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3.3.2. 靈活性目標(biāo)和支持計(jì)劃（條例第 19c-f 條）
即是評(píng)估。委員會(huì)的提案將靈活性的評(píng)估、目標(biāo)和支持機(jī)制引入歐盟電力市場設(shè)計(jì)。從而創(chuàng)建了專門針對(duì)儲(chǔ)能和需求資產(chǎn)的新特殊市場，從而對(duì)這些資產(chǎn)與其他類型的靈活性進(jìn)行主動(dòng)的價(jià)格歧視。這偏離了之前短期市場的重點(diǎn)是非歧視和強(qiáng)有力的統(tǒng)一價(jià)格信號(hào)，因此可能會(huì)降低整體市場效率。我們認(rèn)為，解決當(dāng)前需求側(cè)靈活性缺乏更好的方法是解決主要障礙：基于容量的電網(wǎng)費(fèi)率，正如我們在專欄 2 中所解釋的那樣。在本節(jié)中，我們首先概述電力市場靈活性的本質(zhì)，描述所有電力市場為何是隱性的靈活性市場，然后更詳細(xì)地描述和評(píng)估改革建議。
定義。靈活性是一個(gè)涵蓋廣泛的電力系統(tǒng)特征的總稱。委員會(huì)提案中的定義非常廣泛，將其定義為“電力系統(tǒng)適應(yīng)發(fā)電和消費(fèi)模式以及電網(wǎng)可用性的變化的能力， 跨越相關(guān)的市場時(shí)間框架。” 這個(gè)定義適用于電力系統(tǒng)資產(chǎn)的不同能力，包括穩(wěn)固容量、快速爬坡的能力、根據(jù)需求運(yùn)行的能力或位于系統(tǒng)服務(wù)地點(diǎn)的能力。本質(zhì)上，靈活性是指在資產(chǎn)的運(yùn)營和投資中考慮到電力系統(tǒng)的其余部分，有時(shí)也稱為系統(tǒng)友好性。這可以通過一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)來說明：如果電力系統(tǒng)的各個(gè)組成部分僅僅針對(duì)自身進(jìn)行優(yōu)化，它們會(huì)是什么樣子？在這種情況下 ，火力發(fā)電廠將以恒定的基礎(chǔ)負(fù)荷運(yùn)行，并位于燃料供應(yīng)充足且運(yùn)輸成本極低的地方，例如在沿海地區(qū)，峰值負(fù)荷燃?xì)獍l(fā)電廠根本不復(fù)存在。風(fēng)能和太陽能發(fā)電廠將被設(shè)計(jì)和建在發(fā)電成本最低的地方。消費(fèi)者可以隨時(shí)隨地用電；夜間的儲(chǔ)熱器永遠(yuǎn)不會(huì)被發(fā)明；儲(chǔ)能和電網(wǎng)也將不復(fù)存在。供給和需求在時(shí)間和地點(diǎn)上都不匹配（除非巧合）。所有彌合發(fā)電和消費(fèi)之間差距的措施——電網(wǎng)、儲(chǔ)能，以及發(fā)電或消費(fèi)的調(diào)整——都可以被理解為靈活性。
對(duì)靈活性的需要。對(duì)靈活性的需要是電力系統(tǒng)固有的。這并不是一個(gè)新現(xiàn)象，也不限于可再生能源。一般來說，系統(tǒng)中的每項(xiàng)資產(chǎn)都有需要靈活性，但也能夠提供靈活性。然而，系統(tǒng)在提供靈活性的類型、數(shù)量和成本方面有所不同?；诳稍偕茉吹碾娏ο到y(tǒng)顯然需要與基于化石燃料的電力系統(tǒng)不同的補(bǔ)充技術(shù)。
每個(gè)電力市場都是一個(gè)靈活性市場。每個(gè)電力市場（現(xiàn)貨、日內(nèi)、平衡能源市場等）都在平衡供需，因此也同時(shí)是能源市場和靈活性市場。靈活性要求已納入?yún)⑴c電力市場的條款和條件中。例如，向所有平衡責(zé)任方提交每刻鐘一次的時(shí)間表的義務(wù)，以及對(duì)平衡備用的響應(yīng)時(shí)間的要求。相反，很難想象一個(gè)電力市場不是同時(shí)也是一個(gè)靈活性市場：它將由純粹兆瓦時(shí)能量交易組成，沒有交付地點(diǎn)、產(chǎn)品定義或時(shí)間曲線。當(dāng)然，這樣的市場并不存在。
