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电力辅助服务新政:鼓励竞争 鼓励自动发电控制和调峰服务按效果补偿

2017-12-01 10:59:05    来源:中国电力网   评论:0
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      2017年11月,国家能源局发布了《完善电力辅助服务补偿(市场)机制工作方案》(以下简称《工作方案》),对全国电力市场中的辅助服务,制定了详细的阶段性的发展目标和主要任务。这是继《并网发电厂辅助服务管理暂行办法(电监市场[2006]43号)》之后,又一个重要的推动全国性的电力辅助服务工作的纲领性文件。

      辅助服务是维持电力系统安全稳定运行的必要功能,在可再生能源大发展时期,其重要性越来越凸显。电储能技术,作为优质的电力和电量的“搬运工”,特别是在其逐步成熟和规模化应用的过程中,可在一定程度上解决电能不能大规模存储的问题。调频调峰等辅助服务能更充分的利用储能的灵活性特点,是储能实现应用价值的理想领域。

      辅助服务市场是储能发展的重要载体,储能参与辅助服务市场也能够有效提升电力系统的运行效率。国内外已经有大量商业化储能项目应用于辅助服务领域,美国PJM市场储能调频系统安装量超过了200MW,英国已有600MW储能调频项目签订了合同,国内自2013年北京睿能公司在京能石景山热电厂实施了国内第一个储能火电联合调频商业化示范项目后,山西也陆续实施了多个同类储能调频项目。

      下面结合此次发布的《工作方案》,解读如下:

      一、实现电力辅助服务补偿力度科学化

      《工作方案》提出:部分地区对于自动发电控制、调峰、备用等服务补偿力度较小不能覆盖电力辅助服务提供成本和适当收益的,要完善区域并网发电厂辅助服务管理实施细则相关内容,加大补偿力度。

      根据能源局发布的《国家能源局综合司关于2017年二季度电力辅助服务有关情况的通报》,2017年第二季度,我国辅助服务总补偿费用为28.19亿元,占上网电费总额的0.76%。辅助服务补偿在我国电费总额中仅占较少份额,并且一些区域和省份该数值明显偏低。2015年美国PJM电力市场(可再生能源占总装机占比5%)辅助服务费用占电量费比例为2.5%,英国(可再生能源占比27%)该数值高达8%。辅助服务的补偿额度是其在特定电力系统中的价值体现,通常间歇性能源占比越多,灵活性电源需求越多的电力系统,系统支付的辅助服务成本应越高。在有技术需求的省份,应加大辅助服务的补偿力度,促进储能等优质辅助服务资源进入电力系统,形成良好的商业化应用环境。

      二、鼓励自动发电控制和调峰服务按效果补偿

      《工作方案》提出:鼓励借鉴部分地区自动发电控制按效果付费的经验,采用自动发电控制机组的响应时间、调节精度、调节速率等效果指标乘以行程作为计量公式进行补偿,采用机组调峰率对系统运行的贡献程度(机组出力曲线相对系统负荷形状)进行补偿。

      目前,华北地区各省均采用按照调频行程和性能支付调频补偿,其激励发电企业主动改善机组调节性能的效果明显,例如,在京津唐电网开始启动“两个细则”后的1年中,发电机组的调频平均性能提高了 80%以上,极大地保障了电网的安全稳定运行。美国联邦监管委员会FERC在2011年发布755法案,要求各区域电力市场按照调频效果支付补偿费用。按照效果付费进行补偿,有利于优质的调频资源,尤其是电储能设施积极参与辅助服务市场,用较少的容量完成更多的调节任务。

      例如在美国纽约州的电力系统中,2011年9MW的飞轮储能调频系统完成的调频任务量占总体调频任务量的23.8%,即3.3%的优质调频电源完成了23.8%的总调频任务。而PJM市场自2012年正式开始运行基于效果付费的新调频市场后,在系统频率控制指标和总体调频补偿费用保持稳定的基础上,实现了系统整体调频容量降低30%的目标,并且调频电源性能获得提升。同时,储能的参与,还可将大量常规机组容量从繁重的调频功能中解放出来,一方面提升机组的运行效率和长期的使用寿命,另外,也将促进其他辅助服务市场和能量市场的竞争。

