尤培培
[摘 要] 从国际经验看,分布式能源定价机制有科学有力的立法保障,灵活务实的可控机制,能够兼顾各方利益,充分调动各方积极性,同时通过简单便捷的管理流程、明确严格的并网技术标准,依托配电网和大电网建设,实现分布式能源的积极、有序、可持续发展。我国应借鉴国际经验,尽快制定科学合理的分布式能源电价政策:分布式能源上网电价政策应以鼓励分布式能源自发自用为主,将中长期发展目标与年度计划有效衔接,采用灵活的上网电价调整机制;制定合理的风电、光伏电站、热电联产等分布式电源送出工程电价政策;建立以鼓励“自发自用”为主的价格补贴机制和补贴政策动态调整机制。
[关键词] 分布式能源;价格机制;国际经验;启示
[中图分类号] F407 [文献标识码] B
一、引言
分布式能源具有能源高效利用、节能环保的优点,已经成为各国能源发展的重要模式。发展分布式能源有利于我国转变能源发展方式、调整能源结构、提高能源利用效率、实现低碳能源发展,将是今后我国能源工作的重点之一。但是目前,我国分布式电源的定价机制还不够合理,价格体系不完善,不利于从价格机制上促进分布式电源的发展。因此,设计合理的分布式电源价格体系和价格机制,以保证电价的合理性,对推动我国分布式能源的发展,实现节能减排的战略目标具有重要意义[1]。
分布式能源价格机制主要包括发电上网价格机制、分布式能源接网价格机制、分布式能源备用价格机制以及分布式能源补贴价格机制。本文介绍了国外典型国家分布式发电的价格机制情况,结合我国分布式能源和价格情况,提出了在我国促进分布式能源发展的价格机制建议。
二、分布式能源定价的国际经验
(一)分布式能源发电上网价格机制
1.美国
美国在1978年颁布的公共事业监管法中,规定向分布式能源的购电价格要基于各公共事业公司的可避免成本“avoided cost”(通常为在批发市场的平均购电价),并由各州公共事业监管委员会在联邦的指导规则下制定。接入电网的分布式能源必须要满足公共事业公司对电能质量标准、入网标准和安全标准。
近年来,随着净电表(Net Metering)的安装数量不断扩大,各州开始要求公共事业公司采用“净电表”的方式与分布式可再生能源进行结算,即分布式可再生能源向公共事业公司的售电价格等于其向公共事业公司的购电价格。但是,为了保证公共事业公司的合理收益,一些州限制了按照“净电表”的机组类型,如加州要求按照“净电表”的机组只能为风力和太阳能机组[2]。
笔者对美国43个联邦州的净电量结算政策进行了研究。初步研究表明,美国净电量结算政策只针对用户自发自用的情况,即分布式发电所有者与用户是同一法人。没有应用于第三方投资、建设和运营项目的案例。政策内容不是简单地“一刀切”,而是制定了详细的实施细则,对采用净电量结算方式的分布式发电技术类型、装机规模及所辖区域内允许执行该政策的装机总规模等方面都进行了严格限制。
一是从适用技术类型看,鼓励高效清洁能源。主要适用于风电、光伏发电、生物质发电等分布式可再生能源发电,以及清洁高效的小容量冷热电多联供项目。
二是从用户装机容量看,限制规模。大部分联邦州规定居民用户装机上限为25kW及以下,非居民用户装机上限为1MW及以下。
三是规定执行该类政策机组的总装机规模。实行净电量结算的总装机规模普遍不超过本网最大供电负荷的1%,并对间歇性电源如风电的总规模也有明确限制。
四是从净上网电量结算价格看,鼓励自用。8个州要求电力公司按照批发电价向用户支付净上网电量电费,10个州规定净上网电量无限期转计入下期账单,11个州规定将用户净上网电量归零,也就是电力公司无偿获得用户的净上网电量。
五是在收取备用费方面,各州做法存在差异。例如,密歇根州要求装机容量超过150kW的用户支付备用费,北卡罗来纳州对20kW以上的居民用户和100kW以上的非居民用户征收备用费,俄勒冈州对所有净电量结算用户免收备用费,加利福尼亚州对商业用户免收备用费。
以加州为例:电力公司对以自用为主的光伏发电、风电和沼气发电实行净电量结算,要求装机容量不得超过1MW,实行净电量结算的总装机容量不超过电网最高负荷的5%(1996年为0.5%,2006年、2010年分别提高到了2.5%和5%)。用户净上网电量主要采取逐月滚动抵扣用电量的方式,不与电力公司发生支付关系。对于用户12个月以后的净上网电量,2010年以前是采取自动清零的做法。2010年,加州政府通过立法,决定对用户12个月后的净上网电量给予经济补偿(目前电价标准正在制定中)。从2011年开始,用户可以选择,一是将净上网电量所代表的电费继续无限期计入下月,二是按照政府确定的电价标准卖给电力公司。如果用户没有做出明确选择,则电力公司将无偿获得用户的净上网电量。
