中國儲能網(wǎng)訊：調(diào)頻市場由于儲能發(fā)展而漸熱。2022年國內(nèi)多個區(qū)域相繼出臺儲能參與調(diào)頻輔助服務的相關政策。南方區(qū)域調(diào)頻市場是全國首個區(qū)域調(diào)頻市場，已于2021年正式運行。
針對儲能等優(yōu)質(zhì)調(diào)頻資源如何更好的參與市場、區(qū)域調(diào)頻市場如何可持續(xù)發(fā)展等問題，eo記者分別采訪了中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心調(diào)度處高級技術專家陳亦平、中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心現(xiàn)貨市場處主管吳問足、南方電網(wǎng)儲能股份有限公司計劃與財務部電力市場營銷主管韓文杰、廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心現(xiàn)貨市場管理部主管王龍。
上述專業(yè)人士認為，南方區(qū)域調(diào)頻市場經(jīng)過幾年的試運行及結算，已發(fā)揮出資源互濟的作用，提升了電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性，并促進了儲能等新興業(yè)態(tài)的發(fā)展。如何促進市場機制更加健全，激活更多市場主體，并保持市場的公平公正競爭，是區(qū)域調(diào)頻市場建設長期要面對的挑戰(zhàn)。
南方區(qū)域調(diào)頻市場：輔助服務資源最活躍
吳問足：2021年7月1日，南方區(qū)域調(diào)頻輔助服務市場正式運行，成為全國首個區(qū)域級調(diào)頻輔助服務市場，這是南方區(qū)域電力市場改革進程的重要里程碑。目前，南方區(qū)域調(diào)頻輔助服務市場已運行兩年有余，在此基礎上，南方五省區(qū)在2021—2022年開展了區(qū)域備用服務市場。可以說，南方區(qū)域電力輔助服務市場體制機制初步建立，改革紅利充分釋放。
數(shù)據(jù)顯示，目前南方區(qū)域中東部主網(wǎng)調(diào)頻輔助服務市場平均調(diào)頻需求和出清容量較2018年廣東市場增加超過30%；中標機組數(shù)量突破100家；日均調(diào)頻里程約為25萬兆瓦；月均補償費用規(guī)模較“兩個細則”實施期間擴大了6倍以上。
市場機制創(chuàng)新方面，南方區(qū)域首創(chuàng)“區(qū)域邊際定價、省間省內(nèi)分割”的區(qū)域市場出清、結算機制，鼓勵優(yōu)質(zhì)調(diào)頻資源跨省流動，如豐水期西部水電滿發(fā)，東部火電機組獲得更多的調(diào)頻容量，枯水期水電調(diào)節(jié)容量充裕，發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)優(yōu)勢，這說明市場機制可以提高區(qū)域內(nèi)資源配置的效率。
南方區(qū)域輔助服務市場品種不斷增加，機制持續(xù)完善，充分激發(fā)了市場活力，更多新興主體、新型技術參與市場。據(jù)不完全統(tǒng)計，南方區(qū)域已投運聯(lián)合火電調(diào)頻的儲能項目達28個，儲能容量超450兆瓦，投資近20億元，配儲能的發(fā)電單元年調(diào)頻里程收益合計超5億元，南方區(qū)域已成為全國新興輔助服務資源最活躍的地區(qū)，電力輔助服務市場充分發(fā)揮了對新型電力系統(tǒng)的支撐作用。
獨立儲能參與輔助服務市場：
正確衡量其作用及價值