對(duì)靈活性的需要反映在市場價(jià)格上。靈活性需要表達(dá)通過市場價(jià)格，例如，通過日前市場剩余負(fù)荷高低不同小時(shí)間的價(jià)格差異，通過日內(nèi)市場同一個(gè)小時(shí)的價(jià)格變動(dòng)，或通過市場上的容量支付和能源支付水平來平衡備用。一個(gè)靈活的資產(chǎn)，比如一個(gè)電池，可能會(huì)通過調(diào)整其生產(chǎn)計(jì)劃來應(yīng)對(duì)這些價(jià)格信號(hào)。在此過程中，它從這些價(jià)格信號(hào)中獲利，同時(shí)滿足了系統(tǒng)對(duì)靈活性的需求。這些利潤機(jī)會(huì)為靈活性提供了適當(dāng)?shù)耐顿Y激勵(lì)，例如，頻率控制備用（FCR）市場的價(jià)格促使電池運(yùn)營商近年來大規(guī)模進(jìn)入這個(gè)市場。
靈活性的具體需要。靈活性一詞最好理解為一個(gè)抽象的、多維的概念，不能以兆瓦或兆瓦時(shí)來衡量。因此，無法建立一般的“靈活性優(yōu)劣順序”。靈活性的各個(gè)方面都可以被定義，并且如果需要，可以在市場上進(jìn)行交易或采購。其中一個(gè)例子是平衡備用市場，其定義了電力系統(tǒng)對(duì)短期電力增加或減少的需要（按提前時(shí)間區(qū)分） 、度量與采購。另一方面，評(píng)估未明確的靈活性需求并設(shè)定國家級(jí)別靈活性目標(biāo)很難與電力系統(tǒng)差異化的靈活性需求相協(xié)調(diào)。
電力產(chǎn)品具有靈活性。為了設(shè)計(jì)市場以滿足對(duì)靈活性的需要，需要定義產(chǎn)品、細(xì)分市場和系統(tǒng)服務(wù)，使它們能夠反映電網(wǎng)的物理需要。隨著電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，反復(fù)調(diào)整細(xì)分市場可能是有用的，反映不斷變化的靈活性需要或新的技術(shù)機(jī)會(huì)。過去在這方面的干預(yù)措施包括引入每刻鐘市場時(shí)間單位、逐漸將關(guān)閘時(shí)間移至更接近交割的時(shí)間，或在2010年代調(diào)整控制備用資格預(yù)審條件以允許電池被使用，近幾年引入居民用戶實(shí)時(shí)定價(jià)電費(fèi)，或者可能在2020年代的某個(gè)時(shí)候采購的瞬時(shí)備用。
靈活性不是特定于技術(shù)的。靈活性的大多數(shù)方面可以通過各種類型的資產(chǎn)和技術(shù)來提供：傳統(tǒng)和可再生能源發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能、工業(yè)和小型消費(fèi)者，或通過聯(lián)絡(luò)線進(jìn)出口。通常不同技術(shù)的相互作用代表了最有效的靈活性交付， 通常限制為特定資產(chǎn)的靈活性激勵(lì)制的效率不高。然而，迄今為止，靈活性機(jī)制一直重點(diǎn)關(guān)注發(fā)電機(jī)組。因此，集中討論需求和儲(chǔ)能似乎是合理的。因?yàn)檫€有一些特定的障礙，例如基于功率的電網(wǎng)費(fèi)率（見專欄2）。
評(píng)估靈活性需求并引入國家層面的靈活性目標(biāo)。委員會(huì)提案包括 NRA 有義務(wù)在成員國國家層面編制兩年一次的靈活性需求評(píng)估。ITRE 建議通過 ACER 進(jìn)行全歐盟評(píng)估來補(bǔ)充這些評(píng)估。TSO 和 DSO 有義務(wù)提供所需的數(shù)據(jù)，由其行業(yè)協(xié)會(huì) ENTSO-E 和 EU DSO 實(shí)體進(jìn)行協(xié)調(diào)。國家層面的靈活性評(píng)估將由 ACER（委員會(huì)提案）以及歐洲氣候變化科學(xué)咨詢委員會(huì)（ITRE 修正案）進(jìn)行分析?；谶@些報(bào)告，成員國應(yīng)確定需求響應(yīng)和儲(chǔ)能的國家目標(biāo)。這些目標(biāo)又將由委員會(huì)在向議會(huì)和理事會(huì)提交的報(bào)告中進(jìn)行評(píng)估，ITRE建議附上一份關(guān)于需求響應(yīng)和儲(chǔ)能的聯(lián)盟戰(zhàn)略。起草這些報(bào)告、評(píng)估以及由此產(chǎn)生的戰(zhàn)略將給這些機(jī)構(gòu)帶來巨大的行政負(fù)擔(dān)和成本。
