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让调频辅助服务在公平的市场化环境下运行

2023-11-08 17:09来源:电联新媒关键词:辅助服务储能调频独立储能收藏点赞

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在“双碳”目标的引领下,我国新能源发电比例不断升高,对电力系统的灵活性要求也随之提高。由于新能源出力具有波动性与随机性,当它大量进入系统之后,系统的上下出力变化变得频繁且复杂,电力系统调节手段不足的问题日益凸显,原有的辅助服务计划补偿模式和力度已不能满足电网运行的需求,需要通过市场化的模式增加市场竞争力、激发市场主体的积极性,辅助服务市场化建设的脚步随之加快。

调频辅助服务的概念

调频辅助服务是指电力系统偏离目标频率时,并网主体通过调速系统、自动功率控制等方式,调整有功出力、减少频率偏差所提供的服务。调频辅助服务分为一次调频和二次调频,一次调频指当电力系统频率偏离目标频率时,常规机组通过调速系统的自动反应、新能源和储能等并网主体通过快速频率响应,调整有功出力、减少频率偏差所提供的服务。目前,大部分地区的辅助服务市场中的调频辅助服务是指并网主体在一次调频以外,通过自动功率控制技术,包括自动发电控制(AGC)、自动功率控制(APC)等,跟踪电力调度机构下达的指令,按照一定调节速率实时调整发用电功率,以满足电力系统频率、联络线功率控制要求的二次调频辅助服务。

调频辅助服务市场的发展历程

随着电力市场的不断发展,调频辅助服务经历了由无偿到“两个细则”发布后的按事前定价、事后按调用量补偿的计划补偿手段,再到“中发9号文”的印发,各地正式进入了调频辅助服务市场的探索阶段。2018年,山西调频辅助服务市场进入正式运行,山东、福建、广东调频辅助服务市场启动试运行;2019年,福建、甘肃调频辅助服务市场计划进入正式运行,四川调频辅助服务市场计划进入试运行。随着《电力辅助服务管理办法》的印发,在调频辅助服务市场的不断完善下,目前我国已初步形成区域市场和省级市场共同发展的局面,南方区域实现了调频辅助服务资源在区域范围内的优化配置,各省级市场都在有条不紊地推进调频市场的进展。

市场没有做到真正的“同工同酬”

随着调频辅助服务市场的不断推进,现行的调频辅助服务市场机制并没有做到真正意义上的市场化。纯粹的市场化环境下,各市场主体应被一视同仁,享有同等的待遇。

一是不同电源类型里程补偿费用设置系数不一致。调频里程补偿和调频容量补偿作为调频辅助服务市场中重要的补偿形式,在我国福建、广东、蒙西采用二者结合的方式进行补偿,山西、山东、甘肃等地采用调频里程补偿的方式。调频里程补偿根据调频里程、出清价格、综合性能指标决定。但目前的市场中,湖北、江西、山东、重庆、南方区域(广东、广西、海南)省份中对不同电源类型设定了不同的系数。南方区域的水电和火电在调频市场中提供了相同的服务,但是在补偿费用中,水电只能拿到火电一半的补偿。山东对火电机组和储能设施设置了贡献率系数,火电机组AGC贡献率是1,储能设施的AGC贡献率是0.1。湖北、江西和重庆对火电、储能和风光三个类型的系数设置为1:0.8:0.7,导致市场主体提供同等数量的服务,却得到不一样的补偿费用。

二是通过市场变相扶持特殊群体。在竞争市场中,所有市场主体参与者应在同样的规则下竞争,在调频市场组织中各地都是采用日前申报、日内出清,按照“价格优先、性能优先、按需调度”的原则进行出清。但在江苏、四川的调频辅助服务市场中,储能电站无需申报里程电价等信息,只需要申报是否参与市场,出清电价却是按市场最高成交价出清。

随着调频市场参与主体的范围扩大,山西、山东、浙江明确指出独立储能电站或第三方独立主体可获得不同程度的补偿。山西的独立储能电站参与一次调频服务可获得5元/兆瓦至10元/兆瓦的补偿;山东的风电场、光伏电站和独立新型储能电站参与一次调频的补偿标准为100元/兆瓦;浙江第三方独立主体参与一次调频辅助服务标准上限为120元/兆瓦时。同一个市场中,市场出清规则、准入成员都针对某类主体提出了不一样的标准,降低了市场的公平性和竞争性。