吳問足：獨立儲能作為市場主體一直備受關注，國家也給予了充分支持，出臺政策推動其發(fā)展。2021年7月，國家發(fā)改委發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》（發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051號）明確了新型儲能的獨立市場主體地位，并結合儲能特點，為儲能發(fā)展量身定制了參與市場的規(guī)范要求。按照能源監(jiān)管機構的委托，南網(wǎng)總調(diào)于2023年2月發(fā)布了第三方獨立主體（包括獨立儲能）參與調(diào)頻、備用輔助服務市場的細則，預計部分市場主體下半年就可以參與市場模擬運行。目前，政府有關部門、能源監(jiān)管機構都非常關注獨立儲能電站參與輔助服務市場的情況，調(diào)度機構在并網(wǎng)管理、技術支持系統(tǒng)完善、控制策略等方面已經(jīng)做了一些準備，但在模擬運行中還要進一步完善。
單一的市場品種不可能滿足獨立儲能的收益要求，目前南方區(qū)域調(diào)頻市場一年大概共10億元的補償規(guī)模，有5億多元都分給了帶儲能的發(fā)電單元。2019年以來，火儲聯(lián)合項目在調(diào)頻市場中獲得了較多收益，很多儲能項目已經(jīng)收回成本。但近年來調(diào)頻市場范圍變大，市場競爭加劇，很多市場主體的收益有所下降。個人認為，目前的市場格局下，獨立儲能項目很難單靠輔助服務市場短時間回收自己的成本。當然，區(qū)域輔助服務市場機制會給儲能電站充分、公平參與市場競爭的機會，預計調(diào)節(jié)性能優(yōu)越的儲能可以獲得不錯的收益。
新版“兩個細則”發(fā)布后：
輔助服務市場應與現(xiàn)貨市場銜接更緊密
韓文杰：2021年8月31日，國家能源局發(fā)布《并網(wǎng)主體并網(wǎng)運行管理規(guī)定（征求意見稿）》《電力系統(tǒng)輔助服務管理辦法（征求意見稿）》（以下簡稱“新版‘兩個細則’”）。2021年12月，國家能源局正式發(fā)布《電網(wǎng)并網(wǎng)運行管理規(guī)定的通知》。新版“兩個細則”取代2006年出臺的舊規(guī)定，并引入新型儲能和抽水蓄能等可調(diào)節(jié)負荷作為新增獨立主體參與電力輔助服務，有力推動“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動發(fā)展，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，促進可再生能源消納，助力碳達峰碳中和目標實現(xiàn)。
但電力市場改革不是一步到位的，如何協(xié)調(diào)好計劃與市場的雙軌制模式及各方主體的利益，是當前及未來一段時期所面臨的核心問題。加快電力市場建設是解決構建新型電力系統(tǒng)過程中各類主體間利益矛盾的最佳手段。在以“中長期+現(xiàn)貨+輔助服務”的全國統(tǒng)一電力市場體系頂層設計下，我認為具備靈活調(diào)節(jié)能力的資源，如新型儲能、抽水蓄能等將成為電力市場化改革中的贏家。趨于完善的電力市場體系和價格傳導機制能夠有效疏導因新能源波動性所產(chǎn)生的系統(tǒng)平衡成本，而在電力系統(tǒng)中承擔平衡調(diào)節(jié)責任的靈活調(diào)節(jié)資源有望率先獲益。
王龍：在一個全電量集中出清的電力市場中，電能量與某些輔助服務之間存在緊密耦合關系，因為并網(wǎng)主體在提供該類輔助服務的同時，將伴隨著電能量（有功功率）的增加或減少，并引起電能量價格的變動，其中最典型的就是調(diào)頻和備用服務。由于兩者密不可分的關系，在電力市場的頂層設計中，需要考慮現(xiàn)貨電能量市場與調(diào)頻、備用等輔助服務市場的有效銜接，實現(xiàn)電力市場的社會福利最大化。
在現(xiàn)貨市場開啟后，調(diào)峰服務則應該歸入現(xiàn)貨電能量市場。不管是降低出力還是機組的啟停，都是現(xiàn)貨電能量市場的功能范疇，在現(xiàn)貨低價格時段，由于電價不能彌補火電機組的變動成本，火電機組本身就有意愿不斷壓低出力直至停機以避免利潤損失。因此也不需要在現(xiàn)貨電能量市場之外，對機組提供額外的補償或獎勵。目前廣東的市場機組不再按照南方區(qū)域新版“兩個細則”的相關規(guī)定計算啟停調(diào)峰補償費用；對于深度調(diào)峰機組，仍按照南方區(qū)域新版“兩個細則”的相關規(guī)定計算燃煤機組的深度調(diào)峰補償費用。
