氣候變化和全球變暖日益緊迫，2020年中國政府承諾爭取于2060年實現(xiàn)碳中和，將建設(shè)以清潔電力為主體的能源系統(tǒng)。一方面，人類面臨越來越不穩(wěn)定的氣候；而另一方面，由于可再生能源占比逐步上升，電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性將是一個技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的挑戰(zhàn)。然而，安全、穩(wěn)定、保障供應(yīng)是中國清潔轉(zhuǎn)型的基本原則，因此必須看到碳中和對中國目前經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與能源系統(tǒng)的重大挑戰(zhàn)。

綠色電力消納面臨的問題

目前中國可再生能源電力存在供需發(fā)展不平衡問題，供給側(cè)通過國家政策以及補(bǔ)貼，基本形成了較為良好的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。但需求側(cè)，中國綠色電力市場仍然處于起步階段。因此，從可再生能源發(fā)電發(fā)展至今，消納問題一直是制約可再生能源發(fā)電的一個重要因素。

可再生能源（綠色電力）的消納能力是指電力系統(tǒng)調(diào)用各種資源配合可再生能源運行，在不顯著增加系統(tǒng)成本的前提下接納可再生能源的容量，其影響因素包括產(chǎn)業(yè)鏈（電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)）以及市場和政策等方面。2006年頒布的《可再生能源法》促成了中國光伏和風(fēng)電的快速發(fā)展，全球占比從2006年的3.5%增長到了2015年的33.4%，并在2015年超過了美國和德國成為全球風(fēng)電光伏排名第一的大國。高速發(fā)展的背后是政府補(bǔ)貼政策的支持，高額補(bǔ)貼引爆了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的投資，但卻給政府財政資金造成巨大壓力，還帶來了不斷加劇的棄風(fēng)棄光等問題。之后，可再生能源消納問題顯露了出來。在國家尚未進(jìn)行調(diào)節(jié)管控之前，全國棄風(fēng)棄光等問題非常嚴(yán)重。2015年全國平均棄風(fēng)率15%、棄光率10%，造成了極大的能源浪費。盡管截至2020年，棄風(fēng)棄光問題已經(jīng)得到較好的控制，但如何合理解決可再生能源發(fā)電的消納問題，依然是可再生能源發(fā)展的重中之重。

從供給側(cè)來講，綠色電力消納主要面臨三個問題。首先是成本問題。過去可再生能源電力的高成本是制約發(fā)展的重要原因，使它無法與技術(shù)成熟且大規(guī)模投運的火電競價上網(wǎng)。然而，近年來可再生能源發(fā)電的技術(shù)進(jìn)步以及規(guī)模效應(yīng)帶來了成本大幅下降。2010年至今，最具競爭力的兩種可再生能源電力——光伏和風(fēng)電成本分別降低了82%和39%。目前無論從經(jīng)濟(jì)還是環(huán)境的角度，可再生能源電力都具備了大規(guī)模推廣的條件。如果可再生能源電力成本持續(xù)下降，即使目前成本依然不能與傳統(tǒng)火電競爭，碳中和背景下可再生能源大規(guī)模替代火電的路徑也是可行的。

其次是技術(shù)問題。遠(yuǎn)距離大容量輸電能力的不足以及電網(wǎng)調(diào)峰能力不足是制約區(qū)域新能源消納的關(guān)鍵問題。中國可再生能源資源分布不均衡，光伏資源主要分布在西北部地區(qū)以及部分中部地區(qū)例如山西北部、河北北部；陸上風(fēng)能主要分布在東北和西北地區(qū)。而這些地區(qū)大部分不屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速且人口密集的區(qū)域，因此造成了資源稟賦與電力消費成逆向分布。現(xiàn)實中，那些可再生能源貯藏豐富的省份，也常常是棄光棄風(fēng)問題較為嚴(yán)重的省份。

西北區(qū)域棄風(fēng)棄光的兩個主要原因就是電網(wǎng)調(diào)峰能力不足以及遠(yuǎn)距離傳輸容量有限。針對遠(yuǎn)距離輸電問題，應(yīng)有規(guī)劃地進(jìn)行特高壓電網(wǎng)建設(shè)，打破省間電力輸送的壁壘，達(dá)成跨省份跨地區(qū)的電力輸送。而應(yīng)對可再生能源發(fā)電調(diào)峰能力不足的問題，主要解決方案是在光伏電站和風(fēng)電站的上網(wǎng)關(guān)口增加發(fā)電側(cè)儲能設(shè)施，作為調(diào)峰容量使用。另外，可以通過電力市場的建設(shè)，將調(diào)峰的功能轉(zhuǎn)向用戶側(cè)，利用峰谷電價、電動汽車充電站等需求側(cè)措施，完成部分調(diào)峰任務(wù)。

