(來源:抽水蓄能行業(yè)分會 作者:韓冬)
我有一個研究抽水蓄能的朋友。
常自比潘安,自謂是“陌上人如玉,公子世無雙”。
我覺得他遠不及此,但是考慮到以后還需要經(jīng)常找他請教問題,不得不虛與委蛇。
所以說成年人的心胸啊,都是委屈撐大的。
隨著《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》印發(fā)以來,我國抽水蓄能進入了快速高質(zhì)量發(fā)展的新階段。根據(jù)水電總院、抽水蓄能行業(yè)分會發(fā)布的《抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2022》,截至2022年底,我國抽水蓄能已建規(guī)模0.46億千瓦,核準(在建)裝機規(guī)模1.21億千瓦。抽水蓄能的快速高質(zhì)量發(fā)展對于支持我國新能源快速發(fā)展、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行發(fā)揮了重要的作用。但與此同時,這些在建抽水蓄能投產(chǎn)后,對于終端用戶電價到底會有多大的影響,也引起了大家的廣泛關注。
值此盛夏酷暑難耐,為了厘清大家對于抽水蓄能電站建成投運將對電價有何種影響的疑慮,兼有節(jié)約空調(diào)電費之目的,我特意備上了幾顆楊梅,打算去找他詳細討論一下這電價問題。
他說:
“叟!不遠千里而來,亦將有以利吾國乎?”
——《孟子·梁惠王 上》
他說,大哉問!
不盡知用兵之害者,則不能盡知用兵之利!
電價問題關系到國民經(jīng)濟社會全局,關系到能源轉(zhuǎn)型的路線選擇問題,關系到無數(shù)企業(yè)的投資決策,關系到所有工商業(yè)企業(yè)和千家萬戶,是國之大事,不可以不慎重。為了實現(xiàn)雙碳目標,加強源網(wǎng)荷儲多向協(xié)同的新時代電力系統(tǒng)建設,抽水蓄能將在其中發(fā)揮主心骨的作用,如果電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)和儲能設施不夠,將會嚴重制約新能源的發(fā)展,且電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行無法得到切實保障。但同時我們也應該看到,如果超過實際需要,建設了過多的抽水蓄能電站,會直接增加大家的用電成本,導致電價提高,正如古語所云“水滿則溢、過猶不及”。所以我們這次從正反兩個方面去理性、辯證的看待這個問題,到底抽水蓄能會導致用電成本如何變化?以及如何可以平抑這種變化?
夫未戰(zhàn)而廟算勝者,得算多也;未戰(zhàn)而廟算不勝者,得算少也。
——《孫子兵法》
一、抽水蓄能帶來的成本變化
2023年5月,國家發(fā)展改革委印發(fā)《關于第三監(jiān)管周期省級電網(wǎng)輸配電價及有關事項的通知》(發(fā)改價格〔2023〕52號),“工商業(yè)用戶用電價格由上網(wǎng)電價、上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費用、輸配電價、系統(tǒng)運行費用、政府性基金及附加組成。系統(tǒng)運行費用包括輔助服務費用、抽水蓄能容量電費等。”
據(jù)此我們可有如下公式:
工商業(yè)用戶用電價格= ①上網(wǎng)電價+ ②上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費用+③輸配電價+ ④系統(tǒng)運行費用+ ⑤政府性基金及附加,即工商業(yè)用戶用電價格由5部分組成,其中抽水蓄能容量電費記入④系統(tǒng)運行費用中回收。
讓我們先分析一下抽水蓄能的容量電費是多少。
(一)容量電費的總量是多少?
2023年5月,國家發(fā)展改革委印發(fā)《關于抽水蓄能電站容量電價及有關事項的通知》(發(fā)改價格〔2023〕533號),按照有關規(guī)定,核定了在運及2025年底前擬投運的48座抽水蓄能電站容量電價,其中即將投運的17座抽水蓄能核準容量價格在471.2元/千瓦(文登)~690.4元/千瓦(阜康)之間,加權(quán)平均價格為565.2元/千瓦(以上均為含增值稅價格)。考慮到資源條件的變化,未來抽水蓄能電站的建設成本可能略有提升,我們初步考慮按照600元/千瓦計算。
到2030年,隨著目前核準(在建)抽水蓄能電站全部投產(chǎn),我國抽水蓄能投產(chǎn)裝機規(guī)模將在1.67億千瓦左右,其中比2022年新增的規(guī)模為1.21億千瓦。按照600元/千瓦計算,則需要增加的系統(tǒng)運行費用為1.21億千瓦×600元/千瓦= 726億元。
(注:如果按照650元/千瓦估計,則為787億元)
(二)需要每度電分攤多少?
