美國(guó)布雷托咨詢(xún)公司資深助理 楊穎霞
一、背景
從美國(guó)1992年《國(guó)家能源法案》吹響全國(guó)電力市場(chǎng)化的號(hào)角，1996～2004年七大區(qū)域電力批發(fā)市場(chǎng)陸續(xù)建立，到今天，美國(guó)的電力市場(chǎng)已經(jīng)走過(guò)二十多年。這二十多年間，盡管電力市場(chǎng)一直處于不斷的改進(jìn)過(guò)程中，而且各大區(qū)域電力市場(chǎng)模式也不盡相同，但可以說(shuō)美國(guó)批發(fā)電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行基本比較穩(wěn)定和成熟。然而最近幾年，包括美國(guó)在內(nèi)全球的電力系統(tǒng)發(fā)生了技術(shù)革命，傳統(tǒng)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行改革。其一是間歇性可再生能源，包括風(fēng)電和太陽(yáng)能，在清潔能源環(huán)境政策鼓勵(lì)和發(fā)電成本迅速下降的情況下，在電網(wǎng)中滲透率大大提高。相比傳統(tǒng)化石能源發(fā)電技術(shù)，這兩種發(fā)電技術(shù)受天氣的影響而不完全可控和不能完全預(yù)測(cè)。傳統(tǒng)電力市場(chǎng)主要是圍繞傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電技術(shù)而設(shè)計(jì)，因此，在可再生能源大量滲透情況下，其有效性和可靠性受到了挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，其他新技術(shù)，如儲(chǔ)能技術(shù)、需求側(cè)響應(yīng)正在逐步成熟，成為應(yīng)對(duì)間歇性可再生能源挑戰(zhàn)的潛在工具，但在傳統(tǒng)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)中，參與和價(jià)值認(rèn)可受到阻礙。為了應(yīng)對(duì)可再生能源對(duì)市場(chǎng)設(shè)計(jì)造成的挑戰(zhàn)，讓新的發(fā)電技術(shù)充分融入到電力市場(chǎng)，最近幾年美國(guó)各個(gè)批發(fā)電力市場(chǎng)做了很多改革，包括在能源、容量和輔助服務(wù)市場(chǎng)。本文專(zhuān)注于美國(guó)近幾年輔助服務(wù)市場(chǎng)方面的改革，希望可以為中國(guó)正在建立的輔助服務(wù)市場(chǎng)提供一些參考和借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
二、美國(guó)傳統(tǒng)的輔助服務(wù)市場(chǎng)
美國(guó)包括七大批發(fā)電力市場(chǎng)，包括CAISO，ERCOT，ISO-NE，MISO，PJM，NYISO和SPP。
表1 加州傳統(tǒng)輔助服務(wù)產(chǎn)品種類(lèi)及要求
來(lái)源：CAISO,Business Practice Manual for Market Operations.
每個(gè)市場(chǎng)中輔助服務(wù)市場(chǎng)的具體設(shè)計(jì)都略有不同。例如，表1是CAISO市場(chǎng)上交易的傳統(tǒng)輔助服務(wù)產(chǎn)品以及產(chǎn)品要求，包括調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用和非旋轉(zhuǎn)備用1。調(diào)頻服務(wù)的目的是在系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)電或者負(fù)荷短期微小變化的情況下為了保持目標(biāo)頻率（60赫茲）而對(duì)發(fā)電設(shè)備的出力大小進(jìn)行向上或向下的調(diào)整。而旋轉(zhuǎn)備用和非旋轉(zhuǎn)備用則是為了應(yīng)對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)一些在預(yù)期之外的變化，比如某些發(fā)電站突然出現(xiàn)故障無(wú)法出力，而預(yù)留的發(fā)電能力。旋轉(zhuǎn)備用通常是由已經(jīng)與系統(tǒng)同步可以迅速做出反應(yīng)的資源提供，而非旋轉(zhuǎn)備用是由那些雖然不與系統(tǒng)同步但可以很快啟動(dòng)然后做出反應(yīng)的資源提供。這些產(chǎn)品是根據(jù)發(fā)電設(shè)備能夠?qū)ο到y(tǒng)需求產(chǎn)生響應(yīng)的速度來(lái)劃分的。一般來(lái)說(shuō)，響應(yīng)的速度越快，產(chǎn)品的等級(jí)越高，而產(chǎn)品獲得的價(jià)格就越高2。