2.欧盟
欧洲分布式能源的上网电价机制主要包括净电量计量机制(Net metering)和固定电价机制(Feed-intariff)。
净电量结算机制即当用户电源的发电量大于其用电需求时,可以向电网售电;当用户电源的发电量不足以满足自身用电需求时,可以向电网购电。在欧盟15国中,有4个国家(比利时、丹麦、希腊和意大利)形成了净电量结算机制。
净电量结算机制有两种具体的方式:一种是简单的净电量计量机制(Simple Net Metering),即用户向电网注入和受入的电量可以抵消,用户可以将多于自身需求的电量存入账户,只需支付净用电量部分的电费。但是用户不会被支付向电网售电的相应费用;另一种是净结算机制(Net Billing),用户注入电网的电能和从电网受入的电能按照各自不同的价格进行结算。
固定电价机制要求电力公司必须在承诺的时间段内,以公共权利机构设定的费率购买经营区内可再生能源或CHP的电量。固定电价通常包含高于市场价格的额外补贴。对于不同的技术(风、太阳能、CHP等)制定不同的电价水平。对于新增装机,固定电价的水平是逐年降低的,以激励生产成本的降低。endprint
在欧洲,固定电价机制是支持分布式能源发展的主要机制,目前在EU-15的12个成员国中得到应用。其中,德国的固定电价体系在促进发电投资和可再生能源发展方面非常成功。在2000至2004年间,固定电价法律使德国相应类别的可再生能源装机翻了不止一番。该系统的设计非常周到,对于8类主要的技术,随时间和技术发展的不同设置了不同的费率[3-6]。
3.日本
日本传统的十大电力公司都出台了收购新能源及自备电厂剩余电力(分布式能源电力)的合同范本,规定了收购分布式能源电力的限定条件,购入价格,适用时间等。
日本十大传统电力公司形成了针对分布式能源(除太阳能)的剩余电量制定了较低的价格,这使日本分布式能源的余电上网电量非常低。
对于利用太阳能的分布式能源,日本于2009年8月28日正式实施《关于促进能源供应企业扩大非化石能源利用及提高化石能源利用效率的法律》(简称《能源供应结构高度化法》),并以此为依据,2009年11月1日开始面向太阳能发电实施高于市场2倍的价格收购用户剩余的太阳能电力,即日本开始实施固定价格制度(FIT制度)。
FIT的主要内容是10大传统电力公司根据政府定价全额收购用户剩余的太阳能电力。该制度明确了剩余太阳能电力的回购主体(10大传统电力公司,不包括PPS等电力企业);回购对象(“住宅用户”与“非住宅用户”的太阳能剩余电力);回购价格(现行价格的两倍,向“住宅用户”与“非住宅用户”的收购价格分别是48日元/kWh、24日元/kWh);回购期间(10-15年);回购费用的转嫁原则(由电力用户而非全社会均摊的原则)等。[7]
(二)分布式能源接网费用机制
国外分布式能源的接网费用机制包括三种形式:浅收费机制(Shallow charging)、深收费机制(Deep charging),以及混合的收费机制。
浅收费机制指用户仅仅支付接入特定电压等级电网的设备成本,而不负责由于该用户接入引发的加强网络其他部分的费用。浅收费机制通常与系统使用费配套,两者共同用于补偿加强网络的所有成本。通常来讲,采用浅收费机制的国家总的来说具有较高的分布式能源比例。
深收费机制指接入的发电厂支付接入电网的所有费用,包括与电网直接连接的线路,以及加强接入点以外网络所发生的费用等。深收费机制的收费标准通常在配电网运营机构和分布式能源商之间进行协商。
混合的收费机制介于浅收费机制和深收费机制之间,一般分布式能源商需要支付加强上游电网的部分费用。
其中,深收费机制是目前应用最广的分布式能源接入机制。美国各州对于分布式能源都采用“深收费”机制。例如,加利福尼亚州的“21规则”中规定,分布式能源的所有者负责对其所需的互联设备进行投资,同时还要承担所有为了并网而进行的配电网的投资,包括配电网改造、运行和维修的成本;为了并网而新安装的配电网设备的运行和维修由电网公司负责,电网公司需要将为该用户进行的配电网投资于为其他用户并网而进行的投资相离开。所有的该用户的并网成本都需要在并网合同中体现。
