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寄語青年風能人2025:從儲能機會成本與動態價值談起

2024-12-24 來源:風能專委會CWEA作者:張樹偉 瀏覽數:261

我們即將邁入嶄新的2025年。逢五逢十,通常是我國政治經濟生活的重要起點與關鍵節點。2025年,我國將開啟“十五五”規劃進程,指

我們即將邁入嶄新的2025年。逢五逢十,通常是我國政治經濟生活的重要起點與關鍵節點。2025年,我國將開啟“十五五”規劃進程,指向2030年全面建成小康社會,以及各產業部門碳排放陸續達峰。2025年,也是2005年開啟的電力體制改革十周年。回顧這段改革歷程,具有太多豐富的細節與驚訝。或許歷史會這樣記載:這是一場“光摸石頭,沒有打算過河”的機會主義實驗,權力體制格局未被撼動。然而,隨著風電、光伏的份額從微不足道到不可忽略乃至未來成為主體,其對電力系統平衡、穩定與安全方法論的塑造,以及對電力產業意識形態的顛覆性影響,仍不可低估。對于這方面的具體討論,我們將在2025年的后續專欄文章中展開。

在本期專欄文章中,我們從儲能“建而不用”的現象切入,探討其中蘊含的機會成本和動態價值,并將其與青年人的成長與成才進行類比。通過對儲能充放電行為的剖析,筆者寄語2025年青年風能人,希望傳遞這樣的理念:年輕人應當像新型儲能一樣生活,以未來實現高價值的目標為指引,積極擁抱那些需要付出成本的“充電”機會,用長遠眼光拒絕無底線“內卷”放電,為實現可持續發展與大的成功積累能量和優勢。

儲能“建而不用”現象

過去若干年,在各種補貼激勵與義務要求下,我國各省份的電力部門建設了數量不少的電網側(可稱之為表前)、發電側(可稱之為表后)及用戶側的儲能,其中以鋰電池儲能為主。國家能源局的統計數據顯示,截至2024年上半年,已建成新型儲能項目累計裝機規模4400千瓦/9900千瓦時(大體2個小時的電量容量),較2023年年底增長超過40%。

中國電力企業聯合會于2022年11月發布的《新能源配儲能運行情況調研報告》披露,新能源配儲項目等效利用系數為6%,低于火電廠配儲能的15%、電網儲能的14.8%和用戶儲能的28%。2024年4月,《國家能源局關于促進新型儲能并網和調度運用的通知》(國能發科技規〔2024〕26號)再一次揭示了儲能鮮有運行的問題。

我國的電力系統仍是一個存在明顯基荷需求,且煤電占比高達60%的系統,新的儲能投資明顯是不必要的,也會產生不期望的系統排放影響,如增加排放。然而,給定已經建成的儲能(不管是出于何種理由或目標,這已經發生了!),意味著投資成本已經沉沒,不可撤銷或改變;已發生投資不應成為運行中“裸價”競爭的障礙。不過,以上信息似乎表明,這些建成的電力系統資源理論上潛在具有有功平衡、輔助服務、備用以快速響應等多種功能,利用率卻普遍有限。

原因可能是多方面的。有本質性的,在一個以煤電為主(彼此高度類似一元化)的系統中,電力的時間價值差別并沒有那么大,必要性不太足,投資缺乏足夠回收機會;有操作性的,如部分儲能甚至沒有調度接口,只是為滿足監管要求;有特定時間空間的僵直安排,如有的省份人為規定充放電次數,有選擇地給予恩惠或作出懲罰。

我們暫不討論這些,而是關注一個高度技術性的問題:已建成儲能參與設計得當的市場,其理性報價到底會是多少。

已建成儲能在一個“共同出清”的市場中應該報零價嗎?

在我國,傳統上存在一種“推到極端,然后歸謬”的方法論。比如,對煤炭占比為何不能是零的論證——全部由天然氣替代,全世界的天然氣都給我們也不夠 。在零邊際成本的風光影響市場價格的問題上,同樣存在類似推導。比如,一篇發表于2023年的文章宣稱:當新能源在未來成為發電主力,可想而知新能源機組將成為主要的出清邊際機組,頻繁產生極低價或零價的價格消失現象。這是一種典型的靜態外推思維。它假設在風光發電占比從15%到主體(如占80%的發電份額)的過程中,其他因素保持不變。然而,現實更可能是一個動態演化的過程,其他因素不可能不變。隨著風光發電占比的提高,系統價格波動加劇(如2024年11—12月歐洲電網展示的動態),將吸引儲能技術的進入并套利。這是存在充分激勵且激勵相容的。儲能成本逐步下降后,其終將替代最后部分煤電的角色。未來的高比例風光電力系統,不會是風光“光桿系統”(這在檢驗一種從來不會發生的未來可能),而必然是多種技術的組合。這一系統中,邊際價格的決定者或將是儲能,而非風光發電。

那么,給定儲能其實沒有什么固定的流動成本(fixed operating cost),儲能放電會報零價格嗎?有人可能會質疑:儲能充電大概是要錢的吧?!