三、ERCOT：運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)備曲線(xiàn)ORDC
德州的批發(fā)電力市場(chǎng)ERCOT負(fù)責(zé)德州大概90%的用電。到2018年底，ERCOT有95吉瓦的發(fā)電設(shè)備，其中大概16吉瓦是煤電，49吉瓦是天然氣，23吉瓦風(fēng)電，不到2吉瓦太陽(yáng)能，5吉瓦的核電，以及其他資源3。德州風(fēng)電裝機(jī)量占全美第一，因?yàn)轱L(fēng)電利用率非常高，全年容量因子平均達(dá)到30%～50%。太陽(yáng)能的容量因子也非常高，大概25%，目前裝機(jī)量在迅速增長(zhǎng)中。
德州只有能量和輔助服務(wù)市場(chǎng)，而沒(méi)有容量市場(chǎng)。在美國(guó)區(qū)域批發(fā)電力市場(chǎng)中是唯一的。2014年ERCOT在輔助服務(wù)市場(chǎng)進(jìn)行了一個(gè)影響非常大的改革，即引入了運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)備需求曲線(xiàn)（ORDC）。2011年異常漫長(zhǎng)的夏季熱浪導(dǎo)致電力近乎短缺的擔(dān)憂(yōu)，同年冬天嚴(yán)寒又導(dǎo)致電廠(chǎng)故障并造成輪流停電，再加上當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)2014年的容量冗余度僅為9.8％（與可靠性目標(biāo)13.75％相比），導(dǎo)致2012～2013年ERCOT對(duì)是否應(yīng)引入資源充足性要求和容量市場(chǎng)進(jìn)行激烈辯論。最終，德克薩斯州公用事業(yè)委員會(huì)（PUCT）決定于2014年6月1日在輔助服務(wù)市場(chǎng)實(shí)施改革引入ORDC。
在引入ORDC以前，ERCOT運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)備包括響應(yīng)儲(chǔ)備（RRS）和非旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備（NSRS）。RRS要求資源在10分鐘響應(yīng)系統(tǒng)的要求，NSRS要求資源在30分鐘內(nèi)響應(yīng)系統(tǒng)要求。這兩種產(chǎn)品只在日前市場(chǎng)交易，而實(shí)時(shí)市場(chǎng)只是一個(gè)能量的市場(chǎng)，并不同時(shí)優(yōu)化能量和輔助服務(wù)市場(chǎng)，所以實(shí)時(shí)市場(chǎng)的價(jià)格只反映能量產(chǎn)品的價(jià)值，而不能反映輔助服務(wù)產(chǎn)品的價(jià)值。ORDC的設(shè)計(jì)正是將運(yùn)營(yíng)備用產(chǎn)品的價(jià)值體現(xiàn)出來(lái)，添加到實(shí)時(shí)市場(chǎng)的價(jià)格中，使發(fā)電資源能得到更多的市場(chǎng)報(bào)酬，從而鼓勵(lì)投資者投資更多的發(fā)電資源來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)資源充分性?。
ERCOT在每個(gè)季節(jié)對(duì)于這兩種輔助服務(wù)產(chǎn)品都分別制定出6條ORDC曲線(xiàn)，即把每天24小時(shí)按每4小時(shí)分成一個(gè)時(shí)段，共6個(gè)時(shí)段。對(duì)每個(gè)時(shí)段，ERCOT對(duì)系統(tǒng)在一定儲(chǔ)備量的情況下估算負(fù)荷損失概率，然后將負(fù)荷損失概率乘以損失負(fù)荷的價(jià)值（在ERCOT這個(gè)損失負(fù)荷的價(jià)值是9000美元/兆瓦時(shí)）從而得到ORDC曲線(xiàn)。輔助服務(wù)產(chǎn)品的價(jià)格是ORDC的曲線(xiàn)減去邊際能量市場(chǎng)的價(jià)格。如下圖所示，當(dāng)儲(chǔ)備過(guò)剩時(shí)，由于負(fù)載損失概率較低，儲(chǔ)備的價(jià)格很低，接近零。當(dāng)儲(chǔ)備短缺時(shí)，由于負(fù)載損失很高，價(jià)格很高。當(dāng)儲(chǔ)備少于2000兆瓦時(shí)，電力市場(chǎng)的價(jià)格就會(huì)達(dá)到市場(chǎng)價(jià)格的最大值9000美元/兆瓦時(shí)。假設(shè)當(dāng)時(shí)市場(chǎng)的能源邊際成本是1000美元/兆瓦時(shí)的話(huà)，這意味著提供輔助服務(wù)的資源可以得到8000美元/兆瓦時(shí)的價(jià)格。
