中國儲能網(wǎng)訊：近年來，山東省風電、光伏等新能源發(fā)電裝機快速增長，供熱機組裝機比重不斷提高，外電入魯規(guī)模擴大，核電建設穩(wěn)步推進，山東電網(wǎng)調峰調頻問題日益突出。
2018年3月1日，山東電力輔助服務市場試運行正式啟動，有償調峰和AGC等兩項輔助服務的補償標準由原“兩個細則”明確的固定標準改為集中競價、統(tǒng)一出清的市場成交價，山東電力市場建設至此進入了新的階段。
國網(wǎng)山東省電力公司調控中心有關人士認為，山東電力輔助服務市場建設是以“問題導向”為原則，分步實施、平穩(wěn)推進，出發(fā)點在于采用市場化手段解決電網(wǎng)調峰和新能源消納矛盾，提升山東省電力能源整體效率。
釋放電網(wǎng)調峰壓力促進新能源消納
數(shù)據(jù)顯示，截至2017年底，山東省發(fā)電總裝機12556萬千瓦，其中煤電9762.4萬千瓦、新能源2113萬千瓦、水電107.8萬千瓦，其他裝機572.8萬千瓦。煤電機組中直調火電裝機6196萬千瓦、并網(wǎng)地方電廠裝機1399萬千瓦。新能源裝機總量居全國第三位，其中光伏、風電裝機分別為1052、1061萬千瓦，分居全國第一、第五位。預測到2018年底，風電裝機容量將達1150萬千瓦，集中式光伏裝機容量將達780萬千瓦，分布式光伏裝機將達510萬千瓦。
新能源的井噴式發(fā)展給電網(wǎng)調峰和新能源消納帶來了困難。國網(wǎng)山東省電力公司調控中心有關人士指出，隨著新能源發(fā)電出力不斷攀升、供熱機組增多，以及外電入魯送電增加，山東電網(wǎng)調峰形勢更加嚴峻，火電機組開停調峰已成為常態(tài)。2018年春節(jié)后，為保障新能源消納，已5次當日開停10臺以上火電供熱機組，民生供熱壓力巨大，火電機組健康水平影響嚴重。
記者在采訪中獲悉，2018年3～6月，山東省內公用火電深度調峰（低于機組50%額定容量）共1703臺次、總深度調峰電量為2.2億千瓦時，最大日深度調峰電量961萬千瓦時，最大日深度調峰幅度為164萬千瓦。
據(jù)了解，由于分布式光伏裝機增加較快，從2017年11月中旬開始，午間負荷已低于夜間低谷負荷，最大差值達到約160萬千瓦，電網(wǎng)面臨風電和光伏疊加消納的新困難。預計2018年風電最大出力將超過900萬千瓦、集中式光伏最大出力將超過600萬千瓦、分布式光伏最大出力將超過400萬千瓦（發(fā)電同時率按照0.8計算）。
國網(wǎng)山東省電力公司調控中心有關人士告訴記者，近年來，國網(wǎng)山東省電力公司在促進新能源消納方面所做的工作初現(xiàn)成效，截至目前，山東電網(wǎng)除春節(jié)部分時段新能源參與調峰外，其他時段均保持了全額消納；在春節(jié)期間，通過多方挖掘調峰潛力，有效地控制了棄風、棄光情況的發(fā)生。
一是強化網(wǎng)源協(xié)調管理。除24臺高背壓供熱機組（容量395萬千瓦）外，省調直調機組調峰幅度不得低于50%。建設“山東省熱電機組節(jié)能調度技術支持系統(tǒng)”，實時監(jiān)測供熱機組運行狀態(tài)和供熱參數(shù)，以便按照流量安排機組方式。
二是加強供熱機組管理。把供熱機組臨時降低最高可調出力和提高最低技術出力納入“兩個細則”調峰考核。隨機抽取機組進行滿出力、最低技術出力試驗，檢驗機組在供熱情況下的調整能力。
三是做好可再生能源調峰機組運行管理。根據(jù)《山東省可再生能源調峰機組運行管理辦法》，規(guī)范6臺可再生能源調峰機組（容量244.5萬千瓦、深度調峰能力33萬千瓦）運行方式安排；嚴格核定可再生能源調峰機組入選資格，并定期測試機組最低出力，確保65%深度調峰能力。
