CNESA王思：儲能參與電力輔助服務(wù)市場機(jī)制探索
2020年8月26-28日，由中國能源研究會、中關(guān)村管委會、中關(guān)村科學(xué)城管委會指導(dǎo)，中國能源研究會儲能專委會、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國科學(xué)院工程熱物理研究所聯(lián)合主辦的“第九屆儲能國際峰會暨展覽會”在北京召開。峰會主題聚焦“聚儲能十年之勢，創(chuàng)產(chǎn)業(yè)十四五新機(jī)”，同期舉辦儲能聯(lián)盟十年紀(jì)念論壇。在8月28日舉辦的“儲能與電力輔
2020年8月26-28日，由中國能源研究會、中關(guān)村管委會、中關(guān)村科學(xué)城管委會指導(dǎo)，中國能源研究會儲能專委會、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國科學(xué)院工程熱物理研究所聯(lián)合主辦的“第九屆儲能國際峰會暨展覽會”在北京召開。峰會主題聚焦“聚儲能十年之勢，創(chuàng)產(chǎn)業(yè)十四五新機(jī)”，同期舉辦儲能聯(lián)盟十年紀(jì)念論壇。
在8月28日舉辦的“儲能與電力輔助市場”分論壇上，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟高級政策研究經(jīng)理王思先生作了“儲能參與電力輔助服務(wù)市場機(jī)制探索”主題報告。
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟 高級政策研究經(jīng)理王思
王思：各位領(lǐng)導(dǎo)大家下午好，我是中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟王思，今天跟大家分享的主題是在2019年底，受國家能源局市場監(jiān)管司委托，儲能聯(lián)盟做了一個“儲能參與電力輔助服務(wù)市場機(jī)制”的課題研究，就儲能服務(wù)市場的一些問題和阻力做了一些研究和探討，現(xiàn)將部分研究成果跟大家分享。
實(shí)際上國內(nèi)從輔助服務(wù)市場來看，我們是從調(diào)頻輔助服務(wù)開始的。從2012年石景山熱電廠儲能項目投運(yùn)，到2015年山西出了調(diào)頻輔助服務(wù)按效果付費(fèi)的機(jī)制，推動了儲能在調(diào)頻輔助服務(wù)領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用。到2017年、2018年的時候，國家出臺了《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場）機(jī)制工作方案》，緊接著全國各地輔助服務(wù)市場規(guī)則和相關(guān)方案進(jìn)行了設(shè)立，儲能在廣東、山西、華北、蒙西地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。但是2019年我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題，隨著儲能參與輔助服務(wù)市場獲益量比較大，規(guī)則也在不斷調(diào)整，影響了儲能的投資效益，也增加了項目的投資風(fēng)險。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，2018年到2019年儲能在調(diào)頻輔助服務(wù)領(lǐng)域，裝機(jī)規(guī)模處于相對規(guī)�；鲩L的態(tài)勢，2018年有110兆瓦，2019年同樣有126兆瓦，且我們統(tǒng)計還有很多的項目儲備，所以今年包括明年儲能參與輔助服務(wù)市場依舊是國內(nèi)主要的應(yīng)用場景。
