分布式儲能參與廣東電力市場的規(guī)則研究

引言

2018年8月,南方能源監(jiān)管局、廣東省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會、廣東省發(fā)展和改革委員會共同發(fā)布了《廣東電力市場運(yùn)營基本規(guī)則(征求意見稿）》和配套的關(guān)鍵實(shí)施細(xì)則等多份文件,對廣東省電力市場的中長期交易、現(xiàn)貨電能量交易、調(diào)頻市場交易、市場結(jié)算、信息披露、市場準(zhǔn)入退出管理和信用管理等方面制定了實(shí)施細(xì)則,廣東省電力現(xiàn)貨市場開始啟動。本文對廣東電力現(xiàn)貨市場的規(guī)則進(jìn)行了簡要分析,總結(jié)了影響儲能的關(guān)鍵政策以及與分布式儲能密切相關(guān)的政策,并對廣東地區(qū)構(gòu)建分布式儲能參與電力市場交易提出了建議。

1廣東省電力現(xiàn)貨市場規(guī)則分析

與《廣東電力市場運(yùn)營基本規(guī)則(征求意見稿）》同時(shí)下發(fā)的一共9個(gè)配套文件,形成了"1＋8"模式的電力現(xiàn)貨市場規(guī)則體系。不同于以往的電力市場,電力現(xiàn)貨市場有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):

1.1采用節(jié)點(diǎn)電價(jià)

傳統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行模式是節(jié)能調(diào)度、"三公"調(diào)度,以能耗最低或電量完成率均衡作為安排機(jī)組發(fā)電的目標(biāo)?，F(xiàn)貨市場采用節(jié)點(diǎn)電價(jià)定價(jià)機(jī)制。

節(jié)點(diǎn)電價(jià)指在滿足當(dāng)前輸電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備約束條件和各類其他資源工作特點(diǎn)的情況下,在某一節(jié)點(diǎn)增加單位負(fù)荷需求時(shí)的邊際成本。電力現(xiàn)貨市場中,根據(jù)發(fā)電機(jī)組的報(bào)價(jià),以全社會發(fā)電成本最低為目標(biāo)安排機(jī)組發(fā)電。

目前,在市場初期考慮到售電公司暫時(shí)不具備按照節(jié)點(diǎn)申報(bào)電量電價(jià)的能力,采用的是區(qū)域式節(jié)點(diǎn)電價(jià),售電公司把它所代理的用戶進(jìn)行打包,統(tǒng)一進(jìn)行電量申報(bào),不用區(qū)分用戶在哪個(gè)區(qū)域、哪個(gè)節(jié)點(diǎn),簡化了售電公司的申報(bào)復(fù)雜性。而對于用戶地區(qū)電價(jià)差異問題,在輸配電價(jià)上已經(jīng)體現(xiàn)了這部分的差異,最終用戶電度電價(jià)同樣也會反映出不同地區(qū)的電價(jià)。

1.2中長期交易品種復(fù)雜

現(xiàn)貨市場建立后,中長期市場也將迎來重大變化。中長期交易合約由物理合約轉(zhuǎn)變?yōu)椴顑r(jià)合約,同時(shí)交易品種大為豐富,交易頻次提高。中長期市場交易品種基本情況如表1所示?，F(xiàn)貨市場啟動后,價(jià)差模式將成為歷史。電能量市場交易中,市場主體申報(bào)以及成交的價(jià)格為電能量的絕對價(jià)格,不再采用現(xiàn)行的價(jià)差傳導(dǎo)模式進(jìn)行交易。

1.3調(diào)頻輔助服務(wù)市場采用市場化競價(jià)

調(diào)頻是目前廣東唯一一個(gè)已經(jīng)進(jìn)入試運(yùn)行狀態(tài)的現(xiàn)貨品種。201+年底,南方(以廣東起步）調(diào)頻輔助服務(wù)市場開始模擬運(yùn)行,2018年9月1日轉(zhuǎn)入試運(yùn)行。與山西、京津唐等地區(qū)的調(diào)頻市場不同,廣東將把常規(guī)水電機(jī)組納入市場主體范圍,天生橋一級水電站、天生橋二級水電站、龍灘電廠屬于點(diǎn)對網(wǎng)送廣東電廠,也屬于調(diào)頻市場主體。調(diào)頻市場交易組織采用日前報(bào)價(jià)、日內(nèi)出清的模式。