四是電力平衡優(yōu)先安排新能源發(fā)電?？紤]新能源功率預測統(tǒng)計偏差，先安排新能源發(fā)電，再安排其他電源發(fā)電，實現(xiàn)了新能源全額納入電力平衡。
同時，克服調峰與供熱矛盾。首先要精心安排供熱機組運行方式。根據(jù)供熱流量安排機組方式，2018年春節(jié)除夕當日無機組開停，各供熱電廠全部滿足供熱最小運行方式，有力保障了全省民生供熱；其次組織自備電廠、地方電廠和生物質發(fā)電機組參與調峰。自備電廠所發(fā)電力不上網(wǎng)，并協(xié)調部分自備電廠安排機組檢修等方式參與調峰，增加調峰能力40萬千瓦；加強地方電廠調度管理，地方電廠出力從節(jié)前710萬千瓦減至590萬千瓦，為電網(wǎng)調峰提供了有力支持；第三，加強電網(wǎng)實時調整，爭取更大消納空間。滾動做好負荷預測和電力平衡；優(yōu)化常規(guī)電源機組方式；充分利用泰山抽水蓄能電站快速啟停特點，今年春節(jié)共開啟抽水60臺次，累計141.34小時；同時在電網(wǎng)具備條件時，分組放開風電場發(fā)電出力，充分利用網(wǎng)內消納空間。
以市場化手段化解電力輔助服務困局
近年來，山東電網(wǎng)新能源裝機不斷攀升、省內供熱機組大量改造、省外受電逐年增加，由于缺乏快速、靈活的調峰電源，同時自備電廠和地方電廠基本不參與調峰，電網(wǎng)調峰、新能源全額接納難度逐漸增大，亟需探索增強電網(wǎng)調峰能力的新出路。另外，山東被列為現(xiàn)貨市場試點單位，輔助服務市場是將來現(xiàn)貨市場建設的基礎，可為將來現(xiàn)貨市場的報價、出清和運行積累經(jīng)驗。
山東能源監(jiān)管辦相關負責人表示，山東作為凈受電省份，通過近年來陸續(xù)投運的銀東直流、魯固直流、錫盟—山東交流特高壓、華北500千伏聯(lián)絡線，以及即將投運的昭沂直流、山東—河北交流特高壓環(huán)網(wǎng)等跨省區(qū)輸電線路持續(xù)接納西北、東北、華北地區(qū)電量。因為送端電源特性等原因，在山東電網(wǎng)的負荷低谷時段，省外來電的調峰幅度并未達到省內火電機組調峰水平，從而加大了山東電網(wǎng)的調峰壓力。但是，目前上述送電線路均未參與山東輔助服務市場，且不承擔輔助服務資金分攤，在客觀上不利于輔助服務工作的正常開展和市場化建設，也對省內火電企業(yè)的經(jīng)營狀況造成了不利影響。
為此，山東省開展了電力輔助市場建設工作。國網(wǎng)山東省電力公司調控中心有關人士告訴記者，今年3月1日，山東省電力公司按照山東能源監(jiān)管辦要求，啟動輔助服務市場試運行。省內機組通過日前組織、日內調整的市場競價模式參與AGC和調峰輔助服務；發(fā)電企業(yè)通過輔助服務市場進行分攤、獲得補償；輔助服務市場通過廠網(wǎng)互動平臺等渠道及時公開出清價格、結算情況等相關信息。
據(jù)山東能監(jiān)辦相關負責人介紹，目前，山東輔助服務市場包含調峰和AGC（自動發(fā)電控制）兩類交易，其中調峰采取日前組織、每15分鐘出清，AGC采取日前組織、按日出清的交易方式，出清價帶入公式計算得出補償金額。目前，調峰出清價設置了100元/兆瓦時（不停機調峰）、180元/兆瓦時（停機調峰）的上限，AGC設置了4元/兆瓦的上限。
從輔助服務試運行后的市場結算情況來看，3～8月山東省調公用火電企業(yè)累計結算電費528.9億元，參與輔助服務市場交易獲得調峰補償9807萬元、約占電費0.2%，AGC補償4323萬元、約占電費0.1%。通過“兩個細則”補償機制獲得AVC補償資金1112萬元、約占電費0.02%。
