通過電力市場獲益是儲(chǔ)能1商業(yè)化應(yīng)用的基本趨勢。國家發(fā)展改革委2017年發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確了“市場主導(dǎo)、改革推進(jìn)”的發(fā)展原則，并提出加快電力市場建設(shè)，鼓勵(lì)儲(chǔ)能直接參與市場交易，通過市場機(jī)制實(shí)現(xiàn)盈利。當(dāng)前我國正處于電力市場改革進(jìn)程中，市場機(jī)制、價(jià)格機(jī)制、管理機(jī)制等尚不完善，儲(chǔ)能如何在這一特殊時(shí)期的電力市場中盈利成為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。目前儲(chǔ)能在調(diào)峰、調(diào)頻、新能源消納、需求側(cè)響應(yīng)等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，相關(guān)市場也在不斷建立和完善。儲(chǔ)能與新能源發(fā)展、電力市場改革、電價(jià)改革等各方因素密切相關(guān)，任何相關(guān)領(lǐng)域政策的推陳出新都將或多或少波及儲(chǔ)能，本文重點(diǎn)分析當(dāng)前電力市場規(guī)則和政策環(huán)境下儲(chǔ)能的適應(yīng)性與經(jīng)濟(jì)性，并提出相關(guān)建議。

本文作者：時(shí)智勇(國網(wǎng)能源研究院有限公司高級(jí)研究員)

當(dāng)前我國正處于計(jì)劃向市場改革過渡期與傳統(tǒng)化石能源向清潔能源轉(zhuǎn)型過渡期的“雙期疊加”階段，電力市場建設(shè)呈現(xiàn)出一定的時(shí)期特色。目前，我國已經(jīng)形成年度、月度、日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)等多時(shí)間尺度的市場類型，涵蓋了優(yōu)先發(fā)購電、中長期電量交易、合同電量轉(zhuǎn)讓、輔助服務(wù)、現(xiàn)貨市場試點(diǎn)等多類型交易品種，其中儲(chǔ)能作為市場主體主要參與了以下幾類市場。

儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場

調(diào)峰輔助服務(wù)市場是我國特有的市場品種，是一種電能量市場，在國外歸為平衡市場或現(xiàn)貨市場。我國調(diào)峰輔助服務(wù)市場以消納新能源為目標(biāo)，主要目的是為了調(diào)動(dòng)火電機(jī)組壓降出力為新能源騰出發(fā)電空間，僅進(jìn)行向下調(diào)峰補(bǔ)償。目前，我國已有十多個(gè)地區(qū)(省、市)出臺(tái)了調(diào)峰輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則，除山東省外均允許儲(chǔ)能以獨(dú)立主體身份參與市場。與火電機(jī)組日前競價(jià)參與調(diào)峰市場不同，儲(chǔ)能主要與新能源通過雙邊交易或內(nèi)部協(xié)商的方式開展交易。電源側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能在調(diào)峰輔助服務(wù)市場中難以盈利。電源側(cè)儲(chǔ)能調(diào)峰以協(xié)商方式確定價(jià)格，富余儲(chǔ)能容量可在電網(wǎng)需要時(shí)由電網(wǎng)調(diào)用，并給予固定價(jià)格補(bǔ)償?！稏|北電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則》要求發(fā)電側(cè)配置儲(chǔ)能由儲(chǔ)能投資方與風(fēng)電場、光伏電站協(xié)商確定補(bǔ)償費(fèi)用;《青海電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試行)》的通知提出在新能源棄電時(shí)對(duì)未能達(dá)成交易的儲(chǔ)能進(jìn)行調(diào)用，價(jià)格暫定0.7元/千瓦時(shí)。隨著補(bǔ)貼退坡、平價(jià)上網(wǎng)日趨臨近，儲(chǔ)能0.6~0.7元/千瓦時(shí)的置換成本不具有經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)考慮已有調(diào)峰輔助服務(wù)市場給予電化學(xué)儲(chǔ)能的調(diào)峰價(jià)格普遍不高，實(shí)際利用小時(shí)數(shù)偏低，隨著棄風(fēng)棄光逐步得到改善，采用該模式難以獨(dú)立支撐儲(chǔ)能商業(yè)化運(yùn)行。用戶側(cè)儲(chǔ)能與新能源發(fā)電企業(yè)以雙邊交易的形式開展調(diào)峰，交易價(jià)格限制在0.1~0.2元/千瓦時(shí)之間。用戶側(cè)儲(chǔ)能參與市場首先具備1萬千瓦、4萬千瓦時(shí)以上的容量要求，其次接入調(diào)度、交易系統(tǒng)的成本較高，在補(bǔ)償方面與火電機(jī)組深度調(diào)峰0.4~1元/千瓦時(shí)的價(jià)格相比，電化學(xué)儲(chǔ)能調(diào)峰缺乏競爭力。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場的相關(guān)規(guī)則尚不明確。目前，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能參與調(diào)峰的相關(guān)規(guī)則尚未出臺(tái)或稱另行制定。大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站、甘肅網(wǎng)域大規(guī)模儲(chǔ)能電站作為國家示范項(xiàng)目將在調(diào)峰方面進(jìn)行探索，其中，大連項(xiàng)目將參考抽水蓄能執(zhí)行兩部制電價(jià)，甘肅項(xiàng)目還在積極爭取政策支持。除補(bǔ)償價(jià)格外，利用小時(shí)數(shù)也直接決定儲(chǔ)能能否盈利，調(diào)峰通常是季節(jié)性的，利用小時(shí)數(shù)難以得到有效保障，這為儲(chǔ)能帶來收益上的風(fēng)險(xiǎn)。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能調(diào)峰補(bǔ)償收益與充放電套利存在價(jià)值重疊，儲(chǔ)能低充高放是一種套利兼調(diào)峰的行為，這也是調(diào)峰市場與現(xiàn)貨市場不宜同時(shí)存在的原因。調(diào)峰輔助服務(wù)是電力市場改革過渡期的中間品種，隨著我國現(xiàn)貨市場的推進(jìn)，最終將被現(xiàn)貨取代。未來一段時(shí)間調(diào)峰輔助服務(wù)市場仍作為服務(wù)新能源消納和緩解供暖地區(qū)火電機(jī)組“以熱定電”矛盾的特殊手段，儲(chǔ)能能否在調(diào)峰市場上盈利將由價(jià)格和利用小時(shí)數(shù)共同決定。

