中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：澳大利亞電力市場(chǎng)遭遇暫停暴露容量機(jī)制短板
2022年6月15日至24日，澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商AEMO暫時(shí)停止按現(xiàn)貨出清價(jià)格結(jié)算以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)危機(jī)，引發(fā)廣泛關(guān)注。造成此次澳大利亞電力批發(fā)電價(jià)飆升有兩個(gè)主要因素：受俄烏沖突影響；煤炭和天然氣價(jià)格高企，以及過(guò)去幾周大約四分之一的燃煤發(fā)電站在不同時(shí)間停止運(yùn)行。后者可歸因于澳大利亞幾乎所有燃煤電廠現(xiàn)在都超過(guò)了其最初的設(shè)計(jì)壽命，導(dǎo)致由于機(jī)組維護(hù)以及故障而突然缺失了300萬(wàn)千瓦的燃煤可用容量。
在澳大利亞現(xiàn)有的市場(chǎng)機(jī)制中，發(fā)電商自行保證其發(fā)電機(jī)的可用性，而市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商告訴發(fā)電商機(jī)組何時(shí)運(yùn)行以確保安全供電。然后將市場(chǎng)結(jié)算價(jià)格固定為過(guò)去28天一天中逐小時(shí)的平均價(jià)格，在每兆瓦時(shí)150至300澳元之間。如果發(fā)電成本較高，電站業(yè)主還可以申請(qǐng)額外補(bǔ)償，以后會(huì)從消費(fèi)者那里收回。
日前，為避免未來(lái)再次發(fā)生危機(jī)，澳聯(lián)邦政府能源安全委員會(huì)(ESB)提出了一項(xiàng)建立容量市場(chǎng)的建議，以解決意外和突然的容量短缺問(wèn)題。ESB指出該機(jī)制的關(guān)鍵在于發(fā)電機(jī)組的混合，從而確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定且可持續(xù)的能源供應(yīng)。然而，這一建議引發(fā)了巨大的爭(zhēng)議，焦點(diǎn)在于全口徑的容量補(bǔ)償范圍設(shè)置，在這種機(jī)制下，即使發(fā)電機(jī)實(shí)際上一度電也不發(fā)，它們也將獲得額外的容量補(bǔ)償費(fèi)用。哪怕是造成本次危機(jī)的老舊燃煤機(jī)組也能因此獲益，因此有人擔(dān)心這些機(jī)組的頻繁故障和提前退役會(huì)進(jìn)一步造成用戶的損失。
根據(jù)ESB所提出的建議，提前三到四年出售的“容量證書”其實(shí)并不能確保得到證書的電廠在必要時(shí)能夠成功調(diào)用，調(diào)用失敗僅需要退還額外得到的補(bǔ)償費(fèi)用，并沒(méi)有更多考核處罰，使得參與該容量機(jī)制成為沒(méi)有任何參與成本的“免費(fèi)選項(xiàng)”。從長(zhǎng)期來(lái)看，因容量市場(chǎng)門檻過(guò)低，引入過(guò)多燃煤電廠參與其中，將延遲對(duì)抽蓄、電儲(chǔ)能、氫能等新型靈活性資源的引入。為此，澳大利亞能源部長(zhǎng)Chris Bowe表示，將由各州選擇符合條件的發(fā)電機(jī)，維多利亞州也已經(jīng)表示化石燃料將不符合準(zhǔn)入條件，而多數(shù)售電商也表達(dá)了不希望納入燃煤電廠的意愿。
在對(duì)于容量市場(chǎng)的擔(dān)憂之下，還有沒(méi)有其他應(yīng)對(duì)危機(jī)的措施呢？事實(shí)上，德國(guó)、瑞典、丹麥等國(guó)所采用的定向容量補(bǔ)償機(jī)制就給出了一個(gè)相對(duì)合理的選擇，考慮各國(guó)命名方式的差異，暫統(tǒng)稱該機(jī)制為容量備用。容量市場(chǎng)和容量備用之間的主要區(qū)別在于：容量備用需要提前向一定周期內(nèi)所需容量支付激勵(lì)性費(fèi)用，目前所需的應(yīng)該是新的、現(xiàn)代的、可靠的、快速啟動(dòng)的、輸出穩(wěn)定的靈活性容量，例如化學(xué)電池、燃料電池、氫燃機(jī)和抽水蓄能等；傳統(tǒng)容量市場(chǎng)則會(huì)在一段周期內(nèi)向所有發(fā)電機(jī)支付費(fèi)用，哪怕這些發(fā)電容量本來(lái)就已經(jīng)是可用的。兩相對(duì)比可知，作為定向的容量補(bǔ)償激勵(lì)，容量備用是更為經(jīng)濟(jì)的選擇。
