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除廣東外,國內還沒有真正意義上的電力輔助服務市場

作者:張振興 來源:電力大數據 發布時間:2020-01-13 瀏覽:
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國內電力市場建設正在加速推進。隨著電力市場化交易規模不斷擴大,現貨市場試點建設逐步推開以及清潔能源的迅猛發展,電力輔助服務市場的配套設計也該與時俱進了。

在2019年1月底國家能源局召開的新聞發布會上,國家能源局市場監管司副司長陳濤介紹,目前國家能源局和各派出機構在全國14個地區研究啟動電力輔助服務市場,5個電力輔助服務市場已正式運行,2020年底前在全國范圍基本建立電力輔助服務市場機制。

讓儲能更好地參與電力市場競爭、參與電力輔助服務市場,是全球儲能的發展主基調,也是新電改吸納和促進能源新業態發展的重要標志。

電力輔助服務被儲能產業界譽為下一片“藍海”,真實的境況究竟如何?在美國加州獨立系統運行商(CAISO)前主任市場設計工程師劉云仁看來,輔助服務市場是為實時市場服務的,必須和實時市場、實時調度放在一起。國內的調峰服務不屬于輔助服務,除廣東以外沒有一個所謂的輔助服務市場是真正意義上的輔助服務市場。以下為專訪內容:

調峰服務不屬于輔助服務

記者:對于當前多層次的電力市場建設,很多專家提出“無現貨不市場”。您如何看待這一觀點?

劉云仁:我贊成“無現貨不市場”這一觀點。電力市場的建設有不同的組成部分,或不同的發展階段,電力現貨市場是最重要的組成部分或最關鍵的發展階段—“臨門一腳”。如果沒有現貨市場,則電力市場是不完善的,也是沒有實際用處的。因為電力體制改革,實現電力市場化的最終目的是為了恢復電力作為一種商品的屬性,實現社會利益的最大化,具體地說是為了打破壟斷,引入競爭,優化資源利用,改善系統運行的可靠性,和降低用戶電價。歸根結底,電力市場的結果要反映在電力系統的實時運行中。絕大多數中長期市場交易應該是為現貨市場服務,在實時運行時必須物理交割的。只有兌現交易承諾,才能保證電網運行的經濟性和可靠性,實現電改的目的。

記者:現貨市場僅僅是電力市場多元結構中的一部分,它和中長期市場、電力期貨市場、輔助服務市場、容量市場是怎樣的關系?

劉云仁:中長期合同和雙邊交易是成熟的電力市場相輔相成不可缺一的組成部分,中長期合同能夠提前鎖定電量和價格,幫助市場成員規避需求和價格的雙重風險。現貨市場能夠發現價格隨時間和位置變化,感受市場取向,指導電網的運行和規劃,并為中長期合同的簽定提供價格上的參考。中國的電力市場以中長期市場交易起步,在建設電力現貨市場的同時,必須充實和完善中長期市場交易:中長期交易在整個市場份額中,必須占比較大的比例,至少占2/3以上;中長期交易在進入現貨市場時,必須分解為每天24小時的運行計劃。

PJM的容量市場也可稱為可靠性定價模型,通過采購滿足未來三年預測能源需求所需的適當電源資源,確保電網的長期運行的可靠性。在"按業績付費"模式下,資源必須在系統緊急情況期間按需要提供電力,否則應支付相當可觀的不履約費用。就像是一份保險單 – 對于少量額外成本(向表現良好的資源付款),消費者在極端天氣期間將獲得更大的保護,免受電力中斷和價格飆升的影響。通過將電力供應與未來需求相匹配,PJM的容量市場可發出長期價格信號,以吸引所需的投資,以確保充足的電力供應。

發電容量表示在需要時,尤其是在電網緊急情況下,必須交付的資源承諾。例如,一家購物中心建造了足夠的停車位,供其在最繁忙的時間,例如黑色星期五,足夠使用。車位是放在那里供需要時使用,但他們可能不會全年都使用到。與電力有關的容量意味著電網有足夠的資源,以確保隨時滿足電力需求。

輔助服務市場。除了向終端用戶提供電能,電力系統運營商還負責保證系統運行的可靠性。因為電能是一種特殊的產品,不易儲存,必須隨時保持系統的發電供應和負荷需求平衡。保證系統安全運行最有效最可靠的預防和校正措施是系統隨時保持充足的備用容量,也就是說在正常運行時讓一些資源不發揮最大出力甚至停機,而是讓這些富余的發電能力隨時處于一種待命的狀態。當系統需要時,這些待命的備用容量能夠被迅速有效地調用,以平衡系統能量的供需不平衡和應對系統突然發生的事故或故障。輔助服務市場的設立,就是為了通過市場的手段,確保輔助服務的充分供應和提供輔助服務的成本能夠得到有效的補償。