之前，電力輔助服務領域出現(xiàn)的各種問題通常被歸因于對輔助服務提供者的補償機制不完善。電力輔助服務的目標是維護電網(wǎng)和全社會的公共利益，但是它自身并不能給實施者帶來直接利潤，卻是以減少實施者利潤為代價的。實際上，電力輔助服務會給電網(wǎng)上的每個成員和全社會帶來間接價值，只不過在之前的體制下，這些間接價值并沒有以貨幣化形式補償給實施者。因此，解決問題的關鍵是建立合理的機制，理順利益關系，即堅持“誰付出，誰得補償；誰得利，誰出分攤”的原則。
儲能參與輔助服務將迎廣闊“藍?！?/strong>
隨著電力輔助服務市場開啟，我國儲能行業(yè)正在迎來新一輪的發(fā)展機遇。2017年起至2018年2月，我國各個地方集中出臺了13項政策，南方五省、東北三省，以及新疆、山西等地的政策中均有儲能參與輔助服務的規(guī)定，政策之密集前所未有。毋庸置疑，電力輔助服務市場已經(jīng)是儲能行業(yè)最廣闊的一片“藍海”。
據(jù)了解，儲能與火電廠聯(lián)合參與輔助服務市場(簡稱“火儲聯(lián)合”)是目前儲能企業(yè)參與輔助服務市場的主要方式。在AGC和有償調峰方面都具有明顯優(yōu)勢，火儲聯(lián)合參與AGC市場，火電機組的AGC調節(jié)性能將大大改善，從而在AGC市場獲得更多收益?；饍β?lián)合參與有償調峰市場，在技術層面將提高火電機組整體的深調能力。
現(xiàn)貨市場是電力輔助服務市場建設的基礎。在沒有現(xiàn)貨市場情況下，輔助服務機制不健全，難以量化機會成本。輔助服務市場不完善，儲能行業(yè)很難良性發(fā)展。
國網(wǎng)山東省電力公司調控中心有關人士告訴記者，輔助服務市場可以為煤電機組、燃氣機組、水電機組、儲能電站在系統(tǒng)內競價交易，最后按著哪種輔助服務報價最低、效果最優(yōu)，確定誰提供服務。當規(guī)模化的儲能電站能夠參與市場，對電價波動的抑制以及電網(wǎng)運行安全性都有一定的益處。通過市場化定價、市場化提供服務，能夠補償成本，儲能可能會有更多的發(fā)展空間。
另外，自由的電力市場對于儲能投資也很重要。因為只有市場化才能抑制無效的發(fā)電側電力投資。如果發(fā)電側電力基礎設施過剩，冗余機組大量占用輔助服務市場空間，儲能投資則受到擠壓。越是集約化、高效的電力系統(tǒng)越需要儲能這種優(yōu)質資源參與輔助服務。
國網(wǎng)山東省電力公司調控中心有關人士認為，目前，分布式、小規(guī)模儲能參與輔助服務的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在對火電機組的響應時間、速率等功率調節(jié)能力的改善上。儲能能夠大幅度提升火電機組的KP值（調節(jié)性能的指標），提升火電機組的靈活性，保障電網(wǎng)平衡，這是儲能和火電機組可以共同建立起商業(yè)模式的主要原因。
隨著新能源裝機的增長，電網(wǎng)為了保持穩(wěn)定性和實時平衡性，調峰和調頻需求激增，輔助服務市場必然需要更多、更優(yōu)質的輔助服務提供主體。電力市場需要突破原有輔助服務補償和分攤都在發(fā)電企業(yè)內部流通的局限性，構建公平交易平臺后，勢必會有更多元、更先進的輔助服務技術進入市場，進而在提升市場運行效率的同時，有效保障電網(wǎng)的安全運行。
對于儲能來講，發(fā)電側調頻服務屬于高端應用。從已經(jīng)投運的儲能項目看，3000～5000次壽命的循環(huán)電池也就是1～2年的壽命。電力輔助服務對于電池性能、壽命提出了一個很高的要求。
從數(shù)據(jù)來看，山東省火電機組有償調峰基準是70%負荷率，按最低負荷率40%計算，火電深調空間達30%，普遍高于其他省份近20個百分點。在價格方面，有償調峰價格高于電廠對應負荷率下的邊際利潤時，電廠才有動力參與調峰市場。