新型電力系統(tǒng)下的電力市場(chǎng)格局需要再分配
澳大利亞電力市場(chǎng)的危機(jī)對(duì)于世界各國(guó)的電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型做出了警示，體現(xiàn)出以傳統(tǒng)水火電為主力電源的電力市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)在面對(duì)高比例新能源時(shí)的局限性。供需關(guān)系是一個(gè)市場(chǎng)的核心，整個(gè)電力市場(chǎng)體系中所關(guān)注的不僅是刀光劍影的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和風(fēng)起云涌的價(jià)格變化，更重要的是長(zhǎng)期的市場(chǎng)格局如何構(gòu)建，確保供需總體處于一個(gè)基本均衡的市場(chǎng)有效狀態(tài)。
我國(guó)的燃?xì)怆娬颈壤h(yuǎn)低于澳大利亞，且燃煤機(jī)組普遍較新、可靠性高、容量規(guī)模也更大，在加速建設(shè)新型電力系統(tǒng)的背景下，煤電仍將是較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的主要調(diào)節(jié)性電源。值得借鑒的是，我們?cè)跒槊弘姷褥`活性電源設(shè)計(jì)容量補(bǔ)償和激勵(lì)機(jī)制時(shí)，也需要甄別機(jī)組的運(yùn)行健康程度、靈活調(diào)節(jié)能力、綜合排放水平、系統(tǒng)支撐功能等方面的具體指標(biāo)，在“繼續(xù)合理新建”的過(guò)程中進(jìn)行有效引導(dǎo)。隨著新能源并網(wǎng)和發(fā)電比例的提高，傳統(tǒng)火電的收入結(jié)構(gòu)也將從僅依靠電費(fèi)收入轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娏渴杖?容量補(bǔ)償+輔助服務(wù)”。其中，輔助服務(wù)收入在當(dāng)前的基礎(chǔ)上將穩(wěn)中有增，在總體收入占比中愈發(fā)重要；容量收入應(yīng)該僅由系統(tǒng)所需的容量覆蓋的部分機(jī)組獲取，且如前文所述考慮機(jī)組本身的各種條件和能力擇優(yōu)分配，進(jìn)行靈活性改造的或新建的高調(diào)節(jié)性機(jī)組將更具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
新能源在新型電力系統(tǒng)中被寄予厚望，在電量上將成為主攻手，隨著市場(chǎng)交易電量不計(jì)入全生命周期保障收購(gòu)小時(shí)數(shù)等政策對(duì)經(jīng)濟(jì)棄電的松綁，新能源也將具備一定的靈活調(diào)節(jié)能力，在諸如火電面臨停機(jī)的特殊時(shí)段將能發(fā)揮一定作用，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。尤其是在按電量分?jǐn)傒o助服務(wù)和系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)的地區(qū)，已經(jīng)產(chǎn)生了分?jǐn)傎M(fèi)和電費(fèi)收入在低價(jià)甚至零價(jià)時(shí)段倒掛的現(xiàn)象，分?jǐn)偡绞胶驼J(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)值得推敲。對(duì)于配置了高比例儲(chǔ)能的新能源場(chǎng)站，其調(diào)節(jié)能力已相當(dāng)可觀，尤其是分布在一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行的效益是否也可以考慮計(jì)入容量備用補(bǔ)償?shù)姆懂犇兀?
