構(gòu)建西北區(qū)域多層次統(tǒng)一電力市場，助推新型儲能跨越式發(fā)展

2022年1月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》，指導(dǎo)意見提出到2025年，全國統(tǒng)一電力市場體系初步建成，國家市場與省(區(qū)、市)/區(qū)域市場協(xié)同運行，電力中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場一體化設(shè)計、聯(lián)合運營，跨省跨區(qū)資源市場化配置和綠色電力交易規(guī)模顯著提高，有利于新能源、儲能等發(fā)展的市場交易和價格機制初步形成。2022年3月25日國務(wù)院《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一大市場的意見》中更進一步指出，要建立全國統(tǒng)一的能源市場，健全多層次統(tǒng)一電力市場體系。

2021年我國可再生能源發(fā)電累計裝機容量突破10億千瓦，占全國發(fā)電總裝機容量比重達43.5%，可再生能源新增裝機1.34億千瓦，占全國新增發(fā)電裝機的76.1%，其中風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機均突破3億千瓦，海上風(fēng)電裝機躍居世界第一。西北地區(qū)的新能源裝機2020年已達到1.29億kW，2022年預(yù)計新能源投產(chǎn)超四千萬千瓦，總裝機將超過1.8億千瓦，成為網(wǎng)內(nèi)第一大電源類型。高比例新能源將會是新型電力系統(tǒng)的常態(tài)，但是其間歇性、波動性等固有不確定性特性對新能源的實時消納帶來了巨大挑戰(zhàn)，新型儲能可以很好地幫助解決高比例可再生能源消納的挑戰(zhàn)。本文將對促進西北新型儲能發(fā)展的區(qū)域多層次統(tǒng)一電力市場進行分析。

一、西北新型儲能參與電力市場現(xiàn)狀

新型儲能是指除抽水蓄能外的新型電儲能技術(shù)，包括鋰電池、鈉電池、液流電池、壓縮空氣、飛輪、儲熱、儲氫等多種方式。目前西北五省都出臺了新型儲能參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場的規(guī)定，容量不小于10MW/20MWh或者5MW/10MWh，同時具備AGC功能等條件的發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)或電網(wǎng)側(cè)儲能電站均可以參與，由西北網(wǎng)調(diào)根據(jù)電網(wǎng)運行需要，與其他市場主體競價出清，并形成儲能的正式調(diào)峰曲線。甘肅省除了調(diào)峰輔助服務(wù)市場允許新型儲能參與外，調(diào)頻輔助服務(wù)市場也允許新型儲能參與。

甘肅新型儲能參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)市場交易模式為日前申報、日內(nèi)調(diào)用。由新型儲能在調(diào)峰輔助服務(wù)平臺開展集中交易，申報內(nèi)容包含交易時段、15分鐘充電電力、交易價格等內(nèi)容的交易意向，市場初期申報價格的上限0.5元/千瓦時。 調(diào)頻市場交易采用日前報價、日內(nèi)出清模式。各市場主體以AGC發(fā)電單元為單位，可在電力輔助服務(wù)平臺申報未來一周每日96點調(diào)頻里程報價(價格單位:元/兆瓦)，報價上限暫定為15元/兆瓦，申報價格的最小單位是0.1元/兆瓦。

青海省新型儲能參與調(diào)峰服務(wù)市場化交易模式分為雙邊協(xié)商交易和市場競價交易。雙邊協(xié)商交易由儲能電站與風(fēng)電場、太陽能電站開展協(xié)商確定調(diào)峰交易時段、電價和交易電力、電量，并通過調(diào)度機安全校核后執(zhí)行，主要適用于年度和月度中長期輔助服務(wù)交易。市場競價交易由新型儲能電站根據(jù)市場需求通過向輔助服務(wù)交易平臺提交包含交易時段、交易電力、交易電量、交易價格等內(nèi)容的交易意向，由調(diào)度機構(gòu)進行安全校核后執(zhí)行，主要適用于短期輔助服務(wù)交易。雙邊協(xié)商交易和市場競價交易后新型儲能電站仍有剩余充電能力，在電網(wǎng)有調(diào)峰需求時，調(diào)度機構(gòu)可按照電網(wǎng)調(diào)用儲能調(diào)峰價格調(diào)用新型儲能電站參與電網(wǎng)調(diào)峰。