輔助服務市場是為實時市場服務的,必須和實時市場、實時調度放在一起。調峰服務不屬于輔助服務,因為系統的峰谷負荷是可以精確預測的,調峰問題可以由日前能量市場(如果有日前能量市場)或運行方式部門(如果沒有日前能量市場)做出的日計劃解決。有的輔助服務不在現貨市場構買,由ISO/RTO選擇選擇合格的供應商,與他們簽訂長期的服務合同,如:黑啟動能力,無功及電壓支持,和可靠性必須運行機組。

輔助服務補償機制不合理

記者:在您看來,我國多層次電力市場中存在哪些不足?

劉云仁:現在國內對輔助服務市場的理解,存在著非常大的誤區。據通報,到2018年底,全國已有東北,福建,甘肅,山東,新疆,寧夏,廣東,山西,重慶,華北,華東,西北,江蘇,和蒙西14個地區啟動了電力輔助服務市場機制,實際上,除廣東以外沒有一個所謂的輔助服務市場是真正意義上的輔助服務市場,他們的市場都是調峰輔助服務市場,這在概念上是錯誤的。因為輔助服務顧名思義,就是輔助的服務,調峰的量較大,應屬于主要的能量服務。可以理解在國內許多地區,在沒有現貨市場的情況下,調峰實際上是調谷的問題比較嚴重,為了引入市場機制來解決這個問題,不得不采用打擦邊球鉆政策空子的辦法,發明了這個具有中國特色的名詞“調峰輔助服務”。隨著電力現貨市場的建立,調峰問題可以在日前市場中解決。很高興看到國內業界已認識到這個問題,在廣東和浙江的現貨市場設計中,已看不到調峰輔助服務這個題目。

國內對輔助服務的補償,也同樣有較大的提升空間。根據國家能源局綜合司發布的《關于2018年度電力輔助服務有關情況的通報》,2018年全國2018年,全國除西藏外31個省(區、市、地區)補償費用共147.62億元,占上網電費總額的0.83%。其中調峰補償費用總額52.34億元,占總補償費用的35.46%;調頻補償費用總額41.66億元,占比28.22%;備用補償費用總額42.86億元,占比29.03%;其他補償費用10.76億元,占比7.29%。實際上總的(不包括調峰)電力輔助服務補償費用僅為92.28億元,占上網電費總額的0.54%,這是非常不不充分的,其原因是補償機制不合理,沒有按輔助備用的容量進行補償。與之相比,美國加州2018年的輔助服務補償費用為1.89億美元,占上網電費總額的1.70%。

2018年全國輔助服務補償費用的來源主要來自發電機組分攤費用,合計118.95億元,占比為80.58%。這是非常不合理的。發電機組提供輔助服務是作出貢獻者,理應得到補償,而不應承擔成本。在談到輔助服務成本問題時,國內業界喜歡提到“誰受益,誰負擔”的原則,既然這樣,購買輔助服務成本就應該由系統用戶即負荷來負擔,因為是整個系統使用了輔助服務,系統也就是電力用戶是受益者。國內所謂的輔助服務市場由發電側來承擔提供輔助服務成本,是不合理的。

記者:我國目前已經形成2個國家級、32個省級電力交易機構,我國的電力交易中心和美國的PJM機構有哪些不同?您如何看待電力交易中心和調度中心關系?

劉云仁:中國的電力交易中心和北美洲的電力交易機構有非常大的不同,主要體現在機構的歸屬和職能方面。首先歸屬不一樣,中國的電力交易中心都是新建的所謂股份制機構。按照百度百科的解釋,股份制亦稱“股份經濟”是指以入股方式把分散的,屬于不同人所有的生產要素集中起來,統一使用,合理經營,自負盈虧,按股分紅的一種經濟組織形式。稱為股份制(Shareholding System)就意味著要分紅,有贏利之嫌,違背了交易中心必須是非贏利的原則。國內現有的交易中心都是以電網公司為主體,吸引地方政府和市場參與者共同出資建立,為電力交易提供一個獨立的並非為贏利的管理平臺,並不以贏利為目的,如果稱為會員制(Membership System)交易中心可能更確切一些,這樣不會引起誤導。實際上國內各交易中心的人員大多來自電網公司,主要來自電力調度中心,交易中心的經濟和業務仍然受電網公司控制。