      三、按需扩大电力辅助服务提供主体

      《工作方案》提出:鼓励储能设备、需求侧资源参与提供电力辅助服务,允许第三方参与提供电力辅助服务。

      该规则是在43号文的“本办法适用于省级及以上电力调度交易机构及其直接调度的并网火力、水力发电厂”基础上的重要改进。国内一些地区电源结构单一,例如华北和西北区域一些省份主要以燃煤、燃气机组和风电光伏电源构成,在辅助服务领域,燃煤机组能力已充分挖掘,燃气机组以联合循环居多,加之燃气供应问题,辅助服务提供能力有限,风电光伏为辅助服务需求方,在需求增加、供给有限的情况下,急需引入更多的辅助服务提供资源。《工作方案》明确了储能设备和需求侧资源作为电力辅助服务的主体,有资格参与辅助服务市场。欧美的经验证明储能和需求侧资源能够成为优质的辅助服务提供者,并且其能力和规模潜力巨大,能够有效解决辅助服务提供资源不足的问题。但从实施过程看,国内还需要解决区域落地细则、地方主管部门认定、价格机制以及电网公司管理流程和方式的一系列问题。

      四、鼓励采用竞争方式确定电力辅助服务承担机组,开展电力辅助服务市场建设

      《工作方案》提出:电网企业根据系统运行需要,确定自动发电控制、备用、黑启动等服务总需求量,发电企业通过竞价的方式提供辅助服务。

      通过竞争方式确定参与方,性能好、成本优的辅助服务资源在市场中将获得更多的参与机会。以调频为例,储能是优质的调频资源,在缺乏调频资源的电网中,储能参与可以有效补充电网整体调频能力,在调频资源相对充足的电网中,储能参与能够提高电网调频控制的效果和效率。华北的京津唐电网和山西电网在调度工作中坚持按照性能调用调频机组,获得了良好的效果。

      《工作方案》提出:以完善电力辅助服务补偿(市场)机制为核心,全面推进电力辅助服务补偿(市场)工作,分三个阶段实施。其中,第三阶段(2019年~2020年):配合现货交易试点,开展电力辅助服务市场建设。

      山西省在2017年8月出台了《山西省电力辅助服务市场化建设试点方案》,广东省在2017年7月进行了《广东调频辅助服务市场交易规则(试行)》征求意见,两个省均以市场化的方式进行调频市场的建设,其共同的特点包括:一、市场决定价格;二、性能影响提供调频资格,性能好的电源更可能被选中;三、性能影响补偿收入,性能好的电源获得更多的补偿。

      43号文为国内辅助服务的发展奠定了很好的基础,但在辅助服务不断发展的过程中,也暴露出了一些难以有效解决的问题,包括各辅助服务品种的定价标准、辅助服务提供主体的资格等。一些辅助服务品种,包括调峰(现货市场前)、调频、备用等应该以市场的方式进行服务提供主体的选择、定价和补偿。一是,能够以市场的方式发现价格,切实反映某类品种的供需状况;二是,能够促进辅助服务提供主体的积极性和主动性,提高提供品质;三是,能够促使更多辅助服务资源的进入,确保辅助服务中长期供给的充裕度。

      调峰市场应配合现货市场的发展状况,适时的调整规则,为逐步过渡到现货市场做出充分准备。调频市场相对独立,在有一次和二次调频需求的地区,可尽快择机开展。

      国家能源局2016年6月发布《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》,鼓励发电企业、售电企业、电力用户、电储能企业等投资建设电储能设施,参与“三北”地区电力辅助服务;国家能源局在 2017年10月发布了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,对储能产业的发展制定了整体的目标及发展步骤。这次公布的《工作方案》,将结合辅助服务提供主体的实际性能为参与者提供合理的补偿,显然将有利于储能实现其自身价值。几个重要纲领性文件的相继发布为储能在国内开启快速发展奠定良好政策和市场基础。