東北是中國電力工業(yè)的搖籃,也是我國電力市場化改革的重要發(fā)源地,在幾次電力體制改革中都起到了試驗田的作用。2003年,國家選擇東北作為我國首個區(qū)域電力市場試點地區(qū),經(jīng)過三年多建設(shè)和運行,試行了“發(fā)電側(cè)兩部制電價、全電量競爭”的市場模式,為我國電力市場化改革積累了的寶貴的實踐經(jīng)驗?!吨泄仓醒?國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕9號)出臺后,東北電力市場化改革進(jìn)入新階段,特別是“東北電力輔助服務(wù)市場”成為一大亮點,吸引了多個省區(qū)來東北考察調(diào)研,東北電力輔助服務(wù)市場的一些理念和做法開始在國內(nèi)推廣。
(來源:微信公眾號“能源研究俱樂部”作者:苑舜)
一、電力輔助服務(wù)基本概念
電力輔助服務(wù)是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,保證電能質(zhì)量,除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外,由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)和電力用戶提供的服務(wù),具體包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務(wù)。電力輔助服務(wù)是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行的基本保障,從這一點上說其作用并不是輔助性的,而是基礎(chǔ)性的。
近幾年,我國電網(wǎng)、電源結(jié)構(gòu)都發(fā)生了重大變化,風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)展迅猛,火電機(jī)組中供熱機(jī)組比重提高,系統(tǒng)運行的復(fù)雜性大大增加,東北地區(qū)“棄風(fēng)棄光”問題和熱電矛盾凸顯,原有管理模式已難以應(yīng)對,所以,電改9號文件提出“建立輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機(jī)制”的要求。
二、建立輔助服務(wù)市場的“初心”
建立東北電力輔助服務(wù)機(jī)制的初衷,是尋求高效、經(jīng)濟(jì)解決東北電力系統(tǒng)調(diào)峰問題的方案,緩解熱電矛盾,促進(jìn)可再生能源消納,保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
2014年起,低谷調(diào)峰成為東北電力系統(tǒng)運行最緊迫的問題,集中表現(xiàn)為熱電矛盾爆發(fā),風(fēng)電、核電等清潔能源發(fā)電嚴(yán)重受限。2016年春節(jié)期間,東北電力系統(tǒng)低谷調(diào)峰缺口500萬千瓦,電力平衡極端困難,26座主力熱電廠被迫單機(jī)供熱,民生風(fēng)險巨大;風(fēng)電全年受限率近三成,冬季低谷時段電網(wǎng)風(fēng)電接納能力幾乎為0,核電上網(wǎng)發(fā)電也受到較大制約。解決調(diào)峰問題成為東北電力系統(tǒng)運行諸多問題的“牛鼻子”,也是把“死棋盤活”的關(guān)鍵。
當(dāng)時可選的改革路徑有兩條:一是繼續(xù)強(qiáng)化“政府定價+調(diào)度命令”的計劃管理模式,這條路之前已經(jīng)走了多年,體制機(jī)制上都不用做大的調(diào)整。二是建立以調(diào)峰資源為核心的市場競爭機(jī)制,激勵火電企業(yè)主動挖掘調(diào)峰潛力、降低調(diào)峰成本,這條路之前國內(nèi)外都沒有走過,需要設(shè)計全新的市場機(jī)制和運營規(guī)則。