日本的十大电力公司对分布式能源的接网费用规定如下:一是接入电力系统的并网设备的投资,原则上由分布式能源业主负担;二是接入电力系统的必要装置及电表,属于分布式能源业主所有,其费用由分布式能源系统的业主负担。三是伴随并网产生的电力公司设备改造而产生的费用由分布式能源业主负担。
在15个欧盟国家中,有8个国家采用“深费用”机制,而仅有4个国家采用浅收费机制,其余3个国家有些采用混合的收费机制。其中,荷兰对于10MVA以下的电厂采用了浅收费机制,因此发电企业不需要支付加强电网的费用,配电网络运营机构和分布式能源企业之间也不需要进行谈判协商。同时,在监管机构的网络规则(Regulators Network Code)中规定了接入费用,设立了一系列标准的接入类型。每个新电厂需支付其所属类别的平均价格水平。在这种机制下,每个项目都能采用一致的标准。对于10MVA以上的项目,荷兰采用深收费机制。
(三)分布式能源补贴机制
国外分布式电源补贴政策主要包括初始投资补贴和基于电量的电价补贴两种方式。初投资补贴政策在项目建设阶段给予一定比例或额度的投资补贴,多用于市场规模较小的发展初期。固定电价补贴政策在项目运行阶段对发电量或上网电量(自发自用电量)给予补贴,以实际电量作为补贴发放标准,可直接鼓励多发绿色电量,多用于市场规模较大的发展成熟期。初投资补贴政策和固定电价补贴政策通常按照一定的项目收益率(基本为8%-10%)确定补贴标准,因此,一般不允许单个项目同时享受这两种政策,避免过度激励。从世界范围来看,电价补贴政策应用范围最广,也被证明是最为成功的激励政策。
德国2000年开始实施固定上网电价政策,是该政策的倡导者和代表性国家。实际上,德国自1990年就开始实行固定电价,但是由于电价水平低,对产业的促进作用不明显,直到2000年,德国颁布《可再生能源法》,其主要特点是“固定上网电价”政策。根据此规定:一是电网公司全额收购光伏发电上网电量,并以0.506欧元/kWh的价格支付给开发商上网电价;二是在固定的时间范围内(20年),享受固定的上网电价;三是新建光伏发电的上网电价每年按5%递减,直至德国的累积安装量达到350MW;四是成本均摊,高于常规电价的部分在全部消费者中均摊。该法案还规定了太阳能发电的运营商承担太阳能电站到电网的接网费用,而电网公司负责电网的改造、升级费用。至此,光伏发电才有了实质性的增长。直到2007年,光伏发电成本有了很大的下降,开发商的投资回报进一步提高,每年的安装量才超过了4GW。从2010年开始,随着光伏组件等价格的下降,光伏发电初投资下降开始呈现加速趋势,如果继续保持每年5%的降幅,会大幅提高开发商的利润。为了抑制这种情况的发生,德国政府依据电池组件和系统安装成本下降的情况,下调了光伏上网电价,于2011年3月做出调整,实行以控制容量规模为目标的浮动电价政策。2012年德国政府继续完善固定电价的政策,使之与可再生能源市场的发展速度更加匹配。根据德国内阁的协议,从2012年1月1日起,固定电价补贴预计每年下调9%,光伏系统的安装量一旦超过3.5GW的年度限额,每超出1GW将导致补贴进一步下调3%,此调整将于每年的9月底实行。德国在2012年《可再生能源法修正案》中首次对补贴的界限进行了明确定义,在其累计光伏装机容量达到52GW的上限后将取消补贴。其年均新增装机容量的目标区间将保持在2.5-3.5GW,直至实现52GW的目标。补贴削减的幅度取决于光伏设备增建的数量,且将每3个月进行一次调整,以月度减幅的形式实施。从2012年5月到10月期间,每个月的补贴将在月初降低1%。endprint
建立基于新增装机容量的上网电价动态递减机制。为了减缓光伏装机增长过快带来的补贴资金规模的迅速扩大,以及随之带来的居民用电价格的飞涨。2012年德国进一步完善了光伏固定上网电价机制,建立基于新增装机容量的上网电价动态递减机制,随后进一步将固定上网电价的动态递减频率由之前的年度递减调整为半年递减,并进而调整为每月递减。2012版《可再生能源法》将固定上网电价递减周期调整为每年1月1日和7月1日,每年最大递减率可达24%。2012年6月的《可再生能源法》(修正案)则规定自2012年5月1日起,固定上网电价每月降低1%,超出预期安装容量时,最大每月递减2.8%,具体调减方式如图1和图2所示。
