平均為31億kWh、211.78億kWh、52.6億kWh,遠 高 于 表6中 的1億kWh、137億kWh、27億kWh。

表11 長三角省市水電資源情況一覽表
長三角省市生物質發電裝機情況如表12。“十三五”期間,各省市生物質發電裝機數均在“十二五”基礎上翻了一番。若要完成表6中生物質指標,而在2021年無新增發電項目的情況下,則四省市發電有效利用小時數需分別達到7 861 h、5 950 h、5 398 h、5 658 h。根據《關于<關于促進非水可再生能源發電健康發展的若干意見>有關事項的補充通知》(財建〔2020〕426號),生物質發電全生命周期合理利用小時數為82 500 h,而生物質全生命周期在15年左右,故生物質發電年均合理利用小時數只有5 500 h,對上海來說完成表6的發電量存在一定的挑戰。

表12 長三角省市生物質資源情況一覽表
根據上文對長三角各省市電力資源的排摸,對完成2021年可再生能源電力指標,上海面臨的主要挑戰為光伏發電和生物質發電,江蘇和浙江為風電發電。此外,即便上海完成了表6中的本地電量和凈受入電量,但仍達不到總量消納責任權重和非水電消納責任權重。
根據數據對長三角各省市2025年電力消納責任權重進行了初步估算,如表13所示。在四省市完成2021年指標的基礎上,“十四五”末非水可再生能源電量需增加1.6~2.9倍,可再生能源總電量需增加1.2~1.7倍,這對四省市無論是發展本地可再生能源還是爭取外來可再生能源都是不小的挑戰。

表13 2025年各省市可再生能源電力消納指標預測表
根據807號文和767號文,各省級能源主管部門要會同經濟運行管理部門切實承擔牽頭責任,按照消納責任權重認真組織制訂可再生能源電力消納保障實施方案。至今,安徽和上海已于2020年11月、2021年2月發布了可再生能源電力消納保障實施方案,而根據浙江能源主管部門發布的2021年度浙江省發展改革委重大行政決策事項目錄,浙江的實施方案應于2021年5月發布,江蘇目前尚未有發布計劃。
《安徽省2020年度可再生能源電力消納保障實施方案》(皖發改能源〔2020〕694號)要點如下:
1)省能源主管部門為省電力公司和其他市場主體分配了消納責任權重指標。在國家下達安徽省2020年總量消納責任權重最低為15%、非水電12.5%的基礎上,分配省電力公司總量消納責任權重最低為21.2%、非水電為17.7%,分配各配售電公司、電力交易用戶、擁有自備電廠的企業,總量消納責任權重最低為13.6%,非水電為11.3%。
2)明確了全額保障性收購可再生能源電量對應消納量的分配。配額首先用于經營區內居民、農業、重要公用事業和公益性服務、非市場化用電量對應的消納責任權重,如有剩余,省電力公司根據經營區域內各市場主體(不含未與公用電網聯網的、擁有自備電廠的企業和獨立經營電網企業)購電量或用電量按無償原則分配。
安徽省完成國家可再生能源消納責任指標主要依托本地可再生能源,故實施方案明確了全額保障性收購可再生能源電量對應的消納量的分配將優先用于非市場化用電量對應的消納責任權重,減緩了省電力公司的壓力,但為保證公平性,方案也明顯提高了省電力公司的消納責任權重。
《上海市可再生能源電力消納保障實施方案》(滬發改能源[2021]32號)要點如下:
1)所有市場責任主體承擔相同比例的消納責任權重。在國家下達上海市2020年總量消納責任權重最低為32.5%、非水電4.0%的基礎上共同承擔網損和公用電廠廠用電消納量。
2)各類可再生能源保障收購電量對應的消納量歸電力公司所有。享受政府補貼的分布式可再生能源,在完成責任主體考核目標后剩余的消納量也歸電力公司,即市場主體完成的可再生能源消納指標如果享受過政府補貼,其剩余量歸電力公司所有,不可用于交易獲利。
3)電力公司不參與消納量交易,其剩余消納量按其他責任主體用電量等比例無償分配。省間發電權交易(或合同轉讓)獲得的可再生能源電量優先用于非市場化用戶消納責任,剩余部分按交易比例計入發電企業指定的售電公司。
上海市能源結構較為特殊,外來電比例高,可再生能源裝機容量有限。若要完成國家可再生能源電力消納指標,需依托電力公司進行省間購電交易,故政策上優先將各類保障性收購電量的消納指標歸電力公司所有,同時為確保公平性,限制了其消納量交易的權利。值得注意的是,上海方案給了發電企業些許話語權,有利提高省間發電權交易的積極性。
2020年9月22日以來,習近平總書記多次在國際國內重大場合發表重要講話,強調我國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,爭取在2060年前實現碳中和”,明確提出了“到2030年,風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億KW以上”。全國各地都積極響應國家號召,大力發展新能源,提高一次能源比重。長三角四省市“十三五”期間雖在新能源發展上取得了一定成績,但仍需努力推進。
上海受制于土地資源,光伏電站發展有限,分布式光伏比例雖較高,但已進入瓶頸期,故需進一步拓寬思路,加大光伏專項項目的推廣。此外,深遠海上風電也是發展重點。
江蘇新能源裝機占比較高,其光伏項目無論是裝機規模還是發電小時數都位居長三角省市前列。風電雖起步較早,且規模較大,但其發電小時數較低,和無海上風電的安徽相比無明顯優勢,下一步需加強項目管理,提升風電發電質量。
浙江光伏發展和上海相似,分布式光伏比例高,規模小項目數多,發電小時數低。風電雖起步較晚,但有效發電利用小時數高,發展前景未來可期。
安徽是三省一市中唯一一家本地發電量超過用電量的省,其能源結構中,光伏裝機比例位居長三角省市前列,且光伏電站比例最高,但其有效發電利用小時數卻低于江蘇,要進一步強化項目管理,提升發電質量。