(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(yuǎn)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(jìn)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(bào)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(zhǔn)(在建)裝機(jī)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(yùn)行發(fā)揮了重要的作用。但與此同時(shí),這些在建抽水蓄能投產(chǎn)后,對于終端用戶電價(jià)到底會有多大的影響,也引起了大家的廣泛關(guān)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(yùn)將對電價(jià)有何種影響的疑慮,兼有節(jié)約空調(diào)電費(fèi)之目的,我特意備上了幾顆楊梅,打算去找他詳細(xì)討論一下這電價(jià)問題。
他說:
“叟!不遠(yuǎn)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(jià)問題關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)社會全局,關(guān)系到能源轉(zhuǎn)型的路線選擇問題,關(guān)系到無數(shù)企業(yè)的投資決策,關(guān)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(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲多向協(xié)同的新時(shí)代電力系統(tǒng)建設(shè),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(shè)施不夠,將會嚴(yán)重制約新能源的發(fā)展,且電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行無法得到切實(shí)保障。但同時(shí)我們也應(yīng)該看到,如果超過實(shí)際需要,建設(shè)了過多的抽水蓄能電站,會直接增加大家的用電成本,導(dǎo)致電價(jià)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(dǎo)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(guān)于第三監(jiān)管周期省級電網(wǎng)輸配電價(jià)及有關(guān)事項(xiàng)的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2023〕52號),“工商業(yè)用戶用電價(jià)格由上網(wǎng)電價(jià)、上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費(fèi)用、輸配電價(jià)、系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用、政府性基金及附加組成。系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用包括輔助服務(wù)費(fèi)用、抽水蓄能容量電費(fèi)等。”
據(jù)此我們可有如下公式:
工商業(yè)用戶用電價(jià)格= ①上網(wǎng)電價(jià)+ ②上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費(fèi)用+③輸配電價(jià)+ ④系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用+ ⑤政府性基金及附加,即工商業(yè)用戶用電價(jià)格由5部分組成,其中抽水蓄能容量電費(fèi)記入④系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用中回收。
讓我們先分析一下抽水蓄能的容量電費(fèi)是多少。
(一)容量電費(fèi)的總量是多少?
2023年5月,國家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于抽水蓄能電站容量電價(jià)及有關(guān)事項(xiàng)的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2023〕533號),按照有關(guān)規(guī)定,核定了在運(yùn)及2025年底前擬投運(yùn)的48座抽水蓄能電站容量電價(jià),其中即將投運(yùn)的17座抽水蓄能核準(zhǔn)容量價(jià)格在471.2元/千瓦(文登)~690.4元/千瓦(阜康)之間,加權(quán)平均價(jià)格為565.2元/千瓦(以上均為含增值稅價(jià)格)??紤]到資源條件的變化,未來抽水蓄能電站的建設(shè)成本可能略有提升,我們初步考慮按照600元/千瓦計(jì)算。
到2030年,隨著目前核準(zhǔn)(在建)抽水蓄能電站全部投產(chǎn),我國抽水蓄能投產(chǎn)裝機(jī)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(jì)算,則需要增加的系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)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(jì),則為787億元)
(二)需要每度電分?jǐn)偠嗌伲?/p>
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(yù)計(jì)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(yùn)行費(fèi)用= 726億元÷96000億度=0.0076元/度。即考慮到核準(zhǔn)(在建)的抽水蓄能全部建成后,在工商業(yè)用戶用電價(jià)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(yùn)行費(fèi)用在工商業(yè)用戶用電價(jià)格中疏導(dǎo),第一產(chǎn)業(yè)和居民生活用電價(jià)格不用負(fù)擔(dān)這部分成本。如果系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用是在全社會用電價(jià)格進(jìn)行疏導(dǎo),那么平攤到每度電的系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用= 726億元÷120000億度=0.006元/度。
以上計(jì)算是假設(shè)構(gòu)成電價(jià)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(fù);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(xué)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(fēng)電進(jìn)入了全面平價(jià)、低價(jià)的新時(shí)代。
在2022年國際可再生能源機(jī)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(jià)格危機(jī)的持續(xù),太陽能和風(fēng)能由于其相對較短的項(xiàng)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(jì)和社會損害的重要支柱。這還不包括可再生能源在減少當(dāng)?shù)匚廴疚锖投趸寂欧欧矫娴念~外環(huán)境效益。”
關(guān)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(xiàng)目的全球加權(quán)平均平準(zhǔn)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(guān)于風(fēng)電:“2010年至2021年間,陸上風(fēng)電項(xiàng)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(fēng)電和光伏成本降低情況(2010年至2021年)
(二)技術(shù)進(jìn)步助力上網(wǎng)電價(jià)成本降低
