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综观丨国外可再生能源参与电力市场模式分析

北极星智能电网在线  来源:能见APP    2017/8/11 9:50:07  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:电力市场化改革是我国电力体制改革的重要方向。国外电力市场建设已经走过了 30  多年的历程,很多国家已经建立了竞争性的电力市场。随着世界范围内新能源的大规模快速发展,近年来国外电力市场在促进新能源发展和协调相关方诉求方面也进行了很多探索。总结国外新能源参与电力市场的经验与教训,对我国电力体制改革形势下进行顶层设计,更加充分地考虑含大规模波动性电源的电力系统的运行特点和要求,更好地解决弃风弃光等当前中国新能源消纳突出问题具有重要意义。

一、德国

在德国,新能源参与电力交易,主要有两种模式:

一是采用基于固定上网电价,由电网运营商购统销。可再生能源发展初期,由于可再生能源成本高,直接参与电力市场没有价格竞争优势。为了促进可再生能源的发展,德国在  2000 年颁布了第一步《可再生能源法》。在 EEG2000  中,确定了以固定上网电价,收购可再生能源发电量的模式。这种模式下,政府依据可再生能源发电成本,确定其确定可再生能源发电商的固定上网电价。可再生能源商无需直接参与市场交易,而是由电网运营商以固定电价统购统销,以极低的价格纳入现货市场的日前交易之中,由于现货市场的日前交易为边际机组定价模式,保证了新能源的售出和优先消纳。

二是在溢价补贴下参与电力市场竞价交易,收益由现货市场价格和市场溢价补贴决定。随着可再生能源成本不断下降,可再生能源已经具有足够竞争力,可以参与电力市场交易。为了推动可再生能源的直接市场化,在  EEG2012  中,引入了市场溢价机制,可再生能源可以选择固定上网电价机制,也可以选择溢价机制。对于选择市场溢价机制的可再生能源发电商,通过直接参与日前或日内现货市场交易出售电力。在结算上,除了售电所获得的市场价格之外,还能获得一定程度的溢价补贴。

为有效促进可再生能源参与电力市场,德国对电力市场机制进行了改进。例如,为了满足新能源接入后所市场对超短期交易需求,2011年,德国引入一种新的日内交易产品,即  15 分钟日内产品交易。它采用连续竞价交易的模式,保证了有意愿的交易双方能第一时间达成交易。15  分钟产品交易,有别于此前的所存在的小时级日内产品交易模式,其时限更短且交易更为灵活,有利于新能源发电参与电力市场的日内交易。

从图 2-1 与图 2-2 可以看出,德国日内 15 分钟产品交易最为活跃的时间,正是光伏发电发电量最大的时间,例如图 3-14  中八月份正是德国日照最为强烈的月份。日内15分钟产品,很好的适应了德国新能源发展所带来的,对交易时限和交易灵活度的新要求,提高了德国电力市场对新能源发电的消纳能力。

二、美国

在美国,可再生能源参与电力市场,主要有以下三种模式:

模式一:通过签订购电协议,向公用事业电力公司售电

受益于可再生能源配额制(Renewable Portfolio Standard,RPS)政策,可再生能源发电商可通过签订长期购电协议(Power  Purchase Agreement,  PPA),将可再生能源电力和证书,捆绑出售给公用事业电力公司。在电力批发市场中,由电力公司竞价出售可再生能源发电。事实上,除可再生能源电力和证书之外,购电协议还可以约定,将可再生能源可提供的辅助服务等其他可调度的产品出售给电力公司,由电力公司对这些产品在电力市场中竞价出售。

在该模式下,购电协议中往往会约定弃风、弃光补偿机制,有助于调动电力公司在批发市场出售可再生能源的积极性。考虑到弃风、弃光无法完全避免,购电协议中通常协定,允许一定限额的弃风弃光。在限额内,电力公司不对可再生能源发电商进行补偿。超过规定限额时,由电力公司根据原本应发而未发的可再生能源电量,向可再生能源发电商支付补偿。为减少补偿支付,电力公司有积极性售出尽量多的可再生能源发电,因此其市场报价一般会低于购电协议价格,更接近短期边际成本。在这种情况下,可再生能源往往可获得某种意义上的优先调度权,收益稳定性得到进一步保障。

此外,购电协议中可设定分时电价,从而引导可再生能源依照价格信号安排发电。例如,在不同季节、工作日和周末分别设定电力负荷高峰和低谷时段,并通过协定适当的峰谷电价,激励可再生能源采取一定的功率调节措施,满足系统实时运行需求。该模式在一定程度上保障了市场运营效率。

该模式多存在于加州等 ISO  运营的电力批发市场。在该模式下,可再生能源的收益主要来源包括生产税抵减(PTC)、投资税体抵减(ITC)等政策补贴以及购电协议收益。

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