中國儲能網(wǎng)訊：輔助服務是指為維護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，保證電能質(zhì)量，除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外，由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)和電力用戶提供的服務。我國輔助服務一般包括一次調(diào)頻、自動發(fā)電控制（AGC）、調(diào)峰、無功調(diào)節(jié)、備用、黑啟動服務等。大部分地區(qū)開展了調(diào)峰、調(diào)頻的輔助服務市場，通過市場競價的方式確定輔助服務的提供方和價格。本文介紹了國內(nèi)輔助服務的費用規(guī)模，對比美國輔助服務市場情況，進一步探討輔助服務價格新模式。
我國輔助服務市場費用規(guī)?，F(xiàn)狀
輔助服務與電能量關(guān)系緊密，輔助服務價格與電能量價格互為機會成本，伴隨著電能量的市場化，輔助服務也由原來的非市場化補償機制轉(zhuǎn)化為市場化定價機制。目前，各地區(qū)輔助服務市場主要交易品種為調(diào)峰、調(diào)頻，部分地區(qū)也將備用納入輔助服務市場交易范疇，各地做法不盡相同。例如甘肅將調(diào)峰、調(diào)頻納入輔助服務市場交易范疇，貴州開展調(diào)峰、黑啟動輔助服務市場交易，廣東開展調(diào)頻輔助服務市場交易；此外各區(qū)域還有自己的輔助服務市場，例如南方區(qū)域備用輔助服務市場、華中省間電力調(diào)峰及備用輔助服務市場等。長期以來，調(diào)峰是我國最主要的輔助服務品種，2022年度單項費用近200億元，2023年度單項費用將近250億元，占當年輔助服務總費用的六成以上，調(diào)頻、備用輔助服務費用則占總費用的三成左右。其中，調(diào)峰是指通過一段時間內(nèi)調(diào)節(jié)機組出力，使發(fā)電出力跟蹤負荷的變化，實現(xiàn)系統(tǒng)電力電量的總體平衡，而現(xiàn)貨市場連續(xù)運行地區(qū)不需要將其列為單獨輔助服務品種，可以通過價格信號的引導由供需兩端自動實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
影響輔助服務費用規(guī)模的主要因素包括需求提出、輔助服務定價等，目前各地輔助服務市場設計中的計價公式、價格限制等約束并不相同。在計價公式方面，有時存在提供相同輔助服務但補償標準有差異的情況，例如在某地區(qū)的調(diào)頻市場中，火電、儲能和新能源三種類型電源的補償系數(shù)分別設置為1∶0.8∶0.7，另一地區(qū)的備用市場中，燃煤機組補償標準為15元/兆瓦時，水電機組補償標準為5元/兆瓦時，此外，部分地區(qū)調(diào)頻市場按照調(diào)節(jié)速率K1、響應時間K2、調(diào)節(jié)精度K3三個分項參數(shù)確定綜合調(diào)頻性能指標，少部分地區(qū)則通過對調(diào)頻參數(shù)進行加權(quán)平均的方式確定參與調(diào)頻機組的綜合調(diào)頻性能指標；在價格限制方面，各地調(diào)峰價格上限在500元/兆瓦時至1000元/兆瓦時不等，調(diào)頻價格上限在12元/兆瓦至60元/兆瓦不等。市場定價機制不同，導致各地輔助服務的種類和規(guī)模都有顯著差別，華北地區(qū)以調(diào)頻輔助服務費用為主，東北地區(qū)以調(diào)峰輔助服務費用為主，而南方地區(qū)的備用輔助服務費用高于國內(nèi)平均水平。
2023年度，我國全社會用電量92241億千瓦時，長期保持增長，與此同時，輔助服務費用也連續(xù)兩年實現(xiàn)了增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，2023年度調(diào)峰、調(diào)頻、備用等主要輔助服務總費用規(guī)模接近400億元，較2022年度輔助服務費用上漲了22%，近3年來年均增長率約為15%。2023年度，各電源主體結(jié)算總費用約28000億元，居民、農(nóng)業(yè)、工商業(yè)用戶結(jié)算費用約47000億元，無論發(fā)電企業(yè)還是市場化用戶，輔助服務費用都納入系統(tǒng)運行費科目中，由電網(wǎng)企業(yè)定期向用戶和發(fā)電企業(yè)結(jié)算，對現(xiàn)貨市場未連續(xù)運行地區(qū)的發(fā)電企業(yè)來說，輔助服務費用是除了電能量費用以外影響收益的主要費用之一。
國外輔助服務市場典型案例
以美國、澳大利亞、北歐為代表的國家電力市場化建設起步較早，發(fā)展更成熟，其輔助服務市場主要產(chǎn)品是調(diào)頻、備用、黑啟動等，市場通過競價或長期協(xié)議的方式交易，更能體現(xiàn)電力輔助服務的實際價值，其輔助服務費用一般占市場總費用的規(guī)模較國內(nèi)占比更小。本部分以美國規(guī)模最大的PJM市場和可再生能源比例最高的CAISO市場為例，進行介紹。