新疆電儲能設(shè)施根據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)指令進入充電狀態(tài)的，對其充電電量進行補償，具體補償標(biāo)準(zhǔn)為0.55元/千瓦時，獨立市場主體的電儲能設(shè)施可與發(fā)電企業(yè)通過雙邊協(xié)商確定交易價格。

寧夏新型儲能參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場交易包括雙邊協(xié)商交易和單邊競價交易兩種類型。雙邊協(xié)商交易由新型儲能供應(yīng)商與新能源企業(yè)等市場主體開展協(xié)商確定調(diào)峰交易時段、電價和交易電力、電量，并由調(diào)度機構(gòu)校核后執(zhí)行，僅在日前組織。單邊競價交易由新型儲能設(shè)施在雙邊協(xié)商交易后仍有富余充電能力時，電力調(diào)度機構(gòu)根據(jù)電網(wǎng)實際運行情況，按照調(diào)峰資源提供者由低到高的報價順序依次出清執(zhí)行，單邊競價交易在日前預(yù)出清，日內(nèi)正式出清，補償價格上限為0.6元/千瓦時。

二、西北新型儲能區(qū)域多層次統(tǒng)一電力市場

西北區(qū)域已經(jīng)形成了以750千伏骨干網(wǎng)架為核心的區(qū)域電網(wǎng)，區(qū)域內(nèi)部各省份電網(wǎng)聯(lián)系密切，互聯(lián)互通程度較高，區(qū)域之間則主要通過聯(lián)絡(luò)線聯(lián)通，互聯(lián)程度相對較低。由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，電力交易主要在區(qū)域內(nèi)完成，區(qū)域間交易比例較小，構(gòu)建區(qū)域電力市場更為便捷。區(qū)域電力市場需要針對不同新型儲能交易類型構(gòu)建多層次統(tǒng)一交易市場。一般而言，區(qū)域電力市場需要由容量市場+中長期市場+現(xiàn)貨市場+輔助服務(wù)市場構(gòu)成，其中容量市場主要針對三到五年甚至更長時期的新型儲能市場需求進行交易，中長期市場主要針對年度、季度和月度新型儲能市場需求進行交易，現(xiàn)貨市場主要針對日前新型儲能市場需求進行交易，輔助服務(wù)市場主要針對實時新型儲能市場需求進行交易。目前西北區(qū)域輔助服務(wù)市場已經(jīng)允許新型儲能參與，但僅允許其參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場，調(diào)頻輔助服務(wù)市場還不允許新型儲能參與，輔助服務(wù)市場開放力度還太小，其它輔助服務(wù)市場如旋轉(zhuǎn)備用、非旋轉(zhuǎn)備用、轉(zhuǎn)動慣量、爬坡速率等也需要盡早建立并允許新型儲能參與。

現(xiàn)貨市場是電力市場體系的重要組成部分，與中長期市場共同發(fā)揮著電力商品價格發(fā)現(xiàn)的作用?，F(xiàn)貨能量市場的一個重要作用是根據(jù)時變的電力供需狀況，發(fā)現(xiàn)相對真實的電力價格，因此現(xiàn)貨市場是促進新型儲能商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。新型儲能加入電力現(xiàn)貨市場在為儲能市場探索盈利模式、充分釋放儲能容量價值的同時，還能提升電力系統(tǒng)平衡能力。