我理解的調度中心獨立,并不一定要把調度中心在行政上從電網公司獨立出來,只要業務上從電網公司獨立出來就行。也就是說調度中心不擁有任何發電,用電和輸電資源,不從事任何電力及服務交易,按市場規則而不是按電網公司的指令管理和調度電網,對所有的市場參與者公開公正公平地開放電網,就可以實現調度中心業務上的獨立。就像現在美國和加拿大的各電力市場一樣,電網還是屬于原來的所有者,包括私人投資的電力公司,市政公用事業公司,聯邦和州/省政府機構擁有,他們仍然保留電網維修的義務。ISO/RTO將向市場參與者收集電網的使用費,支付給電網公司。按照我的理解,這種業務上獨立比歸屬上從電網公司獨立要容易實現一些,但無論如何,電網公司的權限肯定會被削弱。

國內電價改革應該從批發電價開始

記者:北美電力市場是如何計算、并執行電價機制的?終端銷售電價組成部分是怎樣的?

劉云仁:北美洲不只有PJM一個電力市場,而是九個,每個市場定價機制都有所區別。在實行電力工業重組以前和沒有實行市場化改革的地區,電力工業都是地區性壟斷的,也就是說在一個地區內,地區有大有小,大至一個州(美國)和省(加拿大),小至一個小城鎮,只有一家電力公司,在這個地區內,從發電,輸電到配電,都由這一家公司垂直一體化管理。電力公司有很多種類型,如投資人擁有的電力公司(IOU, Investor Owned Utilities),聯邦政府或州/省/市政府擁有的市政公用事業等等。

在這種情況下,任何發電資源發出的電能都可以無阻礙地輸送到系統中的任何地方,也就是說在系統中任何地方的負荷都可以買到可獲得的最便宜的電能。這樣全系統只有一個統一的出清價格,所有的發電資源和負荷需求側按統一的出清價格結算。在需要考慮網絡阻塞的情況下,由于網絡傳輸能力的約束,有的負荷不能得到來自較便宜的電能供應,而必須從價格較高的發電資源獲得電能,這樣就形成了系統在不同地方的電價差異,也就是引入了節點電價(Node Price)或位置邊際電價(LMP, Locational Marginal Price)和阻塞電價的慨念。LMP的定義是在某一節點(位置)每增加一個單位(MW,兆瓦)的負荷需求時,系統基于報價的總生產成本的增量,是由各市場(ISO/RTO)的市場優化出清程序計算出來的。能量電價包括日前市場和實時市場。

輔助服務價格可以通過中長期合同和市場拍賣來確定。黑啟動能力,無功及電壓支持,和可靠性必須運行機組由ISO/RTO同承諾提供這些服務的資源簽定中長期合同,一般以一年為期,確定價格。調頻備用和運行備用則通過市場拍賣出清。它們是單一買方的市場,買方是系統,按照市場均衡原理定價。有的ISO/RTO有分離的調頻備用,旋轉備用和非旋轉備用市場,依秩分別出清和定價,大多數ISO/RTO則把調頻備用,旋轉備用和非旋轉備用和能量市場一道,協同優化出清。按照每增加一個單位(MW,兆瓦)的某種備用需求時,系統基于報價的總生產成本的增量的原理進行定價。

在所有的電力市場中能量電價包括日前和實時能量電價都占總批發電價的最大比例,但其它各種電價組成部分在總電價中的占比在不同的市場中相當不同。例如在PJM,2018年總的批發電價為$59.96/MWh,其中能量占63%,輸電占14.7%,容量占20%,其它包括電網管理和市場服務占2.3%,其中輔助服務的占比不到1%。在CAISO,2018年總的批發電價為$49.54/MWh,因為沒有容量市場,能量占有更大的比例,日前和實時的能量加輸電占了總批發電價的95.6%,輔助服務的占1.7%,電網管理和市場服務占0.87%。

記者:北美電力市場建設對我國電力體制改革有哪些啟示?

劉云仁:電價改革應該從批發電價開始,應該先把批發市場搞好,批發電價理順,再逐步建立零售市場,開放零售電價。

因為零售電價對國計民生比較敏感,過大的波動可能對社會穩定造成較大的風險,在電力改革的初期,零售電價還是應由政府管控起來。在批發市場中,由于有中間售電公司作為緩沖,比較能夠容忍批發電價的波動,長期而言,能夠實現電力市場的初衷:最大化社會效益和優化資源的利用。

(文章來源:電力大數據,轉載時有刪減修改。)

關鍵字:電力輔助服務

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