——日本破解可再生能源發(fā)展瓶頸經(jīng)驗分析

日本政府最新公布的“第5次能源基本計劃”，首次將可再生能源確定為到2050年實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)自立的脫碳化“主力電源”，但2030年可再生能源發(fā)展目標(biāo)仍維持22%~24%的占比，因目標(biāo)偏低而備受社會輿論詬病。當(dāng)前日本可再生能源發(fā)展仍面臨發(fā)電成本過高、市場環(huán)境欠優(yōu)、并網(wǎng)接入容量受限、電力調(diào)節(jié)能力不足四大瓶頸。為此，新修訂的能源基本計劃決定采用降低發(fā)電成本、改善市場環(huán)境、優(yōu)化電網(wǎng)運行、提升調(diào)節(jié)能力等四大措施破解上述難題，以期未來實現(xiàn)可再生能源成為主力電源的目標(biāo)。

降低發(fā)電成本

全球可再生能源價格不斷創(chuàng)新低，發(fā)電成本甚至低于傳統(tǒng)火電的水平，但日本的可再生能源價格卻偏高。例如，日本風(fēng)力發(fā)電實際成本平均為13.9日元/千瓦時，高出世界平均水平8.8日元/千瓦時的60%。

降低發(fā)電成本的總體目標(biāo)是與現(xiàn)有國際市場價格保持同等水平，以強(qiáng)化可再生能源的國際市場競爭力。基本思路是借鑒歐洲國家普遍采用的根據(jù)發(fā)電量價格遞減的浮動價格制（Sliding-scale），以市場價格交易為基礎(chǔ)的差額補(bǔ)貼制（Feed-inPremium）、可再生能源直接在電力批發(fā)市場交易等做法，改革可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼機(jī)制，把可再生能源固定上網(wǎng)電價（FIT）轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆袌鲭妰r+溢價補(bǔ)貼（FIP）”，推行市場競爭機(jī)制與政府扶持相結(jié)合的政策。

推廣競價招標(biāo)制促進(jìn)市場競爭。2017年11月首開招標(biāo)，2兆瓦以上光伏招標(biāo)最低成交價為17.20日元/千瓦時，比2017年的21日元/千瓦時低了18%，取得了一定的積極成效，但與歐洲國家招標(biāo)成效相比降幅仍偏小，招標(biāo)制從2018年起還計劃擴(kuò)大至大型生物質(zhì)發(fā)電和海上風(fēng)電項目。

推行領(lǐng)跑者制促進(jìn)市場降價。以效率高、成本低的領(lǐng)跑者企業(yè)價格為上網(wǎng)標(biāo)桿價格，進(jìn)一步加快可再生能源發(fā)電電價退坡速度，進(jìn)一步降低可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼依賴。隨著電力體制改革的深入，到2020年要徹底改革FIT制度，最終將取消補(bǔ)貼制度。

引導(dǎo)企業(yè)更加依靠技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)管理開發(fā)市場和促進(jìn)投資。鼓勵開發(fā)多用途、低成本的鈣鈦礦太陽能電池，推廣固定式和懸浮式海上風(fēng)電的低成本施工法、加強(qiáng)智能逆變器等能改變現(xiàn)行商業(yè)模式的創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)；同時有效利用一般海域、四荒地以及其他有潛力的土地資源，采用最新的技術(shù)設(shè)備提高發(fā)電效率，促進(jìn)可再生能源的開發(fā)投資。

改善市場環(huán)境

日本實施FIT制度6年以來，取得了一些積極的成效，也存在很多問題。特別是在可再生能源高比例大規(guī)模普及的新形勢下，必須重新審視FIT制度，更多地通過市場手段來推動可再生能源經(jīng)濟(jì)自立。因此，如何改善市場環(huán)境，過渡到平價上網(wǎng)是當(dāng)前日本可再生能源發(fā)展所面臨的重大政策課題。

