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(2)有溢价补贴的新能源直接参与电力市场
该模式下,新能源发电直接参与电力市场,在市场价格基础上获得一部分额外的补贴,且承担类似于常规电源的电力系统平衡义务。随着新能源发电规模的快速增加,新能源发电的波动性导致了电网运行压力持续增大,基于固定上网电价的新能源补贴额度也持续攀升,一些国家的新能源政策逐步转为对新能源提供溢价补贴方式,推动新能源参与市场交易。
以德国为例,为控制新能源发电补贴成本上升及由此带来的居民电价大幅上涨,缓解大规模新能源电力并网条件下的电网运行压力,自2012年引入有溢价补贴的新能源直接参与电力市场模式。该模式下,新能源直接参与市场,在电力市场价格的基础上,得到一部分额外补贴。采用市场溢价机制的新能源发电机组,必须参与类似于常规电源的调度平衡组1,在调度的日前市场关闭前,由调度平衡组基于天气预报对新能源的发电出力进行预测,将新能源发电纳入调度平衡组的电力电量平衡。对于由新能源发电波动等不平衡功率造成的辅助服务成本由调度平衡组支付。
以西班牙为例,按照该国1997年的《电力法》规定,风电场上网电价可以在固定电价和溢价两种方式中选择其一,每年有一次选择权。其中,固定电价方式中,风电电价水平固定,为电力平均参考销售电价的90%,电网企业须按此价格水平收购风电,超过平均上网价格部分由国家补贴。溢价方式中,风电企业需按照电力市场竞争规则与其他电力一样竞价上网,但政府额外为上网风电提供溢价补贴,风电电价水平为“溢价补贴+电力市场价格”。风电溢价为平均参考销售电价的50%。西班牙鼓励风电场参与电力市场竞争,2005年之后,由于全球能源价格上涨,西班牙的电力销售电价以及电力上网价格也持续上涨,90%以上的风电企业选择溢价方式。
有溢价补贴的新能源直接参与电力市场模式,是新能源发电从全额收购逐步转为完全竞价上网的一种过渡方式,适用于新能源发电已达较大规模,发电成本已经显著下降,但其在市场中仍相对弱势阶段。通过推动新能源在有补贴的条件下参与电力市场,促进新能源提高自身技术水平,增强竞争力,并承担调峰等义务,缓解电网运行压力。但由于新能源在补贴条件下可以以零甚至负报价参与市场竞争,将可能拉低批发市场边际电价,影响其他发电主体的盈利,需要建立完善的电力市场架构,保证各方利益,保障系统安全。
(3)无补贴的新能源直接参与电力市场
该模式下,新能源发电直接参与电力市场,且承担类似于常规电源的电力系统平衡义务,没有额外的补贴。该模式直接将新能源和常规电源一样看待,作为商品在市场中买卖,承担类似于常规电源的电力系统平衡义务,没有任何额外的补贴和优待。在目前新能源发电成本较高的情况下,完全没有补贴的新能源发电直接参与市场方式较少。
以美国为例,美国大部分州在可再生能源配额制的激励下,采用新能源完全自由参与市场模式。该模式的施行主要有以下情景:一是在美国有可再生能源配额制的框架约束,电力公司有义务购入一定比例的新能源发电。一般而言,电力公司与风电场开发商签订长期合约,电力公司以合约约定的价格支付风电开发商,保障风电项目收益。而电力公司再将这部分风电电量在市场上售卖,风电自由参与市场竞争。二是没有长期合约可签的风电场则直接参与电力市场,收益存在一定的不确定性。三是美国风资源条件好,部分地区风电成本与燃气及其他常规电源成本具有可比性,同时考虑未来燃料价格上涨等风险,电力公司有意愿购入新能源发电,并在电力市场中售卖。在美国德克萨斯州批发电力市场中,风电场与其它常规电厂一样,可通过双边合同协议、日前市场和实时市场参与市场交易,并承担相应的财务责任。同时,考虑风电自身特点,风电场不参与日前市场和补充辅助服务市场中的辅助服务竞卖。德克萨斯州电网运营商ERCOT统一负责由风电波动和预测误差等带来的系统平衡,通过开启可快速启动的燃气机组,调用非旋转备用和旋转备用辅助服务以及执行紧急电力消减计划来应对新能源带来的系统紧急事件。
无补贴的新能源直接参与电力市场模式,消除了新能源发电的“特殊性”,回归其作为能源商品的“普遍性”,有利于激励新能源发电根据市场供需情况调整自身出力,减轻系统运行压力,同时创造公平公正的市场环境,适用于新能源发电已经具有较强市场竞争力的发展阶段,代表未来新能源参与电力市场的发展方向。同样,由于新能源发电边际成本低,将可能拉低批发市场边际电价,影响其他发电主体的盈利,因此需要建立完善的电力市场架构,保证各方利益,保障系统安全。
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