今年以來,電力輔助服務(wù)新政成為國內(nèi)電力市場改革的熱點(diǎn)。山東、新疆等多省份陸續(xù)發(fā)布實(shí)施電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則。各省的新政中多次出現(xiàn)儲能,凸顯其在電力輔助服務(wù)中的重要地位。本文將從電力輔助服務(wù)概念、現(xiàn)狀以及與儲能的關(guān)系說起。
電力輔助服務(wù)市場知多少
電力輔助服務(wù)(ancillary service)是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,保證電能質(zhì)量,除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外,由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)和電力用戶提供的服務(wù),電力輔助服務(wù)的需求由電力系統(tǒng)瞬時(shí)平衡的特性所決定。在不同的電力市場,由于電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布和負(fù)荷特性的不同,需要的電力輔助服務(wù)種類和數(shù)量也不同。包括:一次調(diào)頻、自動發(fā)電控制(AGC)、調(diào)峰、無功調(diào)節(jié)、備用、黑啟動服務(wù)等。
以往輔助服務(wù)主要由發(fā)電機(jī)組提供,隨著可再生能源并網(wǎng)規(guī)模的不斷增長,輔助服務(wù)需求也在大幅度增加,新型儲能系統(tǒng)和需求側(cè)資源等已開始提供輔助服務(wù)。
從提供服務(wù)的性質(zhì)來說,可以分為有功、無功、黑啟動三類,從是否為義務(wù)輔助服務(wù)來說,可以分為無償輔助服務(wù)和有償輔助服務(wù)。
值得注意的是,在國外成熟的輔助服務(wù)市場中并無調(diào)峰服務(wù)這一項(xiàng),調(diào)峰問題是通過現(xiàn)貨市場的分時(shí)電價(jià)引導(dǎo)市場成員在高峰和低谷時(shí)段調(diào)整出力來解決的。不過在我國現(xiàn)階段,調(diào)峰的需求仍然較大。
電力輔助服務(wù)市場容量有多大?
目前我國輔助服務(wù)實(shí)行的機(jī)制是電監(jiān)會2006年底頒布的《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》、《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》。并在我國六個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)分別結(jié)合本區(qū)域內(nèi)電源、負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等實(shí)際情況,制定了相應(yīng)的“兩個(gè)細(xì)則”。
2014年,國家能源局印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)跨省跨區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制建設(shè)工作的通知》(國能綜監(jiān)管〔2014〕456號),將跨省跨區(qū)交易電量納入電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制范疇。
目前,電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制除西藏尚未建立外,在全國范圍內(nèi)基本建成,運(yùn)行效果普遍較好,為進(jìn)一步推進(jìn)電力市場建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
11月10日,國家能源局綜合司通報(bào)了2017年二季度電力輔助服務(wù)有關(guān)情況。
2017年二季度,共收到各派出能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)報(bào)送的全國除西藏、蒙西地區(qū)外30個(gè)省(區(qū)、市、地區(qū))電力輔助服務(wù)情況數(shù)據(jù),涉及電力輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)陌l(fā)電企業(yè)數(shù)量共2725家,發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量共14億千瓦,補(bǔ)償費(fèi)用共28.19億元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.76%。
