对当前电力辅助市场的思考和构想

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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对当前电力辅助市场的思考和构想

陈宇赵冠永刘晓宇

(安徽安庆皖江发电有限责任公司安徽安庆246001)

摘要:由于电力生产与消费的实时性与近两年我国风电、核电、光电等调节性较差的电源比重逐渐增大,对于电力辅助市场的需求大幅增加。为此对于建立辅助服务市场的呼声也越来越大,现有模型主要由火电企业提供辅助服务,针对清洁能源的消纳程度不高,如何从长期市场发展角度促使辅助市场发展并且为用户提供更加优质的电力能源,基于这种想法对当前电力辅助市场进行思考并提出了一系列不成熟的构想。

关键词:电力辅助市场;深度调峰;综合性产能优化;用户侧开发

随着我国供给侧结构改革的大力推进,国家宏观经济发展放缓,一、二、三产业比重重整,社会用电增长在今后将会处于一个长期的发展平缓期。同时由于核、水、风、光等国家保障性消费发电的比重不断增加,由此带来的电网负荷率增长下降和电力辅助服务任务日益繁重。

光伏的逆调峰现象弃风情况

我国是煤炭大国,对煤炭的使用比重超过50%,截至2017年全国煤电装机总量10.2亿千瓦,占装机总量58%。同时火力电厂相较于清洁能源所具有的良好的调峰能力也使得火力发电厂成为了调峰市场的主力军。相对于火电企业,为了承担辅助服务将会对燃煤电厂的成本造成影响,如机组根据辅助服务需要增加发电量时,会消耗更多的燃料,又如机组因频繁调节偏离最优工况,单位产出的煤耗增加,也会导致燃料成本的增加;维护成本的发生也主要源于发电机偏离了最优的运行工况以及频繁动作,使设备磨损加剧,维护成本增加、减低设备使用寿命。

在这种情况下,对辅助服务市场定价机制完善的需求就更加迫切,现阶段辅助服务定价机制主要通过市场价格竞争,这在一定程度上使得售出电量价格得到了有效的控制,使用户在短期内有所获益。但是由于电网负荷率增长下降和清洁发电的不稳定性所导致的火电企业普遍性电量“口粮”不足。由此产生了这样一种现象——对于电量有迫切需求的发电方会通过贴近成本价竞标的方式进行电量争取,对于国有企业资产的保值增值存在极大影响,此外由此导致的利润额度降低和补贴力度不足在长期来看会极大的影响发电方参与的积极性和辅助市场的长远发展。

近年来由于调峰能力不足所导致的弃风、弃光现象严重,在现在的电力市场装机容量过剩的情况下,发电量并不是稀缺资源,真正的稀缺资源是调峰能力,因此从商品供需角度来看电力调峰能力的商品价格应高于电力产品价格。按照这样考虑,享受其他电源替代承担调峰义务的个体应当给予参与调峰服务的发电方一定补偿,以确保其企业正常生存。所以辅助服务市场实际上是一个针对特殊电力发电方所建立的市场,而不应单单是普通的电量交易市场。

第一、当前电力市场情况下,辅助服务是有效保证电网安全和电力产品质量的必要服务。在国内“厂、网分开”的体制下,发电企业已独立于电网运营。在当前总体用电负荷保持平稳;风电、光能等可再生能源大跨步投入市场;大型跨区域输电工程日趋完善的情况下,电网对于电力安全的需求也逐渐增加,在这样的背景下继续通过强行调度方式进行调峰,不仅会进一步压缩火电企业盈利空间、降低生存能力,加剧“厂、网”矛盾,更加会导致电力辅助市场发展速度的严重放缓。从长远角度考虑在当前的市场行情下,如何有效的调动发电企业提供辅助服务的积极性,由传统的“火车”向“动车”转变是当前电力辅助市场模式迫切需要解决的。

第二,如何更好的利用辅助服务市场从长期且持续的角度助力清洁能源发展。可以遇见的在今后的一段时间内,火力发电仍将作为国家电力能源的一大主要供给方,火电企业作为能源的供应者和国内主要的辅助服务提供方,众所周知风电、光电完全脱离火电是无法正常运行的,且单从现在“电量蛋糕”的分配的模式上看,风、光等清洁能源必定是电力辅助市场的受益者。首先这些企业享受了一定的无偿调峰空间,然后和未能尽到调峰义务的火电厂共同分摊辅助调峰费用,其次向火电企业购买调峰服务能够有效的提高清洁能源消纳程度,因此在辅助服务产品价格的制定时,应充分考虑服务提供方的收支问题,避免火电企业在提供辅助服务的同时面临资产保值增值的困难,避免辅助服务市场由此产生的低迷迟滞现象,避免清洁能源消纳能力降低现象。

第三、如何更好的使发电侧从整体性的角度上进行产能优化。电网企业是否能在保证电网整体运行安全的前提下对电厂性质进行区分。不同类型和不同建成时间的机组在整个电网系统中的作用必然是有一定区别的,如将一些定位为以提供辅助服务为主、一些定位为以提供电能为主、一些定位以供热或维护电网运行稳定为主。在启动电力辅助市场的时候按此进行排序分选,从调度角度对电厂侧的整体使用需求和能耗进行控制。同时考虑不同发电机组的性能和成本差异,对能耗低指标好的发电企业提供保价、补量、补贴等优惠,通过市场手段调整使各类型发电机组在整体节能减排最优化的前提下,有效提高发电侧的综合利用效率。

第四、现有电力辅助服务模式很大程度上依赖于发电侧燃煤发电机组,燃煤机组不仅受爬坡、滑坡速率约束,反应较慢且成本高;现有模式依赖煤电以应对波动性日益明显的电网调节需求,带来巨大的建设成本的同时,还将难以改变对于煤电继续发展趋势的依赖,对进一步实现电源结构去煤炭化造成阻碍。因此针对当前可再生能源比重日益增大的辅助服务市场现状,仅依赖于常规电源供应提供辅助服务难以适应长期市场发展和国家能源发展战略中提到的绿色低碳战略。

第五、相较于发电侧企业的调峰速率做为电力产品的需求方——电力用户,其具有更好的负荷反应能力和错峰能力,除此之外针对具有蓄热、蓄冷、小型电储能设备的企业通过吸纳电网盈余电力能够有效的承担电网调峰的任务。考虑将电力需求侧用户纳入电力辅助市场当中,能够有效缓解因调峰能力不足所导致的电网运行稳定问题,同时有效降低发电侧企业由于偏离最优运行负荷、短时间内频繁调整负荷或启停机操作所导致的能耗攀升问题。