“双碳”目标下电力供应链运营的影响因素分析
神浩
作者简介:神浩(1980.6-),男,汉族,江苏徐州人,本科,工程师/ 一级建造师/ 一级造价工程师/招标师,电能易招咨询有限公司,研究方向:招标管理、供应链管理,造价管理
【摘要】在全球“双碳”目标的要求下,电力供应链的运行水平受内外各种因素的影响。内部因素包括国家电力体制改革政策、竞争状况、企业自身治理状况等;外部因素涵盖新能源革新成果、国际能源市场更迭及地缘政治发展等。研究显示,电改进程与新能源发展相互促进,是主要推动力量。需搭建完整的经营运行体系和风险防控规划,实施绿色低碳转型新策略,全方位提升质量效果,优化稳定性。
【关键词】电力供应链运营;影响因素
引言
在全球推行碳减排、应对气候变化的大背景之下并非错误,中国提出了2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标。电力是主要的碳排放源,电力供应链管理战略部署和实践路径的选择,与实现宏观目标息息相关。审视并评价有关的影响因素,提出有针对性的建议,有利于创建高效的绿色现代电力供应体系,保障国家能源安全的可持续发展能力。
一、“双碳”目标下电力供应链运营的内部影响因素
(一)国家电改制度因素
国家电改政策是促使电力供应链市场化的动力。新一轮电改开启后,国家以“管住中间、放开两头”的顶层设计,逐步降低发电侧和售电侧的市场准入门槛。多种市场主体应运而生,售电公司、增量配电运营商、分布式能源服务商等新的主体不断出现,传统的垂直一体化垄断局面被打破,市场形成了多买多卖的格局,电力直接交易规模不断扩大。发电企业和大用户可以通过双边协商或者集中竞价来确定电量电价,市场定价机制取代政府定价,资源调配效率提高。
电力体制改革依靠市场化的方式促使生产要素流向高效能产业。碳排放权交易和绿色证书交易双轨并行之后,高能耗发电主体所承受的环境成本压力增大,促使它们加快能源结构转型的速度。在“准许成本加合理收益”定价机制下,电网企业受到输配电价改革的激励,开始改善投资决策流程,缩减多余资产规模,资本运作效率也得到改善。
电力市场化改革期间,能源供应链运行模式表现出三大明显的转型特征,第一,由原来的“单边购电”变为现在的“多种互动”市场,发电企业、售电公司、终端用户、储能服务商等众多主体开始合作。第二,由原来的“计划调度指挥”逐渐转变为现在的“供需搭配带动”,中长期合同锁定基荷电量,现货机制调节短期波动,辅助服务保证电网稳定,形成了多层次的市场化运营体系。第三,由原来的“依靠实物设施”变为现在的“赋予数字化能力”,利用区块链技术创建信任平台,用大数据分析改进交易策略,用人工智能算法提高需求端反应速度,使整个行业朝着智能化、透明化方向发展。
(二)电力行业竞合关系因素
电力行业的竞合关系是“竞争加深和合作加深”并存。从竞争角度看,发电侧市场化改革使煤电、气电、新能源发电企业为争夺电量份额而竞争。尤其在新能源装机比例快速上升的情况下,传统火电企业所承受的利用小时数下降、边际收益缩减的双重压力就更加明显。售电侧以提供不同的服务来争夺用户资源,综合能源服务商用能效管理、需求响应等增值服务来建立竞争壁垒。售电公司的竞争策略一般采用成本领先和差异化相结合的方式,火电企业依靠灵活性改造来降低调峰成本,新能源企业依靠技术创新来提高发电效率,售电公司依靠分布式能源、储能等资源来形成服务套餐。