2019年+月的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,廣東市場共交易調(diào)頻里程37942萬.M,調(diào)頻總收益6772萬元,平均日調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用2w+48萬元,機(jī)組平均申報(bào)價(jià)格94w7元/.M,平均成交價(jià)格1343元/.M。無論從補(bǔ)償總額還是從成交單價(jià)來看,廣東省的調(diào)頻輔助服務(wù)在全國都處于領(lǐng)先位置。

2廣東省電力市場規(guī)則對分布式儲能的影響

2.1電價(jià)模式改變

利用峰谷電價(jià)差,削峰填谷套利,是目前用戶側(cè)分布式儲能系統(tǒng)最主要的收益模式。在廣東省電力現(xiàn)貨市場環(huán)境下,電價(jià)將不再有人為設(shè)定的高峰、低谷時(shí)段,需要根據(jù)現(xiàn)貨市場的需求而變化,這加大了分布式儲能系統(tǒng),尤其是用戶側(cè)儲能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性測算的難度,對儲能充放電操作的策略也提高了要求。

現(xiàn)貨市場下,發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)、電網(wǎng)企業(yè)的電價(jià)及收益情況如表2所示。

在現(xiàn)貨市場下,供需關(guān)系決定出清價(jià)格,儲能充放電需跟隨負(fù)荷的高峰低谷變化時(shí)段去安排,儲能的收益,也不再是簡單的價(jià)差套利,而是考慮結(jié)合申報(bào)的負(fù)荷曲線去考量,結(jié)合基本電費(fèi)的計(jì)算方案,在用戶側(cè)布局分布式儲能,盡可能挑選負(fù)荷曲線跟地區(qū)負(fù)荷曲線基本一致的用戶,才能獲取更好的收益。

另外,在新的電價(jià)體系下,隨著輸配電價(jià)的制定,用戶側(cè)還將同時(shí)被征收基本電費(fèi),如深圳。在用戶采用按最大需量繳納基本電費(fèi)的前提下,用戶側(cè)分布式儲能可以通過合理安排放電時(shí)間,削減用戶的最高用電需量,從而降低用戶用電費(fèi)用。這也是現(xiàn)有電價(jià)體系下,用戶側(cè)分布式儲能比較能容易量化的收益。

2.2多重應(yīng)用

2.2.1調(diào)頻輔助服務(wù)

廣東省調(diào)頻輔助服務(wù)的申報(bào)按每小時(shí)進(jìn)行,原則上用戶側(cè)儲能裝置可以制定相關(guān)的充放電策略,在削峰填谷時(shí)段,為體系提供調(diào)頻輔助服務(wù),從而增加儲能收益,用戶側(cè)分布式儲能裝置在計(jì)劃的削峰填谷時(shí)段以外,可根據(jù)調(diào)度指令,提供調(diào)頻服務(wù)。

根據(jù)《廣東調(diào)頻輔助服務(wù)市場交易規(guī)則(試行）》的相關(guān)規(guī)定,調(diào)頻輔助服務(wù)市場將允許由省級及以上電力調(diào)度機(jī)構(gòu)調(diào)管的獨(dú)立第三方輔助服務(wù)提供者提供調(diào)頻輔助服務(wù)。獨(dú)立第三方輔助服務(wù)提供者包括儲能裝置、儲能電站等,相關(guān)實(shí)時(shí)細(xì)則另行制定。

由于分布式儲能大部分位于用戶側(cè),即計(jì)量表之后,并且并不能被調(diào)度機(jī)構(gòu)直接調(diào)度,因此盡管從原理上可行,但目前卻沒有實(shí)際可操作的條件,分布式儲能參與電力市場的機(jī)制尚未建立,需要繼續(xù)關(guān)注改革的推進(jìn)程度。

2.2.2調(diào)峰輔助服務(wù)