計劃管理模式在激勵火電深調(diào)方面有一定作用,但存在幾個不足:一是補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)“一刀切”,二是政府定價無參考,三是調(diào)度機(jī)構(gòu)難以執(zhí)行。在東北地區(qū)風(fēng)、光、核等電源大規(guī)模接入電網(wǎng)、供熱需求快速增長的背景下,計劃模式的激勵效果越來越差,行業(yè)內(nèi)基本達(dá)成“此路不通”的共識。按照市場在資源配置中發(fā)揮決定性作用的原則,同時秉承問題導(dǎo)向和務(wù)實取向,建立市場化調(diào)峰競價機(jī)制成為我們最終的選擇。
三、輔助服務(wù)市場制度設(shè)計
市場機(jī)制方面,以調(diào)峰為起步建設(shè)東北電力輔助服務(wù)市場,沒有成熟的理論和先例可借鑒,因此在制度設(shè)計上進(jìn)行了一系列創(chuàng)新:一是將深度調(diào)峰資源定義為具有高經(jīng)濟(jì)價值的商品,并制定了有償調(diào)峰基準(zhǔn)線;二是設(shè)計了“分擋報價、統(tǒng)一出清、實時記賬、以支定收、階梯分?jǐn)?rdquo;的市場價格機(jī)制;三是將機(jī)組日前報價排序作為實時調(diào)峰調(diào)電原則,讓低谷調(diào)電有序可依;四是設(shè)計跨省調(diào)峰交易機(jī)制,通過價格信號帶動省與省之間調(diào)峰互濟(jì)的積極性;五是設(shè)計了火電機(jī)組應(yīng)急啟停市場投標(biāo)機(jī)制。
市場監(jiān)管方面,采取信息化非現(xiàn)場監(jiān)管措施,密切跟蹤市場運行情況,并要求市場運營機(jī)構(gòu)建立市場信息實時披露制度、交易流程管理制度,促進(jìn)市場公開、公平、規(guī)范。市場風(fēng)險防控方面,從制定風(fēng)險防控方案、設(shè)計避險工具、加強(qiáng)信息披露、規(guī)范市場干預(yù)等幾個維度建立市場風(fēng)險預(yù)警和防控體系,保障輔助服務(wù)市場運行平穩(wěn)、風(fēng)險可控。
2016年,東北電力輔助服務(wù)市場被確定為國家電力體制改革專項試點,按照國家能源局的整體部署,東北電力輔助服務(wù)市場于2017年1月1日零點如期啟動,市場啟動以來運行良好,市場主體按照市場規(guī)則規(guī)范申報價格及能力,市場計量、結(jié)算、信息公開等環(huán)節(jié)運轉(zhuǎn)有序,火電企業(yè)積極挖掘調(diào)峰潛力,大大緩解了東北電力系統(tǒng)低谷調(diào)峰困難局面,促進(jìn)了風(fēng)電、核電等清潔能源消納,顯著提高了東北電力系統(tǒng)安全運行水平和供熱可靠性。
四、輔助服務(wù)市場全面升級
2018年以來,由于煤質(zhì)、設(shè)備缺陷、供熱等多方面原因,東北火電機(jī)組尖峰受阻問題突出,尖峰時段旋轉(zhuǎn)備用容量不足,部分時段電力供需緊張,被迫增加火電開機(jī)方式,使得系統(tǒng)消納新能源能力下降,所以東北電力已經(jīng)不再是簡單的“窩電”局面,已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;總體略有盈余,局部時段偏緊”的電力供需新局面。針對東北電力運行中出現(xiàn)的新情況和新問題,我們在總結(jié)前期電力輔助服務(wù)市場運行經(jīng)驗基礎(chǔ)上,啟動了輔助服務(wù)市場機(jī)制升級工作,主要是增加了旋轉(zhuǎn)備用交易品種,從而實現(xiàn)輔助服務(wù)市場“壓低谷、頂尖峰”全覆蓋。
旋轉(zhuǎn)備用交易是為了保證可靠供電,發(fā)電機(jī)組在尖峰時段通過預(yù)留旋轉(zhuǎn)備用容量所提供的服務(wù),減少火電機(jī)組尖峰受阻情況,保證可靠供電和電網(wǎng)安全;減少開機(jī)方式,為清潔能源接納提供更大空間。我們探索建立的尖峰旋轉(zhuǎn)備用機(jī)制有三個特點:一是以發(fā)電機(jī)組能力作為市場標(biāo)的物,體現(xiàn)“備用”屬性;二是全網(wǎng)統(tǒng)一競價、出清,實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)共享備用資源;三是建立機(jī)組發(fā)電能力隨機(jī)核查機(jī)制,保證機(jī)組如實申報備用能力。2019年上半年,按照新規(guī)則啟動?xùn)|北電力輔助服務(wù)市場3.0版本模擬運行,2019年7月1日零點,全新的《東北電力輔助服務(wù)市場運營規(guī)則》正式施行,目前市場運行良好,達(dá)到市場設(shè)計預(yù)期目標(biāo)。