2022年,我國全社會用電量為86372億度,其中第一產(chǎn)業(yè)1146億度,居民生活用電13366億度;除第一產(chǎn)業(yè)和居民生活用電外,工商業(yè)用戶用電量為71860億度,占比為83.2%。
考慮到4.2%的年均增速,到2030年,我國全社會用電量預計120000億度,按照80%的比例劃分,則工商業(yè)用戶用電量為96000億度。那么平攤到每度電的系統(tǒng)運行費用= 726億元÷96000億度=0.0076元/度。即考慮到核準(在建)的抽水蓄能全部建成后,在工商業(yè)用戶用電價格其他的4個組成部分不變的情況下,每度電增加的成本不到1分錢,僅為7.6厘。
值得注意的是,這里考慮所有系統(tǒng)運行費用在工商業(yè)用戶用電價格中疏導,第一產(chǎn)業(yè)和居民生活用電價格不用負擔這部分成本。如果系統(tǒng)運行費用是在全社會用電價格進行疏導,那么平攤到每度電的系統(tǒng)運行費用= 726億元÷120000億度=0.006元/度。
以上計算是假設構(gòu)成電價的其他4個組成部分不變情況下的增加情況。那么,其他的4個組成部分會怎么變化呢?
“故曰:知彼知己,百戰(zhàn)不殆;不知彼而知己,一勝一負;不知彼,不知己,每戰(zhàn)必殆。”
——《孫子兵法》
二、新能源發(fā)展帶來的成本變化
(一)新能源成本變化趨勢
近年來,隨著科學技術(shù)不斷技術(shù),新能源的發(fā)電成本得到了大幅的降低。“十四五”以來,光伏發(fā)電和陸上風電進入了全面平價、低價的新時代。
在2022年國際可再生能源機構(gòu)(IRENA)發(fā)布的《可再生能源發(fā)電成本2021》中指出,“2010年至2021年期間,可再生能源與現(xiàn)有化石燃料和核能之間的競爭力平衡發(fā)生了巨大變化。隨著化石燃料價格危機的持續(xù),太陽能和風能由于其相對較短的項目交付周期,成為各國減少化石燃料暴露并限制這些燃料造成的經(jīng)濟和社會損害的重要支柱。這還不包括可再生能源在減少當?shù)匚廴疚锖投趸寂欧欧矫娴念~外環(huán)境效益。”
關于光伏:“自2010年以來,太陽能光伏經(jīng)歷了最快速的成本下降,新投產(chǎn)的公用事業(yè)規(guī)模太陽能光伏項目的全球加權(quán)平均平準化度電成本(LCOE)在2010年至2021年間下降了88%,從0.417美元/度降至0.048美元/度”。
關于風電:“2010年至2021年間,陸上風電項目的全球加權(quán)平均電力成本下降了68%,從0.102美元/度降至0.033美元/度。”
圖1 風電和光伏成本降低情況(2010年至2021年)
(二)技術(shù)進步助力上網(wǎng)電價成本降低
根據(jù)《中國可再生能源發(fā)展報告2022》,2022年我國全社會用電量增加3000億度,其中可再生能源新增電量2400億度,約占全國新增用電量的80%。可再生能源已經(jīng)成為滿足我國新增用電量需求的絕對主體。
考慮到2030年,我國全社會用電量達到120000億度,相比2022年,新增用電量約為33600億度;考慮其中新增80%由可再生能源滿足,則可再生能源新增發(fā)電量約為27000億度。
根據(jù)國家發(fā)改委價格司下發(fā)《關于2022年新建風電、光伏發(fā)電項目延續(xù)平價上網(wǎng)政策的函》,2022年,對新核準陸上風電項目、新備案集中式光伏電站和工商業(yè)分布式光伏項目,延續(xù)平價上網(wǎng)政策,上網(wǎng)電價按當?shù)厝济喊l(fā)電基準價執(zhí)行;新建項目可自愿通過參與市場化交易形成上網(wǎng)電價,以充分體現(xiàn)新能源的綠色電力價值。
國家發(fā)展改革委《關于2021年新能源上網(wǎng)電價政策有關事項的通知》(征求意見稿)中提出2021年各?。▍^(qū)、市)新建光伏發(fā)電、風電項目指導價見下表。其中,最高為0.4529元/度(廣東),最低為0.2423元/度(新疆),中位數(shù)為0.3727元/度(黑龍江),平均數(shù)為0.3668元/度??紤]到至2030年,隨著科學技術(shù)進步,新能源發(fā)電成本會進一步降低,從全面平價時代進入到全面低價時代,僅按照上網(wǎng)電價平均降低20%來考慮,那么可以節(jié)約的總上網(wǎng)電價=27000億度×0.3668元/度×20%÷2=990億元。
表1 2021年各省(區(qū)、市)新建光伏發(fā)電、風電項目指導價
單位:元/度
(三)其他3項成本的變化
