电力这块大蛋糕,城投应该怎么切?

文摘   2024-11-07 21:33   安徽  

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自2020年9月习近平在第七十五届联合国大会上作出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的重大宣誓后,我国一系列与“碳”相关的改革举措稳步推进,(推荐阅读:“双碳”战略下,城投公司业务转型方向及思路建议各地区、各行业刮起一股绿色风潮,在经济社会全面绿色低碳转型发展取得了瞩目成就。我国能源活动碳排放占二氧化碳排放总量的88%左右,电力行业占能源行业碳排放的43%左右。因此,电力工业绿色低碳转型是我国实现“双碳”目标的关键。

近年来,我国电力系统的改革与发展受到了高度关注,2021年,国家正式提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”的发展目标。党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》(以下简称“《决定》”),《决定》将“加快规划建设新型能源体系,完善新能源消纳和调控政策措施”作为现代化强国建设的关键任务。三中全会闭幕的一周后,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》提出9项专项行动,从电网建设、系统调节、新能源项目建设等多个角度,力求全面解决新能源消纳问题。

1994年的分税制改革彻底改变了地方经济发展模式,也间接的孕育出城投公司这一特定历史时期的特殊产物,由此开启了一个“潘多拉魔盒”。在过去三十年,“土地财政”与“土地金融”一路狂飙,助推中国经济腾飞的同时也埋下了困局的种子。2023年7月,中央踩了刹车——中央政治局会议提出“适应我国房地产市场供求关系发生重大变化的新形势,适时调整优化房地产政策”、“有效防范化解地方债务风险,制定实施一揽子化债方案”。在“土地财政”退潮与“一揽子化债方案”推进的背景下,地方政府和城投公司急需寻找“下一个房地产”来接棒,而电力这块大蛋糕似乎就是其中一个答案。

为什么要构建新型电力系统?

电力工业有一个显著特点——瞬时性。国家电网白鹤滩—江苏特高压直流线路只需要7毫秒就能将白鹤滩水电站的电流输送到苏州昆山富士康工厂。瞬时性决定了电力工业所有的环节,生产、运输、销售、使用都必须在一瞬间完成,这也引出了电力工业的第二个特点——平衡性。如果一个商家的商品只能存在7毫秒,但同时全世界都需要这个商品,那么这个商家该如何提供服务?答案是——预测需求,在供需两端保持平衡——即“源随荷动”,这是电力工业的基础逻辑,但这个逻辑在新时代被打破了。

(一)电网对新能源的“消化不良”

自“双碳”目标提出以来,我国新能源产业迎来爆发式增长,以光伏、风电为代表的可再生能源装机规模大幅增加,电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导向强不确定性、弱可控出力的新能源发电装机占主导转变。从2021年开始,“千家万户沐光行动”、“千乡万村驭风行动”等分布式电源建设在全国范围内铺开(城投公司可能是其中最大的资方)。根据国网研究院发布的《中国新能源发电分析报告2024》数据显示,2023年,我国新能源发电新增装机容量达2.9亿千瓦,是2022年的2.4倍,占全国电源新增装机总容量的79%;另一方面,2023年我国新能源发电量约1.47万亿千瓦时,同比增长23%,占总发电量的15.6%,同比提高约2个百分点,进入IEA(国际能源署)定义的高比例新能源阶段,2024年3月22日,国家能源局印发的《2024年能源工作指导意见》提出2024年的主要目标,风电、太阳能发电量占全国发电量的比重达到17%以上,而大电网能承受不稳定电源临界点约为15%。

新能源发电具有随机性、波动性和间歇性的特点,电网必须有足够的可控资源来平抑新能源的周期性和波动性以实现平衡。在大规模分布式新能源接入大电网以前,每个省只不过有一两百个供电电源(基本就是大型火电厂),而在近年大规模的分布式风光电项目铺开之后,每个省的电源从几百个变成了几万个,这无疑是对电力平衡的极致考验。我国未来较长一段时期内电力消费仍将刚性增长,在这过程中还要伴随更高比例的新能源接入,高比例的分布式新能源接入将对电力系统规划产生深远影响。

(二)电网对高比例电力电子设备接入的“水土不服”