我們先來明確一下儲能參與輔助服務(wù)機(jī)制的問題。第一個是身份的問題，雖然各類政策中明確了儲能參與電力市場的獨(dú)立身份，包括聯(lián)合用戶和聯(lián)合發(fā)電企業(yè)去參與輔助服務(wù)市場的身份，但是相關(guān)規(guī)則并不明確，包括儲能參與市場的交易、結(jié)算、調(diào)度、并網(wǎng)這些規(guī)則，并沒有得到明確，所以阻礙了儲能商業(yè)化發(fā)展。第二個補(bǔ)償機(jī)制合理性，已在部分地方得到了探索和應(yīng)用，但是并沒有在全國得到廣泛的推廣。另外政策的波動對儲能項目投資收益產(chǎn)生了影響，不能向用戶側(cè)傳導(dǎo)成本的情況下，一旦這個機(jī)制不能解決，我們現(xiàn)在所說的，假如未來有電網(wǎng)投資儲能的項目，或者一些用戶投資的儲能項目，在參與輔助服務(wù)市場去獲得發(fā)電企業(yè)的補(bǔ)償收益時，還存在機(jī)制壁壘。
從全球輔助服務(wù)裝機(jī)情況來看，2019年底投運(yùn)項目規(guī)模達(dá)到了5.9GW，輔助服務(wù)裝機(jī)占比達(dá)到22.4%，當(dāng)然這個比例是在不斷的減小的，一方面是因?yàn)槠渌I(lǐng)域，包括可再生能源并網(wǎng)和用戶側(cè)儲能項目的裝機(jī)規(guī)模逐漸提升，也反映一個問題，像美國PJM市場、英國、德國先進(jìn)開放的電力市場，實(shí)際上儲能參與調(diào)頻已經(jīng)快速的擠占了市場的容量。
我們來總結(jié)一下全球輔助服務(wù)電力市場的特點(diǎn)：
常見輔助服務(wù)有調(diào)頻、備用、電壓、黑啟動，國外沒有調(diào)峰市場，它跟現(xiàn)貨市場靈活價格機(jī)制聯(lián)動，從提供方式來看有強(qiáng)制提供的，我們國家也是這樣，基本義務(wù)的輔助服務(wù)，當(dāng)然這種基本的輔助服務(wù)不一定是不付費(fèi)的，有些可以根據(jù)項目的成本去進(jìn)行一定的補(bǔ)償；
另外一部分是對機(jī)組有一些特殊要求的，包括黑啟動，這一般通過電力運(yùn)行機(jī)構(gòu)，通過長期合約的采購形式，去確定這個項目的提供方。
最后一個需求隨時間變化，比如調(diào)頻、備用等等輔助服務(wù)是通過集中競價的形式去確定輔助服務(wù)的提供方。從組織形式來看，有電力輔助服務(wù)市場獨(dú)立于電能量市場來運(yùn)行的，常見于歐洲的分散型電力市場，還有電力輔助服務(wù)市場和電能量市場是聯(lián)合交易出清，包括現(xiàn)在浙江的模式，這也常見于美國、澳大利亞集中式電力市場。從費(fèi)用分?jǐn)倎砜�，國外相對我們國家還是比較靈活，有發(fā)電企業(yè)分?jǐn)偅撬^的分?jǐn)偼ㄟ^現(xiàn)貨市場在電能量市場中也體現(xiàn)了輔助服務(wù)的成本。還有向用戶傳導(dǎo)的，有所謂的肇事方、受益方負(fù)擔(dān)成本，但是如像澳大利亞也可一部分由發(fā)電企業(yè)分?jǐn)�，還有一部分用戶分?jǐn)偟哪Ｊ�，現(xiàn)在山西省也在做這樣的嘗試。
美國市場政策的變動情況，也不是一蹴而就的，2007年890法案明確了儲能參與電力市場的身份問題，2011年推出755法案，明確了儲能按效果付費(fèi)的機(jī)制，784法案再次明確了儲能參與電力市場身份和一些結(jié)算交易的問題，792法案解決了并網(wǎng)問題，最后就是最近出的841法案，再次明確了儲能參與電力市場的阻力和問題，消除了儲能參與批發(fā)市場的困難。參照美國PJM市場，也是兩部制的補(bǔ)償機(jī)制，包括容量補(bǔ)償和里程補(bǔ)償機(jī)制，里面都體現(xiàn)了按效果付費(fèi)機(jī)制基本的原則，就是A值，所謂A值跟現(xiàn)在按效果付費(fèi)中K值是類似的，考慮精確度、相關(guān)度、延遲性組成調(diào)頻性能指標(biāo)，看A值確定的公式，跟我們國家部分地區(qū)K值確定的思路是基本相似的。
緊接著是輔助服務(wù)市場除了考慮容量補(bǔ)償和里程補(bǔ)償，它還會考慮機(jī)會成本，在美國輔助服務(wù)市場，調(diào)頻資源被分為谷時調(diào)頻資源和峰時調(diào)頻資源，同時又分為響應(yīng)較慢的A信號和響應(yīng)較快的D信號，所謂機(jī)會成本就是參與電能量市場所獲得利潤乘以在沒參與電能量市場容量損失在時間上的積分值，另外它還設(shè)計了一個收益因子的概念，這個收益因子既決定了這個項目易中標(biāo)的程度，另外利用收益因子去控制這個市場的A信號和D信號資源的占比。最后就是它會評估市場的出清價格，算出來補(bǔ)償?shù)目偭浚⒂嬎惆慈萘繄髢r、里程報價，再加上機(jī)會成本所獲得的補(bǔ)償，取二者的最大值進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。