儲(chǔ)能參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場

儲(chǔ)能參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場主要包括儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組調(diào)頻以及獨(dú)立儲(chǔ)能電站調(diào)頻。儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組調(diào)頻是我國現(xiàn)行輔助服務(wù)考核機(jī)制下的特有形式，市場容量有限。目前山西、福建、廣東三省出臺(tái)的調(diào)頻輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則允許儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組參與調(diào)頻。準(zhǔn)入容量方面，福建要求儲(chǔ)能電站容量不少于10兆瓦;廣東要求儲(chǔ)能電站容量需在2兆瓦/0.5小時(shí)及以上;山西要求儲(chǔ)能應(yīng)達(dá)到機(jī)組額定容量3%或9兆瓦及以上，持續(xù)充放電時(shí)間達(dá)到15分鐘以上。報(bào)價(jià)標(biāo)的方面，以發(fā)電單元的調(diào)頻里程為交易標(biāo)的，日前報(bào)價(jià)、日內(nèi)集中統(tǒng)一出清。補(bǔ)償方式方面，為體現(xiàn)發(fā)電單元的性能差異，將調(diào)節(jié)性能指標(biāo)(調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)精度三者乘積)作為報(bào)價(jià)排序和補(bǔ)償?shù)南禂?shù)，按“效果付費(fèi)”。儲(chǔ)能憑借快速的響應(yīng)特性和良好的調(diào)節(jié)精度，彌補(bǔ)了火電機(jī)組跟蹤調(diào)頻指令響應(yīng)慢、精度低的缺點(diǎn)，大大提高了機(jī)組調(diào)頻性能，從而直接提升機(jī)組被調(diào)用機(jī)率和補(bǔ)償費(fèi)用。以某省一臺(tái)30萬火電機(jī)組聯(lián)合儲(chǔ)能調(diào)頻進(jìn)行測算，每天調(diào)節(jié)里程大概為1吉瓦，年AGC投運(yùn)250天，儲(chǔ)能充放電的成本和收益基本抵消，不再計(jì)入效益分析。儲(chǔ)能設(shè)施投資3000萬元，當(dāng)里程出清價(jià)格為15元/兆瓦，一天有7.5萬元的收益，年調(diào)頻收入為1875萬元，兩年的時(shí)間即可收回成本，內(nèi)部收益率達(dá)到了49.7%，當(dāng)出清價(jià)為7.12元/兆瓦，該項(xiàng)目內(nèi)部收益率為8%，出清價(jià)低于5.8元/兆瓦，項(xiàng)目虧損。為合理引導(dǎo)投資方向，山西調(diào)頻輔助服務(wù)市場將最初15元/兆瓦的報(bào)價(jià)上限下調(diào)到了5~10元/兆瓦;福建調(diào)頻里程申報(bào)價(jià)格只設(shè)定上限，為8元/兆瓦;廣東調(diào)頻市場里程價(jià)格上、下限為15元/兆瓦、6元/兆瓦，良好的收益預(yù)期吸引了20余家發(fā)電廠的廣泛參與。對(duì)于調(diào)節(jié)性能差、分?jǐn)傎M(fèi)用多的機(jī)組，通過配置儲(chǔ)能可較好地提高機(jī)組調(diào)頻性能，并在調(diào)頻輔助服務(wù)市場中獲取收益，大部分調(diào)節(jié)性能較好的機(jī)組沒有配置儲(chǔ)能的需求。