中国售电侧可再生能源配额制设计探索

2018-01-09 06:47刘秋华
电力系统自动化 2017年24期
关键词:配额制配额证书

冯 奕, 刘秋华, 刘 颖, 王 帅

(1. 南京工程学院经济与管理学院, 江苏省南京市 211167; 2. 南京工程学院电力工程学院, 江苏省南京市 211167)

中国售电侧可再生能源配额制设计探索

冯 奕1, 刘秋华1, 刘 颖1, 王 帅2

(1. 南京工程学院经济与管理学院, 江苏省南京市 211167; 2. 南京工程学院电力工程学院, 江苏省南京市 211167)

售电侧实施可再生能源配额制(RPS)可有效提升可再生能源消纳的积极性。随着中国售电侧放开,有必要开展适用于中国售电侧RPS的研究。选取义务主体、运作方式、成本疏导方式、配额目标形式、指标分解原则、激励程度6项主要指标,对现有5个在售电侧实施RPS的国家或地区的经验进行总结和比较。从中国国情出发,对中国在售电侧施行RPS的可行性及可能存在的风险进行了分析,并提出了售电侧RPS发展的框架和建议。

电力市场; 售电侧; 可再生能源配额制; 国际经验

0 引言

由于可再生能源具有清洁无污染和可再生的特点,许多国家都对其开展了研究和利用。但受到技术水平限制,可再生能源与传统电能相比其竞争性较弱。目前中国对可再生能源的利用采取电网企业(含电力调度机构)按照所在资源区小时数进行收购[1]。

随着中国售电侧开放,售电公司成立[2]。参与市场活动的多家售电公司可自主选择购入电能的种类、销售电能的价格等经营策略,拥有自主购电决策权的售电公司很有可能“弃用”可再生能源。在售电侧实施可再生能源配额制(renewable portfolio standard,RPS)政策有望解决这个问题。

国外RPS实施较早,荷兰于1998年率先实行RPS,可再生能源电厂与电力公司间可交易彼此的绿色证书[3]。意大利自2001年起,对生产或进口超过100 GW·h的电厂要求其为用户提供至少2%的可再生能源电力,可再生能源电厂可获得绿色证书并可进行证书交易[4]。美国德州在2002年开放售电侧,交易采用证书形式,同时建立了基于互联网的证书跟踪系统[5]。澳大利亚于2009年8月出台了《可再生能源目标》,其RPS的主体为超过100 MW容量的电力零售商[6]。比利时的配额交易方式同样为证书交易[7]。

由于之前中国售电侧尚未开放,国内学者大多将售电侧排除在RPS的义务主体之外,对RPS的研究主要围绕发电侧展开,包括发电侧RPS的交易模型、实施方案、资源配置,以及市场力、监督管理等方面[8-11]。而随着售电侧开放,根据国外实践,有必要对中国在售电侧实施RPS的可行性及对RPS的制度设计进行探讨。

1 国外典型售电侧RPS比较分析

RPS是一个国家或者一个地区的政府用法律的形式对可再生能源市场份额做出的强制性的规定,旨在提高社会各主体对可再生能源的投资开发利用率,促进社会资源与环境的高效统一发展[12]。

美国从20世纪90年代开始进行电力体制改革,RPS是其重要的组成部分。作为联邦制国家,美国已在29个州及华盛顿特区获准实施RPS。RPS交易主体主要涵盖传统能源发电企业、可再生能源发电企业、电力公司、售电公司及电力用户,其承担的市场角色及义务行为有着不同的形式[13]。美国各州实施RPS的目标不同,且实施的效果也存在差异,其中德州和加州具有代表性。德州于1999年开始实施RPS并取得良好的效果。而加州于2002年开始实施RPS,但其实行效果较差。

欧盟于2007年1月提出发展低碳经济目标,对减少碳排放量做出了规定。要求到2020年,可再生能源占能源结构比例达到20%,并且可再生能源发电量要占总发电量的30%~40%。其中英国、比利时、丹麦、德国、荷兰、瑞典等欧盟成员国较早实施了RPS。由于各国自身的资源情况、能源政策及支持机制不同,其RPS实施目标、义务主体、能源种类、处罚规定都有着明显差异[14]。