五、輔助服務(wù)市場成效
東北電力輔助服務(wù)市場運行后,初步打破了東北電網(wǎng)調(diào)峰困局,顯著緩解了熱電矛盾,促進(jìn)了清潔能源消納,提高了系統(tǒng)運行可靠性,開創(chuàng)了“風(fēng)火核光多方共贏”的新局面:
一是火電廠由“要我調(diào)峰”向“我要調(diào)峰”轉(zhuǎn)變。2019年,在市場機(jī)制引導(dǎo)下,東北火電企業(yè)非供熱期最大提供475萬千瓦深調(diào)能力,供熱期最大提供810萬千瓦深調(diào)能力。
二是緩解熱電矛盾,提升了東北冬季供熱可靠性。2016年春節(jié)期間,東北有26家電廠單機(jī)供熱,2017年春節(jié)減少到15家,2018至2020年春節(jié)期間完全消除了單機(jī)供熱隱患,為東北民生作出巨大貢獻(xiàn)。
三是優(yōu)化發(fā)電結(jié)構(gòu),提高了風(fēng)電、核電利用率?;痣娡ㄟ^低于最低技術(shù)出力深度調(diào)峰,2015年以來多接納新能源661億千瓦時,相當(dāng)于少燒2100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2019年,東北風(fēng)電利用率已經(jīng)提高至97.84%,風(fēng)電受限率下降到2.16%,創(chuàng)東北風(fēng)電規(guī)?;l(fā)展以來新低,風(fēng)電利用小時從2014年1713小時提高到2019年2305小時,增加了592小時;4臺核電實現(xiàn)常態(tài)3臺機(jī)以上運行。在輔助服務(wù)市場中,風(fēng)、光、核等清潔能源每度受益多發(fā)電量分?jǐn)傎M用0.117元,遠(yuǎn)低于其發(fā)電收益。
進(jìn)入2020年,由于調(diào)峰能力的增加,春節(jié)和疫情期間,全網(wǎng)沒有一家火電企業(yè)由于調(diào)峰原因單機(jī)供熱,民生供熱安全得到了保障。同時,東北電力輔助服務(wù)市場在推動新能源消納上發(fā)揮巨大作用,新能源棄電量和棄電率再創(chuàng)新低。截至2月15日,新能源棄電量1.42億千瓦時,同比減少74.80%。其中棄風(fēng)電量1.37億千瓦時,同比減少74.25%;棄光電量0.046億千瓦時,同比減少84.67%。風(fēng)電利用率98.34%,同比增加3.51個百分點;光伏利用率99.76%,同比增加1.56個百分點。
四是火電主動提升頂尖峰能力,增加了系統(tǒng)備用。在今年火電機(jī)組尖峰旋轉(zhuǎn)備用交易品種啟動后,發(fā)電企業(yè)尖峰旋轉(zhuǎn)備用能力普遍提升。2018年非供熱期東北火電機(jī)組受阻容量約1200萬千瓦,2019年非供熱期下降到800萬千瓦左右,受阻容量減少三分之一,系統(tǒng)運行效率得到顯著提升。
六、思考與展望
推動電力輔助服務(wù)市場工作,我們有六點體會:一是要有歷史觀,從歷史的角度看待東北電力市場的發(fā)展問題;二是要有地域觀,既要注重普遍問題和普遍規(guī)律,也要抓住東北的特殊性;三是要有風(fēng)險意識,做好市場風(fēng)險防控方案;四是要用發(fā)展的眼光,分析眼前問題要著眼將來市場環(huán)境的變化;五是以市場為導(dǎo)向,不斷完善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),切實解決實際問題;六是要思想統(tǒng)一,共同努力促進(jìn)東北電力輔助服務(wù)市場的良好發(fā)展。