同時(shí)，調(diào)頻市場的容量有限且基本固定，若越來越多的機(jī)組配置儲(chǔ)能，雖然優(yōu)化了系統(tǒng)的頻率，降低火電機(jī)組頻繁調(diào)節(jié)帶來的損失，但從調(diào)頻市場來看，最終的結(jié)果是利益的再分配。當(dāng)前我國獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與調(diào)頻尚不具備條件，也無迫切需求。山西、福建允許儲(chǔ)能電站作為獨(dú)立主體參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場，但目前尚未有實(shí)際案例。一方面，當(dāng)前我國電力市場機(jī)制以及系統(tǒng)配置尚不具備條件。為適應(yīng)不同調(diào)頻需求并體現(xiàn)不同調(diào)頻資源的價(jià)值，一般將調(diào)頻市場分為快速調(diào)頻以及其他常規(guī)調(diào)頻市場，快速調(diào)頻資源內(nèi)部競爭并獨(dú)立出清?？焖僬{(diào)頻市場在調(diào)度運(yùn)行、市場交易方面配合一整套快速優(yōu)化、出清結(jié)算的信息系統(tǒng)。當(dāng)前我國電力市場機(jī)制以及調(diào)度、交易系統(tǒng)配置尚不具備條件。另一方面，我國電力系統(tǒng)對(duì)快速調(diào)頻資源的需求不迫切。調(diào)頻需求由負(fù)荷波動(dòng)以及新能源滲透率相關(guān)，快速調(diào)頻主要適用于一次調(diào)頻或二次調(diào)頻的高頻分量調(diào)節(jié)，我國新能源裝機(jī)雖然在總量上位居全球第一，但占總裝機(jī)容量比例還較低，傳統(tǒng)機(jī)組調(diào)頻可滿足基本需求，同時(shí)我國已形成了世界上規(guī)模最大的同步電網(wǎng)，各系統(tǒng)之間互濟(jì)能力顯著增強(qiáng)，大大提高了頻率穩(wěn)定性。我國調(diào)頻輔助服務(wù)市場規(guī)則以火電、水電為主要設(shè)計(jì)對(duì)象，獨(dú)立儲(chǔ)能電站雖然在響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)精度上具有顯著優(yōu)勢，但跟蹤AGC指令時(shí)需要具備持續(xù)的輸出能力。若沒有火電機(jī)組在后期能量上的支撐，獨(dú)立儲(chǔ)能電站調(diào)頻需要配置較大功率和容量的電池，成本快速上升。在相同的補(bǔ)償機(jī)制下，與儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組調(diào)頻相比，獨(dú)立儲(chǔ)能電站調(diào)頻經(jīng)濟(jì)性較差。

儲(chǔ)能參與電量市場

電量市場是電力市場的主要組成部分，2019年6月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于全面放開經(jīng)營性電力用戶發(fā)用電計(jì)劃的通知》，量價(jià)放開正在加速推進(jìn)，充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，還原能源商品屬性，在市場中發(fā)現(xiàn)價(jià)格。價(jià)格由供需決定，能夠在瞬息萬變的市場中快速響應(yīng)并付諸行動(dòng)，儲(chǔ)能無論從響應(yīng)速度還是能量時(shí)移方面均有著其他電源無可比擬的優(yōu)勢。