最后是電網(wǎng)可靠性的問題。從電網(wǎng)可靠性及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來說，大容量的綠色電力尤其是分布式能源的上網(wǎng)，對于地區(qū)的電網(wǎng)穩(wěn)定性是一個巨大的技術(shù)和成本考驗。光伏和風(fēng)電的輸出不穩(wěn)定性和一定的不可預(yù)測性，在大負(fù)荷期間，高比例的不穩(wěn)定負(fù)荷可能造成電網(wǎng)的停電事故甚至電網(wǎng)解裂。2020年美國大選期間，美國加利福尼亞州電力運營商因負(fù)荷壓力決定采用滾動式停電的方式來保證電網(wǎng)安全，致使加州電力系統(tǒng)出現(xiàn)了大面積的“輪停”事件。除了疫情和高溫帶來的影響外，風(fēng)電和光伏的大面積接入應(yīng)該也是造成加州電網(wǎng)壓力的原因。

另一方面，中國對電網(wǎng)可靠性的要求較歐美國家更高，一是因為中國采用的是區(qū)域大電網(wǎng)的模式，電網(wǎng)連接緊密，一旦發(fā)生地區(qū)頻率失調(diào)，事故影響的范圍可能更大。二是中國政府對電網(wǎng)可靠性提出了最高的要求，幾乎不允許此類停電事故的發(fā)生。

大型的可再生能源發(fā)電廠出力不均衡，對電網(wǎng)調(diào)頻提出了更高的要求。而分布式新能源上網(wǎng)盡管對電網(wǎng)潮流沖擊較小，但是卻對電網(wǎng)的二次安全自動裝置的要求更高，尤其在設(shè)備故障或者停電檢修的情況下，給電網(wǎng)調(diào)度部門增加了很大的困難。因此，為保證綠色電力的有效利用，電網(wǎng)應(yīng)該加強(qiáng)負(fù)荷側(cè)靈配置結(jié)構(gòu)的靈活性，例如配置調(diào)峰機(jī)組，增加電網(wǎng)側(cè)儲能設(shè)備，通過電價政策平滑負(fù)荷曲線等。而針對分布式電源的上網(wǎng)，電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)合理制定規(guī)范，加強(qiáng)對其接口的控制并對其設(shè)備進(jìn)行審批，在合理利用的同時有效保證分布式電源上網(wǎng)的安全性。

從需求側(cè)來說，目前綠色電力市場發(fā)展的首要問題就是如何利用市場機(jī)制促進(jìn)可再生能源電力的消納。綠色電力市場應(yīng)該成為保證綠色電力有效利用的基礎(chǔ)，美國應(yīng)該是世界上綠色電力發(fā)展較早的國家，起源于上世紀(jì)90年代，經(jīng)過二十年的發(fā)展與完善，基本形成了一個強(qiáng)制市場與自愿市場并存的綠色電力市場體系，配額制就是強(qiáng)制市場，其目的是達(dá)成可再生能源電力的消納指標(biāo)，這部分市場是綠色電力市場的主體。據(jù)專家估計，2000~2016年，美國可再生能源的裝機(jī)增長120GW，其中56%是由配額制消納的。自愿交易市場指一些企業(yè)和消費者出于環(huán)境或其他偏好，自愿選擇使用可再生能源電力的市場。

碳中和背景下綠色電力市場的復(fù)興

中國需求側(cè)綠色電力市場的起步較晚。2020年5月，《各省級行政區(qū)域2020年可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重》的通知發(fā)布，首次發(fā)布了各省份的可再生能源電力消納指標(biāo)，標(biāo)志著中國可再生能源電力配額制進(jìn)入正式實施階段。在此之前，國家每年均有發(fā)布相關(guān)指標(biāo)的檢測結(jié)果，但是并未強(qiáng)制實施。根據(jù)國家能源局對該通知的解讀，消納權(quán)重的核算主要遵循三個原則，首先是確保實現(xiàn)非化石能源的占比。這也是設(shè)定責(zé)任權(quán)重的基本前提。其次是逐年增加各省消納責(zé)任權(quán)重的目標(biāo)比例，保證其在合理范圍內(nèi)穩(wěn)步上升。再次是做到留有余地，松緊適度，合理確定各地的消納責(zé)任，在逐年增加的同時，也不盲目增加任務(wù)，確保可再生能源消納任務(wù)的有序平穩(wěn)實施。

