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對適應大規模新能源發展的電力市場建設的思考

2023-05-30新聞來源:南方能源觀察

 隨著“四個革命、一個合作”能源安全新戰略的貫徹落實,我國能源轉型不斷推進,近年來形成了促進可再生能源發展和消納的政策體係和市場機製,以風電、光伏發電為代表的新能源發展成效顯著,新能源裝機規模迅速增加,利用水平穩步提升,技術裝備水平顯著進步。


  “雙碳”目標背景下,我國明確2030年風電和太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上,提出2030年新能源全麵參與市場交易,對新時代新能源發展提出了新任務、新要求。由於新能源發電具有波動性、隨機性和間歇性等特征,參與電力市場還麵臨著諸多問題和挑戰,迫切需要完善相關政策和市場機製。


電力市場建設推動電力價值多元化


  電源結構由煤電裝機占主導,向新能源裝機高占比轉變,是新型電力係統較傳統電力係統的深刻變化,可以預期新能源必將迎來持續較長時間的高速發展期,從局部地區開始,逐漸形成新能源電力和電量高占比的電力係統。


  在新型電力係統的構建過程中,新能源占比逐漸提高,伴隨著負荷的多元化,電力係統的運行成本將顯著增長,與此對應的,電力商品的價值也由以電能量價值為主,逐步向電能量價值、容量價值、調節能力價值以及綠色環境價值等多維價值的集合轉變。新型電力係統建設使電力資源呈現多重價值屬性,這要求市場科學反映電力資源的價值,實現各項成本的精細、合理、公平負擔。


  電量價值通過電能量市場體現,反映電能量的生產成本;容量價值通過容量市場體現,反映係統容量充裕度,引導各類電源協調發展;調節能力價值通過輔助服務市場體現,反映係統靈活調節能力,保障電網安全穩定運行;綠色環境價值通過綠電、綠證市場體現,反映電力的綠色環境屬性,推動能源電力低碳轉型。


電力市場如何適應新能源發展


  從全世界範圍來看,在新能源發展初期,主要通過固定上網電價機製、溢價補貼機製、可再生能源配額製、綠證等政策促進新能源產業發展,逐步提升新能源在電力市場中的競爭力。


  一是發揮政策激勵作用,保障新能源發展。隨著新能源占比逐步提高,需要政府在立法、規劃、市場機製等方麵綜合施策,建立一攬子配套政策。保障新能源企業健康可持續發展。歐美國家在推進新能源發展過程中,不僅規定了中長期戰略目標,還重視能源立法及體製機製設計,美國基於可再生能源配額製建立了配套綠證機製、差價合約、長期購電協議VPPA等多種機製,推動新能源參與電力市場;德國在可再生能源發展的不同階段,靈活製定了包括固定上網電價、溢價補貼和發電招標製度在內的財政激勵政策。為了鼓勵新能源的發展,我國出台了《可再生能源法》,通過電價補貼的方式鼓勵新能源發展。建立可再生能源電力消納保障機製和綠證、綠電市場,保障新能源消納和綠色價值的實現。可見,實現新能源對傳統能源的安全可靠替代是一項複雜工程和長期任務,離不開有為政府的積極引導和有力的政策保障。


  二是健全中長期合約調整機製,為新能源提供交易調整機會。新能源發電受天氣變化影響顯著,其波動性、隨機性、間歇性等特點決定了新能源在年度、月度交易中簽訂帶曲線的中長期合同難度較大。目前我國中長期交易機製持續創新,在連續開市、增加交易頻次、縮短交易周期方麵開展了大量的工作,在原來開展月度交易的基礎上,部分地區已經實現提前五天或更短的中長期交易。下一步將繼續推動完善新能源中長期合約電量調節機製和合同轉讓機製,優化曲線形成方式,適應新能源的特點,降低市場風險。


  三是發揮市場配置資源的作用,提升係統調節能力。電力中長期和現貨交易產生的分時價格信號、備用和調頻等輔助服務交易等所產生的價格信號可以為資源優化配置、規劃投資、電力金融市場提供有效的量化參考依據,引導調節資源投資、發電企業主動調峰、優化統籌全網調節資源,有效促進新能源電力消納。


  四是鼓勵新能源打捆聯營參與市場,提升新能源主動支撐能力。建立集中式新能源聯營參與市場的機製。對於新能源集中外送,建立新能源聯營機製,鼓勵新能源場站之間聯合運行,或者新能源與常規電源打捆運行,如通過水光互補、水風互補、風火打捆、風光打捆等,聯合參與市場,通過內部聚合平衡的方式,提高新能源出力預測精度和出力穩定性,自發調整新能源發電曲線,平抑波動性。


  五是發揮區域聯網和多能互補的作用,保障係統可靠性。我國風光等新能源資源與負荷中心逆向分布,發電能力與負荷需求不匹配,時空分布不均衡特點突出。這些特點決定了要促進新能源高速發展和高效利用,必須采用能源富集地區集中式開發與負荷集中地區分布式建設同步快速推進的格局,需要通過合理的市場機製設計,依托大電網互濟能力實現能源基地新能源大範圍優化配置,同時依托微電網靈活調節能力實現分布式新能源就地消納,源網荷儲相互配合,提升整個電網新能源消納能力。


我國推動新能源參與市場的探索實踐


  按照2022年1月28日國家發展改革委、國家能源局發布的《加快建設全國統一電力市場體係的指導意見》,到2030年,新能源全麵參與市場交易。在此過程中,新能源麵臨的核心問題是,如何兼顧快速發展、靈活消納和合理回報。


