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报价与结算
各省调峰辅助服务市场深度调峰交易大多采用阶梯式、分机组的报价方式,按照机组负荷率分为若干档位,每档为一个报价区间,并进行限价。例如,福建按照5%额定容量分档,共有5个档位;山东按照10%额定容量分档,共有7个档位;新疆、甘肃以40%额定容量为界,分为两档。
限价是火电企业最为关注的市场规则之一。以火电机组40%-45%负荷率为例,各省限价如表2所示,该负荷率下山东市场的限价最低,而福建市场限价最高。需要特别说明的是,山西未对报价进行上限控制,因为山西深度调峰交易采用双向报价、集中竞争、滚动出清、统一价格结算的方式组织,当可再生能源发电机组边际价格小于火电边际价格时,认为交易未达成,不调用深度调峰。
深度调峰交易一般按照深度调峰电量及市场出清价格进行结算。深度调峰电量是指火电机组调减出力至有偿调峰基准值以下时形成的未发电量。各省的市场出清价格不近相同,新疆、甘肃、山东的市场出清价格是单位统计周期内同一档内实际调用到的最后一台调峰机组的报价;山西的市场出清价格为火电边际价格(即实际调用到的最后一台深度调峰机组的报价)与可再生能源发电机组边际价格(即实际增发到的最后一台可再生能源发电机组的报价)的平均值;福建则按照机组调减出力相对应档位的报价结算。
费用分摊
各省调峰市场中的深度调峰补偿费用一般由各市场主体按一定规则进行分摊,其差异主要体现在计算分摊比例是用发电量还是上网电费,是用全部发电量还是有偿调峰基准值以上部分的发电量。
新疆深度调峰补偿费用由区内负荷率大于等于有偿调峰基准值的公用火电厂、风电场、光伏电站按照调用时段共同分摊,其中火电厂按照高于有偿调峰基准值的电量部分参与分摊,并根据实际负荷率不同进行“阶梯式”修正,负荷率越高分摊比重越大;风电场、光伏电站根据上一年度利用小时数与保障性收购小时数之差进行“阶梯式”修正,上年度利用小时数低于保障性收购利用小时数时,分摊比重相应减小。
甘肃与新疆的分摊规则大致相同,只是甘肃市场有水电参与分摊,并对水电发电量按照供热期与非供热期进行修正。
山东深度调峰补偿费用由火电厂、风电场、光伏电站、核电厂、送入山东的跨省区联络线等按照深度调峰时段的发电量(联络线受电量)比例进行分摊,其中火电厂按照全电量参与分摊。
福建深度调峰补偿费用由深度调峰时段火电机组、风电场、光伏电站、水电机组及核电机组按照上网电费比例进行分摊。水电机组考虑其流量要求,参与分摊的电量为其装机容量10%及以上出力所发电量,有通航要求的水电站上网电量按80%比例扣除。
需要特别注意的时,山西调峰辅助服务市场是双边交易市场,没有分摊机制。提供深度调峰辅助服务的火电机组按照单位统计周期内的市场出清价格获得收益,购买深度调峰辅助服务的可再生能源发电机组按照单位统计周期内的市场出清价格支付费用。
惩罚机制
新疆、甘肃市场对因自身原因导致日内调峰能力与日前上报竞价情况不符的火电厂进行相应的考核,罚金为减少的有偿调峰电量与出清电价乘积的2倍,罚金优先补充深度调峰费用。
福建对已出清且在实际运行中无法提供相应深度调峰服务的机组,如果调峰中标电量与调峰实际发电量偏差比例超过2%,根据其中标电量、当时市场出清价格及折算系数收取相应违约金。
山西对未达到调峰标准的火电企业按照华北区域“两个细则”进行考核。
03应急启停调峰交易
应急启停调峰是指电力调控中心根据日内电网安全运行需要,通过机组启停为电网提供的调峰服务。各省应急启停调峰交易的卖方主要是火电机组,福建市场还包括水电机组。
启停时间要求
新疆、甘肃要求火电机组应急启停不超过72小时。山东要求运行机组被调用参与停机调峰时,24 小时内开机的给予调峰补偿,未严格执行调度指令产生的早停、多停时长不予计算。福建规定在00:00-24:00内,燃煤电厂启停调峰1次及以上,水电厂启停(含空转)调峰3次及以上,即认为机组完成了启停调峰。
报价与结算
运行日前一天,火电企业按照机组额定容量级别对应的应急启停调峰报价区间浮动报价,由电力调控中心日内根据电网需要调用。新疆、甘肃是按照各机组单位容量报价由低价到高价依次调用;福建、山西是按照机组总报价由低价到高价依次调用,福建市场中还明确若报价相同则优先调用额定容量大的机组。各省主力火电机组应急启停报价限制如表3所示,新疆、甘肃、山西的限价较为接近甚至完全相同,但福建市场限价要明显低于其他三个省份,特别是百万机组的限价仅为其他省份限价的一半左右。
新疆、甘肃、山西的应急启停交易根据各容量级别机组市场出清价格按台次结算,市场出清价格是指当日实际调用到的最后一台应急启停的同容量级别机组的报价。而福建应急启停调峰交易按照机组日前报价,按台次结算。
