优游登陆平台

客服电话:400-999-4758
 
 
 
 |  | CRM系统 | HR系统 | 加入收藏
行业资讯
以新能源为主体的新型电力市场体系前瞻
优游登陆平台时间:2021/7/25 9:50:32     点击: ( 611 )

按照中央关于碳达峰、碳中和的重要部署,我国将继续推进能源体系清洁低碳发展,构建以新能源为主体的新型电力系统。

截至“十三五”末,南方区域已形成“八交十一直”输电大通道,送电容量超5800万千瓦,2020年全年西电东送电量2305亿千瓦时,清洁能源占比超过80%。跨区跨省市场与省内市场协调运行,优游登陆平台年度、季度、月度、月内及日电量市场化交易机制持续完善。

南方电网公司在《南方电网公司建设新型电力系统行动方案(2021-2030年)白皮书》中指出,到2030年南方五省区风电、光伏装机达到2.5亿千瓦,水电装机1.4亿千瓦,核电装机3700万千瓦,非化石能源装机占比提升至65%、发电量占比提升至61%。

“双碳”目标将推动源网荷储各环节能源绿色转型,对南方区域电力市场乃至全国电力市场的长远发展产生重要影响,宜提前布局谋划以新能源为主体的新型电力市场体系。

站在能源革命的历史转折点,展望未来以新能源为主体的能源结构,可能优游登陆平台哪些关键问题与挑战,目前的电力市场体系能否适应又该如何重构,如何依托新型电力系统开展电力市场革新发展?本文做了前瞻性优游登陆平台。

一、南方区域电力市场发展趋势及挑战分析

展望“十四五”,在“双碳”目标驱动下,南方区域将构建以新能源为主体的新型电力系统,呈现新的发展态势。

一是新能源快速增长,需要新型电力市场促进新能源发展、保障常规电源发电能力。“十四五”期间新能源将保持稳定增速发展,煤电仍将发挥其支撑电源作用,并逐步向以提供电力为主、电量为辅的调节性电源转变。此外,受南方区域能源分布影响,为保障广东、广西、海南等省份的电能供应,跨省电力流仍将保持西电东送的总体趋势不变。

新能源装机增长也加剧了保供电压力。2030年南方区域优游登陆平台发电装机将增长2亿千瓦,但有效容量仅增长3000万千瓦(50%概率),全区域仍处于总体紧平衡。煤电仍需要提供同等容量的应急支援能力,以及足够的快速爬坡能力,其发电小时数大大下降,迫切需要建立煤电成本回收市场化机制,保障容量充裕度。远期需要关注高比例新能源竞价导致现货地板价、尖峰价并存问题,防范单一现货价格导致远期价格误判、扭曲投资成本,需要建立反映综合成本的全维度定价机制,合理引导新能源投资、建设、运行、消纳。

二是电力需求持续增长,电能在终端能源消费占比持续提升,需要服务新兴主体的市场机制创新,为新业态发展赋能。“十四五”期间我国经济将实现高质量的稳步增长,南方区域电力负荷也将随之大幅增长。“双碳”目标提出,将推动包括分布式电源、储能、电动汽车等各类新兴市场主体蓬勃发展,各类新业态在支撑电力供应、提升系统优游登陆平台性等方面将发挥重要作用。

需要建立适应新兴市场主体参与的市场机制,激励各类新兴市场主体投资和发展,推动商业模式创新和用电增长。消纳新能源需要负荷侧柔性调节能力和主动响应能力,也需要建立相适应的市场参与机优游登陆平台务于新兴市场主体的快速发展。

三是能源市场体系呈多元化发展,需要加强电力市场与碳市场、绿证市场、消纳责任权重市场的同向发力。随着国家“双碳”目标提出,可再生能源电力消纳保障机制实施、用户绿色电力消费意愿增强等外部环境发生变化。未来,市场主体需参与包括电力市场、碳排放权交易市场、绿证市场、可再生能源消纳责任权重市场等在内的多元市场体系,需建立电力市场与绿证市场、碳市场等之间的衔接机制,完善绿色用能认证机制,将绿色电力在生产、消费、排放多个环节的环保价值最大化,以多市场同频共振、同向发力实现“双碳”导向的最佳成效。

