陈皓勇:新型电力市场的改革探索

深化电力体制改革,加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统,更好推动能源生产和消费革命,保障国家能源安全。这是2023年7月11日中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过的《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》等文件的主要内容。与此同时,强调要科学合理设计新型电力系统建设路径,在新能源安全可靠替代的基础上,有计划分步骤逐步降低传统能源比重。由此,中国正式拉开了新阶段深化电力改革的序幕。

作为华南理工大学电力经济与电力市场研究所所长,陈皓勇长期以来对电力改革给予了极大的关注。在他看来,当能源消费与能源供给发生变化时,能源技术与能源体制变革势在必行,能源绿色低碳转型的提出给电力改革带来了新的挑战、提出了新的要求。

探讨电价与电力市场改革

早在2020年7月,陈皓勇就在国网能源研究院、国网江西省电力公司等组织的能源“二十人”论坛(第四期)& 电力市场设计与投资规划(江西)论坛上进行了发言,探讨了构建适合我国国情的电价形成机制的相关内容。在会议上,他不仅报告了电力市场基本问题、电价形成机制、短期电能成本分析和长期电能成本分析四部分,还提出在深入分析各种电能成本的基础上,兼顾效率与公平,构建适合我国国情的电价形成机制,实现市场这只“看不见的手”和政府这只“看得见的手”的协同配合。毫无疑问,电价改革是电力体制改革的核心内容,也是推进能源绿色低碳转型的关键所在,目前已得到国家层面的高度关注。

电能商品是世界上最复杂的商品之一,其定价问题也十分复杂,是电力市场最核心的难题,自始至终为国内外学术界研究的热点。电能商品的定价应以电力系统的优化规划、优化运行为基础,在2000年的博士学位论文中,陈皓勇就基于拉格朗日松弛法建立了电能短期与长期成本分析的统一框架,并在国内率先提出短期时序电价(即现货价格)和长期时序电价的计算模型和方法,能兼顾运行优化与容量成本回收,与国外的定价方法相比,更加适合中国国情。针对能源转型背景下传统电力市场实时电价的固有缺陷,陈皓勇又提出基于连续时间电能商品模型的电能定价新方法,为可再生能源大规模接入条件下的电力市场设计与运营提供了全新的理论基础和解决思路。

电价与电力项目的投资、运营、利润、税收等密切相关,并事关全社会几乎所有行业的生产和人民群众的日常生活,牵一发而动全身,因此,在电价改革中,不能忽视电价体系的公共政策属性。当前我国的电价结构和电价水平(尤其是财务费用)是长期以来各种电价和投融资政策历史沉淀的产物,还曾作为国家宏观调控的手段,虽然存在不合理的成分,但大部分还是合理的,并承担了许多社会功能,并不适合“一夜之间彻底颠覆”,因此电价改革需慎重对待、有序推进。应警惕在体制改革的名义下出现的体制倒退,杜绝各种可能的暗箱操作,避免改革过程中出现的不合理电价导致国有资产流失。只有在对各种电能成本和价值深入分析的基础上,顾效率与公平,精心构建适合我国国情的电价形成机制,电力市场改革才能顺利推进。

探索新型电力系统

科研,无法一蹴而就,能源转型也不可能一步到位,有计划地逐步降低传统能源比重才是稳步推进新能源落地的重中之重。在能源转型的过程中,国外几起大停电事故值得我们进行探讨和借鉴。2016年9月,澳大利亚南澳电网发生了历时50h的全州大停电事故;2019年8月,英国发生的大面积停电事故约有100万人受到停电影响;2021年2月,美国得克萨斯州发生大停电事故,影响人口达450万人。由此可见,在能源清洁低碳转型进程中,风电、光伏发电等新能源大规模接入给电力系统安全带来了重大挑战。为应对这些问题,2023年2月24日,中国电机工程学会成立了新型电力系统风险控制与安全评估专业委员会,陈皓勇成为该专委会首届委员。

未雨绸缪,脚踏实地,才是推进新型电力系统发展的钥匙。如果说电力改革是能源革命的必然,那么技术突破就是电力改革的地基。陈皓勇始终走在技术突破的前沿。他围绕复杂电力(能源)系统建模、分析、优化与控制的核心学术领域,主要研究方向包括新能源发电与智能电网技术、综合能源系统与能源物联网、电力经济与电力市场等。他在电力(能源)系统的多学科交叉研究方面开展了卓有成效的工作,并且同工程应用紧密结合。作为华南理工大学电力学院“新能源电力系统”学术团队负责人,近年来他聚焦“新能源电力系统”进行深入研究,在新能源电力系统/微电网绿色调度、新能源电力系统频率控制等方面取得多项理论和关键技术创新成果并实现了推广应用。

新型电力系统的发展必将导致电力系统形态的重大调整,运行与控制的复杂度也将急剧升高。陈皓勇提出分层集群的新型电力系统的概念及其三层网络(能量网络、信息网络、价值网络)架构及整体研究思路。在能量网络层面,探讨了将大规模电力系统划分为多层级的含分布式资源集群的小规模电力系统的新形态。在信息网络层面,探讨了新型电力系统分布式感知和信息融合、集群智能与协同控制等关键技术。在价值网络层面,探讨了分布式资源端对端交易、虚拟电厂等新型交易机制和商业模式等。目前,这些研究思路正在应用于国家重点研发计划项目“支撑20%新能源电量占比场景下的电网智能调度关键技术”和南方电网公司重大科技项目“规模化灵活资源虚拟电厂聚合互动调控关键技术研究”等的研究中。

未来,陈皓勇将继续在电力改革和电力技术领域,进行深耕探索,继续用更多的科研成果服务中国的电力发展,继续脚踏实地书写中国电力人的探索故事。近日,陈皓勇荣幸地当选发展中国家工程技术院(AETDEW)院士。借助AETDEW的平台,陈皓勇也将以科研成果推广应用的方式在推进共建“一带一路”、帮助发展中国家摆脱贫困和发展经济、应对全球气候变化和促进世界和平等重要议题中作出新的贡献。(黄姗)

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