随着工业、交通、建筑等领域负荷侧电能替代水平大幅提升,电力系统的负荷结构变得更加多元化,高比例电力电子设备的接入,极大改变了电力系统的运行特性,也加大了电力系统安全稳定运行的风险。以负荷端的充电桩为例,根据公安部公布的数据信息显示,2021年底,我国新能源汽车保有量为678万辆,到了2024年上半年,这个数字变成了2472万辆,根据专家预测,到2030年,我国电动车保有量将突破8000万辆。随着电动汽车的深度普及,充电桩也迎来爆发式增长。我国充电桩的数量从2021年的261.7万台增长至2024年6月30日的1024.4万台。充电桩由交流慢充向直流快充甚至超充发展是大势所趋,由于直流充电桩自身是一个非线性负荷,当直流充电桩接入电力系统后,以基波频率为基础的谐波分量将会增多,从而给电力系统的稳定带来巨大隐患。

(三)打破电力体制的“玻璃门”

电视剧《狂飙》中有一段对话,说京海的电后面“一半姓高、一半姓杨”,现实与《狂飙》不同,我们国家的电只姓“央”。2014年中共中央、国务院印发《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(以下简称“第四轮电改”),明确了“管住中间、放开两头”的体制架构,第四轮电改以来,电力市场建设取得积极成效,已形成了覆盖省间省内、覆盖多时间尺度和多交易品种的全市场结构体系。但其实电改本身对国网南网以及“五大六小”都不算是一件好事,即便第四轮电改已经走了十年,地方城投等一众资方作为电力市场的新势力却还在“零和博弈”中艰难生存。“两头”这些年确实是放开了,但依然存在各种“玻璃门”、“弹簧门”,参与电力市场的其他主体并未真正获得公平的输配电和电网接入服务。分布式新能源大规模并网,本质上吃掉的是“五大六小”的火电份额。笔者2022年在西部某省地级市的一家园区平台公司调研,该公司投资建设的源网荷储一体化项目无法并网送电,项目公司负责人对我说:“就我们现在这个情况来看,一体化项目向大电网送电的安全问题其实并没有像他们说的那么夸张,主要还是动了电网的蛋糕,还有你看旁边就是华电的火电厂,园区企业无法消纳的光电如果反送电网,吃掉的可都是他们的利润,本质上他们都一样。”

公平是市场经济的基本原则和核心价值,在全面建设社会主现代化国家的新征程中,我们有理由相信,公平公正公开的全国统一电力市场终会建成。三中全会审议通过的《决定》明确指出“推进能源、铁路、电信、水利、公用事业等行业自然垄断环节独立运营和竞争性环节市场化改革,健全监管体制机制”;2024年9月13日,国家能源局印发的《电力市场注册基本规则》强调“严禁各部门自行发布具有市场准入性质的负面清单,严禁单独设置附加条件”、“电力交易机构公平公开受理各类市场注册业务,不得设置不合理和歧视性的条件以限制商品服务、要素资源自由流动”。随着电力体制机制改革的深入,地方城投无疑将在电力这块大蛋糕中占据更多的份额。

新型电力系统中城投公司的机会在哪?

从2024年发布的关于构建新型电力系统政策来看,笔者认为城投公司在加快构建新型电力系统背景下的机遇在于以下几个方面:

(一)分布式风电

2024年3月25日,国家发展改革委、国家能源局、农业农村部印发的《关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知》指出“千乡万村驭风行动风电项目由电网企业实施保障性并网,以就近就地消纳为主”。在部分地区光电消纳困难,分布式光伏项目备案收紧的情况下,乡村分布式风电对于城投公司显然是更有性价比的选择。城投公司可以选择风力资源相对较好、项目要素(土地、生态、接网)较为成熟的地区展开试点,成熟后全域推广。在合作模式上,项目可以由城投公司负责投资装机,村集体通过土地使用权入股分享项目收益,也可以将乡村风电项目与全域土地综合整治项目捆绑打包实施。

案例:内蒙古自治区“千乡万村驭风行动”


