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發(fā)揮市場機(jī)制作用 提升電力系統(tǒng)靈活性可靠性

國家電網(wǎng)報(bào)發(fā)布時(shí)間:2021-12-03 08:55:24  作者:范孟華 馬莉 武澤辰

  核心提示 當(dāng)前,我國加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng),電網(wǎng)形態(tài)更加復(fù)雜多樣,系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理和平衡模式發(fā)生深刻變化。國網(wǎng)能源院專家認(rèn)為,新型電力系統(tǒng)下的電力市場建設(shè)必須充分考慮能源供給安全,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)煤電與非化石能源發(fā)電的關(guān)系,加快建立能合理體現(xiàn)各類資源在系統(tǒng)靈活性、安全可靠支撐等方面價(jià)值作用的市場機(jī)制,加大需求側(cè)等新型調(diào)節(jié)資源利用,推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型和電力安全可靠供應(yīng)。

  我國電力市場建設(shè)不斷深化

  電力市場體系是我國統(tǒng)一開放、競爭有序的現(xiàn)代市場體系的重要組成部分。2015年,《中共中央 國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》以完善市場化交易機(jī)制為重點(diǎn),對進(jìn)一步深化電力體制改革作出總體部署。近期,《國家發(fā)展改革委關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)市場化改革的通知》發(fā)布,有序放開全部燃煤發(fā)電電量上網(wǎng)電價(jià),擴(kuò)大市場交易電價(jià)上下浮動(dòng)范圍,推動(dòng)工商業(yè)用戶都進(jìn)入市場,建立電網(wǎng)企業(yè)代理購電制度,進(jìn)一步加速電力市場建設(shè)進(jìn)程。

  經(jīng)過多年實(shí)踐,我國電力市場建設(shè)向縱深推進(jìn),取得顯著成效?!敖y(tǒng)一市場、兩級運(yùn)作”的市場總體框架基本形成;覆蓋省間省內(nèi),包括電力中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)的全周期全品種市場體系已建立;省間電力市場趨于完善,省內(nèi)電力中長期與現(xiàn)貨交易協(xié)同開展,電力市場運(yùn)營的物理基礎(chǔ)和輸配電價(jià)機(jī)制基本具備。全國電網(wǎng)跨省跨區(qū)互聯(lián)能力持續(xù)加強(qiáng),各級電網(wǎng)輸配電價(jià)體系形成,為全國統(tǒng)一電力市場運(yùn)營提供有力支撐。

  隨著發(fā)用電計(jì)劃逐步放開,我國電力市場化交易規(guī)模顯著提升。國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)內(nèi)市場交易電量由2016年的0.8萬億千瓦時(shí)增長到2020年的2.3萬億千瓦時(shí),占售電量比重由14%提高到50%。同時(shí),促進(jìn)清潔能源消納的電力市場交易機(jī)制初步建立。依托大電網(wǎng)、大市場,各地創(chuàng)新開展清潔能源打捆、發(fā)電權(quán)替代、跨區(qū)富余可再生能源電力現(xiàn)貨等交易?!笆濉睍r(shí)期,國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)新能源利用率逐年提升,2020年達(dá)97.1%。電力現(xiàn)貨市場建設(shè)取得初步成效。2017年跨區(qū)域省間富余可再生能源電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)實(shí)施,截至今年8月成交電量累計(jì)超過230億千瓦時(shí)。在此基礎(chǔ)上,省間電力現(xiàn)貨市場建設(shè)加速推進(jìn)。近日,《省間電力現(xiàn)貨交易規(guī)則(試行)》印發(fā)。目前,第一批8個(gè)省級電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)已完成連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行,第二批6個(gè)省級電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)加緊完善方案規(guī)則。

  系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)和安全保供面臨挑戰(zhàn)

  碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下,我國電源結(jié)構(gòu)由可控連續(xù)出力的煤電裝機(jī)占主導(dǎo)向不確定性強(qiáng)、可控出力較弱的新能源發(fā)電裝機(jī)占主導(dǎo)轉(zhuǎn)變,電網(wǎng)運(yùn)行更加復(fù)雜,電力系統(tǒng)對調(diào)頻、調(diào)峰資源的需求將大大增加。提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、加強(qiáng)安全保供的重要性進(jìn)一步凸顯。

  一是煤電功能定位面臨轉(zhuǎn)變。煤電是我國最大的靈活性調(diào)節(jié)電源,2020年我國煤電裝機(jī)容量約10.8億千瓦,占總裝機(jī)容量的49.1%。一段時(shí)期內(nèi),煤電仍將在我國電力電量平衡中發(fā)揮重要作用。針對近期煤炭價(jià)格上漲、供應(yīng)短缺等問題,有關(guān)部門采取推動(dòng)燃煤發(fā)電市場化、對煤炭價(jià)格實(shí)施調(diào)控、促進(jìn)煤炭增產(chǎn)保供等一系列措施,有效緩解了電力供應(yīng)緊張局面和煤電企業(yè)經(jīng)營壓力。但考慮到一次能源價(jià)格波動(dòng)、碳排放成本內(nèi)化、利用小時(shí)數(shù)下降等因素,煤電未來發(fā)展仍存在不確定因素。