再看國內(nèi)的情況，截止到2019年年底，大概裝機(jī)270.1兆瓦，占比15.8%，整個新增裝機(jī)容量還在不斷的提升，這個統(tǒng)計還是以儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)為主，如果未來儲能和可再生能源配套，即調(diào)峰輔助服務(wù)應(yīng)用，如果能納入到這個統(tǒng)計體系里來，裝機(jī)比例會有很大的提升，但是我們現(xiàn)在看到因?yàn)闆]有單獨(dú)為調(diào)峰輔助服務(wù)而建立的儲能系統(tǒng)出現(xiàn)，大部分都是場站內(nèi)做棄光棄電的應(yīng)用，所以暫時沒有統(tǒng)計在這里。無論規(guī)劃項目還是運(yùn)行的項目，山西、廣東、內(nèi)蒙等等這些出臺效果付費(fèi)機(jī)制的區(qū)域，都是現(xiàn)在儲能在輔助服務(wù)應(yīng)用重點(diǎn)的區(qū)域。
總結(jié)一下現(xiàn)在出臺輔助服務(wù)市場規(guī)則的情況，有的省份獨(dú)立出臺了相應(yīng)的輔助服務(wù)市場規(guī)則和方案，有的還是在地區(qū)的兩個細(xì)則下執(zhí)行，基本上全國范圍內(nèi)都覆蓋了輔助服務(wù)市場機(jī)制，全國范圍內(nèi)在推行儲能，包括儲能在內(nèi)新市場主體可參與輔助服務(wù)市場獲得收益。比較特殊的就是，一個華北地區(qū)第三方獨(dú)立主體參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場，包括儲能系統(tǒng)、電動汽車已經(jīng)試點(diǎn)參與了這個輔助服務(wù)市場；另外就是山西出的獨(dú)立儲能參與調(diào)峰市場，一是補(bǔ)償價格比較高，另外對獨(dú)立儲能頒發(fā)電力業(yè)務(wù)許可證獲得了許可，另外儲能參與調(diào)峰相應(yīng)的成本是在發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)進(jìn)行分?jǐn)�，浙江現(xiàn)在也試點(diǎn)了電能量市場與輔助服務(wù)市場聯(lián)合優(yōu)化出清。
從政策上來看，從明確儲能的身份和按效果付費(fèi)兩個層面去考慮政策有利的程度，包括廣東、山西、華北、蒙西這幾個主要儲能參與輔助服務(wù)市場的領(lǐng)域，都是政策執(zhí)行相對比較好的地區(qū)，在這個政策執(zhí)行過程中發(fā)生了一些情況，所有政策基本上明確了儲能參與市場的身份，包括獨(dú)立的身份，還有聯(lián)合的身份，當(dāng)然這個主體也很多，包括售電公司、集成商、用戶等等，都可以參與輔助服務(wù)市場。從這些規(guī)則上來看，包括去年蒙西系數(shù)的調(diào)整，包括華北K值上限的設(shè)定，還有最近廣東征求意見稿里對K值開根號向下的調(diào)整，包括不給容量補(bǔ)償?shù)鹊冗@些機(jī)制，一方面合理化了儲能的投資收益，另一方面確實(shí)反映出輔助服務(wù)市場并不是一個長效機(jī)制，規(guī)則的變動對儲能投資收益產(chǎn)生了很大的影響。
總結(jié)一下國際和國內(nèi)的區(qū)別。國際上儲能獲得了天然去參與市場主體地位，但我們國家現(xiàn)在還缺少相應(yīng)的儲能身份或者主體的定位，所謂的受益者付費(fèi)機(jī)制還不存在，都是由發(fā)電企業(yè)去分擔(dān)相應(yīng)的費(fèi)用，從物理主體和財務(wù)主體一致性來看，早期都是由發(fā)電廠去承擔(dān)的，但是實(shí)際上石景山熱電廠火電聯(lián)合去參與調(diào)頻輔助服務(wù)的試點(diǎn)的項目下，就提出了儲能去獨(dú)立的作為一個市場主體、財務(wù)主體去結(jié)算的需求，京津唐地區(qū)也是第一個去討論儲能作為主體參與輔助服務(wù)市場的區(qū)域。