東北電力輔助服務(wù)市場從調(diào)峰起步,沒有采取國外主流電力市場路徑,走得注定不是“尋常路”,受到各方面關(guān)注是自然的,存在不同觀點和認(rèn)識也是必然的。目前,國內(nèi)外已有的現(xiàn)貨市場理論、模型、運行機(jī)制及規(guī)則都不能解決現(xiàn)階段不同能源間的平衡及轉(zhuǎn)化問題。風(fēng)火核光及電熱之間的矛盾將長期存在,國外沒有調(diào)峰困難到東北這樣低谷時段風(fēng)電全棄還不能保障供熱的大區(qū)域,這是當(dāng)前國內(nèi)外所有主流現(xiàn)貨市場設(shè)計未曾涉及的、現(xiàn)階段暫時解決不了的。如果完全照搬采用理論上先進(jìn)的市場模式,造成大量的棄風(fēng)及棄光,現(xiàn)有的新能源消納成績毀于一旦,將會得不償失。雖然東北電力輔助服務(wù)市場并不是主流市場,與傳統(tǒng)輔助服務(wù)也有較大差別,但當(dāng)前東北電力輔助服務(wù)市場交易的主要內(nèi)容可能仍然會較長時間存在。
隨著我國電力市場化改革走向深入,伴隨著東北電力供需形勢、電網(wǎng)和電源結(jié)構(gòu)的發(fā)展及變化,帶有鮮明和地域特色的電力輔助服務(wù)市場機(jī)制必然要逐漸融入電力市場整體框架。我們也將主動作為、加強(qiáng)學(xué)習(xí),不斷探索適應(yīng)新形勢的新模式,我們正在與清華大學(xué)、華北電力大學(xué)等高校及研究院所開展下一步課題研究,已經(jīng)取得一些研究成果。展望未來,我們將從以下三方面著手開展相關(guān)工作:
一是堅持“問題導(dǎo)向、科學(xué)發(fā)展”,不斷優(yōu)化東北電力輔助服務(wù)的機(jī)制設(shè)置。在東北電力輔助服務(wù)市場推進(jìn)過程中,會不斷有新情況和新問題出現(xiàn),需要靈活調(diào)整,不斷優(yōu)化相應(yīng)的機(jī)制設(shè)置。我們將適時開展適應(yīng)新形勢的市場規(guī)則修編工作(比如引入尖峰旋轉(zhuǎn)備用交易就是典型的重大調(diào)整),當(dāng)前電網(wǎng)尖峰發(fā)電受阻逐年增加,市場交易金額規(guī)模不斷增大,平價新能源即將大量并網(wǎng),仍需繼續(xù)進(jìn)一步完善市場規(guī)則。我們將進(jìn)一步研究完善尖峰市場參數(shù)設(shè)定,增強(qiáng)市場正向引導(dǎo)作用;積極開展負(fù)荷側(cè)調(diào)控能力提升工作,研究可控負(fù)荷參與市場機(jī)制;開展適應(yīng)平價新能源大量并網(wǎng)規(guī)則修編,研究新能源競價機(jī)制,提升新能源企業(yè)參與市場的積極性。
二是堅持“統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜”,研究省內(nèi)現(xiàn)貨市場與區(qū)域調(diào)峰市場的結(jié)合與銜接。兩者均為現(xiàn)貨性質(zhì),相互產(chǎn)生影響,組織各省調(diào)度共同研究二者的銜接工作,使電力市場既能為全社會提供低價優(yōu)質(zhì)的電能,又能有效促進(jìn)東北地區(qū)新能源發(fā)展。為此,我們與相關(guān)企業(yè)及高校合作,開展了東北電力市場發(fā)展戰(zhàn)略研究工作。針對東北電力體制改革過程中面臨的實際問題,系統(tǒng)性研究東北電力市場發(fā)展規(guī)劃,以確保東北電力市場建設(shè)工作能夠更好開展,尋求以最小的建設(shè)成本達(dá)到通過市場機(jī)制優(yōu)化東北電力資源配置的目標(biāo)。東北三省一區(qū)電力現(xiàn)貨方案初步設(shè)計,都是在現(xiàn)有市場框架下,有效銜接電力中長期交易與現(xiàn)貨市場,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電力輔助服務(wù)市場與現(xiàn)貨市場,實現(xiàn)“中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為補(bǔ)充”。在三省的電力現(xiàn)貨方案中,電力現(xiàn)貨市場均采用“現(xiàn)貨電能量市場+輔助服務(wù)市場”的市場架構(gòu)。目前看三省的初步想法與實際運行仍有一定差距,還需進(jìn)一步研究規(guī)劃。