三、国外分布式能源定价对我国启示
从国际经验来看,分布式能源定价机制有科学有力的立法保障,灵活务实的可控机制,能够兼顾各方利益,充分调动各方积极性,同时通过简单便捷的管理流程、明确严格的并网技术标准,依托配电网和大电网建设,实现分布式能源的积极、有序、可持续发展。
(一)分布式能源发电上网电价政策鼓励高效清洁、自发自用发展方式,实施年度发展计划,引导分布式电源有序发展
一是国际上分布式能源发电上网不论实行固定电价机制还是净电量上网电价机制,均以鼓励分布式能源高效、清洁化发展,并以自发自用为主的发展方式,价格政策主要适用于风电、光伏发电、生物质发电等分布式可再生能源发电,以及清洁高效的小容量冷热电多联供项目,并对用户的规模进行了限定。二是典型国家均设定了年度总装机规模。德国对光伏发电等可再生能源发电实行上网电价与装机规模相挂钩的上网电价调整机制。上网电价调整机制既反映发电成本的变化,也与市场变化、规划目标、成本控制目标相一致,可实现对光伏发电的“灵活总量控制”。
(二)以保障接网成本合理回收为目标建立分布式能源接网价格机制
从国际经验来看,不论采用深接入、浅接入或者混合接入机制,均以确保接网成本合理回收,促进分布式和电网协调费发展为前提,即使采用浅收费机制,通常与系统使用费配套,两者共同用于补偿加强网络的所有成本。
(三)优化分布式电源补贴机制,有效促进分布式电源发展
德国等国际经验表明,固定上网电价政策以实际发电量作为激励政策的计量标准,简便易行,具有明确的激励作用。不但可以降低项目检查和审核等管理成本,有利于项目管理,而且更为直接地鼓励多发绿色电量,起到实际的节能减排效果,确保全社会经济成本投入的有效性。
四、结语
我国应借鉴国际经验,尽快制定科学合理的分布式能源电价政策:
一是分布式能源上网电价政策应以鼓励分布式能源自发自用为主,将中长期发展目标与年度计划有效衔接,采用灵活的上网电价调整机制,根据装机规模合理调整上网电价,建立上网电价与发展规模之间的联动机制,实施年度发展计划,保证分布式电源的均衡、有序发展。
二是制定合理的风电、光伏电站、热电联产等分布式电源送出工程电价政策。按照电源、电网同等享受支持政策的原则,合理核定分布式电源配套送出工程的补偿价格。
三是建立以鼓励“自发自用”为主的价格补贴机制和补贴政策动态调整机制。补贴电价应等于分布式发电成本与可替代成本(用户销售电价)的差额。建立根据成本变化情况,动态调整度电补贴额度,激励技术进步和效率提高,降低国家财政支出和社会负担;同时建立年度补贴总额与发展规模联动协调机制。
[参 考 文 献]
[1]我国分布式能源系统研究[R].国网能源研究院,2009
[2]U.S.Energy Information Administration. Annual Energy Review 2010[R].p.191-208
[3]G. Pepermans,J. Driesen,D Haeseldonckx,et al.Distributed generation: definition,benefits and issues.Energy Transport and Enciroment,2003,1-22
[4]F. Gonzalez-Longatt,C Fortoul.Review of the Distributed Generation Concept: Attempt of Unification[R].Universidad Central de Venezuela,2008
[5]Sotkiewicz,Paul M.Introduction some history and evolution towards distributed generation[R].Encyclopedia of Energy Engineering,2008
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[7]刘青荣,等.日本太阳能光伏发电系统的政策和实例[J].华东电力,2009(2):0280-0283
[责任编辑:王凤娟]endprint