四是能源发展新形势加速电网数字化转型,优化资源配置平台作用凸显。在新能源集散并举的发展原则下,分布式新能源将不断增加,智能微电网持续发展,网架结构更加复杂多样。为适应新能源的进一步增加,需要利用数字化技术提升电网的调度优游登陆平台水平,发挥电网资源优化配置平台作用,为源网荷互动提供保障。

数字化转型也为绿色电力全流程追溯认证提供了技术支撑,电力市场同样成为源网荷储互动的大数据中心和生态圈,建设更优游登陆平台、更丰富的市场机制成为可能。

二、电力市场如何应对高速增长的新能源

新能源发电具有间歇性、随机性、波动性的特征,高比例新能源接入,将对电力系统安全稳定运行、电力市场建设带来挑战。国外在推动清洁低碳转型过程中优游登陆平台过若干问题,其应对措施对于“双碳”背景下南方区域电力市场建设具有很好的借鉴意义。

(一)完善区域电力市场体系,防控极端价格信号

随着西欧国家近年来新能源高比例接入,在风力、光伏电力供应高峰时期负电价频发。负电价平均小时数由2018年的511小时翻倍至2019年的925小时,2020年上半年西欧各国也有100至200个小时优游登陆平台电价为负。负电价将导致化石能源发电企业的经营风险加大,短期极端价格信号误导电源远期投资建设,不利于电力市场健康可持续发展,不利于稳定可靠供电。

欧洲应对负电价主要有以下三种有效措施:

一是加大西北欧(包括法国、德国、荷比卢三国、英国、北欧和波罗的海国家)的市场耦合,2012年实现了日前电力市场耦合,2018年实现了日内电力市场耦合,利用跨境交易能力汇总实现更大范围供需,缓冲局部地区局部时段极端供需情况。

二是完善健全电力金融市场,推进电力市场与期货市场联动,一方面将电价波动风险转移给金融市场主体,另一方面通过远期合约交易发现未来5~10年的电力价格,引导发电投资和产业布局。

三是优化市场设计,负电价持续一定时间后可再生能源发电方将不再享受补贴,引导理性报价。

(二)优化源网荷储一体化发展,保障退煤退核后的电力可靠供应

德国将在2022年底停止本土核电项目运行,并决定于2038年完全退出煤电。与此同时,2020年德国可再生能源发电占比已经达到了45%左右,并规划到2030年可再生能源发电占比将提升至65%以上。这将给德国电网安全稳定性和供电可靠性带来巨大的挑战。

应对措施包括:一是加大电网互联,增强系统优游登陆平台互济能力,包括建设跨国输电线路和国内南北输电线;二是加大氢能应用,2020年德国政府正式推出国家氢能战略;三是增加电储能以及需求侧响应容量;四是发展燃气电厂和抽水蓄能电站;五是提升新能源功率预测精度。

(三)挖掘系统调节能力和需求侧响应能力,平抑新能源发电波动性与间歇性

由于可再生能源快速增长,美国加州一天当中电力净负荷情况从过去的“驼峰曲线”变为“鸭子曲线”。加州可再生能源发电比例将在2030年达到50%,届时“鸭子曲线”背部会更低,脖子会更长,对加州电网安全稳定运行提出更大挑战。

主要应对措施包括:一是优游登陆平台更多包括气电、抽水蓄能电站在内的优游登陆平台电源建设;二是扩大平衡市场(EIM)的范围,依靠区域网络容量加强调节性资源互济;三是部署大量太阳能+储能项目,同时拓展其他储能方式;四是建设开放式自动需求响应项目(Open Automated Demand Response, OpenADR);五是设计更加优游登陆平台的峰谷电价结构(如分时电价和实时电价),优游登陆平台移峰填谷。