雖說(shuō)2014年ORDC的引入是為了解決ERCOT資源充足性的問(wèn)題，但效果上會(huì)對(duì)響應(yīng)快靈活性資源的報(bào)酬有所提高，并解決可再生能源帶來(lái)的不穩(wěn)定性問(wèn)題。
圖1 ERCOT運(yùn)營(yíng)備用需求曲線(xiàn)
注：圖中曲線(xiàn)代表了夏天15時(shí)～18時(shí)所用的曲線(xiàn)。能量邊際成本假設(shè)為1000美元/兆瓦時(shí)。
來(lái)源：William Hogan and ERCOT, Back Cast of Interim Solution B+ to Improve Real-Time Scarcity Pricing, 2013/3/21.
四、CAISO：靈活爬坡產(chǎn)品FRP
加州有非常激進(jìn)的環(huán)境政策。其可再生能源配額的目標(biāo)是可再生能源發(fā)電比例在2020年達(dá)到33%，在2030年達(dá)到50%，2045年達(dá)到100%。 5,6,7政策推動(dòng)風(fēng)電和太陽(yáng)能在加州增長(zhǎng)非常迅速。到2018年底，加州風(fēng)電近6吉瓦，太陽(yáng)能發(fā)電站11吉瓦，分布式太陽(yáng)能近8吉瓦。2018年風(fēng)電和太陽(yáng)能電站提供了加州大概20%的用電，分布式太陽(yáng)能提供了近4.8%的用電?。
間歇性可再生能源的大量滲透，尤其是太陽(yáng)能，對(duì)加州的電力系統(tǒng)帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。下圖是加州批發(fā)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)CAISO從2012年到2020年實(shí)際和預(yù)測(cè)的在某一日的凈負(fù)荷變化。由于太陽(yáng)能在白天的出力迅速增加，在中午12時(shí)～下午3時(shí)系統(tǒng)的凈負(fù)荷變得很低，這時(shí)系統(tǒng)面臨非常大的出力過(guò)多風(fēng)險(xiǎn)。但在下午3時(shí)～7時(shí)左右，因?yàn)樘?yáng)能的出力迅速降低，系統(tǒng)凈負(fù)荷迅速增長(zhǎng)，系統(tǒng)又面臨沒(méi)有足夠的資源來(lái)滿(mǎn)足出力增長(zhǎng)的需求。凈負(fù)荷在一天之內(nèi)這樣大幅度變化充分說(shuō)明加州需要有非常靈活的資源來(lái)及時(shí)的應(yīng)對(duì)風(fēng)電和太陽(yáng)能帶來(lái)的變化。
圖2 CAISO春天某一日內(nèi)凈負(fù)荷變化
來(lái)源：CAISO, Fast Facts.
2016年，CAISO在其15分鐘和5分鐘的實(shí)時(shí)市場(chǎng)引入了一種新的輔助服務(wù)產(chǎn)品“靈活爬坡產(chǎn)品”（FRP）。靈活爬坡產(chǎn)品FRP用來(lái)應(yīng)對(duì)系統(tǒng)凈負(fù)荷（原負(fù)荷減去風(fēng)力發(fā)電量減去太陽(yáng)能發(fā)電量）變化的兩個(gè)原因：預(yù)期的凈負(fù)荷變化和預(yù)期之外不確定性的凈負(fù)荷變化。和傳統(tǒng)的輔助服務(wù)產(chǎn)品不同，這種產(chǎn)品的需求和規(guī)格不是根據(jù)系統(tǒng)某一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)而定，而是依據(jù)兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的變化而定。例如，下圖所示的凈負(fù)荷在時(shí)間點(diǎn)t和t+1預(yù)期變化為200 兆瓦（從1000兆瓦到1200兆瓦），向上變化不確定性需求為50兆瓦（從1200兆瓦到1250兆瓦）。該時(shí)間間隔的向下總不確定性需求為220兆瓦（從1200兆瓦到980兆瓦），但因?yàn)轭A(yù)期凈負(fù)荷變化為200兆瓦，因此，實(shí)際向下變化不確定性需求為20兆瓦（220兆瓦減去200兆瓦）?。
圖3 靈活爬坡產(chǎn)品需求確定方法舉例
來(lái)源：CAISO, Business Practice Manual for Market Operations.
