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儲能有效參與電力現(xiàn)貨市場需更合理的政策支持
日期:2020-07-22   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:zhangchi_zrm 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
目前電力現(xiàn)貨市場的規(guī)則依然存在一些問題,不利于儲能和其他靈活調(diào)節(jié)資源的參與,這些問題可通過更細(xì)致、更合理的規(guī)則設(shè)計解決。只有繼續(xù)放開競爭性環(huán)節(jié)的價格,才能真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)貨市場價格發(fā)現(xiàn)的作用。

《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(下稱“電改9號文”)印發(fā)后,“電改”在我國就成為了熱門話題。 后來,浙江省以4000萬元人民幣全球招標(biāo)電力市場設(shè)計與規(guī)則編制咨詢服務(wù),更是吸引了眾人目光。浙江省電力市場建設(shè)目標(biāo)是以電力現(xiàn)貨市場為主體、電力金融市場為補(bǔ)充的省級電力市場體系,初期市場擬采用全電力庫模式??梢哉f,國家對于電力改革的核心期待,就是以電力現(xiàn)貨作為市場交易的核心。在“電改9號文”的配套文件《關(guān)于推進(jìn)電力市場建設(shè)的實(shí)施意見》中,也明確了需要建立充分競爭的電力現(xiàn)貨市場。一時間,電力現(xiàn)貨市場成為行業(yè)“熱詞”,甚至有“非現(xiàn)貨不市場”的說法。


對于像電力儲能這樣的靈活性調(diào)節(jié)資源,電力現(xiàn)貨市場以及與之相配套的輔助服務(wù)市場也是其實(shí)現(xiàn)價值的核心途徑。那么,究竟什么是電力現(xiàn)貨市場,它為何如此受期待?對于儲能、需求側(cè)響應(yīng)等諸多靈活性調(diào)節(jié)資源,在電力現(xiàn)貨市場中又會遇到哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)?

現(xiàn)貨市場更能發(fā)現(xiàn)電力價格信號

與普通商品相比,電力商品具有顯著不同的特性,主要表現(xiàn)在三個方面:一是電能以接近光速傳送,并且不能大規(guī)模經(jīng)濟(jì)地存儲,發(fā)、輸、配、用瞬時同步完成,因此電力現(xiàn)貨交易必須時刻保持供需平衡。二是電能輸送不能超過電網(wǎng)最大送電能力,否則會導(dǎo)致設(shè)備損壞、電網(wǎng)失去穩(wěn)定甚至崩潰,因此電力現(xiàn)貨交割必須時刻滿足電網(wǎng)安全約束。三是電能一經(jīng)上網(wǎng)輸送,量和路徑由物理規(guī)律決定,而不由合同決定,并不能“一對一”的實(shí)現(xiàn)總量匹配。

以上三個特性決定了電力現(xiàn)貨市場設(shè)計與普通商品現(xiàn)貨市場有顯著差異。

“現(xiàn)貨市場”其實(shí)來自于美國的“spot market”概念,其理論基礎(chǔ)是麻省理工Schweppe教授等人提出的“實(shí)時電價”(spot pricing)理論,也就是根據(jù)某一小時內(nèi)的實(shí)時電力供需情況決定的電能價格。

一般來說,廣義的電力現(xiàn)貨市場包含以下三個時間尺度:一是日前市場,即現(xiàn)貨市場中的主要交易平臺,以一天作為時間提前量實(shí)施,形成與系統(tǒng)運(yùn)行情況相適應(yīng)的、可執(zhí)行的交易計劃。二是日內(nèi)市場,即為市場主體提供在日前市場關(guān)閉后對其發(fā)用電計劃進(jìn)行微調(diào)的交易平臺,以應(yīng)對日內(nèi)的各種預(yù)測偏差及非計劃狀況。三是實(shí)時市場,即在小時前組織實(shí)施,接近系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行情況,真實(shí)反映系統(tǒng)超短資源稀缺程度與阻塞程度,并形成與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行切合度高的發(fā)用電計劃。

在傳統(tǒng)的發(fā)輸配垂直一體化體系中,電價是由行政定價決定的;而在現(xiàn)貨電力市場中,發(fā)電機(jī)組則按照機(jī)組不同出力段的邊際成本報價。所謂邊際成本就是在滿足不同設(shè)備和資源運(yùn)行特性和約束條件的情況下,在某一節(jié)點(diǎn)增加單位負(fù)荷需求時的成本增量,即代表在某時間、某地點(diǎn)消費(fèi)“多一度電”所需要增加的成本。根據(jù)描述,我們可以看出節(jié)點(diǎn)電價能夠反映電能在不同時刻、不同地理位置的價值,體現(xiàn)電力生產(chǎn)和電網(wǎng)傳輸?shù)南∪背潭?。相比于計劃屬性較強(qiáng)的大用戶直接交易和中長期交易,現(xiàn)貨市場能充分反映不同時段、不同地點(diǎn)的邊際發(fā)電成本和電力供需,從而更好地發(fā)現(xiàn)電力價格信號。