從電力輔助服務(wù)補(bǔ)償總費(fèi)用來看,二季度電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用最高的三個(gè)區(qū)域依次為西北、華東和華北區(qū)域,西北區(qū)域電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用在上網(wǎng)電費(fèi)總額的占比最高,為4.91%,華中區(qū)域占比最低,為0.2%。
從分項(xiàng)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用來看,調(diào)峰、AGC和備用補(bǔ)償費(fèi)用占電力輔助服務(wù)補(bǔ)償總費(fèi)用的絕大部分比例,但各區(qū)域的補(bǔ)償費(fèi)用結(jié)構(gòu)也有自身明顯特征。
其中,調(diào)峰補(bǔ)償力度以西北、東北最高,AGC補(bǔ)償力度以西北、華北最高,備用補(bǔ)償力度以西北、南方最高??傮w來看,西北區(qū)域的輔助服務(wù)補(bǔ)償力度最大。
從電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用來源來看,主要來自分?jǐn)傎M(fèi)用,合計(jì)24億元,跨省區(qū)輔助服務(wù)補(bǔ)償分?jǐn)偘l(fā)生費(fèi)用合計(jì)0.2億元,新機(jī)差額資金合計(jì)1.2億元,考核等其他費(fèi)用合計(jì)2.7億元,無分?jǐn)倻p免費(fèi)用。
儲能在電力輔助服務(wù)中的作用
儲能參與輔助服務(wù)市場,是一種多贏的局面。增加電網(wǎng)調(diào)頻能力,維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),減少了火電機(jī)組的損耗,有效緩解了新能源的并網(wǎng)消納。
儲能主要在電源側(cè)或負(fù)荷側(cè)為電網(wǎng)提供調(diào)頻調(diào)峰輔助服務(wù)。
火電機(jī)組調(diào)峰調(diào)頻一般規(guī)模較大,調(diào)頻響應(yīng)速度較慢,在調(diào)峰過程中頻繁啟停會造成能源的浪費(fèi),對機(jī)組設(shè)備本身的損害也較大,安全性也難以保證。另外,火電機(jī)組既要承擔(dān)主要發(fā)電、供暖的任務(wù),又要用來調(diào)峰,任務(wù)的多重性也致使火電機(jī)組很難充分發(fā)揮調(diào)峰功能。
相比來看,儲能在調(diào)峰調(diào)頻上具有獨(dú)特的優(yōu)越性,無論在響應(yīng)速度還是在調(diào)節(jié)精度上均遠(yuǎn)超過火電機(jī)組的調(diào)節(jié)裝置,表現(xiàn)出極佳的調(diào)頻性能。儲能機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)快速、精確的功率輸入、輸出,并且運(yùn)行壽命長,用于調(diào)頻的儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)壽命已經(jīng)可以達(dá)到10年以上,其可靠性和靈活性也具有技術(shù)優(yōu)勢。儲能調(diào)頻技術(shù)10兆瓦的儲能系統(tǒng)可以在1秒鐘內(nèi)精確調(diào)節(jié)最多達(dá)20兆瓦的調(diào)頻任務(wù),而傳統(tǒng)火電機(jī)組則需幾分鐘。二者相比,精度和響應(yīng)時(shí)間相差50~100倍。據(jù)測算,儲能調(diào)頻效果是水電機(jī)組的1.7倍,燃?xì)鈾C(jī)組的2.5倍,燃煤機(jī)組的20倍以上。另外,儲能在提供輔助服務(wù)基礎(chǔ)上,消納了可再生能源,緩解棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。但是儲能過高的成本問題仍然是目前最大的阻礙。
電力輔助服務(wù)對儲能發(fā)展的意義