靈活性是有代價(jià)的。提供靈活性通常會(huì)帶來（機(jī)會(huì)）成本：電池的投資成本很高，參與需求響應(yīng)的工業(yè)設(shè)施必須中斷其生產(chǎn)過程，靈活的發(fā)電廠有燃料和排放成本。它不能有效地滿足每一個(gè)靈活性需求，例如，目前不能在電力便宜的時(shí)候儲(chǔ)存多余的風(fēng)力發(fā)電，在價(jià)格較高時(shí)放電。通常，減少風(fēng)力發(fā)電和接受不同小時(shí)的價(jià)格差異在經(jīng)濟(jì)上是有效的。
靈活性支持計(jì)劃。同樣，正如改革提議允許成員國所做的那樣，補(bǔ)貼某些靈活性提供者在經(jīng)濟(jì)上效率是低下的，因?yàn)樗鼫p少了其他市場參與者以系統(tǒng)友好方式運(yùn)營的動(dòng)力。在某種程度上，補(bǔ)貼會(huì)扭曲市場， 導(dǎo)致對(duì)需求響應(yīng)和儲(chǔ)能的額外投資，這將壓低現(xiàn)貨市場的價(jià)差或平衡備用市場的容量價(jià)格，否則會(huì)刺激基于市場的投資。因此，如果成員國實(shí)施需求響應(yīng)和儲(chǔ)能支持計(jì)劃， 最重要的是不要引入額外的扭曲，即不要干預(yù)補(bǔ)貼資產(chǎn)基于市場的調(diào)度決策。
相反，減少壁壘。我們認(rèn)為，應(yīng)該解決需求方靈活性的主要障礙，而不是引入新的特殊市場來實(shí)現(xiàn)靈活性。顯而易見的事實(shí)是電網(wǎng)費(fèi)率，這可能是許多消費(fèi)者（包括工業(yè)用電用戶回避讓他們的需求更加靈活的原因。我們將在專欄2中更詳細(xì)地介紹這個(gè)論點(diǎn)，基于功率的電網(wǎng)費(fèi)率（單個(gè)峰值容量收費(fèi)）是需求響應(yīng)的一個(gè)主要障礙。我們建議引入和加強(qiáng)明確的分時(shí)變化的電網(wǎng)費(fèi)率。如果這樣做，則可能不需要明確的需求靈活性市場。相反， 通過現(xiàn)有的日前市場、日內(nèi)市場和實(shí)時(shí)平衡市場，就可以充分激勵(lì)所有類型的靈活性。
專欄 2：電網(wǎng)費(fèi)率是靈活性障礙
簡介。委員會(huì)關(guān)于新電力指令提案的一個(gè)核心方面是對(duì)需求側(cè)靈活性的支持。該指令的提案包括各種靈活性支持計(jì)劃。然而，挖掘需求側(cè)靈活性潛力的一個(gè)主要障礙仍未提及。當(dāng)前的電網(wǎng)費(fèi)率方法旨在通過扁平化所有消費(fèi)者的消費(fèi)狀況來減輕配電和輸電網(wǎng)絡(luò)的壓力。我們將在此專欄中表述：這強(qiáng)烈阻礙了電力消費(fèi)者和儲(chǔ)能服務(wù)系統(tǒng)需求側(cè)的靈活性。
背景：在大多數(shù)成員國，電力消費(fèi)者的電網(wǎng)費(fèi)率由基于能量的部分和基于功率的部分組成。在關(guān)于歐洲輸電和配電電費(fèi)方法的報(bào)告中，ACER鼓勵(lì)轉(zhuǎn)向更多基于功率的配電電費(fèi) （ACER 2022）。ACER 認(rèn)為，基于功率的收費(fèi)最能反映電網(wǎng)的最終成本，因?yàn)樗鼈儯ㄔ谀撤N程度上）與電網(wǎng)峰值需求相關(guān)。在太陽能自發(fā)電和對(duì)電網(wǎng)友好的電動(dòng)汽車充電的背景下，也經(jīng)常提倡為家庭引入基于功率的電網(wǎng)費(fèi)率。