除了①上網(wǎng)電價和④系統(tǒng)運行費用外,還有②上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費用、③輸配電價、⑤政府性基金及附加三個部分。目前,這三個部分都是分攤到每度電來考慮的(單位:元/度),我們暫按不變考慮。實際上②上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費用隨著技術(shù)進步,我們預判將來有進一步降低的潛力。根據(jù)目前我國兩個監(jiān)管期的核定輸配電價變化可以看出,雖然輸配電價總體是增加的,但是分攤到每一度電的③輸配電價變化很小。⑤政府性基金及附加主要有5項,包括:國家重大水利工程建設基金、中央水庫移民扶持基金、地方水庫移民扶持基金、可再生能源電價附加和農(nóng)網(wǎng)還貸資金。隨著用電量的基數(shù)增加,我們預判上述費用未來也有進一步降低的潛力。
“不可勝在己,可勝在敵。”
——《孫子兵法》
三、對于用戶電價的影響
綜合以上的分析論證,我們可以得到以下的結(jié)論。
一是為了實現(xiàn)雙碳目標,我們需要加快建設源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展的新時代電力系統(tǒng)。抽水蓄能是目前最成熟,經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的調(diào)節(jié)電源、儲能設施,建設抽水蓄能發(fā)展是實現(xiàn)雙碳目標的重要抓手。
二是按照目前的電價政策,抽水蓄能的容量價格在系統(tǒng)運行費用中進行疏導。根據(jù)初步測算,到2030年,目前在建的抽水蓄能電站全部建成投產(chǎn)后,預計需要新增系統(tǒng)運行費用726億元,其他因素不變的情況下,折合到工商業(yè)用戶電價為7.6厘/度,折算到全社會用電電價為6.1厘/度。
三是大力發(fā)展抽水蓄能是為了支持大規(guī)模高比例的新能源發(fā)展。而規(guī)?;陌l(fā)展新能源,則會帶來新能源開發(fā)成本的進一步降低,以此可以平衡系統(tǒng)運行費用的增加。考慮未來新能源上網(wǎng)電價降低20%,則合計可以節(jié)約①上網(wǎng)電價約990億元,在平衡全部新增系統(tǒng)運行費用外,還可以用于支持新型儲能、火電靈活性改造、水電擴機等其他調(diào)節(jié)電源、儲能設施發(fā)展,并進一步支持工商業(yè)用戶電價降低。
表2 總用電成本計算表
“我的心就輕松起來,坦然地在潮濕的石路上走,月光底下。”
——魯迅·《孤獨者》
四是抽水蓄能+新能源的組合方案,不僅是實現(xiàn)雙碳目標的最優(yōu)電源方案,同時也可以兼顧保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。是建設綠色低碳、安全高效新型能源體系的最佳選擇。
“故兵無常勢,水無常形,能因敵變化而取勝者,謂之神。”
——《孫子兵法》
最后用5句話,簡要概述一下我們的邏輯:
①為了實現(xiàn)雙碳目標,需要大規(guī)模發(fā)展新能源。
②為了平抑新能源發(fā)電的隨機性、波動性,切實確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,需要配套大量的靈活調(diào)節(jié)電源和儲能設施,這部分投入,將增加系統(tǒng)運行費用。
③隨著技術(shù)進步,未來新能源開發(fā)成本還會進一步降低,相應上網(wǎng)電價將會進一步降低。
④降低的上網(wǎng)電價可以全部或部分抵消增加的系統(tǒng)運行費用,總的用電成本不會增加甚至可能會進一步降低。
⑤抽水蓄能是目前技術(shù)最成熟、最具大規(guī)模開發(fā)潛力、最具經(jīng)濟性的靈活調(diào)節(jié)電源,新能源+抽水蓄能(包括一部分新型儲能)是實現(xiàn)雙碳目標最好的電源組合,未來發(fā)展可期。
凡戰(zhàn)者,以正合,以奇勝。
——《孫子兵法》
以新能源為正,以抽水蓄能為奇。奇正相生,如循環(huán)之無端,孰能窮之哉!
站在現(xiàn)在看歷史,建設一個抽水蓄能電站最好的時間是十年前,其次是現(xiàn)在。
站在歷史看未來,前世之不忘,后事之師也。
算大賬,算總賬,算長遠賬。
所以我們堅信,抽水蓄能的事業(yè)會越來越好。
魯迅說:“巨大的建筑,總是由一木一石疊起來的,我們何妨做做這一木一石呢?”
長風破浪會有時,直掛云帆濟滄海!
感謝馬偉、秦瀟、盧有麟、鄭靜、趙越、任偉楠、崔正輝、劉納等領導和專家對本文的貢獻,以及各兄弟單位支持。再次對大家寶貴的意見和辛苦的工作表示衷心的感謝。
受作者自身認識所限,本文內(nèi)容難免疏忽、甚至掛一漏萬,謹此拋磚引玉,歡迎大家的批評指正。
作者簡介
韓冬,博士,正高級工程師,中國水力發(fā)電工程學會抽水蓄能行業(yè)分會副秘書長
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