需盡快確立輔助服務(wù)市場規(guī)則

2017年,國家發(fā)改委選擇了廣東、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅8個地區(qū)作為第一批現(xiàn)貨電力市場試點(diǎn)區(qū)域。

其中,廣東的試點(diǎn)工作一直走在全國前列。尤其是在2019年5月和6月,廣東進(jìn)行了國內(nèi)首次電力現(xiàn)貨市場試運(yùn)行,這次結(jié)算的結(jié)果在很大程度上反映了現(xiàn)階段廣東電力現(xiàn)貨市場設(shè)計的一些特點(diǎn),試運(yùn)行中出現(xiàn)了一些讓人出乎意料的結(jié)果,和人們想象中現(xiàn)貨市場“應(yīng)該有”的效果截然不同。雖然試運(yùn)行并不盡如人意,但其經(jīng)驗(yàn)依然值得很好地總結(jié)。尤其是峰谷電價差在現(xiàn)貨市場條件下的變化,作為儲能最根本、最核心的盈利模式,值得業(yè)界人士關(guān)注和思考。

從峰谷電價到現(xiàn)貨市場價格,電價體系發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。

在電力現(xiàn)貨市場實(shí)施之前,全國的工商業(yè)用戶施行的是峰谷分時目錄電價,發(fā)電側(cè)也有相應(yīng)的上網(wǎng)電價,均由各地物價局進(jìn)行統(tǒng)一定價。從2016年開始,廣東開啟了售電側(cè)的改革,引入了中長期交易概念,也就是電廠與終端用戶可以簽署雙邊購電合同,定價方式采取“價差模式”,也就是發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)購電電價均是在之前上網(wǎng)電價和分時目錄電價的基礎(chǔ)上加上協(xié)商的價差,分時價格的體系實(shí)際上并未發(fā)生變化。而現(xiàn)貨市場電能價格基于節(jié)點(diǎn)電價和線路阻塞,會給電價體系帶來實(shí)質(zhì)性改變。

現(xiàn)貨市場的峰谷價差暫低于目錄電價的峰谷差。

在2019年5月中的兩天,以及6月中的四天,廣東電力現(xiàn)貨市場進(jìn)行了交易試運(yùn)行的結(jié)算,其中的一些數(shù)據(jù)結(jié)果很值得分析。

從運(yùn)行的數(shù)據(jù)來看,最明顯的變化來自于現(xiàn)貨市場的峰谷電價差,相比原目錄電價的702元/MWh,現(xiàn)貨市場試運(yùn)行的價格高峰與低谷價差僅為253元/MWh,較原目錄峰谷電價差降低了約63%。

為什么現(xiàn)貨市場試運(yùn)行時期峰谷電價差比之前目錄電價峰谷差反而更小呢?主要有以下幾點(diǎn)原因:

一是廣東的電力供應(yīng)本就處于供大于需的狀況,現(xiàn)貨市場試運(yùn)行又只是開放部分市場,所以造成電價較低,尤其是峰值價格變低。二是用戶側(cè)采用全網(wǎng)加權(quán)平均的節(jié)點(diǎn)電價計算方式,發(fā)電側(cè)節(jié)點(diǎn)電價傳導(dǎo)至用戶側(cè)后,所有負(fù)荷的最終結(jié)算電價是統(tǒng)一的加權(quán)平均電價,相當(dāng)于對發(fā)電側(cè)的競爭結(jié)果進(jìn)行了平滑,使得價格波動被平抑,導(dǎo)致峰值電價不高。三是規(guī)則中設(shè)立的發(fā)電側(cè)報價上限、市場出清上限偏低(市場申報上限為0.665元/KWh,下限為0元/KWh,市場出清上限為0.8元/KWh,下限為0.07元/KWh)。

除了以上三個原因,現(xiàn)貨市場規(guī)則下的中長期交易價格和輸配電價均未考慮峰谷特性,也是一個原因。在目錄電價時代,峰谷平電價中的能量價格和輸配電價,其實(shí)相當(dāng)于都按照峰谷比例進(jìn)行了折算,包含了時間特性。但在目前的現(xiàn)貨市場模式下,輸配電價只是一個固定價格,只在不同區(qū)域有所差別,并沒有考慮時間上價值的差異性。

現(xiàn)貨市場的價格差反而沒有目錄電價的峰谷差高了,這個結(jié)果是有一些顛覆性的,當(dāng)然,以上僅僅是基于試運(yùn)行日的數(shù)據(jù),樣本有限,也沒有考慮補(bǔ)貼等“市場外”因素的影響。并不能就把這次的結(jié)果看成長期的結(jié)論。隨著現(xiàn)貨市場的逐步放開,今后市場規(guī)則還有改進(jìn)和調(diào)整的空間。但中長期交易和現(xiàn)貨市場是相互影響的關(guān)系,目前的日前和日內(nèi)現(xiàn)貨對今后的中長期交易電價有一定的指導(dǎo)意義,應(yīng)該重視這樣的信號和其背后的原因。