  2022年以來,隨著新能源進入市場比例越來越高,電力市場競爭日益激烈,各個地區在新能源參與市場機製上已經開展了很多探索實踐。


  深化開展中長期市場連續運營。通過開展連續運營,中長期交易結果更加貼近係統實際運行情況,充分反映市場實際供需。部分省區月內交易周期不斷縮短,通過中長期連續運營靈活響應市場主體需求,形成了分時段的交易機製和價格信號,引導市場主體發現電力的真實價格,最小交易周期由月、旬(周)縮短至日(多日),更好地適應了電力供需時段性頻繁變化和新能源發電特點。加快電力現貨市場建設,在製度建設、市場機製具備條件的情況下,有序推進新能源參與現貨市場。


  積極推進綠證、綠電市場建設。綠色電力購買需求顯著增長,2022年,北京電力交易中心累計組織綠電交易約152億千瓦時,廣州電力交易中心累計組織綠電交易約38.3億千瓦時。北京、廣州交易中心在廣泛調研的基礎上,結合國際經驗和我國實際,分別編製並印發了《北京電力交易中心綠色電力交易實施細則》《南方區域綠色電力交易規則(試行)》,有效支撐了綠色電力交易規範有序開展。


  輔助服務市場逐步完善。全國各電網區域已實現輔助服務市場全覆蓋,普遍建設運行了區域內調峰輔助服務市場,部分區域開展了區域備用輔助服務市場,華北、西北開展了調峰容量市場,南方區域開展了調頻輔助服務市場。絕大部分省份已開展了輔助服務市場,部分現貨省份還建立了現貨運行期間融合運行、非現貨運行期間常態化啟動的市場機製。部分省份在輔助服務提供方引入了用電側主體,如負荷聚合商、可中斷負荷、虛擬電廠、電化學儲能等。在輔助服務費用分攤方麵,《關於第三監管周期省級電網輸配電價及有關事項的通知》中明確了輔助服務費用作為係統運行費用在工商業用戶電價構成中單列,進一步理順了電價的形成機製和疏導機製。


  充分發揮全國大市場作用。依托大電網、大市場,創新開展了清潔能源省間中長期交易、省間綠電交易、替代交易、發電權交易、省間現貨交易等市場化交易,通過優化交易組織方式促進新能源大範圍消納,強化省間市場與省內市場、市場交易與電網運營協同,靈活響應省間電力供需形勢變化與可再生能源市場主體交易需求,不斷擴大省間可再生能源市場交易規模。


適應大規模新能源參與的市場機製建設建議


  (一)完善體現新能源綠色價值的政策體係


  新能源具有綠色價值,是新能源相對於常規化石能源最大的優勢,是新能源獨特的價值所在。因此,政策體係的設計應從完善綠證、綠電以及碳市場方麵著手。


  建立“強製配額製+綠證交易”製度。政府確定用戶用電量中新能源配額比例,建立相應考核機製,用戶通過購買新能源綠證完成配額責任;明確綠證是我國綠色電力消費的唯一憑證,統一以綠證數量為綠電消費量的衡量標準,理順綠證價格形成機製,統籌綠證和綠電交易體係,建立統籌綠證與消納量的監測核算體係。


  探索“電-證-碳”機製銜接。理順“電-證-碳”市場的關係,電力市場負責電力商品交易,綠證市場負責可再生能源的綠色電力屬性,碳市場負責約束化石能源的溫室氣體排放。確保綠色環境權益的唯一性,建立全國統一的綠證、碳減排量數據平台,打通綠色電力證書與碳市場之間的流通環節。


  (二)建立適應新能源特性的市場機製


  優化新能源市場交易和合約調整機製。增加新能源調整曲線的機會,縮短交易周期,提高交易頻率;在中長期交易合同中設立調整條款,約定調整方式、調整範圍和價格機製;允許不同電源品種之間自由轉讓市場合同,增加市場合同的流通性。


  建立政府授權的中長期差價合約機製。新能源通過與政府授權電網企業或保底購電企業場外簽訂差價合約的方式,產生的損益由全體工商業用戶分攤或分享,製定合理的新能源保障利用小時數,實現與市場交易規則的有效銜接,並合理疏導政府授權合約費用。


  完善新能源參與跨省跨區交易機製。加快全國統一電力市場建設,研究建立統一規範的規則體係和技術標準,提高新能源外送占比,不斷優化跨省區交易組織方式,統籌做好省間交易組織,強化省間市場與省內市場、中長期與現貨市場協同。


  (三)建立支撐新能源發展的機製和技術


  發揮市場配置資源的作用,激發調節潛力。通過完善輔助服務管理機製和輔助服務市場,合理補償調節成本,激勵市場主體主動提高調節能力;按照“誰提供、誰獲利,誰受益、誰承擔”原則,疏導輔助服務成本;針對高比例新能源電力係統運行特性,探索快速爬坡、轉動慣量等新品種;激勵新能源企業不斷提高涉網性能,優化參數設計,促進新能源企業在保證電力係統安全管控運行方麵發揮更大的作用。


  改進新能源功率預測機製,完善支撐手段。一是加強新能源企業功率預測技術和管理水平,鼓勵新能源企業之間進行數據共享,持續推動新能源功率預測精度提升工作。二是整合國家和區域新能源功率預測的資源,共享信息,建議建立國家或區域級新能源出力預測係統,采取新能源購買係統服務的方式,減少單個企業成本,提高功率預測準確率。