國家尚未出臺(tái)儲(chǔ)能參與電量市場的相關(guān)政策。目前，儲(chǔ)能電站通過市場機(jī)制進(jìn)行購銷價(jià)差盈利無政策依據(jù)，這里的購銷價(jià)差模式是指儲(chǔ)能通過購買新能源棄電量、低價(jià)煤電、低谷電，然后向用戶或者電網(wǎng)出售。一類是向電網(wǎng)出售。目前儲(chǔ)能作為電源或負(fù)荷的身份未明確，國家尚未出臺(tái)儲(chǔ)能并入公網(wǎng)的上網(wǎng)電價(jià)政策，可按當(dāng)?shù)厝济簶?biāo)桿電價(jià)收購，購銷差價(jià)甚微，甚至出現(xiàn)購銷價(jià)格倒置，不具有經(jīng)濟(jì)性。另一類是向用戶出售，此模式同樣沒有政策支撐。與客戶側(cè)儲(chǔ)能利用峰谷電價(jià)差套利不同，獨(dú)立儲(chǔ)能電站向用戶售電需要支付電網(wǎng)公司過網(wǎng)費(fèi)，在相同利用小時(shí)數(shù)下，經(jīng)濟(jì)性要小于客戶側(cè)儲(chǔ)能。目前我國部分大工業(yè)用戶以市場化電價(jià)結(jié)算，絕大部分電力用戶執(zhí)行目錄電價(jià)，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能在用電高峰時(shí)段放電雖然起到了緩解供電壓力的作用，但在收益方面僅僅是電量市場內(nèi)部利益的轉(zhuǎn)移，也規(guī)避了承擔(dān)交叉補(bǔ)貼的責(zé)任，并非政策鼓勵(lì)方向。但在增量配電試點(diǎn)項(xiàng)目中，增量配電業(yè)主在其經(jīng)營區(qū)域內(nèi)投資建設(shè)儲(chǔ)能，并通過充放電價(jià)差獲取收益是可行的，這類似于客戶側(cè)儲(chǔ)能。業(yè)界對(duì)儲(chǔ)能參與現(xiàn)貨市場充滿期待，未來可期，道路荊棘?，F(xiàn)貨市場在經(jīng)濟(jì)學(xué)上是指買賣交易即刻生效的市場，是針對(duì)期貨市場而言。電力市場中，只有實(shí)時(shí)市場嚴(yán)格滿足現(xiàn)貨市場的定義。結(jié)合電力交易即發(fā)即用的特點(diǎn)，在討論電力現(xiàn)貨市場時(shí)常把時(shí)間尺度擴(kuò)大到實(shí)時(shí)交易的日內(nèi)甚至一日前?，F(xiàn)貨市場可分為“分散式”和“集中式”兩類。“分散式”采用“中長期實(shí)物合同+現(xiàn)貨偏差調(diào)整”，其中中長期交易采用物理雙邊合約，剩余部分電量參與現(xiàn)貨交易，代表地區(qū)是北歐;“集中式”采用“中長期差價(jià)合約+現(xiàn)貨全電量”，其中中長期交易采用雙邊差價(jià)合約，發(fā)電企業(yè)全部電量均參與現(xiàn)貨交易，代表地區(qū)是美國PJM。北歐地區(qū)電源調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、電網(wǎng)幾乎沒有阻塞，日前市場電量占比超過80%，我國試點(diǎn)地區(qū)更接近美國，基本采用了“集中式”的現(xiàn)貨市場模式，此模式下無論是中長期交易雙邊差價(jià)合約還是政府授權(quán)差價(jià)合約，其目的是為了防范市場風(fēng)險(xiǎn)，防止現(xiàn)貨市場價(jià)格大幅波動(dòng)?，F(xiàn)貨試點(diǎn)省份建設(shè)初期尚未將儲(chǔ)能納入市場主體，隨著現(xiàn)貨市場的成熟運(yùn)行，電力電量的商品屬性逐步體現(xiàn)，儲(chǔ)能進(jìn)入市場是順其自然的結(jié)果?，F(xiàn)貨市場的重要價(jià)值在于發(fā)現(xiàn)價(jià)格，儲(chǔ)能可根據(jù)價(jià)格信號(hào)靈活充放電獲取收益，但是否盈利則由市場的供需以及儲(chǔ)能自身經(jīng)濟(jì)性來決定。一方面，絕大部分電量通過中長期交易規(guī)避了市場風(fēng)險(xiǎn)也穩(wěn)定了市場基本價(jià)格，長期大范圍價(jià)格波動(dòng)發(fā)生概率不大，另一方面若市場價(jià)格波動(dòng)較大，必然帶動(dòng)更多的儲(chǔ)能以及其他靈活性資源參與市場，最終實(shí)現(xiàn)供需動(dòng)態(tài)平衡?，F(xiàn)貨市場將是儲(chǔ)能未來的主戰(zhàn)場，但現(xiàn)貨市場的建設(shè)涉及方方面面，非一日之功。