儲能作為獨(dú)立主體去參與輔助服務(wù)費(fèi)用來源問題，如果還是采用發(fā)電企業(yè)分?jǐn)偟哪Ｊ�，�?shí)際上是難以為繼的，因?yàn)樾乱惠嗠姼拈_始，早期原有輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制雖然發(fā)生了一些變化，但是對儲能去參與輔助服務(wù)運(yùn)行并沒有太多的影響，隨著上網(wǎng)電價的放開，輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制由發(fā)電企業(yè)去承擔(dān)，這個前置假設(shè)就不再存在了，現(xiàn)在做的電能量市場的競價并沒有包含輔助服務(wù)的成本，另外一些新的特點(diǎn)出現(xiàn)，包括第三方主體參與輔助服務(wù)市場的需求，包括未來新能源規(guī)模的提升，對調(diào)頻、調(diào)峰需求總量會有所提升。
設(shè)想一下現(xiàn)在儲能去參與輔助服務(wù)市場的模式，早期可能是儲能跟火電機(jī)組綁定，一家儲能廠商為一個發(fā)電機(jī)組服務(wù)，后來也演變了一些模式，包括一個儲能電站為多家發(fā)電廠商服務(wù)，這常見于調(diào)峰輔助服務(wù)市場，比如在新疆和青海，所謂共享儲能的模式，實(shí)際上儲能可以通過雙邊協(xié)商、集中競價的形式跟周邊光伏場站做相應(yīng)的交易，并提供服務(wù)，未來也有一個儲能場站去采購多家廠商的服務(wù)，比如同一時段或不同時段提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)形式的出現(xiàn)，這種形式出現(xiàn)也得益于輔助服務(wù)市場機(jī)制的放開。
我們對不同市場狀況下輔助服務(wù)市場的主體能不能參與輔助服務(wù)市場的機(jī)制，做了一個簡單的設(shè)想，一是在現(xiàn)貨市場，最簡單模式用戶去承擔(dān)輔助服務(wù)市場費(fèi)用，現(xiàn)貨交易執(zhí)行單軌制，這種情況最理想，提供主體也不需要再去分?jǐn)傒o助服務(wù)費(fèi)用，在現(xiàn)貨交易雙軌制情況下，優(yōu)先用電的用戶輔助服務(wù)費(fèi)用，由發(fā)電企業(yè)按照政府授權(quán)合同的比例承擔(dān)。如果用戶不承擔(dān)輔助服務(wù)費(fèi)用，也要在一定原則下參與輔助服務(wù)市場，而在非現(xiàn)貨市場情況下，如果市場化用戶不承擔(dān)輔助服務(wù)費(fèi)用，實(shí)際上我們還僅能去做一些試點(diǎn)的工作，這也反映出了一個問題，如果儲能過度去參與輔助服務(wù)市場，會造成整個輔助服務(wù)市場資金盤子或者資金總量的提升，造成現(xiàn)有情況下資金使用的風(fēng)險。
另外儲能參與輔助服務(wù)市場的機(jī)制設(shè)計還要遵循兩個基本原則，一個按效果付費(fèi)機(jī)制，體現(xiàn)儲能快速靈活準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)的性能，調(diào)峰就是低谷壓得下去，高峰頂?shù)蒙蟻�，另外一個原則保持技術(shù)中立性的原則，就是提供同性能、同質(zhì)量、同數(shù)量的服務(wù)，要獲得相應(yīng)的同等的價值補(bǔ)償。另外我們還面臨一個問題，就是按效果付費(fèi)和補(bǔ)償費(fèi)用總額的矛盾問題，一旦執(zhí)行按效果付費(fèi)，可能儲能快速靈活的調(diào)節(jié)資源參與市場，會增加輔助服務(wù)市場資金補(bǔ)償?shù)目偭浚傮w來看也有解決的方案，因?yàn)楝F(xiàn)在我們國家輔助服務(wù)的成本占比相對比較低，傳統(tǒng)電費(fèi)里包括一些尖峰電價、高峰電價、力調(diào)電費(fèi)等等這些額外的收入，可以作為輔助服務(wù)的資金盤子去支持相應(yīng)的項目應(yīng)用。