儲(chǔ)能裝置作為系統(tǒng)靈活性的重要補(bǔ)充，伴生著新能源的發(fā)展也日益受到關(guān)注。其本身雖然不產(chǎn)生能量，僅是能量的搬運(yùn)工，但強(qiáng)大的時(shí)移能力和突出的調(diào)節(jié)性能已被人們所熟知，被視為新型電力系統(tǒng)不可或缺的一員。隨著儲(chǔ)能走向真正的市場(chǎng)化運(yùn)作，無(wú)論是在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)還是用戶側(cè)，均會(huì)找到值得發(fā)掘的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。在既注重性能，又注重效果的輔助服務(wù)市場(chǎng)中，以化學(xué)電池為代表的電儲(chǔ)能裝置將大顯身手。而諸如氫能、熱能等儲(chǔ)能形式與綜合能源場(chǎng)景的廣泛深度結(jié)合，將創(chuàng)造更廣闊的挖潛空間。從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)短時(shí)平衡的角度而言，儲(chǔ)能也應(yīng)該在容量備用市場(chǎng)中分一杯羹，當(dāng)然其主要收入應(yīng)該還是發(fā)揮其高度靈活性在市場(chǎng)中占盡先機(jī)的收入。
電力用戶作為容量成本的最終承擔(dān)者，總體上可能會(huì)面臨一定的漲價(jià)趨勢(shì)，但更多用戶感受到的應(yīng)該是多元化選擇帶來(lái)的差異性，需求側(cè)響應(yīng)能力強(qiáng)、負(fù)荷特性好的用戶可能反而會(huì)抓住享受低電價(jià)的機(jī)會(huì)。在現(xiàn)行輔助服務(wù)補(bǔ)償分?jǐn)倷C(jī)制不變的情況下，容量機(jī)制的執(zhí)行，將系統(tǒng)的靈活性成本一分為二，長(zhǎng)期靈活性容量成本由用戶側(cè)承擔(dān)容量成本，短期靈活性調(diào)用成本則通過(guò)電力現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場(chǎng)疏導(dǎo)，形成一種全系統(tǒng)的公共價(jià)值分擔(dān)共享機(jī)制。分布式能源、用戶側(cè)儲(chǔ)能和數(shù)字技術(shù)賦能將結(jié)合需求側(cè)資源形成虛擬電廠，一改源隨荷動(dòng)的傳統(tǒng)，使得源荷互動(dòng)成為新常態(tài)。
澳大利亞是否建立容量市場(chǎng)的討論對(duì)我國(guó)的啟示
若在我國(guó)適時(shí)推出容量補(bǔ)償機(jī)制，將為以煤電為代表的傳統(tǒng)化石燃料電源轉(zhuǎn)型鋪平道路，使其由主力電源轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活性資源，其系統(tǒng)價(jià)值將通過(guò)與儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)等新型靈活性資源的同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)得以體現(xiàn)。通過(guò)對(duì)澳大利亞市場(chǎng)暫停的分析和我國(guó)的對(duì)比，可以得到如下啟示：
新型電力系統(tǒng)及其相適應(yīng)的市場(chǎng)機(jī)制，需要通過(guò)容量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)電源建設(shè)的長(zhǎng)期引導(dǎo)與鼓勵(lì)；
定向的容量備用相對(duì)于全口徑的容量市場(chǎng)將具有更好的經(jīng)濟(jì)性，也更有利于新型靈活性資源的進(jìn)入；
我國(guó)煤電機(jī)組將在新型電力系統(tǒng)中扮演不可或缺的新角色，繼續(xù)合理新建是理性的選擇；
電力系統(tǒng)運(yùn)行需要多樣化的電源組合和需求側(cè)資源共同實(shí)現(xiàn)新常態(tài)下的供需平衡互動(dòng)。
本文系《中國(guó)電力企業(yè)管理》獨(dú)家稿件，作者供職于金風(fēng)低碳能源設(shè)計(jì)研究院。
