1989年英國政府頒布新的《電力法》,開始推行電力體制改革,推進(jìn)電力市場私有化和市場化,該時期實行的是電力庫模式(Power Pool);由于電力庫模式的過分集中,2001年正式實施新的電力交易系統(tǒng)NETA;2005年以BETTA模式為基礎(chǔ)進(jìn)行了第三次改革,將蘇格蘭地區(qū)納入;2011年開啟新一輪以促進(jìn)低碳發(fā)展、保障供應(yīng)安全為核心的電力市場化改革。目前,英國實行的是分散式的電力市場,主要以雙邊交易為主,平衡機制和輔助服務(wù)市場則由英國國家電網(wǎng)(National Grid)統(tǒng)一負(fù)責(zé)采購。
英國燃?xì)怆娬狙b機容量大,是電網(wǎng)的主力調(diào)峰手段;抽水蓄能電站相對于燃?xì)怆娬荆萘枯^少,主要承擔(dān)尖峰負(fù)荷、容量備用等任務(wù)。隨著英國電力體制改革的不斷推進(jìn),抽水蓄能電站的經(jīng)營管理體制也幾經(jīng)變遷,效益來源也隨之發(fā)生變化。目前抽水蓄能電站由業(yè)主獨立經(jīng)營,與其他電廠一起參與市場競爭。電力體制改革以后,英國的發(fā)電、配電、售電由統(tǒng)一經(jīng)營變?yōu)槭袌龌偁?,抽水蓄能電站也能夠很好地參與到電量市場與輔助服務(wù)市場中。
基于抽水蓄能機組的技術(shù)特性和在電網(wǎng)中的特殊作用,英國電力市場專門制定抽水蓄能機組的競價模式和電價機制。英國明確抽水蓄能電站收入包括年度交易中的固定收入(固定部分)與競價交易中的電量銷售收入(變動部分)兩部分。
(1)固定部分
固定部分又稱容量補償,是對抽水蓄能電站在兩方面效益的補償:
一是對承擔(dān)電網(wǎng)輔助服務(wù),即快速響應(yīng)、調(diào)頻調(diào)相、黑啟動以及備用等作用的補償,該補償按輔助服務(wù)機制計算得出,按年一次性支付;
二是對于抽水蓄能機組參與調(diào)峰、填谷后,保障了基荷機組的平穩(wěn)運行、提高了基荷機組的經(jīng)濟(jì)效益等所作貢獻(xiàn)的補償,該補償簽訂年度合同明確固定電量和固定電價,固定電量根據(jù)雙邊市場平衡差額確定,固定電價一般較高。
在英國電力市場中,上述補償統(tǒng)稱為備用容量補償,與英國電網(wǎng)公司簽訂,固定部分收入約占抽水蓄能電站全年總收入的70%~80%,其中輔助服務(wù)補償費約占固定部分收入的70%。
(2)變動部分
抽水蓄能電站通過參加電力平衡市場交易獲得變動部分收入,但與一般機組有所不同,其主要承擔(dān)尖峰負(fù)荷,所報價格是響應(yīng)尖峰負(fù)荷的價格,一般是基荷價格的幾倍。抽水蓄能電站與同樣能承擔(dān)尖峰的其他機組相比,具有較大的競爭優(yōu)勢。能夠通過競價交易獲得電量銷售收入,這部分收入隨著不同時段、不同報價而變動,完全依靠市場需求和競價交易獲得。變動收入占抽水蓄能電站全年總收入的20%~30%。
英國的迪諾威克抽水蓄能電站裝機180萬千瓦,是歐洲最大的抽水蓄能電站之一。該電站由國家投資興建,1984年投運,屬英國國家電力局,在1991年實行私有化改革后,售賣給私營的英國國家電網(wǎng)公司,后又轉(zhuǎn)讓給Edison Mission Energy公司獨立經(jīng)營,參與英格蘭和威爾士電力市場競爭。電站1994年發(fā)電100GWh,裝機年利用小時數(shù)僅556h,年收入額基本維持在1億英鎊左右,年運營收入中輔助服務(wù)收費幾乎占一半。
