一、能效電廠簡介
能效電廠(Energy Efficiency Plant,EPP)最早出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代,源自第一次石油危機(jī)引發(fā)的電力需求側(cè)管理(DSM)。EPP的定義為:一定區(qū)域內(nèi),通過不同類型的節(jié)能措施,降低用戶在此地區(qū)的電力消耗,與建設(shè)或擴(kuò)建發(fā)電廠的意義相當(dāng),將減少的電能消耗視為能效電廠提供的電能,因此,能效電廠也被成為"
(來源:微信公眾號(hào)“電力市場那些事兒”作者:郎木晨煙)
能效工廠歐美日等國開展的較為成功,政府從運(yùn)營模式、融資機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制等方面君出臺(tái)了支持政策[1]。
1.運(yùn)營模式:美國的加利福尼亞等15個(gè)州采取電力公司管理模式,紐約等8個(gè)州采取政府管理模式,還有3~5個(gè)州是由第三方管理。日本、法國、德國、加拿大均是政府主導(dǎo)。
2.融資機(jī)制:即錢從哪兒來,有政府財(cái)政撥款、節(jié)能公益(專項(xiàng))基金、能源稅(德國)等形式。其中節(jié)能公益(專項(xiàng))基金取自終端電費(fèi),美國的比例為2%~3%,法國還向發(fā)電商收取。
3.獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制:即錢向哪兒去,有電力公司、能源服務(wù)公司、電力用戶三個(gè)流向,包括財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免、低息貸款、效益分成、投資資助、電價(jià)優(yōu)惠、技術(shù)培訓(xùn)等多種形式。
通過節(jié)能措施,減少用電成本,看似是企業(yè)的內(nèi)部行為,為什么還要?jiǎng)?chuàng)造出“能效電廠”概念并出臺(tái)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)扶持政策呢,主要原因在于:
1.對用戶來說,EPP投資大,收益率不高、風(fēng)險(xiǎn)較大;對電力公司來說,EPP意味著售電量下降,收入下降。常規(guī)模式下,兩大實(shí)施主體動(dòng)力不足。
2.能效電廠與能源消費(fèi)總量和消費(fèi)強(qiáng)度密切相關(guān),涉及一個(gè)國家或地區(qū)的能源自給率、安全穩(wěn)定供應(yīng)、環(huán)境保護(hù)、低碳排放等問題,社會(huì)意義遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)意義,且這部分收益難以計(jì)量。
我國的能效支持政策早于電改5號(hào)文,在江蘇、廣東、河北、四川等省也進(jìn)行了嘗試。2012年,《中國能源政策白皮書》提出了雙控指標(biāo),對能源消費(fèi)總量和消費(fèi)強(qiáng)度提出了約束性要求。國網(wǎng)能源研究院《能效電廠建設(shè)途徑和方法研究》對前景進(jìn)行了展望,提出2020年EPP在中國總裝機(jī)的比重將達(dá)到8%,結(jié)構(gòu)如下圖:
但是,受到經(jīng)濟(jì)、制度、規(guī)劃等多重因素的影響,中國的EPP發(fā)展非常的不理想。
二、EPP vs VPP
從概念外延角度來看,能效電廠也是虛擬電廠,沒有問題。
前面公眾號(hào)寫過5篇關(guān)于虛擬電廠的文章,更多是從電力系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場運(yùn)營角度定義的,可以理解為狹義的虛擬電廠(VPP)。我個(gè)人給出的定義是:虛擬電廠通過傳感、通信、預(yù)測、能量管理、市場交易等手段,聚合規(guī)模偏小、地理分散的分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等資源,與大電網(wǎng)友好互動(dòng),參與電網(wǎng)運(yùn)行和電力市場交易。在提升電網(wǎng)安全運(yùn)行水平的前提下,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,為參與各方帶來收益。
本文從以下6個(gè)方面簡單介紹下二者的不同。
1、目標(biāo)導(dǎo)向
顧名思義,能效工廠的目的是:通過采用高效設(shè)備、優(yōu)化用電方式,以節(jié)約用電。相對單純。
虛擬電廠則是多目標(biāo)導(dǎo)向,降低用能成本、提高利用效率、保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行、提高可再生能效消納比例等均可以單獨(dú)或組合成為某VPP的目的,相應(yīng)的也可以從資源投入力度、碳排放考核指標(biāo)、環(huán)境污染限值等多角度進(jìn)行約束。
EPP能節(jié)省用電,VPP則不一定。例如,考慮到高峰段實(shí)時(shí)電價(jià)較高,某用戶將高耗電工序轉(zhuǎn)移到低谷段,雖然可以取得運(yùn)營成本的降低,但并不能帶來用電量的減少。
2、參與主體
顯而易見,EPP針對用戶負(fù)荷。
VPP的市場主體則包含了分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等多種資源形式。
3、需求管理
能效電廠側(cè)重于提高電能利用效率,更多是從設(shè)備改造入手,負(fù)荷管理或需求響應(yīng)不是其重點(diǎn)。
虛擬電廠則相反,基于負(fù)荷資源的VPP就是需求響應(yīng)DR。
4、市場互動(dòng)
VPP與電力市場強(qiáng)耦合,可以參與能量、輔助服務(wù)等多重市場??梢灾v:沒有機(jī)制完備的電力市場及其價(jià)格信號(hào),VPP就是水中月、鏡中花,無從談起。
EPP和電力現(xiàn)貨市場弱耦合。在PJM,能效資源可以參與容量市場,參加提前三年基本容量拍賣投標(biāo)(BRA),可以獲得連續(xù)4年的容量信用。
實(shí)施能效項(xiàng)目是減少碳排放的最直接、最有效的技術(shù)手段,下圖為國際能源署給出的地球溫升在2~6度之間時(shí),各種技術(shù)手段對碳減排效果的貢獻(xiàn)情況,橫軸為時(shí)間坐標(biāo)。紅色部分就是能效資源。評(píng)估周期內(nèi),能效資源一直非常重要,尤其是在2030年之前處于絕對優(yōu)勢地位。即使到了2050年,與大發(fā)展之后的可再生能源也是不相上下的。
因此,相比電力市場,EPP在碳交易權(quán)市場或許更有用武之地。
5、博弈行為
VPP的博弈包括兩部分,一是VPP運(yùn)營商參與電力市場,與其他市場主體的博弈行為;二是VPP內(nèi)部,各種資源之間的博弈行為。可以看作是兩級(jí)市場中,各主體之間的博弈。
EPP的博弈為三部分,分別是政府與企業(yè)、企業(yè)之間、企業(yè)與消費(fèi)者[1]。這里的消費(fèi)者不是電能的消費(fèi)者,而是用電企業(yè)的產(chǎn)品的消費(fèi)者。
6、實(shí)施要點(diǎn)
EPP重在前期投資,需要政府產(chǎn)業(yè)政策、政策性市場的支持;
VPP重在后期運(yùn)營,需要規(guī)則完善、品種多樣、監(jiān)管有力的電力市場支持。
[1].朱益平,電力需求側(cè)能效資源項(xiàng)目決策模型及支持系統(tǒng)研究