2020年新冠疫情爆發后，經濟活動暫時中斷，市場需求受到沖擊，社會生產對能源的需求，人民生活尤其是交通出行對能源的需求，都因疫情而大幅降低。根據國際能源署的預測，2020年全球能源需求可能下滑5%，所有能源品種需求都將受到影響，其中煤炭需求量預計下降7%，天然氣需求量預計下降3%，石油需求量預計下降8%。
（文 | 作者供職于龍源電力集團新能源發展研究中心）
在能源生產方面，由于電力需求下降及市場價格低迷，電力系統存在過剩的裝機容量，煤、油、氣機組普遍選擇降低電力生產甚至關停。全球疫情沖擊供應鏈，很多技術和零部件生產都遭受到潛在的供應鏈瓶頸，人員流動限制和物流交通限制產生了更為嚴重的影響。由于全球疫情沖擊的不斷反復，2020年下半年仍有大量原油庫存。
在這個過程中，可再生能源表現搶眼，以風、光為代表的可再生能源電力生產和需求在能源結構中的比重逆勢增長，各國和地區的實踐都體現出了可再生能源高滲透率情景的市場可行性和技術可行性。全球電力結構正加速向低碳轉型邁進。
可再生能源發展是各國能源轉型的基本共識，但以往社會普遍存在一個看法，就是在可再生能源高滲透率的情景下，對電力靈活性和調節能力，以及電力市場交易等要求都更高。
當前，各國在能源轉型的過程中處于不同的歷史階段，但無一例外的是，新冠疫情的影響加快了各國能源低碳轉型的步伐。通過分析上述國家和地區的電力系統安全穩定運行經驗，可以總結為市場保障和技術保障。
市場是優化配置的基礎
電力市場健全的情況下，交易品種、交易類型、交易期限等更加靈活完善，可以為電力商品提供更多交易選擇。越是完備的電力市場，越能克服信息不對稱等市場缺陷，越能夠更好地實現電力資源在更大范圍的優化配置。
1. 開展跨省區電力市場交易
我國電力生產與電力消費的空間格局并不一致，尤其是集中式可再生能源發電項目主要集中在“三北”地區，而電力消費負荷中心多集中在東部和南部地區。空間的不匹配決定了我國跨省區電力交易市場的重要性。
2020年上半年，國家電網以市場化方式消納可再生能源，制定了跨省區富余可再生能源現貨市場建設方案和規則。自2017年8月18日啟動的跨區域省間富余可再生能源電力現貨交易試點，已連續運行超過1000天，電力交易市場保持活躍，有效促進了可再生能源在全國范圍的優化配置。
青海省在2018-2020年連續三年實施了“綠電9日”“綠電15日”和“綠電100日”活動，這期間火電發電量占比很低，且全部以市場化手段送出省外，實現了100%使用綠色電力的目標，清潔能源發電量中也有將近1/3通過跨區交易外送。
隨著電力市場化改革的持續深化，電力市場交易規模不斷擴大，通過挖掘省區間電力交易的潛力，創新多種新能源交易品種，擴大新能源省間交易規模，通過電力市場發揮調節功能，提升了新能源上網消納的比例。
2. 拓寬可再生能源市場需求
可再生能源已經成為我國能源增量的主體，但“富煤貧油少氣”的能源特征決定了我國可再生能源發展的現實困難，因此，為了提高可再生能源占比，在取代化石能源的同時，還要創造新的市場需求，其中數據中心就是一個較好的選擇。
我國數字經濟持續增長，已經成為驅動我國經濟發展的核心力量之一。數據中心數量與機架數量劇增，電力需求增長迅猛，預計2020年數據中心用電總量將達到2023億千瓦時，占全社會用電總量的2.7%；2030年將突破4000億千瓦時，占全社會用電總量的3.7%。
2020年5月，青海海南州大數據產業園投運，機架總規模達到10萬架，一年的耗電量為57億度，接入電站185座，為青海省新能源就地消納提供了巨大的市場空間。2020年6月，阿里巴巴張北云計算基地綠色數據中心新能源微電網示范項目110千伏升壓站綜合樓主體工程封頂。早在2012年，廣東省就建成了第一個100%依靠太陽能發電的數據中心，計算和驗證了在光伏自供電條件下的數據中心全生命周期內用電成本的經濟性。除此之外，麥當勞和蘋果公司等跨國公司都提出100%使用綠電，陽光電源也加入RE100（Renewable Energy 100）綠色倡議組織。這些舉措都拓寬了可再生能源的消費空間，助力全球能源低碳轉型。