西北現(xiàn)貨市場只有甘肅進行試點，還未允許新型儲能參與交易，其它省份正在積極探索，還沒有開始進行電力現(xiàn)貨交易試點工作?？梢钥紤]跳過省級電力現(xiàn)貨市場試點這一步驟，直接開始建設(shè)區(qū)域電力現(xiàn)貨市場，并允許新型儲能以獨立主體身份參與。同時由于現(xiàn)貨交易和調(diào)峰輔助服務(wù)市場有交叉和重疊的部分，可以考慮對西北區(qū)域調(diào)峰輔助服務(wù)市場進行調(diào)整和升級，充分利用其技術(shù)設(shè)施和人力資源建設(shè)西北區(qū)域電力現(xiàn)貨市場，在區(qū)域調(diào)峰輔助服務(wù)市場升級成區(qū)域現(xiàn)貨市場的同時建設(shè)其它區(qū)域輔助服務(wù)如調(diào)頻、備用、轉(zhuǎn)動慣量、爬坡速率等市場。

西北區(qū)域電力中長期市場已經(jīng)運行多年，已經(jīng)構(gòu)建了相對成熟的交易機制和體系，并不斷進行改進和完善。國家能源局也對電力中長期交易規(guī)則不斷進行更新，最近的是2020年6月10日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《電力中長期交易基本規(guī)則》，文件明確市場主體包括各類發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、配售電企業(yè)、儲能企業(yè)等。電力用戶擁有儲能，或者電力用戶參加特定時段的需求側(cè)響應(yīng)，由此產(chǎn)生的偏差電量，由電力用戶自行承擔(dān)，從而明確了儲能可參與電力中長期交易的市場地位。2021年3月16日，青海省電力公司組織儲能企業(yè)與新能源發(fā)電企業(yè)，完成國內(nèi)首個雙邊協(xié)商市場化交易，標(biāo)志著我國在儲能中長期交易方面邁出了實質(zhì)性一步，為推動儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展開拓了全新路徑。

但是新型儲能作為獨立主體如何更便捷的參與電力中長期交易還沒有詳細規(guī)定。由于新型儲能并不提供發(fā)電服務(wù)，而是主要聚焦在提供輔助服務(wù)，因此要求新型儲能作為獨立主體簽訂中長期交易承諾在未來某個時期提供一定電量并不合理，更合理的方式是新型儲能簽訂的中長期交易合約不涉及電量，只涉及價格，電量通過現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場最終確定，價格則通過中長期交易合約確定。即新型儲能中長期交易不需要物理交割，僅具有金融交易屬性。西北區(qū)域電力中長期市場可以考慮單獨構(gòu)建新型儲能中長期金融交易機制，為新型儲能協(xié)同參與現(xiàn)貨市場交易、輔助服務(wù)市場交易和中長期市場交易創(chuàng)造條件。

西北區(qū)域電力容量市場還沒有建立。建議在電力綜合資源規(guī)劃的基礎(chǔ)上全面評估保障西北地區(qū)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的綜合資源狀況，包括電力供給側(cè)資源和電力需求側(cè)資源，基于資源評估確定電力系統(tǒng)安全容量需求，然后對包括新型儲能在內(nèi)的所有容量資源開放容量市場競價，并根據(jù)電力綜合資源規(guī)劃的結(jié)果進行動態(tài)調(diào)整。最終形成西北區(qū)域電力容量市場、中長期市場、現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，促進西北區(qū)域新型儲能的跨越式發(fā)展，保障西北能源轉(zhuǎn)型升級順利進行。

三、西北新型儲能參與區(qū)域電力市場的挑戰(zhàn)

在現(xiàn)有的電力市場框架和規(guī)則下，新型儲能參與電力容量市場、中長期市場、現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場的身份已經(jīng)基本明確，但在實際運行中還存在諸多不適應(yīng)新型儲能發(fā)展的地方，還有很多挑戰(zhàn)需要加以解決。

(1)市場準(zhǔn)入門檻較高，新型儲能初始投資壓力較大。目前，西北地區(qū)對于新型儲能參與電力市場交易的準(zhǔn)入門檻較高，要求新型儲能的充放電功率達到10MW/20MWh或者5MW/10MWh，相對而言，要求較低的廣東省為2MW，美國的準(zhǔn)入條件更低，為0.1MW。較高的準(zhǔn)入門檻固然減輕了市場組織的壓力，但這也使得市場不能充分利用小型新型儲能設(shè)施，加大了新型儲能投資商的投資壓力，也反過來阻礙了對新型儲能的投資。