     2024年6月,内蒙古自治区能源局、内蒙古自治区农牧厅印发《内蒙古自治区“千乡(苏木)万村(嘎查)驭风行动”实施方案》明确在不增加政府债务的前提下,支持各盟市整合盟市、旗县(市、区)可支配财政资金和社会捐赠等可筹措资金,统筹安排全额政府投资项目,发电收益用于壮大嘎查村集体经济,并支持建设嘎查村企合作项目,按约定获得收益。据风芒能源统计数据显示,截至2024年8月,内蒙古共启动56个地区“千乡万村驭风行动”投资主体竞争比选,容量共计1.67GW+,其中国企中选项目容量最多,为870MW(乌兰察布市能源投资开发有限公司中标容量为220MW),约占已公布规模的61%;私企中选项目容量为300MW,约占21%;央企中选项目容量为200MW,约占14%。

(二)增量配电网

优质的用电能力与优质的屋顶捆绑是分布式光伏项目的标准应用场景,但这种标准且优质的应用场景在经过数年开发过后已经变得十分稀缺。如今很多地区都存在优质负荷与优质屋顶的错配问题。如一个地方城投公司拥有两个园区,其中一个园区有电解铝、纺织企业这种优质用电负荷,但由于其厂房为钢结构,荷载能力不足导致不具备安装条件;而另一个园区主要都是仓库,其屋顶资源优质,但却没有足够的消纳能力。针对当前地方新能源消纳存在的普遍问题,2024年出台了三个关于配电网发展的重磅文件直指“隔墙售电”。

2024年2月6日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》指出“引导分布式新能源科学布局、有序开发、就近接入、就地消纳”;2024年3月15日《增量配电业务配电区域划分实施办法》指出“鼓励以满足可再生能源就近消纳为主要目标的增量配电业务,支持依据其可再生能源供电范围、电力负荷等情况划分配电区域”;2024年8月2日,《配电网高质量发展行动实施方案(2024—2027年)》指出,创新探索一批分布式智能电网项目。面向大电网末端、新能源富集乡村、高比例新能源供电园区等,探索建设一批分布式智能电网项目。”

从2024年发布的关于配电网建设的政策文件以及分布式光伏建设存在的现实问题来看,城投公司在新能源领域的机会不再是单方面的电源侧,而是要通过建设配电网连通负荷侧进行“隔墙售电”,以此解决风光电就近消纳问题,并增加分布式电源投资收益,实现源网荷储一体化运作。从应用场景来看,城投公司一是可以围绕如纺织、冶金、电子制造、数据中心等大型电力负荷,合理利用周边新能源资源(如闲置土地、不具备消纳能力的屋顶)建设屋顶光伏或分散式风电以及增量配电网,在合作模式上可以采用合同能源管理(EMC);二是聚焦地方供电相对薄弱,电网资产相对较少,发展潜力较大的区域,向行业主管单位申请配电网运营权,整体规划建设电源、电网、储能等设施,或收购过去配电网试点改革过程中建设的存量配电资产进行升级改造,并拓展区域内分布式清洁能源纳入增量配电网,逐步形成源网荷储一体化闭环。

案例:甘泉堡经开区增量配电改革试点项目(国家家第五批增量配电业务改革试点)


     甘泉堡经开区增量配电网项目是国家第五批增量配电业务改革试点项目,增量配电网位于甘泉堡经开区辖区,总面积为89.4平方公里,项目由国家能源集团新疆甘泉堡综合能源有限公司负责开发建设,项目公司由新疆德润经济建设发展有限公司(乌鲁木齐甘泉堡经开区财政局出资设立)、国网新疆电力、特变电工等参股。项目规划建设总投资51.5亿元(其中配电网13.7亿元、综合能源37.8亿元),分为近期(2022年)、中期和远期(2025-2035年)三个阶段建设完成。2022年3月,甘泉堡经开区源网荷储一体化获得批复,该项目以增量配电网为依托,以甘泉堡经开区落地企业新增用电负荷为基准,规划建设1000MW光伏发电和165MW/660MWh储能电站,总投资约45.96亿元。

乌鲁木齐甘泉堡经济技术开发区属于国家级经济技术开发区,是乌鲁木齐市先进结构材料产业集群发展核心承载区。碳纤维是典型的高能耗产业,是甘泉堡经开区的主导产业之一。在逆全球化的背景下,贸易保护主义从传统的关税壁垒逐渐转向非关税壁垒,如欧盟对华的绿色贸易壁垒。甘泉堡经开区“源网荷储一体化”项目通过“绿电+增量配电网+用户”方式直接供电的设计方案,能大幅提升园区企业含绿量,为碳纤维等高耗能企业提升全球竞争力,打开中亚、欧洲市场奠定坚实基础。