在電力現(xiàn)貨市場相關(guān)規(guī)則的推進(jìn)過程中,南方監(jiān)管局在2018年1月發(fā)布了《南方區(qū)域電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則(試行）》,該《細(xì)則》將電化學(xué)儲能電站納入了調(diào)峰體系,南方區(qū)域地市級及以上電力調(diào)度機(jī)構(gòu)直接調(diào)度的并與電力調(diào)度機(jī)構(gòu)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議的容量為半小時(shí)2Mw及以上的儲能電站均可為電網(wǎng)提供調(diào)峰服務(wù),對充電電量按照o.05萬元/Mwh進(jìn)行補(bǔ)償。

顯然,這也拓寬了儲能的收益來源,但需要地市級及以上電力調(diào)度機(jī)構(gòu)直接調(diào)度規(guī)定,也暫時(shí)將用戶側(cè)分布式儲能排除在此外,分布式儲能為電力市場提供輔助服務(wù)在市場準(zhǔn)入、參與方式等方面還有很大欠缺。

3廣東地區(qū)構(gòu)建分布式儲能參與市場化交易規(guī)則的建議

借鑒國外分布式儲能應(yīng)用模式、聚合參與電力市場的機(jī)制以及國外市場規(guī)則修改的情況,針對廣東電力市場發(fā)展的不同階段,提出相應(yīng)建議。

3.1現(xiàn)階段,即政策激勵(lì)下的需求響應(yīng)模式階段

加強(qiáng)宣傳培訓(xùn)力度,提高各主體對于需求響應(yīng)的認(rèn)識。推動電力數(shù)據(jù)共享,降低信息獲取成本,加強(qiáng)用能信息化建設(shè),繼續(xù)推動電力能源與信息通信基礎(chǔ)設(shè)施深度融合。建立健全需求計(jì)量與采集的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,加強(qiáng)引導(dǎo)需求響應(yīng)共性技術(shù)研究,出臺需求響應(yīng)工作規(guī)范,引導(dǎo)約束需求響應(yīng)工作的順利開展。

設(shè)置合理的需求響應(yīng)激勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)并解決資金來源問題,目前國內(nèi)需求響應(yīng)的激勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低且資金來源不可持續(xù),成為導(dǎo)致需求側(cè)機(jī)動調(diào)峰能力建設(shè)無法達(dá)到國家政策法規(guī)要求的主要因素之一。

為解決資金來源問題,考慮當(dāng)前國內(nèi)電力機(jī)制和廣東地區(qū)具體發(fā)展情況,建議廣東增加尖峰電價(jià)并以尖峰電價(jià)增收資金為來源的資金池,將尖峰電價(jià)的收入用于吸引用戶參與需求響應(yīng)。

資金池中費(fèi)用全部用于補(bǔ)貼成功實(shí)施需求響應(yīng)的集成商用戶和普通用戶,形成了尖峰電價(jià)與用戶需求響應(yīng)自閉環(huán)運(yùn)作機(jī)制,使得需求響應(yīng)資源逐步走向市場化,促進(jìn)需求響應(yīng)長效化、健康化發(fā)展。

資金補(bǔ)貼也可考慮按資源建設(shè)費(fèi)、需求響應(yīng)容量費(fèi)、實(shí)際響應(yīng)量進(jìn)行補(bǔ)貼,另外可增加激勵(lì)種類,如對參與響應(yīng)的電力用戶放開有序用電等。

3.2電力市場建設(shè)初期,即市場機(jī)制下的需求響應(yīng)模式階段

建設(shè)高性能的智能電網(wǎng)信息通信技術(shù),廣東省可以借鑒PJM的做法,開展先進(jìn)技術(shù)試點(diǎn)項(xiàng)目,積極參與到需求響應(yīng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用中,一方面可以保持自身在相關(guān)技術(shù)上的了解程度與敏銳度,另一方面可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展并向大眾展示最新的需求響應(yīng)技術(shù)。培育市場主體,為全面參與電力市場做準(zhǔn)備。