合作模式逐渐摆脱传统零和博弈框架的束缚,向着价值共同创造的方向发展。发电公司同电网公司签订长期购电协议(PPA),获得稳定的收益并减少市场风险;新能源企业同储能设施在调峰上紧密配合,“风光储一体化”方案明显提高了项目经济可行性;售电公司同终端用户联手创建虚拟电厂,整合分散的资源参加需求方响应,推进资源共享和风险控制机制的形成;“新能源云”等数字化平台依靠数据互通推进全产业链协同革新,各种新的协作形式,如行业联盟、产业基金、技术标准平台等也应运而生。
(三)电力企业内部管理因素
电力企业生产运营管理具有“安全第一、技术密集、资本密集”的特点,新能源波动性、设备老化、网络安全等问题接踵而至。新能源发电的间歇性要求企业有更强的预测能力以及调度灵活性,传统火电的深度调峰会对设备寿命和运维成本造成压力。随着数字化转型的深入,数据安全、系统兼容性等问题也亟待解决。
二、碳目标下电力供应链运营的外部影响因素
(一)新能源发展因素
近年来,太阳能、风能等新能源产业的发展十分迅猛。全球光伏装机容量持续增长,技术创新使光电转换效率明显提高、运营成本大幅度降低,光伏能源开始具备和传统化石能源竞争的经济优势。陆上风电向大型化、高塔架方向发展,海上风电成为新的增长点,资源丰富、运行稳定、占地少的特点越来越明显。随着技术的发展,行业的变革会越来越深入,新能源会从辅助角色转变为主体地位。分布式和集中式并存的开发模式和布局正在形成,多种类型的现代能源体系正在形成。
然而,新能源的间歇性、不确定性给电力系统稳定运行带来严峻考验。太阳能发电受日照强度和气象条件的影响很大,风能出力受到瞬时风速变化规律的极大制约。明显的波动状况使得功率预测变得非常困难,从而加大了电网调度的工作量。
(二)国际能源市场与地缘政治因素
国际能源市场价格的波动、供需关系的变化都会给电力供应链造成重大影响。石油、天然气等传统化石燃料价格剧烈波动时,会直接导致发电成本上升,迫使企业改变经营策略来应对可能的风险。天然气价格提高之后,气电生产成本也随之上升,部分电厂会减少气电机组出力比例,增加煤炭等低成本替代能源的使用量,造成电源结构发生变化,电价水平也可能会随之上升。全球能源市场格局发生改变,比如主要产出国产量变化或者新兴经济体需求突然暴涨等情形,会通过国际贸易途径传递到国内电力系统,增加能源进口成本和加大供应稳定性的不确定性。
地缘政治格局的变化属于影响电力供应链能源安全的外部变量。区域冲突、经济制裁、政策博弈等会扰乱能源运输网络,造成跨国合作项目受阻,进口能源供应的稳定性下降。一些敏感地带紧张的时候,原油、天然气等重要物资的物流通道会被封锁或者延误,使依靠进口燃料的发电企业面临燃料短缺的风险,甚至会造成局部电力供需不平衡的问题。
三、“双碳”目标下电力供应链运营影响因素的综合分析与应对策略
(一)影响因素的综合作用机制分析
研究“双碳”目标背景下的电力供应链运营效能,目前需要构建包容内外因素的研究框架。分析模型以提高供电链运行效率、稳定性、持续性为出发点,把国家电网改革方案、市场上的竞争态势、公司内部的管控体制等变量整合起来,结合新能源的开发生长态势、全球能源市场走向、宏观经济环境的变化情况等众多外部因素,探究各个因素之间的相互影响关系,并呈现其不断发展过程的系统动力学模型。
“双碳”目标背景下,伴随着电力体制改革大力推进市场化,企业的市场主体博弈规则也会随之改变。新能源供需的不确定性会促使企业更新管理理念,同时也会对储能技术创新提出需求,进而形成多重动态网络的联系。