三是堅持“分析預(yù)判、科學(xué)決策”,開展東北電力中短期供需預(yù)判工作的前瞻性研究,為電力行業(yè)規(guī)劃、政策制定提供決策參考,同時通過預(yù)判系統(tǒng)的助力進(jìn)一步升級東北電力輔助服務(wù)市場。目前,東北電力中短期供需分析預(yù)判系統(tǒng)框架、模型與算法、監(jiān)管指標(biāo)體系等研究內(nèi)容已經(jīng)取得階段性成果,后期將從注重中期預(yù)判功能研究、滿足東北區(qū)域電力市場的發(fā)展需求、預(yù)判系統(tǒng)的隨機(jī)性和智慧性三方面開展重點研究。項目研究成果將對東北電力行業(yè)有序、穩(wěn)健發(fā)展提供技術(shù)支撐,為深化東北電力市場改革、擴(kuò)大電力市場交易規(guī)模提供監(jiān)管意見和政策建議,為改善東北電網(wǎng)的電力供需矛盾提供理論依據(jù),為政府相關(guān)部門的決策不斷提供理論與實證支撐,經(jīng)濟(jì)與社會效益顯著。
作為市場設(shè)計者和監(jiān)管者,我們會持開放的心態(tài),不斷審視、學(xué)習(xí)和思考,為我國電力市場化改革事業(yè)和能源革命貢獻(xiàn)力量。
(來源:微信公眾號“能源研究俱樂部”作者:苑舜)
一、電力輔助服務(wù)基本概念
電力輔助服務(wù)是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,保證電能質(zhì)量,除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外,由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)和電力用戶提供的服務(wù),具體包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務(wù)。電力輔助服務(wù)是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行的基本保障,從這一點上說其作用并不是輔助性的,而是基礎(chǔ)性的。
近幾年,我國電網(wǎng)、電源結(jié)構(gòu)都發(fā)生了重大變化,風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)展迅猛,火電機(jī)組中供熱機(jī)組比重提高,系統(tǒng)運行的復(fù)雜性大大增加,東北地區(qū)“棄風(fēng)棄光”問題和熱電矛盾凸顯,原有管理模式已難以應(yīng)對,所以,電改9號文件提出“建立輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機(jī)制”的要求。
二、建立輔助服務(wù)市場的“初心”
建立東北電力輔助服務(wù)機(jī)制的初衷,是尋求高效、經(jīng)濟(jì)解決東北電力系統(tǒng)調(diào)峰問題的方案,緩解熱電矛盾,促進(jìn)可再生能源消納,保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
2014年起,低谷調(diào)峰成為東北電力系統(tǒng)運行最緊迫的問題,集中表現(xiàn)為熱電矛盾爆發(fā),風(fēng)電、核電等清潔能源發(fā)電嚴(yán)重受限。2016年春節(jié)期間,東北電力系統(tǒng)低谷調(diào)峰缺口500萬千瓦,電力平衡極端困難,26座主力熱電廠被迫單機(jī)供熱,民生風(fēng)險巨大;風(fēng)電全年受限率近三成,冬季低谷時段電網(wǎng)風(fēng)電接納能力幾乎為0,核電上網(wǎng)發(fā)電也受到較大制約。解決調(diào)峰問題成為東北電力系統(tǒng)運行諸多問題的“牛鼻子”,也是把“死棋盤活”的關(guān)鍵。