《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》明確規(guī)定儲能不計(jì)入輸配電定價(jià)成本,電網(wǎng)公司投資儲能放緩,可進(jìn)行相關(guān)的服務(wù)平臺建設(shè),創(chuàng)建更利于分布式儲能參與市場的環(huán)境,充分發(fā)揮獨(dú)立第三方供應(yīng)商的靈活性特點(diǎn),促進(jìn)儲能滲透到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中,進(jìn)行效益疊加。

探索分布式儲能聚合參與電力市場面臨的準(zhǔn)入與協(xié)調(diào)問題,市場設(shè)計(jì)和監(jiān)管機(jī)制將最終決定市場能夠?qū)δ芊?wù)進(jìn)行貨幣化的能力,現(xiàn)有的儲能產(chǎn)品也需要在電力市場規(guī)則中被定義和包含,以便于被貨幣化。從美國、英國、德國、澳大

利亞[10]等市場規(guī)則修改的情況來看,這些國家已經(jīng)針對既具備發(fā)電屬性,又具備用電屬性,同時(shí)具備快速響應(yīng)能力的儲能做了一些規(guī)則調(diào)整與修改,包括市場準(zhǔn)入最低門檻、設(shè)置新的儲能產(chǎn)品類別等,使得儲能能夠更容易和公平的參與到有競爭、有組織的電力市場中去。

目前,我國電力市場尚處于構(gòu)建過程中,有機(jī)會從一開始就將儲能的特殊屬性納入規(guī)則制定的考慮中,減少儲能與電力市場之間的磨合與調(diào)整。

3.3電力市場改革完成期,即虛擬電廠模式階段

加強(qiáng)虛擬電廠在市場參與體系和可行路徑方面的探索,在市場機(jī)制方面,虛擬電廠可以參與現(xiàn)貨市場中的能量交易,同時(shí)可以為系統(tǒng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)。作為等同的發(fā)電資源,其還可以參與中長期電量交易,甚至將容量市場的競標(biāo)引入電網(wǎng),合理進(jìn)行中長期規(guī)劃。理清虛擬電廠全面參與電力市場面臨的監(jiān)管、經(jīng)濟(jì)與技術(shù)問題并予以解決,研究并優(yōu)化在參與各類市場之間的運(yùn)行機(jī)制、策略、接口等,由于參與不同的電力市場面臨不同的準(zhǔn)入、計(jì)量和遙測等要求,因此需要理順虛擬電廠參與不同電力市場之間的協(xié)同機(jī)制。研究虛擬電廠市場博弈策略,協(xié)調(diào)不同主體、不同價(jià)值流的利益分配,實(shí)現(xiàn)資源的帕累托最優(yōu)配置。

3.4成熟的電力市場期,即共享云儲能模式階段

借力互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建多方互動的能源系統(tǒng),對分布式儲能數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向挖掘,既為系統(tǒng)運(yùn)營提供便利,又為用戶提供增值服務(wù)。

融合區(qū)塊鏈技術(shù),實(shí)現(xiàn)用戶"點(diǎn)對點(diǎn)"交易,未來的能源系統(tǒng)將主要由分散的發(fā)電單元、分散的用電單元以及分散的儲能單元構(gòu)成,同一個(gè)節(jié)點(diǎn)還可能具有多重角色,區(qū)塊鏈作為一種去中心化的交易手段,未來將很有希望改變傳統(tǒng)的電力交易模式,為能源互聯(lián)網(wǎng)提供基礎(chǔ)交易服務(wù),融合包括儲能在內(nèi)的能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和信息物理能源系統(tǒng)支撐技術(shù),形成完善的能源互聯(lián)網(wǎng)。

4結(jié)語

分布式儲能大量散落在用戶端,如何通過聚合大量分布式儲能參與電力市場交易成為多個(gè)國家研究的重點(diǎn)。目前,美國、英國、德國和澳大利亞等國家正在著手通過降低市場準(zhǔn)入規(guī)模門檻、設(shè)定新的市場主體、為分布式儲能開放更多市場等方式,消除分布式儲能參與電力市場的障礙。

本文在分析了廣東地區(qū)電力市場現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了廣東電力市場對分布式儲能的影響,此外,針對電力市場發(fā)展的不同階段,提出了廣東地區(qū)構(gòu)建分布式儲能參與電力市場交易的建議。