某些負(fù)荷調(diào)整彈性高的用戶,參與電能量市場所獲紅利會縮小。

如果現(xiàn)貨市場下的峰谷價差反而小于目錄電價時代的價差,那么,對于那些負(fù)荷變化彈性比較強(qiáng),可以進(jìn)行峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)(例如夜間生產(chǎn))的用戶來說,在電能量市場中所獲得的價格紅利反而不如那些無法進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)的用戶,這一點(diǎn)是不合理的。

對于儲能或者其他的靈活性調(diào)節(jié)資源,如果電能量市場上獲得的紅利縮小,理論上還可以通過參與輔助服務(wù)來獲取收益,所以還需要盡快確立與現(xiàn)貨市場相配套的輔助服務(wù)市場規(guī)則,同時,規(guī)模較小的用戶側(cè)儲能參與輔助服務(wù)還需要聚合商以及虛擬電廠等概念和技術(shù)的成熟,在目前來看還比較難以預(yù)測。

儲能發(fā)展離不開完善的市場環(huán)境

按照廣東試運(yùn)行的現(xiàn)貨市場價格,用戶側(cè)儲能業(yè)務(wù)會受到極大影響。在目錄電價時期,如果電儲能每充放一度電可獲得的價差能大于0.7元(全國工商業(yè)目錄電價差較大的地區(qū)),基本可以說是具有經(jīng)濟(jì)回報的,但投資方還需要和用戶對這個收益進(jìn)行分成。如果最大價差縮小,有可能使儲能項目徹底失去收益可能性,使得資本失去投資靈活性調(diào)節(jié)資源的意愿。

顯然,僅僅名義上的“電力現(xiàn)貨市場”運(yùn)行并非就可以讓儲能,包括其他所有的靈活性調(diào)節(jié)資源高枕無憂。任何設(shè)計細(xì)節(jié)上的問題都會使市場中的主體損失巨大。各種資源的優(yōu)化配置,在電力系統(tǒng)最優(yōu)化運(yùn)行的條件下獲取合理的市場收益還需要更合理、細(xì)致的頂層設(shè)計。

在具體措施層面,目前可以考慮引入尖峰時刻的高價機(jī)組(包含儲能系統(tǒng))補(bǔ)貼,由所有尖峰用電用戶分?jǐn)偅梢越梃b加拿大部分地區(qū)的Global Adjustment規(guī)則,即用戶在電網(wǎng)高峰時段進(jìn)行用電消費(fèi)需要付出更高的額外代價,并且在輸配電價和中長期價格中同樣引入峰谷時段的相關(guān)系數(shù),理論上可以有效地放大峰谷差,只有峰谷差價越大,才越有利于鼓勵靈活性資源參與電力系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。從更廣義的層面講,任何電力市場規(guī)則設(shè)計都應(yīng)該本著電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行,并且所有調(diào)節(jié)資源都能公平競爭、充分發(fā)揮作用的角度去考慮。

在現(xiàn)貨市場初期,考慮到售電公司和批發(fā)用戶更容易參與市場,在用戶側(cè)采取全省統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)電價的方式是可取的,但長遠(yuǎn)來看,用戶側(cè)的結(jié)算電價應(yīng)逐漸由全省統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)電價過渡到同一地市統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)電價,最終過渡到物理層面不同的電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不同節(jié)點(diǎn)電價。因?yàn)椴扇」?jié)點(diǎn)電價的真正目的和意義是產(chǎn)生價格信號引導(dǎo)作用。

總體而言,現(xiàn)貨市場試運(yùn)行的結(jié)果表明,目前的規(guī)則依然有一些問題,不利于儲能和其他靈活調(diào)節(jié)資源的市場參與,而這些問題其實(shí)是有可能通過更細(xì)致、更合理的規(guī)則設(shè)計來解決的。只有繼續(xù)放開競爭性環(huán)節(jié)的價格,才能真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)貨市場價格發(fā)現(xiàn)的作用。

儲能的發(fā)展離不開市場大環(huán)境的持續(xù)完善。在具體的實(shí)操層面,如何統(tǒng)籌考慮市場對源網(wǎng)-荷端的影響;如何體現(xiàn)市場公平競爭,進(jìn)而最終達(dá)到保障儲能收益;是否需要采取一些“市場外手段”(例如補(bǔ)貼)來緩解價格體系變動帶來的影響,并保證某些對電力系統(tǒng)運(yùn)行有益的主體權(quán)益;輸配電價如何與電力市場交易進(jìn)一步匹配等等,都是需要仔細(xì)考慮的問題。


原標(biāo)題: 儲能有效參與電力現(xiàn)貨市場需更合理的政策支持
 
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來源:中國能源報
 
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