各要素之间有很强的路径依赖性。从内部来讲,电力体制改革用市场机制改变竞争格局,企业加强管理创新实践,制度、竞争、管理三者构成了主要的传导链条;从外部因素来看,新能源产业的发展加快了电改的进程(促进辅助服务市场的发展),国际能源价格的变化影响企业的成本结构,从而影响投资决策,环境、政策、市场三者形成一个动态反馈系统。在内外部力量相互作用之下,“政策引导市场、市场驱动技术创新、技术优化供应链”的闭环逻辑框架就形成了。
综合影响程度评估结果显示,新能源发展、电改制度这对因素对供应链运营的影响最大。新能源装机占比每增加10%,供应链调度复杂度大约增加25%,储能技术投资就增长18%。电改政策施行以后,市场交易电量占比提升1%,供应链成本下降0.3%,但是维持市场秩序的监管资源必要支出会增长0.5%。国际能源价格起伏、社会环保意识等外界因素造成的影响同样是间接的、持久的,国际天然气价格上涨10% 时,通过气电传导的国内电价就会随之提高2%—3%,这一风险可以通过降低内部管理成本,如加强煤电弹性来抵消。
(二)应对策略与建议
1. 改善运营管理体系:根据内部驱动因素,推动运营管理体系要素市场化改革和数字化转型。一方面,要深化电力体制改革配套政策设计,完善现货交易和辅助服务市场的规则体系,用价格机制促使市场主体自发优化资源配置;另一方面,要打造“协同共进”的生态系统,促使发电企业、电网运营商、售电主体形成战略合作关系,可以共建储能设施分散单一项目投资压力。同时要加大组织架构的革新力度,在全生命周期管理过程中用物联网技术随时监测设备运行状态,结合人工智能算法调整生产调度方案和养护计划。大型能源集团的实践表明,这些办法可以使非计划停机频率降低约40%,运维成本减少约25%。
2. 创建综合性抗风险体系:为了应对复杂多变的外部环境,就要创建起“风险预警-资源储备-技术创新”三者相结合的综合性抗风险体系。创建国际能源市场动态监测平台,制定原油、天然气价格波动分级预警制度,根据预警结果调整发电燃料结构;将战略石油、天然气储备规模提升至90 天消费量标准,加快氢能、生物质能等新型替代能源技术研发速度,逐步减少对传统化石能源的依赖。针对新能源固有的间歇性特征难题,主要推进风光水火储一体化智能调控方案设计工作,用多种协同方式提高供应链韧性。研究表明,弃风弃光率会下降大约15 个百分点。
3. 推动可持续发展:推动可持续发展要统筹好政策引导、市场驱动和技术革新这三个主要要素。从制度设计上看,要建立碳税和绿证交易联动机制,将企业供应链碳排放强度纳入企业准入标准的评估体系中,促使企业加快绿色转型。从市场角度来讲,“绿色电力交易+ 碳足迹认证”模式可以满足出口导向型企业对低碳产品的市场需求,扩大清洁能源消费规模。在技术研发方面,设立新能源消纳专项基金,重点对储能、智能电网关键技术进行研发,预计到2030 年储能在网损耗降到0.2 元/ 千瓦时以内,给产业全链条绿色发展提供强有力的技术支撑。
四、结语
在“双碳”战略目标的推动下,电力供应链的运营模式革新需求发生了系统性的变化,内外部的各种要素相互影响、相互促进。经过对影响因素以及相关作用机制的分析得出结论,新能源产业布局、市场化改革进程对行业转型起到关键的推动作用,而国际能源市场波动等外部环境变化存在潜在风险点。根据前面分析针对性提出的优化建议包含完善内部管控、健全风险管理机制、强化绿色低碳发展等各方面内容,目的是为电力供应链高质量发展目标的实现提供全方位的支持方案。
参考文献
[1] 徐陆缘, 黄思奕, 闫展, 吴绮雯.“双碳”目标下电力供应链运营的影响因素分析[J]. 物流工程与管理,2024,46(1):75-77
[2] 吴绮雯, 闫展, 黄思奕, 徐陆缘.“双碳”目标下电力供应链的设计与优化[J]. 中国储运,2025(1):98-99