其他市場

客戶側(cè)儲(chǔ)能作為可變動(dòng)負(fù)荷參與需求側(cè)響應(yīng)。應(yīng)對(duì)電源結(jié)構(gòu)調(diào)整以及負(fù)荷特性的變化，系統(tǒng)需要更加靈活地調(diào)節(jié)資源保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電。2017年《電力需求側(cè)管理辦法(修訂版)》發(fā)布，提出積極發(fā)展儲(chǔ)能和電能替代等關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)供應(yīng)側(cè)與用戶側(cè)大規(guī)模友好互動(dòng)。隨后，江蘇、山東等多個(gè)省市出臺(tái)或修改需求響應(yīng)規(guī)則，允許儲(chǔ)能設(shè)施參與需求響應(yīng)，同時(shí)根據(jù)調(diào)用和響應(yīng)情況制定分級(jí)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。有償調(diào)壓、容量備用、黑啟動(dòng)尚未形成市場化運(yùn)營規(guī)則。部分儲(chǔ)能作為容量備用得到一定補(bǔ)償，但僅通過容量備用其收益難以覆蓋全部成本。儲(chǔ)能僅通過一種市場盈利難以保障固定的利用率，而儲(chǔ)能具有多重價(jià)值的技術(shù)特點(diǎn)應(yīng)該賦予其在多種市場中的主體身份，以目前市場的開放程度尚不能支撐獨(dú)立儲(chǔ)能電站商業(yè)化運(yùn)營。

總結(jié)與建議

電力市場過渡期，儲(chǔ)能可參與的市場類型有限。主要包括以消納新能源為主要目標(biāo)的調(diào)峰輔助服務(wù)市場、調(diào)頻輔助服務(wù)市場以及需求側(cè)響應(yīng)，儲(chǔ)能參與其他細(xì)分市場特別是電量市場的身份還未得到允許。價(jià)格機(jī)制尚不完善，儲(chǔ)能充放電價(jià)格機(jī)制缺失。此階段上網(wǎng)側(cè)標(biāo)桿電價(jià)與市場競價(jià)共存、用電側(cè)目錄電價(jià)與市場交易電價(jià)共存，儲(chǔ)能扮演電源與用戶雙重角色，在現(xiàn)貨市場運(yùn)行之前，明確儲(chǔ)能充放電價(jià)格機(jī)制非常必要。儲(chǔ)能與其他市場主體同臺(tái)競爭的公平性尚未得到保證。儲(chǔ)能仍然被視為非常規(guī)的電力設(shè)施，在調(diào)峰、電量直接交易等方面與傳統(tǒng)火電機(jī)組存在差異，同價(jià)不同功，同質(zhì)不同價(jià)。電力市場改革過渡期，應(yīng)允許在需求迫切的場景下給予儲(chǔ)能設(shè)施一定的政策支持，以此在商業(yè)模式、技術(shù)路線方面進(jìn)行探索和創(chuàng)新，同時(shí)保持一定的投資強(qiáng)度，促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。給予儲(chǔ)能公平參與多個(gè)細(xì)分市場的主體身份，充分發(fā)揮儲(chǔ)能的多重功能以提高自身利用效率，配套建立儲(chǔ)能多重價(jià)值的補(bǔ)償機(jī)制。隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)以及傳統(tǒng)電源被替代所帶來的系統(tǒng)調(diào)節(jié)問題，根據(jù)系統(tǒng)需要適時(shí)建立快速調(diào)頻、備用、容量等市場，充分發(fā)揮儲(chǔ)能在響應(yīng)速度和能量時(shí)移方面的重要價(jià)值。

1本文所指的儲(chǔ)能主要為電化學(xué)儲(chǔ)能。

原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2019年10月25日第39、40期

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