  二是新能源大規(guī)模高比例并網(wǎng)后,電力供需平衡調(diào)節(jié)和安全運(yùn)行保障機(jī)制有待完善。隨著新能源發(fā)電裝機(jī)占比不斷提升,新能源小發(fā)期間電力供應(yīng)不足和大發(fā)期間消納受限問題可能交替出現(xiàn),極端天氣下電力可靠供應(yīng)難度將進(jìn)一步增加。同時(shí),電力電子靜止設(shè)備大量替代旋轉(zhuǎn)同步電源,系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量持續(xù)下降,將給電網(wǎng)運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)。

  三是需求側(cè)資源、負(fù)荷聚集商、儲(chǔ)能等新型靈活性調(diào)節(jié)資源的市場機(jī)制、控制技術(shù)尚不健全。高比例新能源接入對電力系統(tǒng)的平衡、調(diào)節(jié)和支撐能力提出更高要求,僅依靠發(fā)電側(cè)靈活性資源不足以支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。為滿足系統(tǒng)運(yùn)行靈活性要求,亟須挖掘用戶側(cè)靈活調(diào)節(jié)潛力。目前,我國電力市場需求側(cè)響應(yīng)的市場機(jī)制仍待健全,儲(chǔ)能等新興主體的成熟商業(yè)模式尚未形成,靈活調(diào)節(jié)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的積極性未得到充分調(diào)動(dòng)。

  建立健全市場機(jī)制,調(diào)動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)資源潛力

  面對新形勢、新挑戰(zhàn),深化電力市場建設(shè)必須充分考慮能源供給安全,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)煤電與非化石能源發(fā)電的關(guān)系,建立健全容量、輔助服務(wù)、需求側(cè)響應(yīng)等市場機(jī)制,調(diào)動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)資源的潛力,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)。

  ●建立容量市場機(jī)制,保障電力可靠供應(yīng)

  煤電在市場中將由基礎(chǔ)保障型電源向基礎(chǔ)保障型和容量調(diào)節(jié)型電源并重轉(zhuǎn)變,需要科學(xué)設(shè)計(jì)容量保障機(jī)制,通過市場化手段保障電力供需能力和調(diào)節(jié)能力充裕度,引導(dǎo)發(fā)電合理投資。從國際經(jīng)驗(yàn)看,單純的電能市場收益不能完全覆蓋發(fā)電成本,可采用稀缺定價(jià)、戰(zhàn)略備用容量、容量成本補(bǔ)償、容量市場等機(jī)制保障發(fā)電容量充裕度。我國目前尚未建立成熟的容量市場機(jī)制,部分省份(山東、廣東)在電力現(xiàn)貨市場運(yùn)行同時(shí),試行了容量補(bǔ)償機(jī)制。

  下一步,我國容量市場建設(shè)的重點(diǎn)機(jī)制可包括:

  市場過渡期建立容量補(bǔ)償機(jī)制。結(jié)合各地近期電力供需平衡情況,探索建立容量成本補(bǔ)償機(jī)制;合理確定補(bǔ)償范圍和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),對于存量煤電機(jī)組可采用政府核定容量電價(jià)的方式,對于新增煤電機(jī)組可采用容量招標(biāo)的方式;滾動(dòng)完善價(jià)格機(jī)制,綜合考慮發(fā)電成本、系統(tǒng)可靠性要求等因素,確定容量補(bǔ)償價(jià)格,對不同機(jī)組分別計(jì)算并定期調(diào)整容量電價(jià)。

  逐步建立容量市場機(jī)制。容量市場可采用容量拍賣機(jī)制或戰(zhàn)略備用招標(biāo)等機(jī)制,按照多年、年度、月度等開展交易,由市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)購買并將成本分?jǐn)傊劣脩魝?cè)。同時(shí),在市場建設(shè)過程中,應(yīng)做好相關(guān)價(jià)格形成與傳導(dǎo)機(jī)制的設(shè)計(jì),按照“誰受益、誰承擔(dān)”的原則,將有關(guān)成本在全部市場主體中公平、合理分?jǐn)偂?/p>

  逐步豐富容量資源和交易品種。可引入各類電源、負(fù)荷側(cè)資源、儲(chǔ)能等多元容量資源參與市場,適時(shí)開發(fā)靈活調(diào)節(jié)容量、慣量容量等交易品種。