不同手段控制费用规模

在自由竞争的市场中,市场参与者需要考虑自身的成本因素和机组性能等因素,而不是通过人为制定一个价格作为限价的标准或是为了达到某些效果对参数信息进行不同设置。

一是目前各地区限价标准不一。各地的调频市场在限价标准上都采用统一的数值限制,但是各地限价标准差异较大,四川的调频里程申报上限为100元/兆瓦,而江苏只有1.2元/兆瓦,其他省份报价限额也存在差异。各省对报价上限的限制不尽相同,申报电价上限的约束直接导致出清电价不会超过申报电价的上限。

二是综合性能指标衡量标准不一。在调频辅助服务中,综合调频性能指标K是用于衡量发电单元响应AGC指令综合性能表现的指标,从调节速率K1、响应时间K2、调节精度K3三个分项参数进行评价衡量。综合调频性能指标K值越大,调频收益也会越高。综合性能指标在很大程度上反映了调频服务的质量,但各地的综合性能指标计算方法不一,在没有合理的量化评价下包含的维度不一、指标值的上限设定不一。目前,浙江、安徽、四川、甘肃、南方区域(广东、广西、海南)、云南等省份对综合性能指标赋予不同的权重系数。京津唐、山西、山东、蒙西、湖北、江西、重庆采用分项指标乘积的方式。甘肃、山西、湖北、江西、南方区域对综合性能指标做了上限处理。标准不一的综合性能指标衡量方式导致市场主体在相同的调节速率、响应时间、调节精度下补偿费用不同。

三是对综合性能指标值进行后处理。目前,个别省份通过缩小综合性能指标来控制里程补偿费用,京津唐、山东、蒙西、南方区域(广东、广西、海南)都对综合性能指标进行了数据处理;京津唐、山东对K值进行对数处理;蒙西、南方区域(广东、广西、海南)对K值进行平方根处理。例如,综合性能指标值K=3,经过对数处理得到的数值为2.1,平方根处理后是1.7。虽然各省区对综合性能指标K的处理方法不一样,但都是对k值的缩小,导致补偿费用规模缩小。京津唐和蒙西出现即使综合性能指标计算公式一样,但在补偿费用计算时,对k值的不同处理还是会造成不一样的调频里程补偿费用(见表)。

表 各地调频里程申报价格限额和补偿费用计算方式

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探索的道路任重道远

电力辅助服务市场的健康有序发展是实现“双碳”目标的必要保障。随着电能量市场的发展,作为互补品的辅助服务市场更应紧随其后,加强市场化建设离不开产品设计和定价机制设计。设定合理的定价机制让市场更纯粹,以合理的价格信号引导市场主体提供更优质的服务。

一是坚持遵循“谁提供、谁获利,谁受益、谁承担”的原则,给每类市场主体提供一个公平的市场环境,综合考虑市场费用分摊者的承受力和成本,借鉴国外成熟的分摊机制,可以考虑将调频辅助服务品种进一步细化,针对不同的造成方和受益方进行分摊。

二是制定科学的参数性能指标、限价标准和计量公式。调频辅助服务标准是调频市场建设的重要环节,要充分考虑市场的特点,让参数指标准确反映市场主体在调频市场提供的质量和效果,对各地区的参数信息进行标准化的统一管理。要考虑调频辅助服务的价值和成本、提供者的收益和风险,制定合理的限价标准才能保证市场的效率和公平。

三是加强调频辅助服务市场与现货市场的衔接。通过现货市场价格信号,引导市场参与者对服务提供决策,实现调频辅助服务市场与现货市场的联合出清,达到市场资源优化配置的目标。

“十四五”时期,我国可再生能源进入全新的发展阶段。在《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》中,习近平总书记强调,要遵循电力市场运行规律和市场经济规律,健全多层次统一的电力市场体系,统一交易规则和技术标准,实现电力资源在全国更大范围内共享互济和优化配置,加快形成统一开放、竞争有序、安全高效、治理完善的电力市场体系。在调频辅助服务市场的建设中,各地区要紧紧围绕这一思想,加快市场化建设进度。

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