吳問足：有一些同行問為什么南方區(qū)域沒有建立跨省調(diào)峰市場，這涉及一些管理和技術方面的原因。傳統(tǒng)模式下，各省調(diào)度機構要負責本省的電力平衡，調(diào)峰資源的互濟更多是通過南網(wǎng)總調(diào)臨時調(diào)整送電計劃來進行，跨省調(diào)峰可能是直接通過電能量交易實現(xiàn)的。改革起步階段，調(diào)峰市場按省級建設。現(xiàn)在，區(qū)域現(xiàn)貨電能量市場啟動試運行，可以比較好地解決省間調(diào)峰資源的互濟問題，自然也就無需再建跨省調(diào)峰市場了。
新型調(diào)頻輔助服務發(fā)展趨勢：
從政策驅動走向需求驅動
陳亦平：中國調(diào)頻市場建設已經(jīng)取得一定成果，但在新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求下，需要開展新的探索和實踐。目前的調(diào)頻輔助服務市場較好地體現(xiàn)了對火儲聯(lián)合調(diào)頻項目的政策支持作用，但在未來高比例新能源接入和大容量特高壓直流輸電模式下，儲能和可調(diào)節(jié)負荷對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定支撐和靈活調(diào)節(jié)將發(fā)揮更大作用，迫切需要新型輔助服務市場機制的引導和支持。
以英國為例，2011年英國只有不到5%的電力由可再生能源供應，到2019年，這一比例已經(jīng)達到創(chuàng)紀錄的37.1%。由于新能源的滲透率提高，英國電網(wǎng)十年來慣量下降了大約40%，這要求調(diào)頻資源具備更快的響應速度。同時，電網(wǎng)面臨的故障擾動增加到1400MW，導致調(diào)頻資源總需求量增加。為保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，英國國家電網(wǎng)推出了一系列頻率響應產(chǎn)品，以滿足大擾動下系統(tǒng)頻率穩(wěn)定需求。
最早英國電網(wǎng)要求所有大型電廠義務提供強制頻率響應（Mandatory Response Services，MRS）；為了擴展調(diào)頻資源，進一步發(fā)展出了可中斷負荷和小型機組參與的固定頻率響應（Firm Frequency Response，F(xiàn)FR）；為了試點儲能的應用，2016年推出了為期四年的增強頻率響應（Enhanced Frequency Response，EFR)；2019年優(yōu)化了FFR的市場規(guī)則，推出了動態(tài)高低頻（Dynamic Low High，DLH）、靜態(tài)低頻（Low Frequency Static，LFS）；2020年推出了儲能友好型頻率響應產(chǎn)品——動態(tài)遏制（Dynamic Containment，DC）、動態(tài)校準（Dynamic Regulation，DR）和動態(tài)調(diào)節(jié)（Dynamic Moderation，DM）。英國在技術方面不斷優(yōu)化儲能和可調(diào)節(jié)負荷的控制策略；在市場機制方面，通過透明、公開的市場拍賣信息和清晰的價格信號，引導各類型調(diào)頻資源充分參與市場競爭，DC（動態(tài)遏制頻率響應）資源價格由市場初期（2020年3季度）約17英鎊/兆瓦時降低到當前（2023年2月）普遍低于4英鎊/兆瓦時。除英國外，新能源高滲透的愛爾蘭、澳大利亞和美國得克薩斯電網(wǎng)等也都在結合電網(wǎng)特點，推出新的快速頻率響應及其他輔助服務品種。
與國外新能源高滲透電力系統(tǒng)不同，我國新能源發(fā)展的大基地模式使得千萬千瓦級特高壓直流將在未來廣泛應用，一方面多直流饋入負荷中心頻率穩(wěn)定風險更加突出，另一方面新能源消納的靈活性調(diào)節(jié)需求增加。目前南方電網(wǎng)正在探索利用5G基站、儲能、電動汽車充電負荷和智能建筑參與秒級頻率快速響應的技術試點工作，可以通過資源復用模式顯著降低快速頻率響應資源建設成本。未來百萬千瓦級儲能和虛擬電廠也將在電網(wǎng)運行控制中發(fā)揮重要作用，這需要將新技術研發(fā)與市場機制設計有機結合起來。（張翼）