對(duì)于向上或者向下變化不確定性需求，CAISO采用需求曲線(xiàn)的方式來(lái)決定購(gòu)買(mǎi)靈活爬坡產(chǎn)品的數(shù)量。和ERCOT所用的ORDC類(lèi)似，CAISO估算在一定的靈活爬坡產(chǎn)品數(shù)量情況下的電力失衡概率（通過(guò)歷史數(shù)據(jù)來(lái)估算），然后將電力失衡概率乘以負(fù)荷損失的價(jià)值從而得到靈活爬坡產(chǎn)品的需求曲線(xiàn)。例如，假設(shè)電力失衡的損失成本是1000美元/兆瓦，加州在有100兆瓦向上靈活爬坡產(chǎn)品的情況下系統(tǒng)電力失衡的概率為5%，那么系統(tǒng)購(gòu)買(mǎi)100兆瓦靈活爬坡產(chǎn)品的愿意付的最高價(jià)格就是50美元/兆瓦（1000美元×5%=50美元）。10,11用這樣的方法計(jì)算在不同的靈活爬坡數(shù)量下愿意支付的最高價(jià)格就形成了需求曲線(xiàn)。CAISO將這個(gè)需求曲線(xiàn)和其他對(duì)于能量和服務(wù)產(chǎn)品的需求以及發(fā)電廠(chǎng)的競(jìng)標(biāo)所形成的供應(yīng)曲線(xiàn)一同進(jìn)行優(yōu)化，尋找到成本最低的決定，從而確定每個(gè)產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格和數(shù)量12。
這種靈活性爬坡產(chǎn)品從理論上來(lái)說(shuō)應(yīng)該可以很好的應(yīng)對(duì)風(fēng)電太陽(yáng)能的變化和不確定性對(duì)電力系統(tǒng)造成的挑戰(zhàn)。但是目前來(lái)看在加州并沒(méi)有收到預(yù)期的效果。CAISO市場(chǎng)監(jiān)測(cè)部門(mén)去年發(fā)現(xiàn)了一些實(shí)行需求曲線(xiàn)中的失誤，導(dǎo)致在系統(tǒng)需要這種產(chǎn)品的時(shí)候需求曲線(xiàn)的數(shù)量過(guò)低，而在系統(tǒng)不需要這種產(chǎn)品的時(shí)候需求曲線(xiàn)的數(shù)量過(guò)高。這個(gè)問(wèn)題可能部分導(dǎo)致了系統(tǒng)電力失衡，但到底有多大的影響很難估算。CAISO目前在改正這一錯(cuò)誤。另外，CAISO目前也在日前市場(chǎng)引入靈活性爬坡產(chǎn)品。13,14除了CAISO之外，MISO也在2016年引入了這種產(chǎn)品，并且SPP和ISO-NE也在考慮引入這種產(chǎn)品。15,16
五、PJM：調(diào)頻產(chǎn)品RegD
PJM負(fù)責(zé)美國(guó)13個(gè)州（包括賓州、新澤西、馬里蘭和其他州）以及哥倫比亞特區(qū)電力系統(tǒng)的運(yùn)行與管理。PJM是美國(guó)目前規(guī)模最大的批發(fā)電力市場(chǎng)，運(yùn)營(yíng)能量、輔助服務(wù)和容量三大市場(chǎng)。2017年總裝機(jī)量近184吉瓦，其中包括65吉瓦煤電，66吉瓦天然氣發(fā)電，近9吉瓦水電，33吉瓦核電，1吉瓦風(fēng)電，0.37吉瓦太陽(yáng)能，以及其他發(fā)電資源17。PJM傳統(tǒng)上煤電占主導(dǎo)，但近幾年由于環(huán)境法規(guī)和低廉的天然氣導(dǎo)致大量煤電廠(chǎng)退休，天然氣電廠(chǎng)增加。風(fēng)電和太陽(yáng)能雖有增長(zhǎng)，但并不如ERCOT和CAISO增長(zhǎng)迅速。因?yàn)榭稍偕茉礉B透不大，PJM輔助服務(wù)市場(chǎng)的改革并不像ERCOT和CAISO的需求強(qiáng)烈。但是PJM于2012年在美國(guó)第一個(gè)實(shí)行美國(guó)能源管理委員會(huì)第755號(hào)令對(duì)調(diào)頻服務(wù)的一項(xiàng)改革，從效果上來(lái)說(shuō)鼓勵(lì)和刺激了新興技術(shù)的發(fā)展。