澳大利亚是世界上在全国范围内实施RPS最早的国家。2000年,澳大利亚通过了《可再生能源法案》,在法案中对可再生能源的目标进行了强制性规定,电力零售商需购买一定比例的可再生能源电力作为其承担的法定义务。为增加完成配额方式的灵活性,澳大利亚建立了绿色证书市场交易机制,主要分为大规模发电证书(large-scale generation certificates,LGCs)及小规模技术证书(small-scale technical certificates,STCs)两种。售电公司所承担的法定义务可通过每年购买并提交一定数量的证书来实现。对没有完成配额计划的售电公司将给予65澳元/(MW·h)的处罚。此外,澳大利亚还引入了太阳能乘数,对于额外增加合格的新装小型发电系统产生的STCs数量进行倍乘,用以激励新装小型可再生能源发电系统[15]。实施RPS后,澳大利亚的可再生能源得到了快速发展,可再生能源发电量是RPS实施前的4倍。

为了更好地理解RPS的特点及效用,本文选取了美国的德州、加州,以及澳大利亚、英国、比利时这5个国家(地区)在售电侧实施的RPS政策进行比较,结果如表1所列[16-20]。

表1 5个国家(地区)在售电侧实施的RPS比较Table 1 Comparison of RPS implementation in power demand side among five countries or regions

从表1可看出,美国、英国等在售电侧实施的RPS相同点主要为配额承担主体、运作方式和成本疏导方式。

1)由于在售电侧实施RPS具有诸多优点:一是售电侧为生产和消费的中间桥梁环节,可更快地对市场需求做出响应;二是售电侧开放后,最终消费量由售电侧销售的电量决定,而不是发电侧电量;三是售电公司实施RPS的积极性更高,更容易接受RPS的配额分配。因此,表1中5个国家(地区)均由售电公司担任配额承担主体的角色。

2)在RPS政策下,售电公司的收益来自电力市场交易与绿色证书交易。配额目标可通过购买可再生能源电力或者绿色证书来实现。

3)由于配额承担主体需额外承担购买可再生能源电力和绿色证书的成本,故其成本疏导方式是将实现配额义务的成本通过终端销售电价疏导出去。

各国和地区的差异性主要集中在配额目标形式、指标分解原则和激励程度等方面。

1)在所列的5个国家(地区)中,除了美国德州以可再生能源装机容量为目标外,其余国家(地区)都以可再生能源比重作为目标形式。

2)英国在大不列颠和北爱尔兰地区制定不同的配额指标,但由售电公司承担的配额比例在各地区内是相同的。比利时的弗兰德区和瓦隆区制定的配额指标不同,由售电公司承担的配额比例在各地区内也不同。其余国家和地区的RPS制定了总目标。

3)美国的加州和德州对于不同种类的可再生能源所发的证书数量相同。英国与比利时为了鼓励一些开发程度偏低的可再生能源,在RPS的设计中会对其进行差异化设计。而澳大利亚则将证书分为LGCs和STCs两类,另有太阳能乘数机制对符合条件的新增装机发电系统产生的STCs进行倍乘。

2 在售电侧实施RPS的可行性与基本框架

2015年11月,国家发改委能源局印发了电力体制改革的核心配套文件,强调售电侧的改革,这就为售电侧RPS在法律上得到认可提供了难得的机遇和挑战。

2)绿色证书机制为售电侧实施RPS提供基础。中国自2017年7月实施绿色证书认购,完善了可再生能源的支持政策和创新发展机制,进一步促进了可再生能源的高效利用,降低了国家财政资金的补贴强度[21]。通过鼓励各级单位对绿色证书进行认购,建立绿色证书交易制度,使可再生能源企业通过市场电价、国家财政补贴及绿色证书交易等3部分收入获得合理利润。考虑未来技术的进步、成本的下降,国家财政补贴逐步退出,形成“市场电价+绿色证书交易”的收入形式。在此基础上,根据将来中国电力市场绿色证书认购情况,适时开展可再生能源配额考核。这为在售电侧实施RPS提供了市场基础。

3)与发电侧相比,售电公司的积极性更高。由于目前在发电市场中传统能源发电企业仍占据市场主导地位,考虑其自身利润和市场主导权,必然会对RPS施加压力来维持其既得利益,打压可再生能源的发展。若将售电侧作为配额承担主体,售电公司为完成配额目标可能会积极采取开拓销售渠道、提供增值服务等方式来刺激可再生能源电力的销量,使可再生能源电力在市场中具有更强的竞争力。

