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根據Lazard 2019年的年度報告(LCOE13.0)，過去十年（2009—2019）間，全球陸上風電平均發電成本降低至41美元/MWH，下降了70%；光伏發電成本降低至40美元/MWH，下降了89%，均已低于傳統化石能源的發電成本。這讓我們對清潔電力的未來充滿信心。

隨著(zhu)新能(neng)(neng)源發電(dian)成本的降低，各個國(guo)家和地區都進(jin)行(xing)了(le)探索性實(shi)踐。近年(nian)來，我國(guo)也在(zai)清(qing)潔能(neng)(neng)源消納方面(mian)進(jin)行(xing)了(le)一系列有(you)益的探索與嘗試。例如(ru)，青海(hai)省連續(xu)三年(nian)（2017—2019）試驗全清(qing)潔能(neng)(neng)源供(gong)電(dian)，分別(bie)實(shi)現了(le)連續(xu)7天(tian)、9天(tian)和15天(tian)全清(qing)潔能(neng)(neng)源供(gong)電(dian)。

但在成本(ben)下(xia)降加上(shang)補(bu)貼(tie)的刺激(ji)之下(xia)，新能源(yuan)快速發(fa)展，長遠的電力消納并不(bu)(bu)能由個別(bie)地區的全清潔能源(yuan)供電試驗解決(jue)，“棄風”“棄光(guang)”仍(reng)然(ran)不(bu)(bu)容忽(hu)視。

造成(cheng)這(zhe)種現象(xiang)的直接原(yuan)因是，新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發電的市場建設(she)將關注點(dian)集中于(yu)(yu)發電側，把發電成(cheng)本(ben)優勢當成(cheng)了(le)競爭優勢，而忽略了(le)消納成(cheng)本(ben)。更(geng)深層(ceng)原(yuan)因在于(yu)(yu)，我(wo)國(guo)大(da)部(bu)分地(di)區電力(li)系(xi)統靈活(huo)性不足(zu)，無法適(shi)應高比(bi)例的清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)裝機，配(pei)套消納機制和(he)市場建設(she)還不健全。隨著新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)裝機規模快速增加，電力(li)系(xi)統消納新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)電力(li)的成(cheng)本(ben)也逐漸增加，這(zhe)將制約我(wo)國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)低碳轉型的進程。

在(zai)成熟的(de)(de)電(dian)力(li)市場中(zhong)，高比例新(xin)能(neng)源電(dian)力(li)的(de)(de)系統性成本表現為批發(fa)電(dian)價(jia)與零售電(dian)價(jia)之間(jian)差距的(de)(de)擴大(da)。據(ju)美國能(neng)源情報署(EIA)最新(xin)的(de)(de)電(dian)力(li)年(nian)報統計，全(quan)美主要(yao)發(fa)電(dian)企業的(de)(de)發(fa)電(dian)成本僅(jin)占其總支(zhi)出的(de)(de)44%，而輸配電(dian)及維(wei)護等支(zhi)出占了(le)相(xiang)當比例，而且還(huan)在(zai)逐年(nian)上升。

芝加(jia)哥大學能源(yuan)與環境政策研究所（EPIC）最新的工(gong)作論文發現，美國29個州（及華(hua)盛頓特區）實(shi)施(shi)可(ke)再生(sheng)(sheng)能源(yuan)配額制(Renewable Portfolio Standard，RPS)5年后(hou)，可(ke)再生(sheng)(sheng)能源(yuan)發電比(bi)例提(ti)高了1.8%，而(er)零售(shou)電價(jia)提(ti)高了11%；實(shi)施(shi)7年后(hou)，發電比(bi)例提(ti)高了4.2%，而(er)零售(shou)電價(jia)提(ti)高了17%。這(zhe)是由于新能源(yuan)發電成本主要(yao)為(wei)固定成本，邊際成本很(hen)小(xiao)，隨著(zhu)新能源(yuan)發電比(bi)例的提(ti)高，一方面批發電價(jia)逐漸走低(di)，另(ling)一方面，新能源(yuan)消納成本通過零售(shou)電價(jia)轉嫁給了最終消費者。