當(dāng)時可選的改革路徑有兩條:一是繼續(xù)強(qiáng)化“政府定價+調(diào)度命令”的計劃管理模式,這條路之前已經(jīng)走了多年,體制機(jī)制上都不用做大的調(diào)整。二是建立以調(diào)峰資源為核心的市場競爭機(jī)制,激勵火電企業(yè)主動挖掘調(diào)峰潛力、降低調(diào)峰成本,這條路之前國內(nèi)外都沒有走過,需要設(shè)計全新的市場機(jī)制和運營規(guī)則。
計劃管理模式在激勵火電深調(diào)方面有一定作用,但存在幾個不足:一是補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)“一刀切”,二是政府定價無參考,三是調(diào)度機(jī)構(gòu)難以執(zhí)行。在東北地區(qū)風(fēng)、光、核等電源大規(guī)模接入電網(wǎng)、供熱需求快速增長的背景下,計劃模式的激勵效果越來越差,行業(yè)內(nèi)基本達(dá)成“此路不通”的共識。按照市場在資源配置中發(fā)揮決定性作用的原則,同時秉承問題導(dǎo)向和務(wù)實取向,建立市場化調(diào)峰競價機(jī)制成為我們最終的選擇。
三、輔助服務(wù)市場制度設(shè)計
市場機(jī)制方面,以調(diào)峰為起步建設(shè)東北電力輔助服務(wù)市場,沒有成熟的理論和先例可借鑒,因此在制度設(shè)計上進(jìn)行了一系列創(chuàng)新:一是將深度調(diào)峰資源定義為具有高經(jīng)濟(jì)價值的商品,并制定了有償調(diào)峰基準(zhǔn)線;二是設(shè)計了“分擋報價、統(tǒng)一出清、實時記賬、以支定收、階梯分?jǐn)?rdquo;的市場價格機(jī)制;三是將機(jī)組日前報價排序作為實時調(diào)峰調(diào)電原則,讓低谷調(diào)電有序可依;四是設(shè)計跨省調(diào)峰交易機(jī)制,通過價格信號帶動省與省之間調(diào)峰互濟(jì)的積極性;五是設(shè)計了火電機(jī)組應(yīng)急啟停市場投標(biāo)機(jī)制。
市場監(jiān)管方面,采取信息化非現(xiàn)場監(jiān)管措施,密切跟蹤市場運行情況,并要求市場運營機(jī)構(gòu)建立市場信息實時披露制度、交易流程管理制度,促進(jìn)市場公開、公平、規(guī)范。市場風(fēng)險防控方面,從制定風(fēng)險防控方案、設(shè)計避險工具、加強(qiáng)信息披露、規(guī)范市場干預(yù)等幾個維度建立市場風(fēng)險預(yù)警和防控體系,保障輔助服務(wù)市場運行平穩(wěn)、風(fēng)險可控。
2016年,東北電力輔助服務(wù)市場被確定為國家電力體制改革專項試點,按照國家能源局的整體部署,東北電力輔助服務(wù)市場于2017年1月1日零點如期啟動,市場啟動以來運行良好,市場主體按照市場規(guī)則規(guī)范申報價格及能力,市場計量、結(jié)算、信息公開等環(huán)節(jié)運轉(zhuǎn)有序,火電企業(yè)積極挖掘調(diào)峰潛力,大大緩解了東北電力系統(tǒng)低谷調(diào)峰困難局面,促進(jìn)了風(fēng)電、核電等清潔能源消納,顯著提高了東北電力系統(tǒng)安全運行水平和供熱可靠性。
四、輔助服務(wù)市場全面升級
2018年以來,由于煤質(zhì)、設(shè)備缺陷、供熱等多方面原因,東北火電機(jī)組尖峰受阻問題突出,尖峰時段旋轉(zhuǎn)備用容量不足,部分時段電力供需緊張,被迫增加火電開機(jī)方式,使得系統(tǒng)消納新能源能力下降,所以東北電力已經(jīng)不再是簡單的“窩電”局面,已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;總體略有盈余,局部時段偏緊”的電力供需新局面。針對東北電力運行中出現(xiàn)的新情況和新問題,我們在總結(jié)前期電力輔助服務(wù)市場運行經(jīng)驗基礎(chǔ)上,啟動了輔助服務(wù)市場機(jī)制升級工作,主要是增加了旋轉(zhuǎn)備用交易品種,從而實現(xiàn)輔助服務(wù)市場“壓低谷、頂尖峰”全覆蓋。