  ●完善輔助服務(wù)市場,體現(xiàn)資源靈活性價(jià)值

  新能源發(fā)電裝機(jī)占比提升大幅增加了電力系統(tǒng)對調(diào)頻、調(diào)峰資源的需求。目前,我國已開展輔助服務(wù)市場相關(guān)探索,交易品種主要包括調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)交易,費(fèi)用以發(fā)電側(cè)分?jǐn)倿橹?。?gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),需要加快建立適應(yīng)高比例新能源接入的輔助服務(wù)市場機(jī)制,不斷豐富交易品種,優(yōu)化組織方式和費(fèi)用分?jǐn)倷C(jī)制,以市場方式體現(xiàn)調(diào)節(jié)資源價(jià)值,激發(fā)系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)潛力。

  一是結(jié)合實(shí)際完善輔助服務(wù)市場機(jī)制。細(xì)分傳統(tǒng)輔助服務(wù)品種,優(yōu)化交易開展方式。探索省間備用市場機(jī)制,推動(dòng)省間大范圍輔助服務(wù)資源互濟(jì);電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)完善調(diào)頻、調(diào)峰輔助服務(wù)市場機(jī)制,推動(dòng)建立備用輔助服務(wù)市場;可再生能源裝機(jī)占比較高地區(qū)結(jié)合實(shí)際完善輔助服務(wù)市場機(jī)制。

  二是進(jìn)一步豐富輔助服務(wù)交易品類。探索轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、爬坡速率等新型輔助服務(wù)交易品種,明確交易方式和交易流程,滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行需要;推進(jìn)備用市場細(xì)分,并考慮備用分區(qū)等。

  三是加強(qiáng)輔助服務(wù)市場與電能市場的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。加強(qiáng)輔助服務(wù)市場與現(xiàn)貨市場在時(shí)序、流程、出清機(jī)制、價(jià)格機(jī)制等方面的銜接,逐步實(shí)現(xiàn)電能現(xiàn)貨市場與調(diào)峰市場的融合,探索輔助服務(wù)與電能市場聯(lián)合出清。

  四是建立用戶側(cè)參與的輔助服務(wù)費(fèi)用分?jǐn)倷C(jī)制,改變目前僅在發(fā)電側(cè)按照上網(wǎng)電量分?jǐn)偟姆绞?,按照“誰受益、誰承擔(dān)”原則,鼓勵(lì)用戶側(cè)主體承擔(dān)輔助服務(wù)費(fèi)用。

  ●發(fā)揮市場機(jī)制作用,激發(fā)新型資源潛力

  虛擬電廠、負(fù)荷聚集商、分布式光伏、儲(chǔ)能等新興市場主體將在提升系統(tǒng)靈活性、挖掘需求側(cè)調(diào)節(jié)能力中發(fā)揮重要作用。需要設(shè)計(jì)激勵(lì)相容的市場機(jī)制,引導(dǎo)需求側(cè)靈活調(diào)節(jié)資源參與電能、輔助服務(wù)等市場交易,擴(kuò)大需求側(cè)資源參與電力市場的規(guī)模,促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展。

  一是鼓勵(lì)新型資源以聚合方式參與電力市場。適當(dāng)放寬市場主體的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),鼓勵(lì)儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)等用戶側(cè)靈活性調(diào)節(jié)資源通過虛擬電廠、負(fù)荷聚集商等新興主體的聚合和優(yōu)化參與輔助服務(wù)市場和現(xiàn)貨市場。在市場起步階段,可為新興市場主體提供適當(dāng)補(bǔ)貼,鼓勵(lì)其快速起步。

  二是加強(qiáng)電力批發(fā)與零售市場的銜接協(xié)同。適應(yīng)工商業(yè)用戶全面進(jìn)入電力市場需要,優(yōu)化完善電力零售市場運(yùn)營機(jī)制,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)零售服務(wù)關(guān)系線上化、高效化、智能化,促進(jìn)電力零售市場與批發(fā)市場的銜接和互動(dòng),完善價(jià)格形成與傳導(dǎo)機(jī)制,激發(fā)終端用戶參與系統(tǒng)調(diào)節(jié),逐步建成競爭開放、靈活互動(dòng)的電力零售市場。

  三是擴(kuò)展需求側(cè)響應(yīng)資源參與市場規(guī)模。建立需求側(cè)響應(yīng)資源參與市場技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,完善市場準(zhǔn)入規(guī)則、交易品種、價(jià)格機(jī)制、偏差考核機(jī)制,進(jìn)一步拓寬需求側(cè)響應(yīng)資源參與電力市場的交易品種范圍。

  四是引導(dǎo)抽水蓄能、儲(chǔ)能參與電力市場交易。通過現(xiàn)貨市場的價(jià)格信號引導(dǎo)儲(chǔ)能“低充高放”,完善輔助服務(wù)市場機(jī)制設(shè)計(jì),結(jié)合儲(chǔ)能特性開展備用、快速爬坡等輔助服務(wù)交易品種,建立健全容量成本回收機(jī)制,科學(xué)認(rèn)定儲(chǔ)能有效容量。

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