(四)加速碳、电市场融合,促进发电侧低碳减排

欧洲持续推动欧洲碳排放权市场与欧洲电力市场双轮驱动,将碳价纳入发电成本,通过改变电源优先级排序加速高排放煤电转型和退出。英国政府通过设置最低碳价政策作为容量市场的补充,以高于容量补偿价格的碳价成本挤出低效小煤电机组,并配套火电厂碳税政策加速退煤,优游登陆平台清洁能源发展。

三、服务绿色电力全生命周期的市场体系设计

从生产特性来看,新能源发电具有波动性、随机性、间歇性;从系统平衡视角来看,根据南网总调的研究,新能源发电在远期是概率性有效容量平衡,在中期和近期是电量总体平衡,在实时体现为可预测的新能源电力与调节性电力共同平衡;从利用一次能源来看,新能源发电与传统能源发电最大的不同点在于一次能源难以存储。

新能源上述特点决定了中长期合约不能作为发电调度安排的依据,而是体现为约定收益、对冲风险的工具;为了实现新能源发电上网,与新能源出力预测颗粒度一致的电力平衡市场是关键环节。化石能源发电的贡献则体现为远期提供充裕发电容量,中期和近期提供电能量,实时执行阶段提供调节能力。

因此,考虑到新能源为主体的电源结构,需要建立中远期权益类市场+平衡市场的复合市场体系,以及反映电能量、发电容量、辅助服务价值的全交易品种。

综合分析,新型电力市场体系需要结合新能源特性,依托新型电力系统,坚持顶层设计、循序渐进、安全稳定、公平竞争、绿色发展的原则,做好“规划交易执行”全时序统筹、“上下内外”全方位衔接,实现“源网荷储”全生命周期覆盖。

(一)“规划交易执行”全时序统筹

结合新能源电力电量平衡特性,从规划、交易、执行三个维度,提出从中长期到实时阶段、省内到省间的市场框架设计。

在规划维度(5~20年及以上阶段),市场设计需要以保障远期电力供给为前提,为新能源发电项目提供稳定的预期收益,满足“双碳”目标下新能源用能需求。相比化石能源发电,用电企业更注重获得绿色电力的独有性和全生命周期的环境价值。随着补贴退坡,新能源发电企业也需要预期稳定的现金流支撑贷款投资、建设运营。因此,规划维度的市场空间需要根据有效容量概率确定新能源装机规模,框定多电源类型发电互补的总体布局。交易主体主要为新能源发电企业、用电企业以及电网公司。

市场关键机制包括中长期购售电合同(PPA)、容量市场/容量补偿机制。发、用电企业通过签订PPA,满足发电企业的项目融资需要,为用电企业提供独有性、全生命周期的绿电所有权。发电企业与电网公司签订保障性收购合同也可以满足项目投资需要。电价机制方面,PPA价格需要体现电能量价值、环保价值,可以优游登陆平台设计价格联动机制以及期权等工具。

由于新能源发电特性难以完全匹配用电需求,发、用电企业通常选择签订中长期差价合约,合约仅作为结算依据,可以约定分时结算曲线;发、用电企业仍需要参与其他中长期交易或现货市场,或者与电网签订购售电合同。当火电利用小时数预期低于盈亏平衡小时(通常为4000~5000小时,与电煤价格和上网电价有关)之后,需要引入年度及以上的容量市场或容量补偿机制,合理量化并补偿火电减发电保容量的贡献。

在交易维度(多日~5年内阶段),市场设计需要满足新能源总体电量平衡需要,结合新能源电量预测技术开展电能量交易,满足用电侧优游登陆平台购买绿色电力的需求。现有中长期市场机制下,以年度、月度市场化交易计划为基础开展新能源优先消纳、常规电源三公调度。通过月度长周期结算抵消新能源发电波动性、随机性,优游登陆平台执行偏差。当新能源发电占比不断提高,月度偏差较大且难以实现公允的偏差结算时,则需要引入月度以内的短期市场,提供频次高、流动强的调整手段。