國網(wǎng)山東省電力公司調控中心有關人士表示，隨著山東輔助服務市場的啟動運行，輔助服務將成為業(yè)界關注的新熱點，并且在提高電網(wǎng)靈活性、推動新能源消納、促進儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，乃至推動山東電力產(chǎn)業(yè)新舊動能轉換方面發(fā)揮重要作用。
進一步優(yōu)化調峰輔助服務補償機制
記者在采訪中了解到，我國電力輔助服務市場尚在逐步探索中，各市場建設差異比較大，電力輔助服務定價、交易機制還不完善，市場有效激勵不足，很多市場主體參與市場的意愿還不強烈，亟需進一步完善和深化電力輔助服務補償（市場）機制。
有關人士認為，首先要因地制宜，分類加強組織指導。因各省電力形勢、電源結構各有特點，各省的輔助服務市場在市場主體、交易品種、結算規(guī)則等方面不盡相同。盡管從責任分工上，國家主管部門統(tǒng)一協(xié)調推進有關工作，由各派出能源監(jiān)管機構根據(jù)實際情況負責區(qū)域市場方案總體設計和組織實施。但國家主管部門還應深入分析研究，對各地輔助服務市場特點“心中有數(shù)”，以便因地制宜、有的放矢地加強分類指導，確保各地市場對目前情況和電力現(xiàn)貨市場具備較強適用性。
第二，加速形成示范效應，調動市場主體參與積極性。目前，福建省創(chuàng)新補償方式，補償費用和電量、電價掛鉤；廣東省輔助服務市場暫時只包括AGC調頻服務；山東省則把調峰、AGC調頻同時納入輔助服務交易范圍……差異化的市場在不成熟的階段，導致市場主體觀望情緒較重。要盡快落實交易規(guī)則、推動試點市場發(fā)展，加速形成成熟市場機制的示范效應，增強市場信心，調動發(fā)電、電網(wǎng)、儲能企業(yè)和需求側資源參與市場的積極性。
第三，開拓視野，充分吸收借鑒國際經(jīng)驗。國外部分國家的電力輔助服務市場相對成熟，有多方面經(jīng)驗可供我們借鑒。一是借鑒其市場建設路徑。當前我國市場過于倚重調峰服務，而國外成熟的輔助服務市場中，電力平衡是通過現(xiàn)貨市場解決的，隨著國內現(xiàn)貨市場的建立，要提前考慮交易品種及規(guī)則的變化。二是借鑒其成熟市場機制。推動提供輔助服務成為國內并網(wǎng)電廠、儲能電站等的重要盈利點，對市場主體形成有效激勵。三是借鑒其監(jiān)管經(jīng)驗。對調度、交易機構執(zhí)行市場規(guī)則情況和市場準入、市場力、交易行為等進行有效監(jiān)管，確保市場規(guī)范有序運行。
山東能源監(jiān)管辦相關負責人告訴記者，下一步，山東能源監(jiān)管辦準備從以下方面進一步優(yōu)化調峰輔助服務補償機制，以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和促進可再生能源消納。
一是將光伏電站納入“兩個細則”和輔助服務市場，擬采取初期僅分攤輔助服務補償費用，逐漸過渡至設置運行管理指標進行考核的方式，促進全網(wǎng)公平和降低火電機組的分攤壓力。
二是按照國家能源局推進輔助服務補償市場化改革試點系列文件精神，積極協(xié)調爭取“外電入魯”輸電線路以等效機組的形式參與山東輔助服務市場交易，以促進送端可再生能源的充分消納和保障受端電網(wǎng)調峰輔助提供者的合法權益。
三是探索研究擴大自備機組參與輔助服務市場規(guī)模，進一步擴大輔助服務提供者范圍、提高全網(wǎng)輔助服務能力。
當前，電力輔助服務試點范圍不斷擴大，公平透明、競爭有序的市場化輔助服務共享和分擔機制正在形成，儲能設備、需求側資源、第三方被鼓勵參與提供電力輔助服務，給新能源消納、電力市場交易、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來利好。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2018年10期，作者系本刊記者
