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张文瀚:构建“碳电协同”的新型电力市场体系

——访南方电网数字电网研究院副总经理张文瀚

作者:记者 于彤彤  2021-08-16

  7月16日,全国碳排放权交易市场正式启动。作为推进碳达峰、碳中和行动的重要政策工具,碳市场对南方区域统一电力市场及其支撑平台将带来什么样的影响?如何做好碳市场和电力市场优化资源配置的目标统一?

  带着疑问,近日,记者采访了南方电网数字电网研究院有限公司副总经理张文瀚。他认为,南方电网建设以新能源为主体的新型电力系统,是推动电力清洁低碳发展的必然选择,需构建“碳电协同”的新型电力市场体系。

  新型电力系统中统一电力交易平台面临的挑战

  记者:现阶段的电力市场参与主体仍以煤电、气电和水电机组等常规能源为主,风电、光伏等新能源交易机制仍处于试点完善阶段。未来建设以新能源为主体的新型电力系统将给统一电力交易平台带来什么样的挑战?

  张文瀚:2020年,我国的碳排放是100亿吨,约占全球碳排放的29%,其中电力行业碳排放占比约42%,可见电力行业是我国碳排放总量最大的单一行业。我国碳达峰、碳中和最重要的突破口是调整能源结构,提高能源效率,而构建以新能源为主体的新型电力系统是电力行业践行“双碳”目标的重要载体。南方电网公司在《南方电网公司建设新型电力系统行动方案(2021-2030年)白皮书》中提到,到2030年,具备支撑新能源再新增装机1亿千瓦以上的接入消纳能力,推动新能源成为南方区域第一大电源,南方五省区风电、光伏装机达到2.5亿千瓦,水电装机1.4亿千瓦,核电装机3700万千瓦,非化石能源装机占比提升至65%,到2030年发电量占比提升至61%,基本建成新型电力系统,有力支持南方五省区及港澳地区全面实现碳达峰。

  南方区域统一电力交易平台于2019年初开始建设,根据平台建设规划及目前的建设情况,新型电力系统的建设要求对其影响主要表现在三个方面。一是新能源大规模高比例接入对平台技术支撑能力有更高要求:未来新能源发电装机将成为第一大电源,传统火电装机占比将持续下降,光伏、储能、虚拟电厂等海量规模的新兴市场主体将参与电力市场交易;同时,用户从单纯的消费者向“生产者+消费者”转变,意味着统一电力交易平台需同时支持海量用户集中式交易和分布式交易,需要处理的业务量、数据量、资金量也将面临爆炸性增长,这将对统一电力交易平台的技术支撑能力提出更大挑战。二是新能源大规模高比例接入对平台业务响应能力有更高要求:新能源主体大量进入电力交易市场,将重塑市场格局、市场机制和交易方式,直接影响电源结构、系统运行方式,并引发新问题和新诉求。比如新能源随机性、波动性、间歇性特点突出,以年度、月度为主的中长期交易机制难以满足新能源灵活交易与消纳需求,且因新能源出力精准预测难度较大,对交易执行与合同履约也将造成不利影响;又如当前清洁能源以报量不报价的方式参与电力现货市场,作为价格接受者优先出清,此种模式将极不适应新能源的大量接入。三是新能源大规模高比例接入对平台数据交互能力有更高要求:新能源主体进入统一电力交易平台进行交易后,除与原定内外部平台(如调度、营销、银行、信用等)对接外,与碳交易平台对接也不可避免的环节,而目前碳市场是利用区域电网排放因子作为企业碳核算时使用的排放因子,这样无法确定企业电量是否为清洁能源,也就无法实现用电来源和交易流的可追溯。

  建设适应新型电力系统的统一电力交易平台

  记者:随着南方电网公司数字化转型不断深入,如何有效处理和解决统一电力交易平台面临的上述问题?如何实现业务的兼容和系统安全的保障?

  张文瀚:南方电网公司始终以打造“数字南网、智慧南网”为目标、以推动企业创新发展为核心,坚守网络安全底线,按照自主可控原则,升级完善现有信息系统、深化协同应用,积极应用“云大物移智”等数字化技术,有序推进新兴信息技术与电力交易业务深度融合。由于电力交易需求和监管的特殊性,对数据的可靠性、安全性,业务连续性以及安全风险防控有着较高的要求。对于未来新型电力系统的业务扩展,统一电力交易平台将基于南网云平台统一建设,按照云化、微服务化的技术架构,将大数据、人工智能、区块链等新技术融入到交易业务场景中,实现内外部平台间的数据、业务互联互通,保证系统安全、可靠、高效、便捷,具体表现在以下几个方面:

  首先,需要对新能源市场主体的注册、变更、退市管理功能进一步提升,结合区块链、人工智能等技术,实现市场主体注册智能化、数字化;其次,不断调整、完善业务规则,使得电力交易与碳、绿证、绿电市场高度联动,同时建立容量市场、促进发电权交易、健全辅助服务市场,形成科学合理的能源电力价格和成本疏导机制;最后,进一步完善数据交互规范,充分引荐电力市场中分品种精细化结算的成功经验,为更加精准的碳市场核算核查提供条件,真正做到电量精准、来源可追溯。

  构建“碳电协同”的新型电力市场体系

  记者:随着全国碳排放权交易市场的正式运行,您对碳排放权交易市场和新型电力市场协同发展有怎样的建议?

  张文瀚:当前我国电力市场与碳市场均处于逐步推进、逐步完善的阶段,建设电力市场的目的是为了促进电力生产要素和资源在更大范围内自由流动和优化配置,实现全社会效益最大化、降低用电成本;建设碳市场的目的是以全社会最低经济成本实现减排目标。电力市场和碳市场均通过不同机制促进电力行业向更加清洁、高效和低碳的方向发展,且通过互相作用而彼此影响。

  国际实践及经验表明,电力市场与碳市场的协同发展、共同作用,可最大程度发挥市场机制在能源资源配置与气候治理方面的优化作用,推动优质、低价可再生能源的大规模开发、大范围配置、高比例利用。南方电网建设以新能源为主体的新型电力系统,是推动电力清洁低碳发展的必然选择。为建立“碳电协同”的新型电力市场体系,我认为可以从以下几个方面加强建设,推动能源生产、消费全面绿色低碳发展,最终实现电力零碳,全面支撑碳达峰、碳中和目标的实现。

  一是从政策支持方面,强化顶层设计,做好电力市场、碳市场和其他相关市场机制、政策工具有效衔接与协同。政策制定要促进两个市场有机融合、协同发展。电力市场方面,要加强新能源参与电力市场的顶层设计,建立健全适应新能源特性的电力市场交易机制,建立符合新能源运行特点的电力市场交易体系,推动构建以新能源为主体的新型电力系统。碳市场方面,要助力电力行业上下游低碳化发展,进而降低全社会的碳减排成本。推动两个市场有机融合、协同发展,构建统一开放、竞争有序的“电—碳”市场体系。

  二是从市场机制方面,建立相对完善的市场机制和交易机制,及时发现两项改革中的不协调和不同步,后续阶段应以更好推动电力行业实现绿色低碳发展为着力点,以协同推动电力供需两侧转型为结合点,推动“碳电协同”机制建设。按照“有进有退”原则,视电价放开情况妥善处理间接排放问题,加快实现电价、碳价协同传导;视电量放开情况稳妥引入配额拍卖手段,加快适应电力市场化发展方向。

来源:中电传媒能源大数据微信公众号

标签:张文瀚,碳电协同,新型电力市场体系

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指导单位:国家能源局新能源和可再生能源司
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主办单位:中国电机工程学会农村电气化专委会
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