需要特别说明的是,山东市场中的应急启停交易与其他省份不同,其规定火电机组在深度调峰最小维持出力档以下可单独进行停机调峰报价,上限按270元/兆瓦时执行,调峰电量计算时长按其实际停机时长计算,停机期间各时段调峰价格均执行调用停机初始时段相应档位出清价。
费用分摊
除山西未对启停调峰交易分摊规则作明确说明外,各省规则中应急启停调峰交易的买方与深度调峰交易的买方皆相同,分摊规则与深度调峰交易补偿费用分摊规则类似。新疆、甘肃的应急启停调峰服务费由各买方按照月度深度调峰有偿服务补偿费用承担比例进行支付;福建的应急启停调峰服务费由当日市场内所有运行机组按照各自的上网电费比例进行分摊;山东的应急启停调峰服务费与深度调峰服务费一并计算、分摊。
04市场运行关键问题
各省市场规则对市场成员、各类型调峰交易、市场组织与竞价、交易结果执行、计量与结算、信息发布、市场监管与干预等进行了详细规定,但其中还有一些与电网运行紧密联系的细节之处不够明确。
深度调峰交易启动条件
调峰市场运行系统与日内滚动计划系统本质上是一致的,都是基于超短期负荷预测和超短期新能源预测等边界条件,考虑安全约束,滚动修正火电机组的发电计划,只不过对于火电机组有偿调峰基准值以下部分的出力,必须考虑价格按照规则才能调用。市场启动条件是日内调度运行环节比较关键的问题。各省规则中,只有福建对调峰市场的启动条件做了明确说明:省调在日前或者日内进行负荷预测和计算负备用,当预计交易时段内负备用小于最小裕度值,需要将1台及以上机组降至有偿调峰基准值以下时,启动深度调峰交易。其余省份规则中对市场启动条件均未作明确说明,大致称由调度机构根据电网运行需要调用机组进行深度调峰。福建规则中也没有对负备用计算方法及最小裕度值作明确说明。
调频与调峰的配合
超短期预测虽然准确度较高,但不可避免的也会有误差,调峰市场一般以滚动计划的模式开展,如果没有机组调频,无法满足电力系统频率和联络线功率控制要求,影响电力系统安全稳定运行。
山东和山西的辅助服务市场均包括调频辅助服务。山东规则中,电厂日前申报参与AGC调节的补偿价格,由电力调度机构根据运行情况确定电网AGC辅助服务需求容量,根据日前报价由低到高依次调用,按照日前市场出清价格结算,参与 AGC 辅助服务的机组不再参与有偿调峰交易竞价。山西调频市场每周组织一次,市场运营机构提前发布调频辅助服务市场需求,具备条件的各发电企业报价,市场运营机构依据报价、历史调频性能等数据调用,形成统一的市场出清边际价格,调频机组容量需求按照系统开机总容量的一定比例来确定,市场初期比例暂定为25%左右,电力调度机构可视系统运行需要与新能源出力预测等情况调整。
福建省调每日调用一定台数机组用于AGC调频,被调用机组不参与深度调峰市场,并可获得月调节性能及以下水电站、风电场和光伏电站的出力预测偏差考核费用,还可获得AGC投运基本补偿费用。福建规则中称,待调峰市场相对成熟后,建立电厂出力偏差市场化处理机制。
电网阻塞处理
在发生电网阻塞等特殊情况时,作为市场运营机构的电网调度部门可增加部分机组出力,或者临时调用部分机组深度调峰甚至启停调峰,以此来控制电网输电断面潮流不越限,保障电力系统安全稳定运行。
新疆市场规则中明确:因电网网络阻塞原因,按照调度指令要求,负荷率高于有偿调峰基准的火电厂不支付深度调峰费用。福建市场规定:由于电网安全约束对出力有特殊要求的机组,不参与深度调峰补偿费用的分摊。甘肃市场规定:电网安全约束条件限制时,相应电厂不参与调峰辅助服务市场补偿及分摊。山东市场规定:因电网约束造成机组深度调峰时,其报价不参与电价出清,因电网约束导致停机的机组不参与补偿和分摊。山西调峰辅助服务市场是双向报价、集中竞争,其规定由于电网传输阻塞等原因造成的弃风、弃光电量不纳入调峰范围。
05
结 语
我国的辅助服务市场设计以省为主体,各省在规则设计时,都是充分考虑了本省的电源结构特点和用电负荷特性,结合电网实际情况,并综合考虑了未来的现货电力市场发展需要。各省调峰辅助服务市场运营规则对市场成员及其职责、深度调峰交易细则、启停调峰交易细则等进行了细致的说明。各省辅助服务市场虽已陆续进入正式运行,但整体来看,市场机制仍然不够健全和完善,随着电力市场改革步伐的不断推进,将会不断扩大市场主体范围、完善交易品种,使市场更加公平、灵活。
本文刊载于《中国电力企业管理》2019年08期,作者李有亮、谢小艳、陈天宇、王波、王海港供职于国网安徽省电力有限公司
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