中國儲能網訊:截至2020年底,中國已經發(fā)布(含招標、建設、投運)的火儲聯合調頻項目已達62個,廣東高額的補償費用吸引著一個又一個投資者,江蘇、浙江、江西等新的區(qū)域也不斷被討論。
本文總結了2020年調頻輔助服務市場的主要特點,包括市場規(guī)模、項目運行情況、政策趨勢、市場參與情況等。
01、廣東月均補償額超1億,是最火熱的市場。蒙西、山西、華北維持在3000萬以下
從2019年9月份,廣東調頻輔助服務里程補償首次超過1億開始,廣東省的調頻輔助服務里程補償一直居高不下,2020年1-11月均補償額為1.09億元。高額的補償不斷吸引新的進入者,截至目前,廣東電網已經公開宣布火儲聯合調頻項目29個,位居全國之首。
蒙西調頻輔助服務補償額自2019年年中高位跌落后,一直維持在3000萬以下的補償總額。2020年1-10月月均補償2501萬元。
山西2020年1-7月份,月均補償額2959萬元。進入冬天后,由于調頻資源缺乏,山西的結算價格出現了一撥10元/MW以上的高峰,甚至15元/MW,預計全年數據公布,2020年山西調頻輔助服務月均補償額會有一定上升。
京津唐電網作為火儲聯合調頻最先應用的市場,近兩年相對于以上區(qū)域,存在感并不強,2020年1-8月,月均補償額2756萬元。
02、廣東地區(qū)火儲聯合調頻項目收益頗豐,蒙西整體運營不佳
在高額的補償下,2020年廣東地區(qū)已投運的儲能項目都取得了豐厚的收益。
例如海豐電廠火儲聯合調頻項目,2020年1月-11月間,總共獲得了1.37億元,該項目2019年8月投運,投運以來,總共獲得補償額1.61億元。
廣東地區(qū)聯合調頻項目2020年的收益情況如下。
蒙西地區(qū)火儲聯合調頻項目整體運營不佳,月均補償額均未過百萬。蒙西地區(qū)部分火儲聯合調頻項目2020年的收益情況如下。
近年來,山西、京津唐火儲聯合調頻的關注度逐漸降低,但正常投運的9MW/4.5MWh的火儲聯合調頻項目,月均補償額可在150萬以上,這一收益水平,對于不斷下降的儲能成本而言,仍舊具有一定的投資吸引力。
山西、京津唐地區(qū)部分火儲聯合調頻項目2020年的收益情況如下。
03、規(guī)則調整,降價、降補償是主旋律
無論是采取調整競價上下限范圍,還是對調頻性能k值進行數學處理,降價,減少補償總額,是2020年中國主要調頻輔助服務市場政策調整的主旋律。
廣東
2020年9月1日起,執(zhí)行新的市場規(guī)則,報價上、下限將根據市場情況及時調整,通過對K值開(m+1)次方根的形式(2021年,m開始取值為1,并逐年增加),減少綜合調頻性能對最終收益的影響,降低包括火儲聯合調頻機組在內的高性能機組的補償收益額,性能越高,收益降幅越大(可參考文章: 9月1日廣東調頻輔助服務市場正式運行,補償價格及補償額齊降 )。
由于k值開方根的影響將從2021年開始,因此2020年度,項目的運行收益暫時未受影響。有消息稱,可能2021年暫時不會對K進行調整,但長期看,降低收益的趨勢不變。
而對于競價上下限的調整是基于報價的情況進行調整,雖然下限由6元/MW調整成了5.5元/MW,但幅度并不大,因此目前對于最終出清價格的影響并不大。數據顯示,2020年全年平均出清價格為14.34元/MW,1-8月份平均出清價格為14.18元/MW,9-12月平均出清價格為14.73元/MW。
內蒙
采取調低申報價格上下限、降低歸一化調節(jié)系數,綜合性能指標開根號、限制K1最高取值的方式來降低調頻輔助服務補償額。
申報價格上下限從6-15元/MW調整至2-12元/MW,從最低限價看,降低了67%。2020年6月18日、6月19日、6月20日蒙西電力現貨市場試運行時,三天的市場出清價(里程補償)為10元/MW左右,因此報價上下限的影響還得看最終市場的供需情況(試運行情況分析可見文章:蒙西電力調頻競價試運行,日均補償218萬元,市場出清價10元/MW )。
歸一化調節(jié)系數從1降為0.8,直接將市場出清價格打8折。蒙西市場按最終的市場排序價格進行出清,假設機組i為市場邊際機組,則:
假設報價、性能均不變,歸一化調節(jié)系數從1降為0.8,實際上將市場出清價打了8折。