“還原電力商(shang)品屬性(xing)，形(xing)成(cheng)主要由市場決定能源(yuan)價格的(de)機制”是本輪(lun)電力體制改革(ge)的(de)主要目標。讓電力回(hui)歸(gui)商(shang)品屬性(xing)要求(qiu)我(wo)們從(cong)商(shang)品的(de)角度認(ren)識(shi)不同發電技術之間的(de)異質性(xing)，從(cong)而(er)完善與新能源(yuan)相關(guan)的(de)成(cheng)本疏導和分攤機制。

被“忽略”的電網級成本

按照系統的(de)(de)(de)層級(ji)，我們可以(yi)(yi)(yi)把電(dian)(dian)力供應的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)分為發(fa)電(dian)(dian)廠(chang)級(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)、電(dian)(dian)網級(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)和(he)(he)社(she)會成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)三類。電(dian)(dian)廠(chang)級(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)用于(yu)建造電(dian)(dian)廠(chang)的(de)(de)(de)各項投(tou)入以(yi)(yi)(yi)及(ji)運(yun)維(wei)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)，即日常核算的(de)(de)(de)度電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)（LCOE）。電(dian)(dian)網級(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)發(fa)電(dian)(dian)廠(chang)在(zai)擴建、加固或(huo)連(lian)接電(dian)(dian)網方面對系統施加的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)，以(yi)(yi)(yi)及(ji)當某(mou)些技術（通常是(shi)風能和(he)(he)太(tai)陽(yang)能光伏）的(de)(de)(de)輸出不(bu)確定或(huo)顯示間歇性時，維(wei)持(chi)旋轉儲備或(huo)額外可調度容量的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)。社(she)會成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)相當廣泛，它包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)可能影(ying)響(xiang)電(dian)(dian)力系統以(yi)(yi)(yi)外個人和(he)(he)社(she)會福利的(de)(de)(de)各種成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)（或(huo)收益），包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)但不(bu)限于(yu)對空氣污(wu)染、氣候變化、土地(di)使用或(huo)資源消(xiao)耗的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，以(yi)(yi)(yi)及(ji)對能源和(he)(he)電(dian)(dian)力供應安全、就(jiu)業(ye)和(he)(he)區域(yu)凝聚力或(huo)創新和(he)(he)經濟發(fa)展的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。

其(qi)中，對(dui)電(dian)網(wang)級成(cheng)本(ben)進(jin)行分解與評估，設計(ji)合理的(de)新能源(yuan)消納目標，建立新能源(yuan)友(you)好(hao)性的(de)電(dian)力市場，對(dui)推動我國的(de)能源(yuan)轉型(xing)有著(zhu)重要的(de)現實意義。以下，我們進(jin)一(yi)步討論(lun)新能源(yuan)發電(dian)的(de)間歇性、波(bo)動性及對(dui)區(qu)位選擇的(de)限制產生的(de)電(dian)網(wang)級成(cheng)本(ben)。

（1）使用成本（profile cost）

使用成(cheng)本是(shi)指由于(yu)(yu)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)技術（通(tong)常(chang)是(shi)風(feng)(feng)能(neng)和太陽(yang)能(neng)光(guang)伏）的(de)(de)輸出不確定或顯示間歇性(xing)時(shi)，維持(chi)旋轉儲備或額外(wai)(wai)可(ke)調度容量的(de)(de)成(cheng)本。由于(yu)(yu)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)邊(bian)際(ji)成(cheng)本優勢，優先上(shang)網，需(xu)求負荷曲線(xian)(xian)與新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)供電(dian)曲線(xian)(xian)之間產生(sheng)(sheng)了“剩(sheng)余需(xu)求負荷”（residual load），即除去風(feng)(feng)光(guang)發(fa)電(dian)外(wai)(wai)，剩(sheng)余發(fa)電(dian)組合所(suo)需(xu)承擔(dan)的(de)(de)電(dian)力需(xu)求量。由于(yu)(yu)需(xu)求負荷是(shi)變動的(de)(de)，風(feng)(feng)電(dian)和光(guang)伏等新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)具有間歇性(xing)，這就要求常(chang)規(gui)電(dian)廠靈活運行來跟(gen)蹤(zong)負荷（load following）。常(chang)規(gui)電(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)廠為適應(ying)間歇性(xing)可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)靈活運行（運行小(xiao)時(shi)數下降）而引(yin)起的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)轉換效率(lv)降低，使電(dian)力系統產生(sheng)(sheng)了額外(wai)(wai)的(de)(de)成(cheng)本。

