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反观国外新能源消纳模式 我国电力市场如何运营?

导读: 提高可再生能源发电和分布式能源系统发电在电力供应中的比例是深化电力体制改革的基本原则,而电改新形势下,我国应如何解决新能源消纳问题,我们不妨借鉴外国电力市场经验,找出一条适合我国电力市场发展和新能源消纳的道路。

  提高可再生能源发电和分布式能源系统发电在电力供应中的比例是深化电力体制改革的基本原则,而电改新形势下,我国应如何解决新能源消纳问题,我们不妨借鉴外国电力市场经验,找出一条适合我国电力市场发展和新能源消纳的道路。

  1.我国新一轮电力体制改革及对新能源消纳的要求

  2015年3月15日,《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(简称中发9号文件)发布,标志着备受社会各界关注的新一轮电力体制改革开启。中发9号文件提出通过建立市场化的机制,解决电力发展中存在的问题。改革的方向是市场化,改革的目标是还原电力商品属性,构建有效竞争的电力市场。

  2015年12月,国家发布了此文件的6个配套文件,分别涉及电力市场建设、交易体制改革、发用电计划改革、输配电价改革、售电侧体制改革以及燃煤自备电厂监督管理等问题。2016年以来,电改进程加快推进。截至2016年6月初,国家发展和改革委员会已审核批复云南、贵州、山西、广西综合试点方案。同时,北京、广州、新疆、青海、宁夏、吉林、天津、辽宁、蒙东、江苏、云南、贵州等20余家电力交易中心注册成立。

  “提高可再生能源发电和分布式能源系统发电在电力供应中的比例”是本次深化电力体制改革的基本原则之一。促进新能源电力并网消纳是本次电力体制改革实施方案和试点工作中的一项重要内容,可为通过更好的顶层设计解决可再生能源消纳难题提供契机。目前,国家出台的6份改革配套文件中与新能源消纳关系最密切的配套文件主要有2份,分别是《关于有序放开发用电计划的实施意见》(以下简称《计划放开意见》)与《关于推进电力市场建设的实施意见》(以下简称《市场建设意见》)。《市场建设意见》提出,选择具备条件地区开展试点,建成包括中长期和现货市场等较为完整的电力市场,在非试点地区按照《计划放开意见》开展市场化交易。

  对改革文件中关于新能源消纳的提法进行归纳,可以看出,电力体制改革形势下我国新能源运行消纳存在两种方式:一是在非试点地区,新能源不直接参与电力市场,以优先发电的形式,继续保留在发用电计划中,同时也鼓励其参与直接交易,进入市场。二是在试点地区,新能源作为优先发电签订年度电能量交易合同,根据分散式市场或集中式市场等不同市场类型,按实物合同或差价合同执行。

  2国外新能源消纳模式

  总体而言,不同国家由于新能源发电成本、市场模式等情况有别,新能源消纳方式也不同,可归结为以下3种主要方式。

  (1)新能源不参与竞价交易

  该模式下,新能源发电以政府规定的固定电价上网,不参与竞价交易,电网企业按照法律规定的新能源优先收购政策,以固定电价收购新能源发电。基于固定上网电价和全额收购的新能源消纳模式中,新能源发电商无需承担调峰、备用容量费用支付等责任,可大大减轻新能源发电商的负担,促进新能源发展。

  以德国为例,为激励新能源发电投资,促进新能源发展,在2012年之前,主要采用基于固定上网电价的电网消纳新能源模式。该模式下各主体之间的简要关系如图1所示。新能源发电无需承担常规发电需承担的调峰、备用容量费用支付等责任,而是由各配电网运营商管理,最终集成后由输电网运营商统一在实时电力市场上进行售卖。根据市场运营的透明性原则,输电网运营商必须发布其售卖的新能源发电的预测值和实际值。为了在日前市场中考虑这部分采用固定上网电价的新能源发电量,以便对输电网运营商在实时市场出售的新能源发电量有所预期,更加合理地安排发电计划,许多常规发电商和预测服务提供商都会自行对这部分新能源发电量进行预测。固定上网电价加全额购,是对新能源产业发展最直接有效的激励机制之一,操作简单、实施效果好,适用于新能源发展初期,促进新能源发展。但随着新能源发电规模增加,电网消纳新能源的压力将逐步增加。

  (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。

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