論點(diǎn)。在本專欄中，我們討論了這種基于功率的電網(wǎng)費(fèi)率所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。我們強(qiáng)調(diào)了這種電費(fèi)設(shè)計(jì)的三個(gè)相關(guān)方面，我們認(rèn)為在當(dāng)前關(guān)于需求側(cè)靈活性的辯論中缺失的幾個(gè)方面。首先，基于功率的電費(fèi)是隱含的時(shí)變費(fèi)率。其次，基于功率的費(fèi)率意味著特定時(shí)段內(nèi)額外電能消費(fèi)的成本極高，這將限制需求側(cè)響應(yīng)。第三，基于功率的費(fèi)率取決于個(gè)體的消費(fèi)曲線，而費(fèi)率應(yīng)該基于電網(wǎng)負(fù)荷，以提供經(jīng)濟(jì)上合理的激勵(lì)措施。
時(shí)變費(fèi)率。基于功率的費(fèi)率（有時(shí)也稱為峰值容量費(fèi)用）意味著消耗額外（“邊際”）兆瓦時(shí)的成本在一年內(nèi)變化。更準(zhǔn)確地說，有兩個(gè)價(jià)格等級(jí)：如果消耗的電量低于個(gè)體的峰值負(fù)荷，只需要支付能量部分。如果功率消耗已經(jīng)達(dá)到峰值負(fù)荷，則消費(fèi)的增加會(huì)導(dǎo)致功率部分的額外費(fèi)用。換句話說，這些時(shí)段的邊際電網(wǎng)費(fèi)率要高得多。因此，費(fèi)率是隱含的隨時(shí)間變化的電網(wǎng)費(fèi)率。
舉例。以下案例研究說明了這一點(diǎn)。我們以 2022 年柏林中壓級(jí)別的電網(wǎng)費(fèi)率為例。它們由 26 歐/MWh 的能量部分與約 60,000 歐/MW 的功率部分組成。假設(shè)一個(gè)消費(fèi)者全年每天上午 9 點(diǎn)至下午 5 點(diǎn)之間峰值負(fù)荷恒定。如果在這些高峰時(shí)間之外用電量增加，則只需支付能量部分。但是，如果每日用電量在高峰需求時(shí)間內(nèi)增加，則需要支付更高的電費(fèi)。示例中所有 2,920 個(gè)高峰時(shí)段的用電量增加 1 兆瓦會(huì)導(dǎo)致每兆瓦時(shí)額外消費(fèi)的有效電網(wǎng)費(fèi)率約為 46 歐元【13】。 因此，新的夜班意味著 26 歐/MWh 的電網(wǎng)費(fèi)用，而白班費(fèi)用為 46 歐/MWh（圖 12，左）。由于功率部分的原因，有效電網(wǎng)費(fèi)率在一天中會(huì)發(fā)生波動(dòng)。
附注【13】60,000 歐元/MW的功率部分分布在 8×365=2920 小時(shí)內(nèi)，相當(dāng)于每兆瓦時(shí) 20 歐元左右。
圖 12：i）單個(gè)峰值負(fù)載的所有時(shí)間（左）和 ii）四分之一小時(shí)（右）內(nèi)消耗量增加的有效網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用
來源 NEON
靈活性激勵(lì)。如果峰值需求的增加不是分散在多個(gè)小時(shí)內(nèi)，而只是在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)發(fā)生，例如，以短期消費(fèi)增加的形式提供靈活性，那么有效電網(wǎng)費(fèi)用的差異就會(huì)變得荒謬。如果在每一刻鐘內(nèi)額外消耗1個(gè)兆瓦時(shí)，峰值需求將增加4兆瓦。在柏林的中壓的案例中，有效的電網(wǎng)收費(fèi)將為24000歐/MWh，這幾乎是基于能量的收費(fèi)部分的1萬倍（圖12，右）。即使額外的兆瓦時(shí)以每小時(shí)10千瓦時(shí)分布在100小時(shí)以上，每額外兆瓦時(shí)的成本仍然是600歐元，即能量組成部分的20倍。這個(gè)例子表明，對(duì)于基于功率的網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)的消費(fèi)者來說，增加用電量實(shí)際上是不值得的。由此產(chǎn)生的電網(wǎng)費(fèi)用增加將不會(huì)由來自電力市場或其他靈活性市場的任何其他財(cái)政激勵(lì)來補(bǔ)償。因此，基于功率的電網(wǎng)收費(fèi)強(qiáng)烈地阻礙了靈活性的提供。