（2）平衡成本（balancing costs）

風電(dian)和(he)光伏等新(xin)能(neng)源發(fa)電(dian)技術還具有(you)波動性(xing)(xing)(xing)和(he)隨機性(xing)(xing)(xing)特點(dian)，難以準確(que)預(yu)測和(he)評估(gu)。平衡(heng)成本(ben)(ben)指的是由于新(xin)能(neng)源發(fa)電(dian)的不確(que)定性(xing)(xing)(xing)和(he)預(yu)測誤(wu)差(cha)導致的成本(ben)(ben)。一方(fang)面，由于新(xin)能(neng)源發(fa)電(dian)的不確(que)定性(xing)(xing)(xing)和(he)預(yu)測誤(wu)差(cha)，為了保(bao)證電(dian)力系統的穩定與安全(quan)，需要相應增(zeng)加(jia)旋轉(zhuan)備用電(dian)源；另一方(fang)面，新(xin)能(neng)源發(fa)電(dian)量的不確(que)定性(xing)(xing)(xing)也可能(neng)導致常規發(fa)電(dian)廠的爬坡和(he)循環增(zeng)加(jia)，使(shi)常規電(dian)廠調度效率(lv)低下，從(cong)而增(zeng)加(jia)系統成本(ben)(ben)。

（3）電網相關成本（grid-relatedcosts）

電(dian)網(wang)相(xiang)關(guan)成(cheng)本(ben)(ben)指(zhi)的(de)(de)(de)是由(you)于新(xin)能(neng)源(yuan)電(dian)源(yuan)區位限制(zhi)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)輸配電(dian)成(cheng)本(ben)(ben)（transition and distributioncosts）和并(bing)網(wang)成(cheng)本(ben)(ben)（connection costs）。由(you)于發(fa)電(dian)廠的(de)(de)(de)位置限制(zhi)，新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)對輸配電(dian)網(wang)基礎設施的(de)(de)(de)建設和完善提出更高要求(qiu)。電(dian)網(wang)成(cheng)本(ben)(ben)反映了由(you)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)并(bing)網(wang)帶來的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben)。

雖然各類發電(dian)(dian)廠（包括新能源(yuan)發電(dian)(dian)廠和(he)常規電(dian)(dian)廠）都有一些選址限(xian)制，但風(feng)電(dian)(dian)和(he)光(guang)伏發電(dian)(dian)受(shou)資源(yuan)稟賦(fu)約束更強，其電(dian)(dian)廠位置(zhi)受(shou)到當地自然條件的(de)限(xian)制更多。如果想要(yao)(yao)(yao)實(shi)現新能源(yuan)發電(dian)(dian)并(bing)網，一般需(xu)要(yao)(yao)(yao)修建新的(de)輸電(dian)(dian)線路或增加(jia)現有基礎設施（電(dian)(dian)網加(jia)固）的(de)容量，以便將電(dian)(dian)力從生產中心輸送(song)到負荷地點。其中，遠(yuan)程資源(yuan)例如分布式光(guang)伏發電(dian)(dian)和(he)海(hai)上風(feng)電(dian)(dian)需(xu)要(yao)(yao)(yao)對配電(dian)(dian)網進行更大(da)的(de)投(tou)資，其并(bing)網成本也可能很高。

電(dian)(dian)(dian)能量在物理上(shang)是(shi)同(tong)質(zhi)的(de)，與(yu)發電(dian)(dian)(dian)技術無關，但從(cong)電(dian)(dian)(dian)力系統(tong)（市場(chang)）角度，不同(tong)發電(dian)(dian)(dian)技術的(de)特性(xing)決定(ding)了其對電(dian)(dian)(dian)力系統(tong)其他部(bu)分的(de)影響(xiang)，即發電(dian)(dian)(dian)技術的(de)外部(bu)性(xing)，也(ye)決定(ding)了其最終(zhong)的(de)社會經(jing)濟價值。外部(bu)性(xing)指(zhi)的(de)是(shi)某一(yi)行為（生(sheng)產或(huo)(huo)消(xiao)費等）對經(jing)濟系統(tong)其它(ta)部(bu)分施加的(de)有益或(huo)(huo)有害的(de)影響(xiang)，對正外部(bu)性(xing)的(de)不完全補償或(huo)(huo)對負外部(bu)性(xing)的(de)不完全懲罰都會造(zao)成(cheng)全系統(tong)效率(lv)的(de)損(sun)失，這是(shi)建立電(dian)(dian)(dian)力市場(chang)的(de)經(jing)濟理論基礎。