微觀經濟理論的最大教條是,一個東西的應然價格/價值不是它的成本,也不是它可以帶來的利潤,而是它避免的成本(avoided cost)。比如,一名經理的價值不是他/她每個月的花銷,也不是他/她的銷售業績,而是市場中的競爭者需要多少錢就能夠替代他/她。即使充電需要錢,這與討論放電是否報零價也沒有關系。因為充電的決策與成本已經提前發生,不應該成為放電決策的干擾因素。這是需要首先澄清的。

曾幾何時,筆者同樣認為儲能放電報價會為零,所以認為需要補充新的市場份額排序標準(merit-order),如總體系統線損最低。然而,經過理論分析與思維實驗,特別是考慮儲能的動態行為,面向新的一年,筆者傾向于改變——儲能放電存在明顯機會成本(opportunity cost)。在時刻t釋放后,那么在下一個時刻t+1就沒有機會放電了,相應放棄了捕捉t+1時刻收益的機會。理性的儲能主體,需要根據對更長期的價格預期來報價。

這一機制類似菜市場中的菜販子。臨近關門前,菜價可能會降低,但絕不會降到零,因為菜還可能保存到第二天,甚至在更高需求的時間(如節假日需求高峰)出售。這個類比的差異比較大,畢竟菜市場需要雙邊平衡,一對一交付,而電力系統只需實現整體平衡就足夠了。更接近的類比對象是高水頭水電、高壓儲氣罐等類似的“勢能”擁有者,(放棄)潛在未來收益正是當前釋放(放水發電、降壓使用)的機會成本。

這種動態價值衡量,用數學的語言——動態優化,似乎可以界定為“bellman equation”。有興趣的讀者,可以參見https://en.wikipedia.org/wiki/Bellman_equation,做進一步了解。

“建而不用”是否話說得過早?

以上的思維實驗,其實在我國近幾年(國際政治經濟環境發生過山車式變化)已經有很多現實案例,只不過人們可能看不到“另外的可能”(alternative possibility),或者沒有從這個視角理解,抑或案例本身不夠極端。

比如,2021—2023年我國多地因煤電出力不足發生過限電現象。據財 新網報道,浙江在省間交易市場搶電量,經常報高價,常以5元/千瓦時、7元/千瓦時甚至頂格的10元/千瓦時來買電。2022年7—8月,當地電力公司從福建、山西等地買了不少高價電量。即便如此,浙江電力總資源仍無法滿足需求。部分工商業用戶在7—8月實施了限電。這種情況下,本地儲能,如果充滿電,無論是何時充的(如2019年充的),只要報價比10元/千瓦時稍微低一點,就應該獲得市場份額。

這也是能源安全責任機構——國家能源局一再強調“充分發揮各類電源頂峰保供作用”的理性背景。2024年前三個季度,在平衡較為緊張的山東、江蘇、浙江、安徽、內蒙古、重慶等省份,新型儲能最大頂峰同時率均達到90%以上,大幅提升了保供能力。

因此,從企業經營與商業決策理性視角來看,“建而不用”到底是個問題,還是話說得過早,需要明確價值標準下的討論,視野不應局限于某個狹窄的時間范圍或特定案例。

傳統上,電力很難存儲,但新興的各種儲能路線,特別是電化學儲能的技術進步與成本下降一再刷新人們的認知。儲能作為一種技術,其發揮作用的過程象征著一種價值觀——耐心與遠見。一個存儲著可以做功的能源的設備,具有“未來變現”的可能性。并且,如果未來比較極端,它們的作用往往巨大,甚至是決定性的。

總結并寄語青年風能人2025

儲能的本質并不在于即時的收益,而是把握恰當的時機釋放價值,從而實現對系統整體的最優貢獻,并成就自己。這種邏輯不僅適用于能源系統,也為個人成長和職業規劃提供了啟示:如何在看似靜止的蓄力中積累實力,等待“高光時刻”釋放價值?

青年如同電力系統的儲能,教育和經驗積累是充電過程。“充電”的成本一般不為零,因為時間和資源投入意味著機會成本,即使學習內容本身越來越廉價易得。

青年需要像儲能一樣,堅持長期視角,堅信自己擁有未來,并隨時準備著擁抱未來機會。可以送外賣(放電),但不能以損害長期可持續的方式(如超時加班)送外賣。

青年成長需要一個更加靈活和包容的社會體系支持,如同高度依賴風電、光伏的電力系統(目前的丹麥、德國、美國加利福尼亞州,以及20年后的中國)需要儲能、需求側彈性一樣。否則,青年人的“高光時刻”,類似缺乏彈性需求帶來的極高價格(如10年出現一次,程度接近無窮大),往往是社會無法承受的。

克服“內卷”,避免過早或過低價釋放自身價值。天生我材必有用,暫時“躺平”未嘗不是一種選擇。在2025年的起點上,愿每位青年風能人都能找到屬于自己的步調,在前行的路上積累力量,探索無限可能。


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