近年來,能源行業(yè)對于儲能的認(rèn)知度不斷提升。從電力市場改革、到“十三五”規(guī)劃綱要、再到《關(guān)于推動電儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)工作的通知(征求意見稿)》等,多個(gè)政策提及儲能,也代表了國家宏觀層面對于儲能行業(yè)的認(rèn)可和支持。今年以來,各省陸續(xù)發(fā)布電力輔助服務(wù)新政,為儲能參與電力輔助服務(wù)市場帶來了機(jī)遇。
儲能可以為電力輔助服務(wù)市場注入新活力。儲能參與輔助服務(wù)可有效緩解供熱機(jī)組與新能源消納的矛盾。業(yè)內(nèi)也逐步認(rèn)識到,只有推動針對性的政策出臺,給予儲能合法身份,才能打通儲能系統(tǒng)在發(fā)電、輸配、需求側(cè)的應(yīng)用,還可以進(jìn)一步集合用戶做虛擬電廠等。
電力輔助服務(wù)市場的放開,既有利于儲能產(chǎn)業(yè)找到新的收益點(diǎn),緩解儲能電站的運(yùn)營難度,還能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)新技術(shù)的研發(fā)。這對當(dāng)前儲能產(chǎn)業(yè)來說,如果能夠深入?yún)⑴c到電力輔助服務(wù)市場,找到新的收益點(diǎn),不但能夠緩解儲能電站的運(yùn)營難度,還能促進(jìn)新技術(shù)的研發(fā)。根據(jù)儲能聯(lián)盟測算,調(diào)峰輔助服務(wù)對儲能開放,可將應(yīng)用于風(fēng)電場的儲能系統(tǒng)投資回收期減少近40%。
2017電力輔助服務(wù)新政
江蘇
2017年1月3日,江蘇能監(jiān)辦修改了《江蘇電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)發(fā)電機(jī)組輔助服務(wù)管理實(shí)施辦法》
對并網(wǎng)發(fā)電廠提供的基本輔助服務(wù)不予補(bǔ)償,當(dāng)并網(wǎng)發(fā)電廠因自身原因不能提供基本輔助服務(wù)時(shí)需接受考核。對并網(wǎng)發(fā)電廠提供的有償輔助服務(wù)進(jìn)行補(bǔ)償,當(dāng)并網(wǎng)發(fā)電廠因自身原因有償輔助服務(wù)不能被調(diào)用或者達(dá)不到預(yù)定調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需接受考核。
山東
2017年5月31日,山東能監(jiān)辦《山東電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試行)》
山東電力輔助服務(wù)市場將山東省級電力調(diào)度機(jī)構(gòu)直接調(diào)度的并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組和送入山東電網(wǎng)的跨省區(qū)聯(lián)絡(luò)線納入輔助服務(wù)市場范圍,交易品種主要包括有償調(diào)峰和自動發(fā)電控制(AGC)。有償調(diào)峰交易采用“階梯式”報(bào)價(jià)方式,分七檔報(bào)價(jià),交易方式為日前組織、按15分鐘出清;AGC輔助服務(wù)交易為日前組織、按日出清。補(bǔ)償費(fèi)用按日統(tǒng)計(jì)發(fā)布,按月結(jié)算。
福建
2017年7月26日,福建能監(jiān)辦《福建省電力輔助服務(wù)(調(diào)峰)交易規(guī)則(試行)》
凡在福建電力交易中心注冊的市場成員均應(yīng)按要求參加福建電力輔助服務(wù)市場交易,包括并網(wǎng)發(fā)電企業(yè)(火電、水電、風(fēng)電、光伏、核電等)、擁有自備電廠的企業(yè)、售電企業(yè)、參與市場交易的用戶、儲能等輔助服務(wù)提供商。
各電力市場成員,要重視福建電力輔助服務(wù)市場試點(diǎn)和交易平臺試運(yùn)行工作,自覺遵守有關(guān)法律、規(guī)章和市場規(guī)則。9月至12月為試運(yùn)行期間,有關(guān)電力輔助服務(wù)市場交易結(jié)果按一定比例結(jié)算,2018年起依據(jù)交易規(guī)則按實(shí)際交易結(jié)果全額結(jié)算。
新疆
2017年9月25日,新疆能監(jiān)辦《新疆電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試行)》
