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图4:来自文章中2020/8/8广东电力现货市场出清价格
而煤机经过灵活性改造之后,为满足上下爬坡需求,则需要趴在固定的出力不动,随时准备爬坡,所以在一定程度上,既消耗了煤炭,又可能损失电量机会,即前文说的“做小伏低”。
在与电力软件公司老总,聊聊碳中和(3)风电光伏,怎么就被秘密的叫作“垃圾电”?一文,我们做过煤机和燃机爬坡的类比(下图5):
图5:来自该文章
4. 三大原因,山东更需要爬坡市场
原因一:缺乏其他调节电源
广东是气电大省,年用电量上,两省又一向是争夺雌雄的,我们就和广东做个比较。
同为沿海大省,两省的资源禀赋截然不同:
——广东的气电,到2025年底,预计装机超过6280万千万。
——广东的负荷中心在珠三角,燃机、用户附近的分布式天然气能跟上飙升的负荷。(见下表3)
享能汇工作室制表3:广东和山东电力数据比较(注:广东水力发电占比3%根据2023年1-5月发电量分类计算)
——山东没有水电做调节:虽然临海,但山东并没有直调水电机组做调节电源(除了泰山、沂蒙、文登三座抽水蓄能电站)。
原因二:分布式光伏发电预测难度高
还是和广东做个比较:
新能源在电网总容量的占比:山东达44.3%,是广东的2倍(见下表4)。
光伏并网占比:山东约为广东的2.5倍。
山东6月底公开的光伏并网容量还是4945.8万千瓦(见下图5),到7月底,又增至5048万千瓦。换算一下,而广东风光总和占电量容量的20%,而山东只是光伏装机,就占了30%。
分布式光伏并网容量:山东约为广东的3.36倍。(根据6月底数据作计算)
享能汇工作室制图5:山东VS广东光伏装机情况(截至2023年6月30日)
今年上半年,山东的光伏发电量增速也很惊人,同比增长超过30%(见下图6)。
图6:如题,数据来自山东2023年第二季度电力市场信息交易报告
可以想象,这其中,分布式光伏发电量的贡献有多大。
关于分布式光伏和爬坡市场的关系,澳大利亚市场运营机构AEMO今年5月发布的批发电力市场(WEM)辅助服务报告也有提及。
大致意思如下:
“屋顶光伏容易受云层遮蔽影响,对此,去年(2022年5月-2023年4月)对15分钟最大爬坡需求使用量是412MW,比上一年增加了113MW。由于云层遮蔽是很难精确预报的,所以只能通过调度控制室去实时调整。在旋转备用辅助服务规划层面,AEMO认为,如果爬坡需求超出预期使用量,下一年还得再往上调。”(文末附上原文,如翻译有误差,请留言指出)。
也就是说,一个多云的天气,一旦云层飘过,对集中式电站的影响较小,但对屋顶光伏来说,出力一下子就没了。
山东分布式装机如此之高,增长了爬坡备用的需求。
原因三:老兵火电发电量下降,新兵储能需要收入来源
与光伏发电量同比增速飙升,形成鲜明对比的,是统调火电发电量增速为负数。(见下图7)
图7:如题,数据来自山东2023年第二季度电力市场信息交易报告
很明显,从发电量上看,火电是给风光让位的。这就是所谓的电量王者让出王冠。
7月底,国家能源局第三季度新闻发布会数据显示,截止到上半年,山东新型储能累计装机规模排名全国第一,今年新增规模排名全国第二。
享能汇工作室制表5:国家能源局关于新型储能装机公开数据
随着可再生能源装机规模快速增长,电力系统对各类调节性资源需求迅速增长,新型储能项目加速落地,装机规模持续快速提升。
而山东独立储能进入现货市场后,收入来源由峰谷价差、容量补偿和租赁费用,站在项目收益率上看,继续扩大新的收入来源。而省内大容量第一批电化学储能电站,在建设设计时,就已经考虑了替代火电机组承担电网旋转备用,并预留AGC、AVC、一次调频等接口,择机电力市场辅助服务品种逐步增加作好准备。
根据“山东爬坡意见稿”,火电和储能都可以成为服务卖方,费用则遵循“谁受益,谁分摊”原则。(见下表6)
享能汇工作室制表6:“山东爬坡意见稿”关于市场成员的定义
然而,此前山东没有爬坡市场,并不代表山东的煤电不提供爬坡服务,只不过,那都是免费的、义务的。
5.与其说是辅助服务更新,不如说是山东现货市场升级
回顾今年3月,山东“两个细则”新版意见稿发布的时候,省内火电人士还嘀咕:“可惜啊,怎么还是没有爬坡品种呢?”
2021年底,“爬坡”已经正式编入文件:
国家能源局修订发布新的辅助服务管理办法,考虑到构建新型电力系统的发展需求,新增引入了多个辅助服务品种,“爬坡”即新增品种之一(见下图8)。
图8:来自《电力辅助服务管理办法》(国能发监管规〔2021〕61号)
该文件同时明确,以市场竞争方式确定辅助服务提供主体,形成交易价格,降低系统辅助服务成本,更好地发挥市场在资源配置中的决定性作用。
此后,正在连续现货运行的山东省加速了对“两个细则”的修改:
2022年7月,山东省内印发新版“两个细则”。
相隔8个月后,今年3月,山东又一次更新“两个细则”。
“改动很实际,”省内火电人士评价3月版本:“根据现货运行情况做出了较大调整。”比如,风、光、储能也参与提供一次调频(原本只有火电提供),比如,把发电低谷消缺时间调整到与现行低谷、深谷时间一致。
但遗憾的是,3月的新版“两个细则”,还是没有“爬坡”。
“对山东光伏的装机发展还是预估不足啊。”省内人士当时感慨。
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