考虑到目前中国电力市场的现状,在售电侧实施RPS存在的风险主要有以下几个方面。

1)中国售电市场尚未完全开放,相应的政策细则仍处在试行中,市场竞争还不完善,不利于RPS的有效实施。

2)若售电侧RPS政策设计不合理,如市场监管机构不明确、配额目标制订不合适等,会造成RPS的实施难度加大。

3)若现有的可再生能源技术发展水平没有得到显著的提高,则在将来无法降低其生产成本,从而使售电公司实施RPS的积极性下降。

借鉴他国经验,考虑到上述风险及电力构架方案,本文认为中国实施RPS可以采取图1所示基本架构。

图1 售电侧RPS基本框架Fig.1 Basic framework of RPS in power demand side

3 售电侧RPS设计建议

3.1 售电侧RPS实施时间

售电侧RPS政策的实施需要法律、法规来保证。根据国外的经验可知,售电侧RPS的实施至少需要三年左右准备时间。中国的售电公司刚刚起步,在关键业务设计与创新、合作伙伴关系管理、盈利模式拓宽等方面都存在问题,发展处于形成期,售电市场还不够成熟,故需要较长的准备时间。

将真菌测得ITS rDNA序列以及放线菌16 S rDNA与GenBank数据库中已有的序列进行BLAST比对。结果证明菌株YX-25与Alternaria sp. 的同源性最高为99%。结合已观察到的菌落特征,鉴定为Alternariaalternate。菌株YX-32与Streptomyces sp. 的同源性最高为100%。结合已观察到的菌落特征,鉴定为Streptomycesexfoliatus,见图6、7。

售电侧RPS的实施时间应充分考虑到国内可再生能源技术发展及政策情况。“十二五”期间,中国可再生能源产业从技术上得到了显著的突破,为“十三五”期间的可再生能源发展奠定了基础。预计在这个时间范围内,中国无论是在可再生能源产业、政策层面、技术层面,还是售电市场都更加成熟,将有利于加快推动售电侧RPS的实施[21]。

3.2 配额目标的确定

根据国家发改委和能源局的数据可以确定,中国的可再生能源总量目标为到2020年应实现可再生能源消费量达到一次能源消费总量的15%,到2030年达到20%[22-23]。

目前国际上对RPS目标的确定大致可以分为:以可再生能源装机容量为目标,以可再生能源新增发电装机容量为目标,以可再生能源发电总量为目标和以可再生能源发电量占比为目标。

在中国,可再生能源若以装机容量为目标,易造成装备闲置,不易提高发电企业的积极性;若以新增发电装机容量为目标,可以在短期内迅速增加可再生能源发电装机容量,但降低了之前投入的可再生能源发电项目的竞争力,有失公平性;若以国内各个地区的发电量为目标,国内各地区可再生能源资源储备较大且不均衡,目标设置较复杂,难以统一管理。

由于中国售电市场刚刚开始,本文认为售电侧RPS目标类型最好以可再生能源售电量占比为标准。售电业务是售电公司的核心之一,且直接面对用户,售电量表征了实际消耗的电量。售电公司可以通过设计不同的优惠套餐,促使用户使用可再生能源电力。此外,当条件成熟时,售电公司可以推行实时电价以培养用户的用电习惯,从而有利于用户多消纳可再生能源,完成RPS目标。

3.3 可再生能源的种类

符合RPS对象的可再生能源应确保多样化。据上文总结的国际经验可以看出,中国可根据自己的国情对不同的能源制定相应的可再生能源售电量。例如:生物质能和太阳能成本相对于水电及风能等成本较高,故可制定相对较低的配额,而对水电及风能等制定相对较高的配额。此外,新建设的太阳能、风能、地热能、生物质能,以及小型水电等在国际范围内被普遍认可为合格的可再生能源。

3.4 义务主体的选择

发达国家对于责任主体的规定基本上分为售电公司、终端消费者及发电商。由于售电公司在实施RPS上更具有积极性,其作为承担配额的责任主体,在实施整个售电侧RPS中扮演着关键的角色。由售电公司来承担配额义务,不仅可减少交易成本,还可缩减监管成本,同时售电侧RPS可得到高效率实施。