2011年美國(guó)能源管理委員會(huì)（FERC）頒布了第755號(hào)命令，要求其管轄的各大批發(fā)電力市場(chǎng)對(duì)傳統(tǒng)輔助服務(wù)產(chǎn)品中調(diào)頻服務(wù)的報(bào)償機(jī)制進(jìn)行改革。FERC認(rèn)為傳統(tǒng)調(diào)頻服務(wù)的補(bǔ)償機(jī)制未有效體現(xiàn)提供調(diào)頻服務(wù)中快速反應(yīng)產(chǎn)品的價(jià)值，這對(duì)于快速反應(yīng)的產(chǎn)品不公平。如圖4所示，飛輪技術(shù)和傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備同時(shí)提供20兆瓦的調(diào)頻，但是飛輪技術(shù)可以更快地對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行反應(yīng)，更準(zhǔn)確地提供系統(tǒng)所需要的服務(wù)來(lái)幫助調(diào)頻。FERC755號(hào)令要求其管轄內(nèi)的區(qū)域電力市場(chǎng)要按照“基于里程”的方式來(lái)對(duì)提供調(diào)頻服務(wù)的產(chǎn)品提供補(bǔ)償，即補(bǔ)償不光要基于調(diào)頻服務(wù)的容量，還要包括其跟隨調(diào)度信號(hào)向上向下行走的總“距離”18。
圖4 飛輪和發(fā)電機(jī)提供調(diào)頻服務(wù)的對(duì)比
來(lái)源：Beacon Power, “Overview of FERC Order 755 and Pay-for-Performance Regulation”, 2014/03.
為執(zhí)行FERC的755號(hào)文件，PJM于2012年10月在實(shí)時(shí)市場(chǎng)引入新的調(diào)頻產(chǎn)品RegD，專(zhuān)門(mén)針對(duì)能夠快速反應(yīng)的資源（傳統(tǒng)比較慢的調(diào)頻產(chǎn)品稱(chēng)為RegA）。購(gòu)買(mǎi)這些快速反應(yīng)資源使得PJM降低對(duì)調(diào)頻服務(wù)的需求，從而降低系統(tǒng)的成本，同時(shí)不影響保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如2012年10月調(diào)頻服務(wù)的要求從峰值負(fù)荷的1%減少到0.78%，11月減少到0.74%，12月繼而減少到0.70%19。這項(xiàng)改革大大刺激了儲(chǔ)能設(shè)備市場(chǎng)參與積極性，從2012年的4.5兆瓦增長(zhǎng)到2017年的492兆瓦。2017年，在所有資源中（包括煤電、水電、天然氣、需求側(cè)等），儲(chǔ)能設(shè)備提供了PJM 46.5%的調(diào)頻需求20。
雖然這項(xiàng)改革大大地改進(jìn)了PJM調(diào)頻市場(chǎng)，但是PJM和市場(chǎng)監(jiān)測(cè)單位發(fā)現(xiàn)了一些實(shí)施中的問(wèn)題，導(dǎo)致PJM購(gòu)買(mǎi)了過(guò)多的RegD產(chǎn)品，產(chǎn)生不必要的成本，同時(shí)對(duì)RegD產(chǎn)品的付費(fèi)也有偏差。PJM和其市場(chǎng)監(jiān)測(cè)單位向FERC提出改正這些問(wèn)題的建議方案，但在2018年3月遭到FERC的拒絕，認(rèn)為其不符合755號(hào)令。PJM和其市場(chǎng)監(jiān)測(cè)單位要求重審，目前還沒(méi)有定論21。
六、對(duì)中國(guó)輔助服務(wù)市場(chǎng)的借鑒意義
中國(guó)目前剛剛開(kāi)始建立輔助服務(wù)市場(chǎng)。因?yàn)橹袊?guó)整個(gè)市場(chǎng)體系所處的階段不同，資源稟賦不同，美國(guó)在輔助服務(wù)產(chǎn)品的市場(chǎng)設(shè)計(jì)和改革不一定對(duì)中國(guó)全都適用。但是可再生能源對(duì)電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)在中國(guó)和美國(guó)乃至全球是有相同之處的。因此，美國(guó)目前對(duì)輔助服務(wù)市場(chǎng)改革的措施和趨勢(shì)對(duì)中國(guó)有一定的借鑒意義。本文中介紹的ERCOT，PJM以及CAISO近幾年在輔助服務(wù)市場(chǎng)改革經(jīng)驗(yàn)可以大致總結(jié)為以下幾個(gè)方面：