2023年，美國全部可再生能源裝機容量約為395吉瓦，約占裝機總量的22%，根據(jù)美國能源信息署（EIA）2023年11月7日發(fā)布的預測，2023年美國用電量總計達到40220千瓦時，總電費約6300億美元，輔助服務費用約為64.7億美元，折合約0.0016美元/千瓦時，輔助服務占比略高于1%，包含調(diào)頻、電壓補償、可再生能源并網(wǎng)、運營管理等服務。根據(jù)Spherical預測，從2023年到2033年的十年，美國輔助服務市場費用規(guī)模將以5.9%的復合年增長率增長，預計2033年將達到114.8億美元。
（一）PJM
PJM是集中式現(xiàn)貨市場，可再生能源裝機占比在10%左右，輔助服務費用規(guī)模占總電費比例在1%左右。2017年度，美國PJM輔助服務市場總費用為5.08億美元，占電力市場總費用的1.3%。調(diào)頻、備用等輔助服務通常與電能量現(xiàn)貨市場聯(lián)合優(yōu)化出清，實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行總成本的最小化。PJM的輔助服務范圍很廣，所有5分鐘內(nèi)響應的發(fā)電和用戶側(cè)的調(diào)頻資源都可以參與調(diào)頻市場，而能在10分鐘內(nèi)響應的初級備用分為同步備用和非同步備用兩類（國內(nèi)也稱為旋轉(zhuǎn)備用、冷備用）。提供同步備用的機組必須是并網(wǎng)機組，并且能夠在很短的時間內(nèi)達到其所申報的出力水平，需求側(cè)資源也可以通過在短時間內(nèi)減少用電達到提供系統(tǒng)備用的效果。與此相反，未并網(wǎng)的機組才可以提供非同步備用，但機組需在規(guī)定時間內(nèi)達到相應的出力及電壓。充分的競爭使美國輔助服務市場能較好地達到均衡，使價格充分體現(xiàn)供需關(guān)系。
（二）CAISO
加州獨立系統(tǒng)運營商（CAISO）運行的電力市場可再生能源比例很高，截至2020年底，可再生能源裝機3806萬千瓦，占比47%（含水電裝機1404千瓦，占比17%，風光合計約占30%），在極端情況下出現(xiàn)過瞬時97.6%電量來自可再生能源的情況。在這種情況下，相比美國其他市場輔助服務費占比也相對較高，往往占到了總電費的1.5%-3%。2017年度，CAISO輔助服務市場總費用為1.72億美元，占當年總電費的1.85%。CAISO的輔助服務市場獨立于日前市場運營，市場包括調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用和替代備用，按小時進行競價出清，中標供應商根據(jù)市場出清的容量和價格提供備用，出清采用分離順序法和協(xié)同優(yōu)化法。
完善輔助服務價格機制恰逢其時
比對國外電力市場建設實踐經(jīng)驗，可以發(fā)現(xiàn)美國的輔助服務費用比重較小，因此國外電源投資項目的經(jīng)濟性評價并不必然考慮輔助服務費用，中長期市場、現(xiàn)貨市場收益和容量費用才是影響電源投資項目經(jīng)濟性的關(guān)鍵因素。2月8日，國家能源局、國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善電力輔助服務價格機制的通知》征求意見，將對進一步控制輔助服務費用規(guī)模產(chǎn)生積極影響。通知有三大看點：
一是進一步明確限價原則。綜合考慮調(diào)峰需求與調(diào)節(jié)資源成本、新能源消納的經(jīng)濟性，調(diào)峰市場上限價格按不高于當?shù)仄絻r新能源項目的上網(wǎng)電價來確定；調(diào)頻性能系數(shù)以當?shù)匦阅茏顑?yōu)煤電機組主機對應的設計參數(shù)為基準折算，最大上限為2，調(diào)頻里程出清價格上限不超過0.015元/千瓦時；備用服務價格上限不超過當?shù)仉娔芰渴袌鰞r格上限。管住了價格也就管住了市場，通過調(diào)峰促進新能源消納將更加兼顧經(jīng)濟性，調(diào)頻將更加凸顯公平性，原先各地補償標準和市場限價不統(tǒng)一的情況將進一步優(yōu)化，從市場定價機制上減少了輔助服務費用規(guī)模。
二是規(guī)范輔助服務費用傳導。按照“誰服務、誰獲利，誰收益、誰承擔”的原則，非現(xiàn)貨地區(qū)輔助服務費用不向用戶側(cè)疏導，現(xiàn)貨市場連續(xù)運行地區(qū)的調(diào)頻、備用輔助服務費用由用戶和發(fā)電主體按比例承擔，各項輔助服務費用單獨計算、單獨列示。在有效控制輔助服務費用規(guī)模并充分考慮用戶承擔能力的基礎上，明確了發(fā)電主體和用戶各自應承擔的輔助服務費用科目和比例，將備用也納入輔助服務費用分攤范疇，進一步明確了市場經(jīng)濟關(guān)系，同時有效保障市場主體的知情權(quán)，輔助服務費用這筆賬越算越清。
三是多措并舉確保輔助服務價格管控政策落地。保障各類主體公平參與輔助服務市場，加強輔助服務市場與中長期市場、現(xiàn)貨市場的銜接，健全輔助服務價格管理工作機制，各地區(qū)需按通知要求在六個月內(nèi)重新明確輔助服務價格。發(fā)揮政策協(xié)同的長效機制，明確了輔助服務價格的監(jiān)管機構(gòu)和職權(quán)范圍，確保輔助服務市場得到持續(xù)有效的監(jiān)管，將管控政策落到實處。
新政的出臺將對市場各方帶來長久深遠的影響，也將進一步完善電力價格形成機制，電力輔助服務市場作為電力市場體系的重要組成部分，也將持續(xù)建設完善。