個(gè)體負(fù)荷。電網(wǎng)費(fèi)用的功率部分（個(gè)體峰值容量費(fèi)用）的問題在于它是基于個(gè)體用電量。是個(gè)體峰值負(fù)荷，而不是系統(tǒng)峰值負(fù)荷，定義了用電量增加導(dǎo)致的時(shí)間。這意味著對(duì)于所有消費(fèi)者來說，最高的電費(fèi)可能會(huì)在不同的時(shí)刻發(fā)生，這是有問題的，主要原因有兩個(gè)：首先，這種方法并不能保證所有消費(fèi)者都有動(dòng)力在系統(tǒng)功率耗盡時(shí)減少用電。電網(wǎng)處于滿負(fù)荷狀態(tài)，因?yàn)楦哳~費(fèi)用只適用于那些處于個(gè)體需求高峰的消費(fèi)者。第二個(gè)問題，對(duì)于靈活性的提供來說更糟糕，當(dāng)電網(wǎng)沒有壓力時(shí)，消費(fèi)者也沒有動(dòng)力增加消費(fèi)。想象一下夏季陽光明媚的周日：盡管當(dāng)?shù)刎S富的太陽能發(fā)電沒有滿足多少需求，但消費(fèi)者卻極不愿意將用電量提高到個(gè)體峰值負(fù)荷以上。這阻礙了新功率需求（例如電制熱）的部署，為現(xiàn)有流程的靈活性設(shè)置了一個(gè)強(qiáng)大的障礙。
電力市場類比。單獨(dú)和獨(dú)立的峰值費(fèi)率方法與市場上基于總體需求的價(jià)格形成的經(jīng)濟(jì)邏輯截然相反，例如電力批發(fā)市場。在電力交易中，均衡價(jià)格是由總需求決定的，而不是個(gè)體需求，如果將電網(wǎng)費(fèi)率的邏輯應(yīng)用到電力交易中，所有消費(fèi)者都將支付單獨(dú)的電價(jià)。當(dāng)特定消費(fèi)者消耗大量功率時(shí)，即使有大量風(fēng)能和太陽能可用，個(gè)體電價(jià)也總是很高。反之，當(dāng)個(gè)體用電量低時(shí)，即使是在嚴(yán)重短缺的情況下，個(gè)體電價(jià)也會(huì)低。由此可見個(gè)體電價(jià)原則的荒謬之處。
電網(wǎng)負(fù)荷。按照經(jīng)濟(jì)邏輯，電網(wǎng)收費(fèi)應(yīng)該取決于電網(wǎng)總負(fù)荷，即所有客戶的共同消費(fèi)，而不是單個(gè)客戶的個(gè)體消費(fèi)情況。在每一時(shí)刻，一個(gè)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的所有消費(fèi)者都應(yīng)該支付相同的費(fèi)用。消費(fèi)的增加，因?yàn)樗鼈儗?duì)電網(wǎng)有相同的影響。
總結(jié)。入上我們表明，電網(wǎng)費(fèi)率中基于功率的部分會(huì)隨著時(shí)間的推移而導(dǎo)致額外功率消耗的不同成本。然而，這提供了一些不良的激勵(lì)：
它系統(tǒng)地促進(jìn)了資產(chǎn)和流程的不靈活設(shè)計(jì)，即扁平化的消費(fèi)模式。
由此產(chǎn)生的各個(gè)電網(wǎng)費(fèi)率曲線與電網(wǎng)負(fù)荷并不直接相關(guān)。即使在供電過剩的電網(wǎng)中，額外的消耗也可能會(huì)受到巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
如果用電量僅在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)增加，基于個(gè)別峰值負(fù)荷的電網(wǎng)費(fèi)率會(huì)導(dǎo)致異常高的邊際成本。這阻礙了工業(yè)靈活性，例如在出現(xiàn)負(fù)的批發(fā)電價(jià)或電網(wǎng)瓶頸時(shí)使用電力。
推薦。因此，基于功率的電網(wǎng)費(fèi)率（單獨(dú)的峰值容量收費(fèi)）是需求響應(yīng)和儲(chǔ)能的主要障礙。我們建議引入和增強(qiáng)明確的時(shí)變電網(wǎng)費(fèi)率，而不是轉(zhuǎn)向更多的基于功率的費(fèi)率。然而，由于費(fèi)率方法由 NRA 管轄，各國政府在這方面的余地有限。為了激勵(lì)需求響應(yīng)和儲(chǔ)能，歐盟立法應(yīng)建議甚至規(guī)定隨時(shí)間變化的配電網(wǎng)的費(fèi)率。