鼓勵(lì)發(fā)電企業(yè)、售電企業(yè)、電力用戶、獨(dú)立輔助服務(wù)提供商等投資建設(shè)電儲能設(shè)施,要求充電功率在 1 萬千瓦及以上、持續(xù)充電時(shí)間 4 小時(shí)以上;在火電廠計(jì)量關(guān)口出口內(nèi)建設(shè)的電儲能設(shè)施,與機(jī)組聯(lián)合參與調(diào)峰,按照深度調(diào)峰管理、費(fèi)用計(jì)算和補(bǔ)償;由電儲能設(shè)施投資運(yùn)營方與風(fēng)電場、光伏電站自主協(xié)商確定補(bǔ)償費(fèi)用,釋放電量等同與發(fā)電廠發(fā)電量,按照發(fā)電廠相關(guān)合同電價(jià)結(jié)算。
有償調(diào)峰服務(wù)在新疆電力輔助服務(wù)市場中交易,暫包含實(shí)時(shí)深度調(diào)峰交易、調(diào)停備用交易、可中斷負(fù)荷交易、電儲能交易??缡≌{(diào)峰服務(wù)暫不開展,維持現(xiàn)有省間交易機(jī)制,待市場條件成熟后逐步實(shí)施。針對深度調(diào)峰交易提出,將采用“階梯式”報(bào)價(jià)方式和價(jià)格機(jī)制,發(fā)電企業(yè)在不同時(shí)期分兩檔浮動報(bào)價(jià)。
山西
2017年11月7日,山西能監(jiān)辦《關(guān)于鼓勵(lì)電儲能參與山西省調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)有關(guān)事項(xiàng)的通知》
明確規(guī)定儲能運(yùn)營企業(yè)可參與調(diào)峰和調(diào)頻輔助服務(wù),并且電儲能設(shè)施可作為參與輔助服務(wù)提供及費(fèi)用結(jié)算的主體,電儲能設(shè)施獨(dú)立并網(wǎng),根據(jù)調(diào)度指令獨(dú)立完成輔助服務(wù)任務(wù),并單獨(dú)計(jì)量的運(yùn)行方式 。獨(dú)立參與調(diào)峰的單個(gè)電儲能設(shè)施額定容量應(yīng)達(dá)到10MW及以上,額定功率持續(xù)充電時(shí)間應(yīng)在4小時(shí)及以上。獨(dú)立參與調(diào)頻的電儲能設(shè)施額定功率應(yīng)達(dá)到15MW及以上,持續(xù)充放電時(shí)間達(dá)到15分鐘以上。
具體要求如下:
(一)參與主體。發(fā)電企業(yè)、電力用戶、售電企業(yè)、儲能運(yùn)營企業(yè)等均可參與輔助服務(wù),電網(wǎng)企業(yè)直接或間接參與投資建設(shè)的電儲能設(shè)施暫不得參與。
(二)參與品種。包括調(diào)峰和調(diào)頻,調(diào)峰是指電儲能設(shè)施以低谷用電和平峰高峰放電或者調(diào)整充放電縮小電量偏差考核的方式,利用峰谷電價(jià)差、市場交易價(jià)差、偏差費(fèi)用考核政策或參與調(diào)峰市場獲得收益,同時(shí)達(dá)到縮小電網(wǎng)峰谷差或平抑發(fā)電及用戶自身發(fā)用電負(fù)荷差的日的。調(diào)頻是指在滿足電儲能測試和安全規(guī)定的前提下,通過跟蹤頻率信號指令和快速精確調(diào)整頻率的方式,按照市場規(guī)則 申報(bào),依據(jù)市場成交價(jià)格獲得補(bǔ)償收入,達(dá)到平滑電網(wǎng)頻率,提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和安全穩(wěn)定水平的目的。
(三)參與方式。包括聯(lián)合式和獨(dú)立式,聯(lián)合式是以發(fā)電企業(yè)或電力用戶為輔助服務(wù)提供及費(fèi)用結(jié)算主體,電儲能設(shè)施通過與發(fā)電機(jī)組或用戶的電力設(shè)備協(xié)同跟蹤調(diào)度指令并聯(lián)合計(jì)量的運(yùn)行方式;獨(dú)立式是以電儲能設(shè)施為參與輔助服務(wù)提供及費(fèi)用結(jié)算的主體,電儲能設(shè)施獨(dú)立并網(wǎng),根據(jù)調(diào)度指令獨(dú)立完成輔助服務(wù)任務(wù),并單獨(dú)計(jì)量的運(yùn)行方式 。
(四)容量要求。獨(dú)立參與調(diào)峰的單個(gè)電儲能設(shè)施額定容量應(yīng)達(dá)到lOMW及以上(聯(lián)合調(diào)峰容量暫不受限制),額定功率持續(xù)充電時(shí)間應(yīng)在4小時(shí)及以上。獨(dú)立參與調(diào)頻的電儲能設(shè)施額定功率應(yīng)達(dá)到15MW及以上,持續(xù)充放電時(shí)間達(dá)到15分鐘以上;單個(gè)聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目容量應(yīng)達(dá)到機(jī)組額定容量3%或9MW 及以上,持續(xù)充放電時(shí)間達(dá)到15分鐘以上, (在容量配比富余的情況下可放寬至5分鐘以上,根據(jù)運(yùn)行情 況另行調(diào)整)。