完善價(jià)格形成機(jī)制，提供有效價(jià)格信號(hào)：市場(chǎng)最主要的功能之一就是通過(guò)及時(shí)、準(zhǔn)確和有效的價(jià)格信號(hào)來(lái)平衡供需關(guān)系?？稍偕茉吹牟煌耆煽匦院筒淮_定性使得電力系統(tǒng)需求變化比傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)變化更多更快。這就需要市場(chǎng)能有合理的價(jià)格形成機(jī)制，提供更及時(shí)和準(zhǔn)確的價(jià)格信號(hào)。例如ERCOT的ORDC就是針對(duì)現(xiàn)有輔助服務(wù)產(chǎn)品進(jìn)行更準(zhǔn)確定價(jià)，使其價(jià)格能更準(zhǔn)確的反映資源對(duì)系統(tǒng)可靠性的價(jià)值，從而刺激市場(chǎng)對(duì)靈活性資源的投資，在系統(tǒng)需要時(shí)做出及時(shí)響應(yīng)。
針對(duì)可再生能源并網(wǎng)帶來(lái)的新需求開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品：為解決可再生能源不可控和不確定性帶來(lái)的對(duì)管理系統(tǒng)可靠性的挑戰(zhàn)，需要充分考慮系統(tǒng)對(duì)輔助服務(wù)的需求，針對(duì)這種需求優(yōu)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的品種和規(guī)格要求。如CAISO新開(kāi)發(fā)的靈活性爬坡產(chǎn)品FRP就是針對(duì)新需求積極的探索。
鼓勵(lì)新興技術(shù)的參與：新興技術(shù)是可以幫助解決可再生能源對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)挑戰(zhàn)的有力工具。對(duì)于電力批發(fā)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵問(wèn)題之一就是如何能為這些新興技術(shù)除掉參與市場(chǎng)的一些障礙，并且對(duì)其特殊的價(jià)值給予應(yīng)有的報(bào)償。PJM在實(shí)施了FERC 755號(hào)令后新開(kāi)發(fā)的調(diào)頻RegD產(chǎn)品，就是促進(jìn)儲(chǔ)能這樣靈活性資源能夠充分參與到市場(chǎng)當(dāng)中的舉措。
最后，電力系統(tǒng)的控制和調(diào)度是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)亦是如此。而可再生能源的滲入極大了增加了這種復(fù)雜性。PJM目前在RegD產(chǎn)品實(shí)行過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及CAISO在靈活爬坡產(chǎn)品實(shí)行過(guò)程中的失誤充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。因此在輔助服務(wù)市場(chǎng)設(shè)計(jì)中對(duì)產(chǎn)品類(lèi)型的劃分以及價(jià)格的定位一定要經(jīng)過(guò)周密的考慮、細(xì)致的分析、充分的模擬來(lái)避免造成失誤和社會(huì)資源的浪費(fèi)。
（本文只代表作者本人的觀(guān)點(diǎn)，不代表任何組織及作者供職單位的觀(guān)點(diǎn)。）
參考文獻(xiàn)
1.輔助服務(wù)還包括其他的產(chǎn)品，如頻率響應(yīng)，電壓控制或者黑啟動(dòng)等。但這些輔助服務(wù)目前不在電力市場(chǎng)中交易，而是有發(fā)電設(shè)備免費(fèi)提供或者用基于成本的方式分?jǐn)偨o消費(fèi)者。
2.有些批發(fā)電力市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的具體劃分不同或者響應(yīng)時(shí)間要求不同。比如ERCOT對(duì)于非旋轉(zhuǎn)備用要求中只要在30分鐘內(nèi)提供響應(yīng)就可以。對(duì)于美國(guó)所有批發(fā)電力市場(chǎng)輔助服務(wù)市場(chǎng)的概述請(qǐng)參見(jiàn)Argonne National Laboratory, Survey of U.S. Ancillary Services Markets, 2016/1.