規(guī)范FIT認(rèn)證和運用制度。FIT制度初創(chuàng)期，由于光伏收購價格優(yōu)惠吸引了大批業(yè)主申請，但限于當(dāng)時條件準(zhǔn)備不足，有些業(yè)主取得FIT認(rèn)證而長期未能實際發(fā)電。2017年4月，日本實施新修訂的FIT法，對未能與送配電方簽訂并網(wǎng)合約的業(yè)主將取消其認(rèn)證資格。與此同時，對2018年以后取得認(rèn)證的項目限定投運發(fā)電期限，住宅光伏限1年、商業(yè)光伏限3年、風(fēng)電、地?zé)岷蜕镔|(zhì)發(fā)電限4年，中小水電限7年；對于增發(fā)電量實行隨行就市的收購價格政策，但發(fā)電設(shè)備安裝場所的土地證明文件則放寬至在取得認(rèn)證后提交。

探索建立新的商業(yè)模式。FIT制度完結(jié)之后，要引導(dǎo)業(yè)主探索建立新的商業(yè)模式。今后，隨著發(fā)電成本降低，零能耗建筑推廣、家用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和電動汽車的普及，將會有更多用戶選擇自家消費的新模式，與此同時剩余電力如何與需求側(cè)融通，如何構(gòu)建離網(wǎng)式可再生能源商業(yè)模式，如何利用非化石能源的附加價值，如何利用可再生能源電轉(zhuǎn)氣技術(shù)等，政府將盡早制定相關(guān)配套鼓勵措施。

降低投資準(zhǔn)入門檻。歐洲海上風(fēng)電發(fā)展的成功經(jīng)驗表明，政府放寬環(huán)境評估和并網(wǎng)管理將有效促進(jìn)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展。日本可再生能源投資過于集中太陽能領(lǐng)域，近5年新增裝機(jī)容量90%以上集中在光伏發(fā)電。而風(fēng)電和地?zé)岚l(fā)電則增長緩慢。因此，日本立法改變普通海域只允許3~5年的短期占用規(guī)定，海上風(fēng)電海域可長期占用達(dá)30年，同時加快環(huán)評審批手續(xù)，以優(yōu)化可再生能源結(jié)構(gòu)，保證可再生能源發(fā)電的持續(xù)穩(wěn)定性。

優(yōu)化電網(wǎng)運行

風(fēng)電和光伏發(fā)電具有的波動性和間歇性特點，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成很大影響，直接關(guān)系到可再生能源的并網(wǎng)消納。當(dāng)前日本可再生能源并網(wǎng)面臨三大難題：一是“并網(wǎng)困難”，系統(tǒng)消納空間有限是主要原因；二是“并網(wǎng)不公”，可再生能源不能獲得優(yōu)先甚至平等的調(diào)度機(jī)會；三是“并網(wǎng)昂貴”，可再生能源不得不承擔(dān)高額的電網(wǎng)增擴(kuò)容等配套費用。綜合來看，電網(wǎng)靈活性不足是造成三難問題的根源。

針對“并網(wǎng)困難”的問題，日本將推行新的輸配電管理制度，其首要目標(biāo)是最大限度釋放已有電網(wǎng)的靈活性。因此，日本主要采取優(yōu)化系統(tǒng)運行、調(diào)整輸電模式、放開部分并網(wǎng)約束等方法解決這一問題。

針對“并網(wǎng)不公”的問題，日本將加強(qiáng)可再生能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。今后日本電力調(diào)度將擴(kuò)大調(diào)度范圍，涵蓋各類再生能源，簡化并網(wǎng)手續(xù)，開放系統(tǒng)容量市場，在滿足電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的前提下，優(yōu)先調(diào)度可再生能源發(fā)電，以實現(xiàn)最低發(fā)電成本的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