(三)虚拟电厂

虚拟电厂是聚合优化源网荷储各类资源发展的新一代智能控制技术和互动的商业模式,地方城投公司可以结合地方电力保供、新能源发展等需求,利用地方源网荷储资源,探索建设地方虚拟电厂。在具体的商业模式上,一是通过虚拟电厂聚合自身控制和能够协调的负荷资源(如充电桩、全域公共照明、园区大型工业负荷等),参与需求侧响应服务。在市场规则方面,以重庆市为例,重庆市经济和信息化委员会发布的《2024年重庆市电力需求响应实施方案》规定虚拟电厂运营商视为单个用户参与需求响应,其签约代理用户不少于3户,负荷调节能力不低于10000千瓦即可参与电力需求侧响应;

二是统筹整合区域内分散可控电源(如屋顶分布式光伏、光伏建筑、储能以及其他主体投资的相关分布式电源)接入虚拟电厂,聚合分布式电源参与电力现货和中长期市场交易。以往城投公司投资的分布式光伏项目基本都是采用“自发自用、余电上网”模式,但目前上位政策已将分布式电源参与市场化交易的窗口打开——2024年7月24日,国家发展改革委、国家能源局印发的《电力中长期交易基本规则—绿色电力交易专章》明确将分散式风电和分布式光伏纳入交易范围,且在今年广东、江苏已经开创了分布式光伏绿电交易的先河;

三是聚合地方配建储能,参与电力现货市场与调峰调频及备用辅助服务市场交易。与独立储能相比,配建储能大多“建而未用”,也不具备法人资格,无法与电网签订并网调度协议,在配建储能转独立储能暂未大规模推广的情况下,通过虚拟电厂聚合是盘活配建储能的有效方式。2024年4月,国家能源局发布的《国家能源局关于促进新型储能并网和调度运用的通知》中指出,“电网企业及电力调度机构应公平无歧视地向新型储能提供电网接入服务,做好技术指导,优化并网接入流程,保障新型储能安全高效并网。”

四是适度超前布局车网互动规模化应用项目,通过虚拟电厂聚合区域V2G充电桩参与容量租赁、峰谷价差套利等方式变现。2024年8月23日,国家发改委、国家能源局综合司等联合印发《关于推动车网互动规模化应用试点工作的通知》(发改办能源〔2024〕718号)要求各省推荐试点城市,共选取不少于5个城市及不少于50个V2G项目列入试点范围,并适时推动典型经验和成熟模式在全国范围内推广。

案例:芜湖市级虚拟电厂



     芜湖市政府2022年年初成立了由发展改革委、经信局、财政局、住建局、数据资源管理局、芜湖供电公司、芜湖市交通投资有限公司等多方参与的虚拟电厂建设推进工作领导小组,将虚拟电厂建设列为市级首位重点工程,并由芜湖市交通投资有限公司出资成立芜湖市虚拟电厂有限责任公司。在政企联合推动下,2023年12月28日,芜湖供电公司综合能源分公司与芜湖虚拟电厂公司签署正式合作协议,标志着国内首个城市级虚拟电厂进入实体化运作阶段。

截至2024年7月,芜湖虚拟电厂共聚合工业企业、分布式光伏发电、楼宇空调、储能等用户230户,最大监测负荷超过80万千瓦,负荷侧调控能力超过40万千瓦,最大发电能力约4万千瓦。自投入运行以来,芜湖虚拟电厂已参与削峰需求响应25次、填谷响应1次,单日最高响应负荷32.8万千瓦,协助用户获取补贴2000万元。2024年7月,长三角电力互济交易启动,芜湖虚拟电厂代表安徽首次参与长三角富余需求侧可调节资源互济交易,响应电力超过100兆瓦。

 结 语 

从地方目前的实际情况来看,无论是增量配电网、虚拟电厂、储能等项目建设与运营,由于体制机制还存在一些障碍,其收益都远未达到预期,实现大规模商业化应用尚有距离。在加快构建新型电力系统的背景下,我们国家的电后面虽不会“一半姓央、一半姓地”,但是地方新能源的饭碗,未来真的可能会端在地方自己的手里。
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