綜合性能指標開根號:
綜合調頻性能為4的機組,通過k值開根號,收益水平將直接腰斬(4^(1/2)=2)。性能越好,開根號的影響越大。
有消息稱,蒙西電網最終的管理目的是想將市場出清價控制在6元/MW以下,結合2019年底通過調度規(guī)則的一些改變導致的蒙西調頻輔助服務總補償大幅降低。
降價、降補償,將是未來電力現貨市場下蒙西調頻輔助服務的主體思想。
03、南網統(tǒng)一調頻市場,性能、補償恐都受影響
2020年10月15日,國家能源局南方監(jiān)管局正式印發(fā)了《南方區(qū)域統(tǒng)一調頻輔助服務市場建設方案》,并于12月28日啟動了第一階段廣東、廣西、海南三?。▍^(qū))統(tǒng)一調頻輔助服務市場試運行。(市場規(guī)則可參考文章:《南方區(qū)域統(tǒng)一調頻輔助服務市場建設方案》印發(fā),市場競價、補償分配等規(guī)則初現 )
南網統(tǒng)一調頻輔助服務市場后,一方面擴大了市場化的區(qū)域,出現了新的市場機會,但另一方面,市場出清規(guī)則是滿足各區(qū)域市場容量需求下限后,全市場剩余容量共同出清。這樣大量的性能優(yōu)異、調節(jié)成本低的水電機組的進入,可能會降低市場價格,并降低廣東省現有調頻機組的綜合調節(jié)性能值。
性能指標中,調節(jié)速率指標K1的計算為(K1最高值限定為5):
V為發(fā)電單元實測速率;
VN為調頻資源分布區(qū)內AGC 發(fā)電單元平均標準調節(jié)速率。
隨著水電機組比重增大,勢必標準調節(jié)速率VN會增加,從而導致K1減少。而綜合調節(jié)性能K受K1影響很大,因此有可能導致K值的整體下降。
2020年12月份,廣東省火儲聯合調頻機組的性能整體呈現下降狀態(tài),多數降至2以下,儲能與電力市場猜測,可能存在以上原因的影響。
性能下降,也意味著補償額會下降,統(tǒng)一調頻市場后,可能會沖擊火儲聯合調頻項目的收益,市場競爭會更復雜和激烈。
04、不限底價競價,給市場帶來很大不確定性
2020年浙江、江蘇分別啟動了調頻輔助服務市場化試運行。與廣東等地不同,這兩個市場報價的下限為0。試運行結果顯示:
江蘇基本探底以0.1元/MW左右的市場出清價運行。盡管目前綜合性能指標并未設定上限,但一個60萬的機組,全天里程按10000MW算,即使性能指標提高至10,每天的調頻里程收入也僅為1萬元,收入非常有限。
浙江7月試運行過程中,下半月出現了機組紛紛報零價的現象,零報價機組占比約為74.36%。儲能快速、精確的響應電網指令的優(yōu)勢,在零報價的前提下,將會大打折扣。
不限低價競價,是未來調頻市場非常大的不確定因素。
05、成本下降明顯,一定程度上可緩和補償下降的影響
2020年,火儲聯合調頻系統(tǒng)的設備成本明顯下降,已下降至4元/Wh左右,考慮其他建設成本后,整體造價約4.5元/Wh左右。
例如,容量為18MW/9MWh的新昌電廠電源側調頻調峰儲能一期項目,設備采購的中標金額為3648.63萬元,折合單價為4.05元/Wh。如果考慮10%左右的其他電氣及建設等成本,則整個系統(tǒng)造價為4012.8萬元,折合單價為4.46元/Wh。
以山西9MW/4.5MWh火儲聯合調頻系統(tǒng)月收入150萬左右考慮,則該儲能系統(tǒng)造價約2100萬左右,如果每年能正常投運10個月,則全年收入1500萬,不考慮其他運行維護成本,即使和電廠分成比例為50%,靜態(tài)回收期仍可為2.8年?;饍β摵险{頻項目仍具投資價值。
06、大容量的獨立儲能電站發(fā)展可期,但市場規(guī)則迫切需要完善
隨著越來越多的央企等具有相當資本實力的玩家入場,投資額大、主體地位清晰、投資收益更好核算的獨立儲能電站勢必會越來越受歡迎,并成為未來主要的應用模式之一。
獨立儲能電站如果僅用作調峰,由于調用時間有限,盈利受限。參與電力輔助市場,提供調頻輔助服務,一定是未來的重要應用形式。