(五)設(shè)施要求。電儲能設(shè)施應(yīng)當(dāng)符合并網(wǎng)技術(shù)和安全規(guī)定和能力測試要求(獨(dú)立電儲能設(shè)施相關(guān)規(guī)定另行制定),取得設(shè)計(jì)、施工 和安全措施的報(bào)告;應(yīng)具備遠(yuǎn)動系統(tǒng),能夠接收省調(diào)控中心發(fā)送的調(diào)節(jié)指令,能夠采集并實(shí)時(shí)上傳電儲能實(shí)時(shí)充放電信息等各類運(yùn)行 狀態(tài)信息至省調(diào)控中心。
同年9月4日,山西省人民政府辦公廳印發(fā)了《山西省電力輔助服務(wù)市場化建設(shè)試點(diǎn)方案》,方案稱引導(dǎo)新能源發(fā)電機(jī)組、電儲能設(shè)備運(yùn)營方、售電企業(yè)、電力用戶等市場主體參與輔助服務(wù)市場,激勵(lì)新興產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展;維護(hù)市場公平競爭、確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
山西省電力輔助服務(wù)市場化建設(shè)將分階段組織實(shí)施:第一階段(2017-2018年):開展調(diào)頻輔助服務(wù)市場建設(shè),建立有償調(diào)峰輔助服務(wù)市場,探索無功補(bǔ)償、黑啟動輔助服務(wù)的市場化運(yùn)作機(jī)制。第二階段(2019-2021年):在現(xiàn)貨市場啟動后,開展備用輔助服務(wù)市場建設(shè);制訂電能、調(diào)頻與備用輔助服務(wù)在現(xiàn)貨市場中聯(lián)合出清、一體優(yōu)化的實(shí)施方案;制訂以雙邊協(xié)商交易為主的無功補(bǔ)償與黑啟動輔助服務(wù)市場化實(shí)施方案。
國家能源局
2017年11月15日,國家能源局《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制工作方案》
方案中稱,結(jié)合各地實(shí)際,完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制。根據(jù)電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易、跨省跨區(qū)電能交易以及現(xiàn)貨市場試點(diǎn)等實(shí)際情況,分類推進(jìn)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制建設(shè),確保對目前情況和電力現(xiàn)貨市場具備較強(qiáng)適用性。
面對電力系統(tǒng)運(yùn)行管理新形勢,著力完善和深化電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制,制定了詳細(xì)的階段性發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù)。這是繼《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法(電監(jiān)市場[2006]43號)》之后,又一個(gè)重要的推動全國性的電力輔助服務(wù)工作的綱領(lǐng)性文件?!豆ぷ鞣桨浮诽岢霭葱钄U(kuò)大電力輔助服務(wù)提供主體,鼓勵(lì)儲能設(shè)備、需求側(cè)資源參與提供電力輔助服務(wù),允許第三方參與提供電力輔助服務(wù)。
分三個(gè)階段實(shí)施。第一階段(2017年~2018年):完善現(xiàn)有相關(guān)規(guī)則條款,落實(shí)現(xiàn)行相關(guān)文件有關(guān)要求,強(qiáng)化監(jiān)督檢查,確保公正公平。第二階段(2018年~2019年):探索建立電力中長期交易涉及的電力用戶參與電力輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制。第三階段(2019年~2020年):配合現(xiàn)貨交易試點(diǎn),開展電力輔助服務(wù)市場建設(shè)。