因?yàn)檩o助服務(wù)暫時還不能向用戶側(cè)去完整的傳導(dǎo)，但是在現(xiàn)有情況下做大用戶直接交易，降低了用戶用電的成本，如果能從降低的用電成本中提出一部分費(fèi)用作為輔助服務(wù)的資金池，去用作輔助服務(wù)的補(bǔ)償，是不是能順利完成輔助服務(wù)成本向用戶的過渡，包括現(xiàn)在做的一些需求響應(yīng)等工作，實(shí)際上都是從尖峰電價里拿出的資金做的輔助服務(wù)補(bǔ)償。第二點(diǎn)也提出過由調(diào)度運(yùn)營機(jī)構(gòu)去采購服務(wù)相應(yīng)的成本，是不是可以計入相應(yīng)的輸配電價，并給予相應(yīng)的補(bǔ)償。
在建立儲能參與輔助服務(wù)市場機(jī)制過程中還要有一些配套的機(jī)制，現(xiàn)在包括儲能跟火電廠去綁定參與調(diào)頻，包括儲能跟可再生能源參與調(diào)峰，儲能比例問題、有效利用的問題，還是需要得到深入的論證，另外就是要避免超額的補(bǔ)償，要優(yōu)化調(diào)頻資源的構(gòu)成，其實(shí)是選擇性能適中的儲能產(chǎn)品或者說相應(yīng)的技術(shù)，去支撐輔助服務(wù)市場更能體現(xiàn)相應(yīng)的效益，成本支付壓力也更小，不見得非得利用最快、最強(qiáng)的儲能資源去參與輔助服務(wù)。
總結(jié)來看，我們的儲能參與輔助服務(wù)市場要完成非現(xiàn)貨市場階段到現(xiàn)貨市場階段的過渡，現(xiàn)在所有省份放在一起，實(shí)際上市場化的程度是不盡相同的，在非現(xiàn)貨市場階段我們還要設(shè)定相應(yīng)的基準(zhǔn)，以性能最差的機(jī)組設(shè)定有償服務(wù)補(bǔ)償?shù)钠瘘c(diǎn)，引入相應(yīng)的性能參數(shù)，另外幾條基本原則，包括開放市場競價、向用戶側(cè)傳導(dǎo)成本、改善服務(wù)內(nèi)容。現(xiàn)貨市場階段，一方面我們還是要確定輔助服務(wù)的內(nèi)容，調(diào)峰服務(wù)是不是在現(xiàn)貨市場中出現(xiàn)，是我們要考慮的問題。另外激勵機(jī)制，一方面是對輔助服務(wù)提供商按效果付費(fèi)，還包括對服務(wù)采購機(jī)構(gòu)或者調(diào)度運(yùn)營機(jī)構(gòu)的一些激勵設(shè)計，最后實(shí)現(xiàn)調(diào)頻備用和電能量市場聯(lián)合出清�？傮w來說就是要平衡一下現(xiàn)在十四五時期儲能規(guī)�；�、商業(yè)化發(fā)展訴求和政策和市場環(huán)境機(jī)制支撐的匹配。
總結(jié)來說，現(xiàn)在儲能參與輔助服務(wù)市場機(jī)制而言，我們還要分市場化不同階段去進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)制設(shè)計，首先要明確儲能參與電力市場的身份問題，再一個明確儲能靈活調(diào)節(jié)能力的價值，明確價值的需求，另外合理評估這類技術(shù)價值的特性，評估這種價值的成本是不是能得到支付，現(xiàn)在我們國家能源局也在搞試點(diǎn)示范，調(diào)頻輔助服務(wù)、調(diào)峰輔助服務(wù)也是一個主要的應(yīng)用領(lǐng)域，在調(diào)頻這個領(lǐng)域還要開展一些技術(shù)驗(yàn)證，包括標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計，這都是非常相關(guān)的，包括安全問題也是非常突出，在規(guī)則完善這個層面，這可能不僅限于輔助服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)在包括儲能的備案、身份問題、土地消防問題等等，這些問題都還要得到解決，最后就是探索建立電力用戶共同參與輔助服務(wù)的分擔(dān)共享機(jī)制，并與現(xiàn)貨市場做相應(yīng)的銜接，以上就是我這個報告的內(nèi)容，謝謝大家。
作者： 來源：中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟 責(zé)任編輯：jianping
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