各(ge)國(guo)在(zai)推(tui)進新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)過程中，普遍考慮到了其(qi)(qi)減少環境污(wu)染的(de)(de)(de)正外部(bu)(bu)性(xing)(xing)(xing)，并通過綠色證書等市場(chang)機制(zhi)對(dui)其(qi)(qi)進行了相(xiang)應的(de)(de)(de)補償。而新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)（可預測的(de)(de)(de)）周期性(xing)(xing)(xing)和（不可預測的(de)(de)(de)）間歇性(xing)(xing)(xing)等屬(shu)性(xing)(xing)(xing)會對(dui)電(dian)(dian)(dian)網安(an)全(quan)性(xing)(xing)(xing)、出力穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)及(ji)長期供給(gei)充足性(xing)(xing)(xing)帶(dai)來負外部(bu)(bu)性(xing)(xing)(xing)；此外，新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)遠離(li)負荷中心的(de)(de)(de)地(di)理特性(xing)(xing)(xing)也帶(dai)來了更高的(de)(de)(de)傳輸成本(ben)。目(mu)前，對(dui)于這些負外部(bu)(bu)性(xing)(xing)(xing)，在(zai)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)裝(zhuang)機規劃和相(xiang)關(guan)政策制(zhi)定(ding)中還未得到應有(you)的(de)(de)(de)重視。隨著我國(guo)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)裝(zhuang)機比率(lv)的(de)(de)(de)提升(sheng)，新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)外部(bu)(bu)性(xing)(xing)(xing)施(shi)加給(gei)電(dian)(dian)(dian)力系統的(de)(de)(de)成本(ben)必(bi)然大幅增加。

通過市場方式促進資源優化配置

新能(neng)源(yuan)的系(xi)統消(xiao)納成(cheng)(cheng)本并非是一成(cheng)(cheng)不變的，電(dian)(dian)源(yuan)和電(dian)(dian)網結(jie)(jie)構是影響消(xiao)納成(cheng)(cheng)本的重(zhong)要參數。合理(li)的電(dian)(dian)源(yuan)結(jie)(jie)構與電(dian)(dian)網布局可以提高電(dian)(dian)力系(xi)統的靈活性(xing)，從而最大(da)程度(du)地(di)降低新能(neng)源(yuan)消(xiao)納的各類成(cheng)(cheng)本。

第一(yi)(yi)，需要建立(li)完善(shan)的電(dian)(dian)(dian)力市(shi)場交(jiao)易體(ti)系(xi)，通(tong)過價格信號，引導各類(lei)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)提供(gong)系(xi)統靈活性(xing)支持(chi)(chi)。一(yi)(yi)方面，建立(li)電(dian)(dian)(dian)力現(xian)貨市(shi)場，通(tong)過節(jie)點(dian)價格信號、阻塞價格信號等(deng)，對(dui)(dui)(dui)各類(lei)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)和電(dian)(dian)(dian)網布局進行合理規劃(hua)，實現(xian)電(dian)(dian)(dian)網結構與新能源(yuan)(yuan)規劃(hua)的協同。另一(yi)(yi)方面，建立(li)輔助服務市(shi)場，應(ying)地(di)制宜(yi)地(di)推出(chu)各類(lei)交(jiao)易品種，激勵各類(lei)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)提供(gong)系(xi)統靈活性(xing)支持(chi)(chi)。例如，對(dui)(dui)(dui)于光(guang)伏資源(yuan)(yuan)豐富地(di)區，可(ke)借鑒加州(zhou)的“靈活爬坡產(chan)品”（FRP，flexible ramping product）來應(ying)對(dui)(dui)(dui)可(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)出(chu)力的波動，內化部分光(guang)伏消納成本。