二、美國
美國1992年公布聯(lián)邦新能源法;1996年聯(lián)邦能源管理委員會(FERC)頒布第888號及889號法令,開始對垂直一體化的公用電業(yè)進(jìn)行體制改革;1999年頒布法令提出建立區(qū)域輸電組織(Regional Transmission Organization, RTO),基于美國的聯(lián)邦體制,各州電力市場的設(shè)計方案、規(guī)則及電業(yè)改革的進(jìn)度都不相同。美國電力市場改革的主要特點是主體分散化和交易模式的多樣化。
在施行ISO/RTO批發(fā)電力市場模式的地區(qū),發(fā)、輸、配、售完全市場化,現(xiàn)貨市場中電力調(diào)度和交易機構(gòu)對電能市場和輔助服務(wù)市場進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化,實行的是集中化的電力市場。在電量市場中,抽水蓄能運營方利用開放可變動的峰谷電價差可獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益;另一方面,抽水蓄能電站以其良好的性能活躍于輔助服務(wù)市場中。但由于美國各州電力體制改革的方式不同,抽水蓄能電站在各州的運營存在差異。電價機制主要存在以下三種:
(1)電網(wǎng)統(tǒng)一經(jīng)營
對于由電網(wǎng)公司建設(shè)和擁有的抽水蓄能電站,實行的是電網(wǎng)統(tǒng)一核算方式,抽水蓄能電站的運行成本以及合理回報等一并計入電網(wǎng)公司銷售電價中,通過銷售電價回收成本。該模式主要是在未實行ISO/RTO批發(fā)電力市場的地區(qū)采用,電力市場仍以Utility電力事業(yè)公司垂直一體方式運行。
(2)作為獨立電廠參與電力市場競價
美國加州在電力市場外設(shè)立了以競價為基礎(chǔ)的輔助服務(wù)市場。抽水蓄能電站可在電力市場和輔助服務(wù)市場間進(jìn)行策略選擇,以獲得最大收益。
Helms抽水蓄能電站位于美國加州西拉內(nèi)華達(dá)地區(qū),基于輔助服務(wù)市場的建立,其輔助服務(wù)收入占總收入的60%,電站啟用次數(shù)也比市場化前增加。
(3)租賃模式
在電站建設(shè)前,電站投資方與電力公司簽訂備忘錄,就電站的租賃容量、電力系統(tǒng)服務(wù)輔助設(shè)施以及調(diào)度控制等方面達(dá)成協(xié)議,最大程度上降低抽水蓄能電站的運營風(fēng)險,并以此作為貸款保證。容量租賃費實際上只包括建設(shè)投資的償還以及投資者的利潤。租賃費用通過市場峰谷電價及不同供電質(zhì)量的費用差異回收。
俄亥俄州Summit抽水蓄能電站采用向電網(wǎng)租賃經(jīng)營的模式,其效益來源主要是容量租金。在電站建設(shè)之前,電站管理方與俄亥俄州電力公司簽訂備忘錄,就電站的租賃容量、輸變電服務(wù)輔助設(shè)施及調(diào)度控制等方面達(dá)成協(xié)議,最大程度上降低抽水蓄能電站的經(jīng)營風(fēng)險。電站管理方保證承租期間電站的設(shè)備可用率和機組啟動成功率,而運行中的維修費用及低谷抽水用電由承租者電力公司提供。容量租賃費實際上包括建設(shè)投資的償還及投資者的利潤,利潤率定在15%~20%左右。電站收入相對輔助服務(wù)競價上網(wǎng)風(fēng)險大大降低,但效益也不會過高。
原標(biāo)題:英國和美國抽水蓄能電站運營模式簡介