3.ERCOT, Capacity, Demand, and Resources, 2018/12/31.
4.David Maggio, SaiMoorty, Pamela Shaw, Scarcity Pricing using ORDC for reserves and Pricing Run for Out-Of-Market Actions, 2018/3/20.
5.California Senate Bill No. X 1-2 (Energy: Renewable Energy Resources), 2011/2/1.
6.California Senate Bill No. 350 (Clean Energy and Pollution Reduction Act of 2015), Legislative Counsel’s Digest, 2015/10/7.
7.California Senate Bill No. 100 (California Renewables Portfolio Standard Program: Emissions of Greenhouse Gases), Legislative Counsel’s Digest, 2018/9/10.
8.California Energy Commission, Tracking Progress, 2018/12.
9.在這個(gè)例子中，如果該時(shí)間間隔的向下不確定性低于20兆瓦，則不需要向下的靈活爬坡能力。
10.CAISO Department of Market Monitoring, 2016 Annual Report on Market Issues and Performance, 2017/5/8.
11.CAISO目前對(duì)向上靈活爬坡產(chǎn)品的最高限價(jià)為247美元，向下靈活爬坡產(chǎn)品的最低限價(jià)為-247美元。請(qǐng)參見(jiàn)CAISO, Business Practice Manual for Market Operations,第231～232頁(yè).
12.CAISO, Business Practice Manual for Market Operations.
13.George Angelidis和Megan Poage,Day-Ahead Market EnhancementsPhase II Working Group, 2018/11/30.
14.除了這一在輔助服務(wù)產(chǎn)品方面的改革，CAISO還對(duì)其資源充足性的項(xiàng)目進(jìn)行了改革。在其傳統(tǒng)的容量要求之外， CAISO在美國(guó)第一個(gè)引入了專(zhuān)門(mén)針對(duì)靈活性資源的容量要求。這一要求是CAISO根據(jù)系統(tǒng)在3小時(shí)以?xún)?nèi)的凈負(fù)荷變化大小來(lái)確定對(duì)于靈活性資源容量的需求。CAISO目前也在進(jìn)一步改進(jìn)這個(gè)項(xiàng)目.
15.MISO, Business Practice Manual-Energy and Operating Reserve Markets，第49頁(yè)；SPP, State of the Market 2017，第206頁(yè).
16.Dane A. Schiro, Procurement and Pricing of Ramping Capability，2017/09/20.
17.Monitoring Analytics, PJM State of the Market 2017, Section 5 Capacity Market.
18.FERC Order 755, Frequency Regulation Compensation in theOrganized Wholesale Power Markets，2011/10/20.
19.PJM, Letter from James M. Burlew and Craig Glazer (PJM Interconnection) to Hon. Kimberly D. Bose, re Performance-Based Regulation Revisions,Docket Nos. ER12-1204-004 and ER12-2391-003, 2013/10/14，第7頁(yè).
20.http://www.monitoringanalytics.com/reports/pjm_state_of_the_market/2017/2017-som-pjm-sec10.pdf, 表10-35 and 表10-36.
21.Monitoring Analytics, PJM State of Market 2018, Section 10 Ancillary Services Markets,第452頁(yè).