3.5 明确各机构在售电侧RPS中的职责

国务院及相关主管部门应在可再生能源法的基础上,确定其管理机构的职责并制定政策的实施细则。主要包括RPS政策的法律条例、RPS的实施和持续时间、参与的能源种类,以及每年需要完成的配额目标等。此外,RPS的监管机构应对RPS的实施细节进行计划、监督和管理。在RPS实施的目标和运作方式上制定具体方案,设计绿色证书交易系统操作框架,确定其认证规定、奖惩制度等。

3.6 绿色证书交易的管理

作为实施售电侧RPS的配套机制,依托国家可再生能源发电项目信息管理系统建设全国绿色证书交易的平台,来对绿色证书进行交易管理。可再生能源绿色证书交易机制借助市场对可再生能源产业提供激励资金,实现配额方式的低成本和灵活性。政府需要依靠监管机构根据电力市场交易的特点设计相应的交易规则。

3.7 实施保障

RPS是政府通过法律手段对可再生能源电力比例进行规定。因此,售电公司作为义务主体必须在规定的时间内完成配额义务,对于未完成配额义务的售电公司则给出相应的惩罚。对消纳可再生能源电力的售电公司,国家会在许多方面给予优惠,此外,通过建立绿色证书交易市场,以及售电公司调整终端电价等措施来弥补发展可再生能源电力所带来的损失。将售电公司实现最大化利益的动力与政策最终目标的实现相结合,外加监管机构通力合作,才能实现共同的目标,达到激励相容的目的。

4 结语

售电侧RPS的实施有利于解决“新电改”后消纳可再生能源困难的问题,实现可再生能源的快速发展。本文在总结5个典型国家(地区)发展售电侧RPS的基础上,研究了适合中国国情的售电侧RPS,主要结论如下。

1)中国售电侧RPS的实施需要充分考虑可再生能源技术发展水平及售电市场的完善程度。对售电侧配额制的目标以可再生能源售电量占比为标准。

2)探讨并明确了合格的可再生能源种类,以及相应的监管机构在售电侧RPS实施过程中的义务和责任,指出售电公司作为配额义务承担主体所具有的优势。

3)提出利用激励相容理论对售电侧RPS的政策和模式进行评估,指出将售电公司利益最大化的实现动力与售电侧RPS政策有机结合,并辅以必要的监管,可以最终达到可再生能源的高效开发利用。

虽然目前政府给予发电侧补贴,但是电网通过接纳可再生电源的发电量,以压缩其他非可再生能源的总发电量,并且电网根据其电量分配原则对其他非可再生能源的电量进行再分配。因此,实际上在发电侧就是对可再生能源的发电量在非可再生能源发电机组上进行了分配。那么如何将可再生能源所发的这部分电量由发电侧转化到售电侧,在下一步售电侧RPS设计中则需要着重考虑。

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DesignandExplorationofRenewablePortfolioStandardinPowerDemandSideinChina

FENGYi1,LIUQiuhua1,LIUYing1,WANGShuai2

(1. School of Economics and Management, Nanjing Institute of Technology, Nanjing211167, China;2. School of Electric Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing211167, China)

The initiative of renewable power accommodation can be improved effectively by implementing the renewable portfolio standard (RPS) in power demand side. With the opening-up of power demand side, it is necessary to carry out the research on RPS applied in the China’s power demand side. For summarizing and comparing the existing RPS implemented in the power demand side in five countries or regions, six key indices are selected, i.e. the obligation subject, the operating mode, the cost digestion mode, the renewable power target form, the index decomposition principle and the incentive degree. Considering the actual situation in China, the feasibility of the RPS in demand side and its potential risks are analyzed and the development frame and suggestions for the RPS implemented in the power demand side are offered.

This work is supported by National Social Science Foundation of China (No.16BJY050).

electricity market; power demand side; renewable portfolio standard (RPS); international experience

2017-06-15;

2017-10-23。

上网日期: 2017-11-10。

国家社会科学基金资助项目(16BJY050)。

冯 奕(1987—),女,通信作者,博士,讲师,主要研究方向:电力市场与电力经济。E-mail: fengyi@njit.edu.cn

刘秋华(1963—),女,博士,教授,主要研究方向:能源经济技术。E-mail: njitlqh@126.com

刘 颖(1980—),女,博士,副教授,主要研究方向:组织行为。E-mail: yingzi1028@126.com

(编辑章黎)

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