(2)新型儲能市場交易價格還未有效形成，價格激勵相對不足。西北區(qū)域?qū)π滦蛢δ艿氖袌鰞r格仍然采用政府限價的方式，不能充分體現(xiàn)新型儲能的市場價值，也未為新型儲能參與市場交易提供充足利潤。同時，現(xiàn)有的政府限價有被政策干預(yù)的可能，面臨下降甚至取消的風(fēng)險，無法向新型儲能投資者傳遞穩(wěn)定的收益預(yù)期。另外，固定價格機制未能準(zhǔn)確地反映不同系統(tǒng)、不同時期的價值差異，可能造成價格信號的扭曲。

(3)現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場協(xié)同競價機制不清晰，新型儲能市場盈利空間有限。西北區(qū)域只有甘肅試點電力現(xiàn)貨市場，但其與輔助服務(wù)市場是分開獨立運行。區(qū)域電力現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場在建設(shè)初期也有很大可能性不會聯(lián)合運行，新型儲能在參與市場交易時需要分別進行競價，如何優(yōu)化在兩個獨立市場競價對新型儲能挑戰(zhàn)較大，不容易找到最優(yōu)競價策略，盈利水平較難保證。

(4)區(qū)域中長期市場仍以物理合約為主，新型儲能中長期交易如何構(gòu)建有待探索。新型儲能由于不具備發(fā)電能力，其中長期市場交易應(yīng)以金融合約形式進行為宜。目前西北區(qū)域中長期市場發(fā)電企業(yè)和用戶之間仍然以簽訂物理合約，進行物理交割為主，新型儲能中長期金融合約如何與發(fā)電企業(yè)中長期物理合約進行協(xié)調(diào)還不清晰，未來如何構(gòu)建新型儲能中長期交易也需要深入研究。

(5)電力容量市場機制構(gòu)建還有爭議，新型儲能容量競價機制有待討論。現(xiàn)有中長期市場、現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場已被驗證難以滿足新能源大規(guī)模、快速發(fā)展對靈活調(diào)節(jié)服務(wù)的需求，亟需建立靈活調(diào)節(jié)資源容量補償機制，以解決靈活調(diào)節(jié)資源不足導(dǎo)致棄風(fēng)棄光的問題。目前對構(gòu)建容量市場機制還有爭議，稀缺電價機制也可以達到類似效果。但稀缺電價機制要求較高，要求電力市場價格機制要非常靈活，尤其是需求側(cè)靈活資源必須充分參與，容量市場相對要求寬松，只有供給側(cè)靈活資源參與也可以，未來再逐漸引入需求側(cè)靈活資源。新型儲能既有用電功能也有發(fā)電功能，因此是按照用電容量還是按照發(fā)電容量在容量市場進行競價還需要深入探討。

四、促進西北新型儲能參與區(qū)域電力市場的建議

當(dāng)前電力市場環(huán)境下，首先要完善區(qū)域輔助服務(wù)市場交易機制，發(fā)揮新型儲能的性能優(yōu)勢，提升新型儲能在輔助服務(wù)市場上的競爭力。為適應(yīng)高比例新能源需要，近期發(fā)布的《電力輔助服務(wù)管理辦法》將新型儲能納入提供輔助服務(wù)的新主體，并新增了轉(zhuǎn)動慣量、爬坡速率等輔助服務(wù)品種。應(yīng)在常規(guī)調(diào)頻市場建設(shè)基礎(chǔ)上，建立體現(xiàn)資源價值和按效果付費的新型輔助服務(wù)市場和價格機制，充分發(fā)揮儲能響應(yīng)速度快、布置靈活等技術(shù)優(yōu)勢，為調(diào)動新型儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力創(chuàng)造市場條件。