隨著時代的進步，新生事物層出不窮，把可再生能源發展始終融入到新時代發展的進程中，是實現可持續發展目標的重要保障。
3. 依托輔助服務市場的支持
由于可再生能源發電具有隨機性、波動性和間歇性的特點，其大規模應用離不開調頻、調峰、調壓、備用、黑啟動等輔助服務市場的支持。2016年，葡萄牙以風電為主，抽水蓄能電站參與調峰，且包含了部分燃氣電站發電，成功進行了全世界第一次全清潔能源持續供電107小時的實踐。2017年，我國青海依靠優質調峰機組提供支撐，成功進行了全清潔能源持續供電168小時的實踐。
2020年，甘肅省依托輔助服務市場及需求側響應，深挖網內調峰能力，擴大新能源消納規模；貴州省通過深挖火電調峰潛力、預泄騰庫、科學攔洪、跨流域梯級水電聯合優化調度等措施，大力提升了貴州電網清潔能源發電占比；2020年上半年，內蒙古充分利用調峰輔助服務市場調節手段，累計開展省內調峰15次，省間調峰4次，新能源增發電量7335萬千瓦時，保障新能源消納空間。
4. 實施電力用戶側需求響應
電力用戶側需求響應是電力用戶根據價格信號變化等主動改變用電習慣，達到減少或推移某時段的用電負荷而響應電力供應，從而保障電網安全穩定，是需求側管理的一種方式。通過用戶側需求響應，可以實現擴大清潔能源消納的目的。
比如，2019年，青海省就在“綠電15日”期間實施峰谷時間段互換“綠色套餐”的創新，積極引導負荷側30家企業157萬千瓦負荷參與響應，累計增加光伏消納電量6582萬千瓦時。在實施綠電計劃期間，以電價為杠桿，引導三江源地區蓄熱式電鍋爐作為用戶側儲能參與調峰，增加光伏消納規模。
總之，以上市場手段都是建立在我國電力體制改革深化的基礎上。自2005年以來，我國經歷了兩輪電力體制改革，目前改革已經取得了巨大成就，數以萬計電力用戶直接參與電力交易，電力系統格局完全改變。無論是平臺建設、市場規則還是監管機制，都顯示出市場的開放程度不斷提升。除了中長期交易，現貨試點正在緊鑼密鼓地開展，輔助服務等配套市場也在逐步探索與構建。正是依托于這些改革成就，我們能夠在遭受新冠疫情危機時，利用好市場化手段，保障在可再生能源發電占比上升的情況下電力系統的安全穩定運行。
技術讓電網安全穩定更有保障
除了以上市場手段引導電力生產和消費之外，還需要很多電力技術手段保障電力系統安全穩定運行。
1. 儲能技術廣泛應用
電力商品的特殊性決定了其生產和消費的實時平衡，而儲能技術的應用破解了這種特殊性所帶來的限制，在能源低碳轉型的進程中，儲能技術能夠保障大規模集中式可再生能源電力的消納，還能夠整合各種能源品類，結合交通、建筑、工業等，發展“能源+”的新業態，形成新的商業模式。
青海省很早就開始廣泛推廣應用儲能技術，推進國家清潔能源示范省建設。2017年6月，青海省發改委發布當年的風電開發建設方案，在全國首次提出風電項目應該按照建設規模的10%配套建設儲能裝置。后來由于商業模式不成熟，政策由強制改為鼓勵。
經過幾年的探索，受到儲能項目經濟性因素的制約，青海省突破性地提出并成功實踐了“共享儲能”的模式，截至2020年8月，基于區塊鏈的青海共享儲能交易累計成交1172筆，增發電量2624萬千瓦時，有力推動了新能源產業效益的提升。
儲能技術的應用可以實現電力削峰填谷，促進可再生能源消納，加快源網荷儲友好互動系統建設，而且儲能系統成本正在隨著商業化的進程逐漸下降。根據彭博新能源財經的數據顯示，目前就實現日內削峰而言，在澳大利亞、歐洲、日本和中國，新建的兩小時儲能系統已經具備與燃氣調峰電廠相當的成本競爭力。