針對“并網(wǎng)昂貴”的問題，將建立公平合理的電網(wǎng)成本分?jǐn)倷C(jī)制。可再生能源發(fā)電所固有的不確定性要求其大規(guī)模并網(wǎng)往往需要對輸電容量進(jìn)行增擴(kuò)容，以加強(qiáng)電網(wǎng)的輸送能力。因此，必須對現(xiàn)有的輸電線路進(jìn)行改造，一方面增加輸電容量，電網(wǎng)增擴(kuò)容實行公開招標(biāo)，工程費用將由相關(guān)企業(yè)共同負(fù)擔(dān)；另一方面通過改革和提質(zhì)增效有效削減現(xiàn)有電網(wǎng)利用成本，防止電網(wǎng)成本轉(zhuǎn)嫁給發(fā)電側(cè)，并網(wǎng)工程費用由一次性付款改為分期支付，以減輕業(yè)主負(fù)擔(dān)。

提升調(diào)節(jié)能力

風(fēng)電和光伏發(fā)電等不確定性可再生能源接入電網(wǎng)需要確保電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，以平滑發(fā)電系統(tǒng)輸出波動性，保持電力供需平衡。但既有電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)表現(xiàn)能力較弱，因而電源調(diào)峰調(diào)頻能力受限。因此，當(dāng)下最重要的是提高和釋放電力系統(tǒng)靈活性，以保障可再生能源并網(wǎng)及其電能質(zhì)量。

精細(xì)優(yōu)化運行計劃，縮減調(diào)度間隔和關(guān)停機(jī)時間，以提高系統(tǒng)效率；一方面充分發(fā)揮火力發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電本身所具備的可調(diào)節(jié)性，包括火電機(jī)組低功率保護(hù)機(jī)制、自動頻率控制（AFC）、每日啟停運行（DSS）等，確保電網(wǎng)運行的靈活性；另一方面，提高發(fā)電量預(yù)測和電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測精度。天氣預(yù)報力爭做到準(zhǔn)確及時，盡可能實現(xiàn)當(dāng)天預(yù)報發(fā)電量，減少預(yù)測值與實際值的誤差，以減少電力調(diào)度頻次和間隔。

增加儲能系統(tǒng)參與市場調(diào)度，通過需求響應(yīng)和智能電網(wǎng)提高負(fù)荷彈性。大規(guī)模可再生能源接入光靠火電和抽水蓄能發(fā)電調(diào)峰是不夠的，必須利用蓄電池等儲能技術(shù)、分布式能源的虛擬電廠技術(shù)（VPP）、電轉(zhuǎn)氣技術(shù)（P2G）增加電力調(diào)節(jié)能力。需求側(cè)響應(yīng)是增加電力靈活性的重要手段，利用需求響應(yīng)技術(shù)（DR）可大大增強(qiáng)調(diào)節(jié)能力。現(xiàn)在日本光伏供給過剩的發(fā)電量主要用于抽水蓄能發(fā)電，今后將主要利用需求響應(yīng)技術(shù)來調(diào)整電網(wǎng)供需平衡。大力利用這些低碳調(diào)峰組合技術(shù)還有助于推動節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)。

優(yōu)化跨區(qū)電力調(diào)度，通過市場創(chuàng)新挖掘電源自身的調(diào)峰潛力。2017年4月，日本首開“負(fù)瓦特交易市場”，將消費者節(jié)約的電量作為輸配電與電力零售的調(diào)節(jié)工具；2018年5月，日本又設(shè)立了“非化石能源市場”，開辟了以自家消費為主的可再生能源市場交易通道；2020年還將創(chuàng)建“供需調(diào)整市場”，實行跨區(qū)域的廣域電力調(diào)配；今后還計劃創(chuàng)設(shè)“容量市場”，通過供需實時調(diào)整確保足夠的電力調(diào)節(jié)能力，同時積極探索基于區(qū)塊鏈技術(shù)的P2P電力交易模式。這些新市場一旦形成后，富裕的可再生能源將會帶動電力批發(fā)市場電價降低，同時反過來又會刺激電力需求，從而驅(qū)動電力需求進(jìn)一步靈活化。

（作者系國際清潔能源論壇（澳門）副理事長兼秘書長、中國經(jīng)濟(jì)社會理事會理事、武漢新能源研究院研究員）