但目前的市場規(guī)則、調度管理方式都是針對傳統(tǒng)機組制定的,獨立儲能電站提供調頻服務,如何進行調度管理和補償、分攤計算,是目前擺在前面的一大難題。福建晉江獨立儲能電站就已經面臨了如此尷尬的局面,市場規(guī)則迫切需要完善。
07、火儲聯合調頻,可能需要配置更大容量
除了上述大容量的獨立儲能電站可能在未來更受青睞外,目前的火儲聯合調頻可能也會出現需要更長放電時長的儲能系統(tǒng)的趨勢。
例如,現行的京津唐區(qū)域的調頻輔助服務市場規(guī)則里,有這么一段描述:
若機組跟蹤不滿足典型的AGC設點控制過程(未進入目標死區(qū))時,則調節(jié)速率為指令結束時刻機組出力減去跨出死區(qū)時刻出力獲得的有功變化量再除以該段調節(jié)時間計算而得。
其含義是:沒有完成的指令,也將統(tǒng)計進k值的計算中。
火儲聯合調頻系統(tǒng)中,由于儲能的容量有限(目前多配置30分鐘系統(tǒng)),其工作過程中,主要是配合機組的出力來設置自己的充放電策略,如遇到連續(xù)同方向指令,由于容量不夠,或者為了保護儲能系統(tǒng),無法完成的指令會選擇不做響應。
以前,未完成的指令并不記錄進k值的計算中,2020年改變了這一規(guī)則。這就意味著,如果火儲聯合調頻系統(tǒng)要獲得較高的k值,要么加大儲能的充放電深度設置,要么增加儲能的放電時長(增加容量)。
對于頻繁充放電的調頻操作來說,為了保護儲能系統(tǒng),一般運行過程中都是淺充淺放為主,因此未來火儲聯合調頻仍想保持性能上的優(yōu)越性,有可能需要配置更長時長的儲能系統(tǒng),及配置更大容量的儲能系統(tǒng)。
08、火儲聯合調頻項目的應用區(qū)域擴大,但新區(qū)域目前刺激有限
除廣東、山西、蒙西、京津唐區(qū)域外,2020年不斷有新的區(qū)域出現火儲聯合調頻項目。例如:
上海,上海外三電廠儲能調頻項目
江蘇,華潤常熟電廠,華能淮陰第二發(fā)電有限公司
江西,新昌電廠調峰調頻一期工程
甘肅,甘肅華亭電廠
上海所屬的華東區(qū)域,目前調頻輔助服務按電量進行補償,并不適合儲能的應用。
江蘇,2020年7月發(fā)布了新的調頻市場規(guī)則,新的市場規(guī)則中性能的計算等非常有利于儲能的發(fā)展,但由于不限底價競價,結果導致目前儲能的應用具有非常大的不確定性。
江西所屬的華中地區(qū),2020年9月新出臺的《兩個細則》對儲能調頻十分利好(參考文章:華中調頻政策詳解,非常適合火儲聯合調頻項目開展 ),但江西區(qū)域市場容量有限,有消息稱可能有獨立儲能調頻項目出現,未來的競爭將十分激烈。
甘肅,2020年1月出臺了新的輔助服務運行規(guī)則,規(guī)則的設置與廣東規(guī)則十分類似,并且在9月份的試運行期間,有電廠獲得了日均6-7萬元的調頻收入。目前的數據顯示,甘肅省的月調頻補償額約在1500萬左右(參考文章:甘肅調頻市場8月補償額猛增,西北地區(qū)輔助服務市場可以關注),因此,此區(qū)域儲能提供調頻的主要瓶頸也將是有限的市場空間。
09、電網、電力背景玩家入場,老玩家逐漸淡出
按照儲能項目的招投標結果公布的時間點,統(tǒng)計了不同年份火儲聯合調頻領域的投資/運營/集成廠家,如下圖。
在過去的三年(2018、2019、2020年),火儲聯合調頻市場非常熱鬧,大量的企業(yè)進入。
2020年的明顯特點是,有電力背景的企業(yè),例如廣東電科院、南方電網電力科技股份有限公司、華潤智慧能源、上海電氣等企業(yè)開始進入該領域,而之前以項目開發(fā)、集成、運營為主的中小型集成商逐漸退出市場競爭。最明顯的是,最早的玩家,睿能世紀,中安盈創(chuàng),近兩年已無新的項目開展。
火儲聯合調頻,從參與市場的方式來看,原本是依附火電機組而進行,隨著技術的神敏感逐漸消失,可能未來將有更多的發(fā)電企業(yè)、電網背景企業(yè)去直接經營項目。
相對于其他領域,儲能在調頻輔助服務領域的應用,基本實現了商業(yè)化。但頻繁變換的市場規(guī)則,讓這個市場也充滿了變數。隨著電力現貨市場的推進,這一領域的應用將會更為復雜。如何在有限的市場空間、新出現的區(qū)域內,盡快開展項目,占領先機,可能是2021年的參與者最關心的問題。