市场关键机制主要是面向全体电源的分时段电能量交易,以及面向调节电源的中长期备用容量、黑启动等辅助服务交易。分时段合约设计应注重流动性,考虑各方最大公约数,按照“远粗近细”的原则划分时段,例如年基荷合约、月或周峰平谷合约、单日分时合约等。集中式现货市场启动后,中长期市场可以交易到D-1日,使交易精准贴近实际生产,减少风险敞口。根据市场发展,积极优游登陆平台电力期货、期权、金融输电权等在内的金融衍生品交易,进一步增加市场流动性,完善风险规避、价格发现功能。

在执行维度(日前-实时阶段),市场设计需要实现发电能力平衡和调节能力平衡。关键机制包括现货电能量市场,调频、调峰等辅助服务市场,以及需求响应机制。电能量现货市场主要包括日前、日内市场和实时市场,通过集中优化调用各类调节资源,不断贴近实时供需平衡。依托调频、调峰等市场价格信号,激励具有优游登陆平台调节能力的机组参与实时电力平衡。通过需求侧响应机制,挖掘用电负荷、储能、电动汽车等用户侧资源优游登陆平台调节能力。依托新型电力系统的优游登陆平台、计量、通信等技术,聚合各类分布式资源、虚拟电厂协调优化运行。

(二)“上下内外”四维衔接

从南方区域电力市场全局考虑,对上衔接全国统一电力市场,对下推进绿色电力向区域市场融合,对内衔接省级电力市场,对外做好与碳市场、用能权市场的耦合联动。

对上:南方区域作为一个独立的市场单元,以“点对网”、“网对网”方式参与全国市场(跨南网、国网及其他地区)交易。首先,通过区域市场的多能互补蓄水池作用,可以有效平抑汛枯、峰谷的送电波动,实现新能源受入能力最大化。其次是结合资源条件将南方区域内的新能源外送,或新能源与常规能源打捆外送,辐射大湄公河次区域国家。

对下:打造绿色电力交易作为区域市场实现“双碳”目标的核心产品,按照绿色用能全过程溯源、全国认证的要求,南方区域实行绿证统一核发认证,绿色电力交易统一组织。

对内:南方区域市场作为最大的资源平台,有助于五省区履行消纳责任权重,利用地域跨度大、用电曲线差异的特点调剂新能源季节波动性和日内间歇性。起步阶段五省区共享余缺调剂空间,以跨区跨省的多日电能量、现货交易作为优游登陆平台消纳渠道。随着新能源跨省区调剂规模和频率提升,点对网、网对网、点对点多种交易模式不断完善,区域内多边交易态势形成,区域平衡作用更加凸显,市场融合更加优游登陆平台。

对外:新能源交易与消纳保障机制、碳市场、用能权市场耦合衔接。未来积极优游登陆平台绿色电力交易与其他市场的合约互认,提高市场之间的联动性,推动多个节能减排市场维度同向发力,更精准、更及时地反映每一度绿电的环境价值,引导发电项目投资,改变电力生产方式,促进绿色能源消费。

(三)“源网荷储”全生命周期价值覆盖

考虑电源、电网、负荷侧各类主体、储能的可持续发展,新兴市场体系需要支撑项目投资、项目建设、生产运行、监测评估全环节,反映市场价值和社会贡献并获得合理收益。

在投资环节,通过中长期购售电合同、新能源友好型市场服务、优惠支持政策等方式激励新能源发电企业投资,保障新能源发电项目发展。在项目建设环节,结合可再生能源电力消纳监测评估,根据新能源发电交易及结算情况滚动优游登陆平台消纳指标并提出预警,引导风电光伏项目优化配置、合理安排装机增速。

在生产运行环节,建立适应高比例新能源接入的优游登陆平台调节机制,合理反映传统能源发电的调节能力价值,实现新能源优先消纳。在监测评估环节,聚焦碳足迹耦合碳排放全过程检测。基于企业用能数据开展碳排放数据监测,追踪碳足迹,推演未来碳趋势,助力企业优化运营策略、科学实现用能达峰。