第(di)二，建(jian)立(li)跨省跨區(qu)(qu)消(xiao)納(na)清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的市場(chang)(chang)化交易(yi)機制(zhi)。各地區(qu)(qu)之間(jian)(jian)存在自然資(zi)源(yuan)稟賦的差異，保(bao)(bao)障(zhang)清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的合理外送是解決清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)納(na)、降(jiang)低(di)消(xiao)納(na)成本的關鍵(jian)。保(bao)(bao)障(zhang)清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)跨省跨區(qu)(qu)輸送，首先要打破清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)納(na)的省間(jian)(jian)壁壘，實(shi)(shi)現(xian)(xian)更(geng)(geng)大范圍內的清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)納(na)。其(qi)次(ci)，建(jian)立(li)跨省跨區(qu)(qu)的輔(fu)助服(fu)務(wu)市場(chang)(chang)，實(shi)(shi)現(xian)(xian)調(diao)峰等輔(fu)助服(fu)務(wu)在更(geng)(geng)大范圍內得以(yi)實(shi)(shi)現(xian)(xian)。最后，建(jian)立(li)跨省區(qu)(qu)清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)綠色(se)證書(shu)和消(xiao)納(na)量的交易(yi)機制(zhi)。綠色(se)證書(shu)交易(yi)是用市場(chang)(chang)法則實(shi)(shi)現(xian)(xian)交易(yi)效(xiao)率(lv)提升的重要手段，可以(yi)最大限(xian)度保(bao)(bao)障(zhang)清(qing)潔電力消(xiao)納(na)的靈活性(xing)。

第三，完善(shan)用(yong)(yong)電側(ce)定價(jia)(jia)機(ji)制。用(yong)(yong)能(neng)終端對實時(shi)電價(jia)(jia)不敏感(gan)時(shi)，清潔能(neng)源低邊際成本的(de)優勢就無法(fa)充分發揮。通(tong)過靈(ling)活的(de)定價(jia)(jia)機(ji)制，可(ke)以使用(yong)(yong)電側(ce)對電能(neng)供需變化進(jin)行實時(shi)反應。另外，可(ke)以通(tong)過需求側(ce)管理對新能(neng)源發電的(de)波動性(xing)進(jin)行即時(shi)調(diao)整、減(jian)少負(fu)荷以增加(jia)系統的(de)靈(ling)活性(xing)。

最后(hou)，政策制定者應(ying)該認識到“棄風”“棄光”“棄水”等現象存在的(de)意義，而(er)不(bu)是將“三(san)(san)棄”單純(chun)地看作一種浪費。事實上，考慮到清潔能(neng)源消納的(de)系統(tong)成本(ben)，完(wan)全(quan)解決“三(san)(san)棄”問題可能(neng)會(hui)(hui)帶來更高的(de)機會(hui)(hui)成本(ben)，應(ying)當允許一定程度的(de)“三(san)(san)棄”現象的(de)存在。

相比傳(chuan)統發電(dian)(dian)技術(shu)，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)在發電(dian)(dian)邊際成(cheng)本(ben)方面具(ju)有(you)較大優勢(shi)，從其正的(de)(de)(de)環境外部性(xing)(xing)來(lai)看，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)有(you)較大的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)與環保優勢(shi)，但從電(dian)(dian)網(wang)(wang)消納(na)角(jiao)度來(lai)看，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)電(dian)(dian)力(li)的(de)(de)(de)消納(na)會對電(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)(xing)和穩定性(xing)(xing)帶來(lai)負面的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)影響(xiang)，從而(er)產生更多的(de)(de)(de)消納(na)成(cheng)本(ben)，而(er)這一成(cheng)本(ben)將(jiang)隨著新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)裝機(ji)比率的(de)(de)(de)提(ti)升而(er)逐漸(jian)增(zeng)加。因(yin)此，正確認(ren)識新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)的(de)(de)(de)正外部性(xing)(xing)，客觀評估(gu)其對電(dian)(dian)網(wang)(wang)造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)消納(na)成(cheng)本(ben)，對合理規劃新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)裝機(ji)、建立健(jian)康的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)分攤(tan)機(ji)制、促進新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)進一步消納(na)至關重要。