在美國、澳大利亞、英國等國，新型儲能已經(jīng)是輔助服務(wù)市場的重要參與者。新型儲能參與美國和澳大利亞的調(diào)頻輔助服務(wù)市場是市場競價，而在英國則通過投標(biāo)獲得輔助服務(wù)合同來提供固定頻率響應(yīng)。此外，美國PJM市場和加州市場中兩部制電價的設(shè)計體現(xiàn)了新型儲能調(diào)頻的容量價值，由于新型儲能具有很好的調(diào)頻性能，根據(jù)調(diào)頻效果進行調(diào)整的設(shè)計也有利于激勵新型儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場。

目前西北區(qū)域的電力市場還在初步建設(shè)當(dāng)中，輔助服務(wù)市場本質(zhì)上是現(xiàn)貨市場的有機組成部分，與現(xiàn)貨市場中的主能量市場存在耦合關(guān)系。輔助服務(wù)市場需要納入電力現(xiàn)貨市場交易中，電力現(xiàn)貨市場在成熟運行后將取代調(diào)峰輔助服務(wù)市場并和其它輔助服務(wù)市場聯(lián)合運行。在設(shè)計市場機制時，應(yīng)充分考慮新型儲能容量價值和電量價值，允許新型儲能參與多個市場，進行分時利用，實現(xiàn)多重價值。應(yīng)拓展智慧能源、虛擬電廠等包含新型儲能的新業(yè)態(tài)、新模式，實現(xiàn)新型儲能多元化發(fā)展。

一是結(jié)合實際完善輔助服務(wù)市場機制。細分傳統(tǒng)輔助服務(wù)品種，優(yōu)化交易開展方式。推動區(qū)域輔助服務(wù)市場擴大交易覆蓋范圍，逐漸將西北各省內(nèi)省外輔助服務(wù)交易融合成一體，促進西北區(qū)域更大范圍輔助服務(wù)資源互濟;進一步建立和完善區(qū)域調(diào)頻輔助服務(wù)市場機制，推動建立區(qū)域備用輔助服務(wù)市場;可再生能源裝機占比較高地區(qū)結(jié)合實際完善輔助服務(wù)市場機制，降低新型儲能市場參與門檻，充分發(fā)揮新型儲能輔助服務(wù)性能優(yōu)勢。

二是進一步豐富輔助服務(wù)交易品類。探索例如轉(zhuǎn)動慣量、爬坡速率等新型輔助服務(wù)交易品種，明確交易方式和交易流程，滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行需要;推進備用巿場細分，并考慮備用分區(qū)等，允許新型儲能在所有輔助服務(wù)品種參與，并加強新型儲能在不同輔助服務(wù)提供方面的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

三是加強容量市場、中長期市場、現(xiàn)貨市場與輔助服務(wù)市場的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。加強各層次市場在時序、流程、出清機制、價格機制等方面的銜接，逐步實現(xiàn)現(xiàn)貨市場與調(diào)峰市場的融合，探索輔助服務(wù)與電能量市場聯(lián)合出清。同時推動中長期市場中新型儲能合約的金融結(jié)算，通過金融合約來提前鎖定價格、規(guī)避新型儲能現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場價格風(fēng)險。

四是建立用戶側(cè)參與的新型儲能費用分?jǐn)倷C制。目前新型儲能費用僅由發(fā)電側(cè)按照上網(wǎng)電量進行分?jǐn)偅谛滦蛢δ軈⑴c容量市場、中長期市場、現(xiàn)貨市場以及輔助服務(wù)市場的時候，應(yīng)該充分考慮費用分擔(dān)的可持續(xù)性和可承受性，在新能源大規(guī)模發(fā)展的情況下深入分析新型儲能費用在新能源電廠和用戶側(cè)之間分?jǐn)倷C制，按照"誰受益、誰承擔(dān)"的原則，鼓勵新能源電廠和用戶側(cè)合理分?jǐn)傂滦蛢δ苜M用，實現(xiàn)新型儲能可持續(xù)和跨越式發(fā)展。