根據(jù)《中國可再生能源發(fā)展報(bào)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%??稍偕茉匆呀?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(dá)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(jià)格司下發(fā)《關(guān)于2022年新建風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目延續(xù)平價(jià)上網(wǎng)政策的函》,2022年,對新核準(zhǔn)陸上風(fēng)電項(xiàng)目、新備案集中式光伏電站和工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目,延續(xù)平價(jià)上網(wǎng)政策,上網(wǎng)電價(jià)按當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)價(jià)執(zhí)行;新建項(xiàng)目可自愿通過參與市場化交易形成上網(wǎng)電價(jià),以充分體現(xiàn)新能源的綠色電力價(jià)值。
國家發(fā)展改革委《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》(征求意見稿)中提出2021年各?。▍^(qū)、市)新建光伏發(fā)電、風(fēng)電項(xiàng)目指導(dǎo)價(jià)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(xué)技術(shù)進(jìn)步,新能源發(fā)電成本會進(jìn)一步降低,從全面平價(jià)時(shí)代進(jìn)入到全面低價(jià)時(shí)代,僅按照上網(wǎng)電價(jià)平均降低20%來考慮,那么可以節(jié)約的總上網(wǎng)電價(jià)=27000億度×0.3668元/度×20%÷2=990億元。
表1 2021年各?。▍^(qū)、市)新建光伏發(fā)電、風(fēng)電項(xiàng)目指導(dǎo)價(jià)
單位:元/度
(三)其他3項(xiàng)成本的變化
除了①上網(wǎng)電價(jià)和④系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用外,還有②上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費(fèi)用、③輸配電價(jià)、⑤政府性基金及附加三個部分。目前,這三個部分都是分?jǐn)偟矫慷入妬砜紤]的(單位:元/度),我們暫按不變考慮。實(shí)際上②上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費(fèi)用隨著技術(shù)進(jìn)步,我們預(yù)判將來有進(jìn)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(jià)變化可以看出,雖然輸配電價(jià)總體是增加的,但是分?jǐn)偟矫恳欢入姷蘑圯斉潆妰r(jià)變化很小。⑤政府性基金及附加主要有5項(xiàng),包括:國家重大水利工程建設(shè)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(jià)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(yù)判上述費(fèi)用未來也有進(jìn)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(jià)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(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),我們需要加快建設(shè)源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展的新時(shí)代電力系統(tǒng)。抽水蓄能是目前最成熟,經(jīng)濟(jì)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(shè)施,建設(shè)抽水蓄能發(fā)展是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要抓手。
二是按照目前的電價(jià)政策,抽水蓄能的容量價(jià)格在系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用中進(jìn)行疏導(dǎo)。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(yù)計(jì)需要新增系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)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(jià)為7.6厘/度,折算到全社會用電電價(jià)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(jìn)一步降低,以此可以平衡系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的增加??紤]未來新能源上網(wǎng)電價(jià)降低20%,則合計(jì)可以節(jié)約①上網(wǎng)電價(jià)約990億元,在平衡全部新增系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用外,還可以用于支持新型儲能、火電靈活性改造、水電擴(kuò)機(jī)等其他調(diào)節(jié)電源、儲能設(shè)施發(fā)展,并進(jìn)一步支持工商業(yè)用戶電價(jià)降低。
表2 總用電成本計(jì)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(dú)者》
四是抽水蓄能+新能源的組合方案,不僅是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的最優(yōu)電源方案,同時(shí)也可以兼顧保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。是建設(shè)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(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),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(jī)性、波動性,切實(shí)確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要配套大量的靈活調(diào)節(jié)電源和儲能設(shè)施,這部分投入,將增加系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。
③隨著技術(shù)進(jìn)步,未來新能源開發(fā)成本還會進(jìn)一步降低,相應(yīng)上網(wǎng)電價(jià)將會進(jìn)一步降低。
④降低的上網(wǎng)電價(jià)可以全部或部分抵消增加的系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用,總的用電成本不會增加甚至可能會進(jìn)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(jì)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(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)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(shè)一個抽水蓄能電站最好的時(shí)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(yuǎn)賬。
所以我們堅(jiān)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(fēng)破浪會有時(shí),直掛云帆濟(jì)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(lǐng)導(dǎo)和專家對本文的貢獻(xiàn),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(rèn)識所限,本文內(nèi)容難免疏忽、甚至掛一漏萬,謹(jǐn)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(xué)會抽水蓄能行業(yè)分會副秘書長
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