除配額制外，綠色電力的自愿交易市場也是支撐可再生能源電力需求側(cè)發(fā)展的重要組成部分。居民對于綠色電力的認(rèn)可和支持能夠增加可再生能源電力的競爭力，對于減少政府補(bǔ)貼和改善綠色電力市場中的價格扭曲有很大的好處。2003年上海市正式啟動綠色電力市場建設(shè)，成為中國首個示范城市。并在2005年開放了企業(yè)認(rèn)購，2006年開放了居民認(rèn)購。但之后綠色電力市場的發(fā)展并不理想，其主要原因為綠色電力需要額外用電成本，每100度電為一個單位，居民需多支付53元的電費。但這部分電費卻并不能說明居民使用的是綠色電力，而僅僅是從電費中體現(xiàn)綠色電力的部分。另外，政府對綠色電力市場的宣傳也不夠，購買的群體很小，居民和企業(yè)將綠電的購買認(rèn)為是一種捐贈行為。最重要的是，2006年中國居民的年度可支配收入遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國家，因此出于自愿選擇綠色電力的居民占比很低，這也是制約綠色電力自愿交易的最主要原因。

促進(jìn)綠色電力市場發(fā)展的政策建議

可再生能源電力的發(fā)展是從源頭端減少碳排放，是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的有效途徑。為了達(dá)成2060年的碳中和目標(biāo)，加大可再生能源電力的利用和消納，綠色電力市場的建立、發(fā)展和完善刻不容緩。針對綠色電力市場的布局和發(fā)展，筆者提出以下政策建議：

1．加強(qiáng)對可再生能源電力的成本分析。

可再生能源發(fā)展的經(jīng)濟(jì)學(xué)成本分析對于新能源的發(fā)展至關(guān)重要，尤其是針對可再生能源可持續(xù)發(fā)展的成本和時空分析。然而目前中國的數(shù)據(jù)分析最艱難的一部分就是數(shù)據(jù)的來源問題。政府應(yīng)該對可再生能源電力數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)收集整理，替換陳舊的數(shù)據(jù)，以便于更深入正確地了解可再生能源技術(shù)的成本趨勢，為綠色電力市場的建立奠定基礎(chǔ)。

2．改革和完善電價機(jī)制。

中國正在進(jìn)行新一輪電力市場改革。目前中國的電價機(jī)制不利于綠色電力成本的分?jǐn)偅娏κ袌龈母镞€在完善過程中，電價并非完全市場化，電力公司難以將可再生能源上網(wǎng)的成本轉(zhuǎn)移給消費者。因此，放開售電端的市場是綠色電力市場發(fā)展的基礎(chǔ)。而綠色電力市場的建立，又可以通過市場競爭，建立分時電價機(jī)制，引導(dǎo)用戶在高峰時間減少用電，在低谷時間增加用電，平滑負(fù)荷曲線，減少可再生能源輸出波動性給電網(wǎng)帶來的影響。

3．消費者必須是碳中和的積極參與者。

在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，企業(yè)需要千方百計賣產(chǎn)品，改變消費者行為倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。對于碳中和目標(biāo)，消費側(cè)可能更重要，政策之所以傾向于在生產(chǎn)側(cè)發(fā)力，只是因為生產(chǎn)側(cè)政策執(zhí)行力更強(qiáng)些。消費者對碳中和目標(biāo)以及綠色電力消費的行為認(rèn)知，以及對綠色電力消費的支付意愿等，很可能是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的決定性因素。由于綠色電力的消納和綠色電力市場發(fā)展的相關(guān)性，政府的減排政策設(shè)計需要兼顧消費側(cè)。

4．加強(qiáng)綠色電力的宣傳。

不管從政府層面還是從發(fā)電及電網(wǎng)公司層面，對綠色電力的宣傳一直在進(jìn)行，但反饋卻不是很理想。其主要原因是沒有進(jìn)行有針對的宣傳。筆者認(rèn)為，首先綠色低碳觀念的形成并非一朝一夕，因此需要加強(qiáng)青少年對綠色電力的認(rèn)知和接受度，是實現(xiàn)綠色電力普及的基礎(chǔ)。其次，在成本問題沒有完全解決的前提下，綠色電力的消費在目前看來，主要針對人群依然是部分企業(yè)以及大多數(shù)的高收入人群。因此，有目標(biāo)、有針對性地宣傳和營銷才能達(dá)到更好的效果。例如針對企業(yè)及個人的適當(dāng)減稅以及給予其他榮譽(yù)認(rèn)可等。

5．綠色電力市場與碳交易市場的結(jié)合。

碳交易產(chǎn)品的不足將限制碳市場交易量，應(yīng)該促進(jìn)碳交易衍生品的發(fā)展，提高碳市場產(chǎn)品多樣性。中國開啟的碳交易市場應(yīng)該有益于綠色電力市場的發(fā)展。未來的碳交易市場應(yīng)該根據(jù)碳中和目標(biāo)的需要增加更多的選擇性，將綠色交易和碳排放市場有機(jī)結(jié)合起來，讓市場更加充滿活力，促進(jìn)碳交易市場交易量水平的提升，有利于企業(yè)和個人節(jié)能減排和碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)。

注：作者林伯強(qiáng)，系廈門大學(xué)嘉庚實驗室研究員、中國能源政策研究院院長。