旋轉(zhuǎn)備用交易是為了保證可靠供電,發(fā)電機(jī)組在尖峰時段通過預(yù)留旋轉(zhuǎn)備用容量所提供的服務(wù),減少火電機(jī)組尖峰受阻情況,保證可靠供電和電網(wǎng)安全;減少開機(jī)方式,為清潔能源接納提供更大空間。我們探索建立的尖峰旋轉(zhuǎn)備用機(jī)制有三個特點:一是以發(fā)電機(jī)組能力作為市場標(biāo)的物,體現(xiàn)“備用”屬性;二是全網(wǎng)統(tǒng)一競價、出清,實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)共享備用資源;三是建立機(jī)組發(fā)電能力隨機(jī)核查機(jī)制,保證機(jī)組如實申報備用能力。2019年上半年,按照新規(guī)則啟動?xùn)|北電力輔助服務(wù)市場3.0版本模擬運行,2019年7月1日零點,全新的《東北電力輔助服務(wù)市場運營規(guī)則》正式施行,目前市場運行良好,達(dá)到市場設(shè)計預(yù)期目標(biāo)。
五、輔助服務(wù)市場成效
東北電力輔助服務(wù)市場運行后,初步打破了東北電網(wǎng)調(diào)峰困局,顯著緩解了熱電矛盾,促進(jìn)了清潔能源消納,提高了系統(tǒng)運行可靠性,開創(chuàng)了“風(fēng)火核光多方共贏”的新局面:
一是火電廠由“要我調(diào)峰”向“我要調(diào)峰”轉(zhuǎn)變。2019年,在市場機(jī)制引導(dǎo)下,東北火電企業(yè)非供熱期最大提供475萬千瓦深調(diào)能力,供熱期最大提供810萬千瓦深調(diào)能力。
二是緩解熱電矛盾,提升了東北冬季供熱可靠性。2016年春節(jié)期間,東北有26家電廠單機(jī)供熱,2017年春節(jié)減少到15家,2018至2020年春節(jié)期間完全消除了單機(jī)供熱隱患,為東北民生作出巨大貢獻(xiàn)。
三是優(yōu)化發(fā)電結(jié)構(gòu),提高了風(fēng)電、核電利用率?;痣娡ㄟ^低于最低技術(shù)出力深度調(diào)峰,2015年以來多接納新能源661億千瓦時,相當(dāng)于少燒2100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2019年,東北風(fēng)電利用率已經(jīng)提高至97.84%,風(fēng)電受限率下降到2.16%,創(chuàng)東北風(fēng)電規(guī)?;l(fā)展以來新低,風(fēng)電利用小時從2014年1713小時提高到2019年2305小時,增加了592小時;4臺核電實現(xiàn)常態(tài)3臺機(jī)以上運行。在輔助服務(wù)市場中,風(fēng)、光、核等清潔能源每度受益多發(fā)電量分?jǐn)傎M用0.117元,遠(yuǎn)低于其發(fā)電收益。
進(jìn)入2020年,由于調(diào)峰能力的增加,春節(jié)和疫情期間,全網(wǎng)沒有一家火電企業(yè)由于調(diào)峰原因單機(jī)供熱,民生供熱安全得到了保障。同時,東北電力輔助服務(wù)市場在推動新能源消納上發(fā)揮巨大作用,新能源棄電量和棄電率再創(chuàng)新低。截至2月15日,新能源棄電量1.42億千瓦時,同比減少74.80%。其中棄風(fēng)電量1.37億千瓦時,同比減少74.25%;棄光電量0.046億千瓦時,同比減少84.67%。風(fēng)電利用率98.34%,同比增加3.51個百分點;光伏利用率99.76%,同比增加1.56個百分點。
四是火電主動提升頂尖峰能力,增加了系統(tǒng)備用。在今年火電機(jī)組尖峰旋轉(zhuǎn)備用交易品種啟動后,發(fā)電企業(yè)尖峰旋轉(zhuǎn)備用能力普遍提升。2018年非供熱期東北火電機(jī)組受阻容量約1200萬千瓦,2019年非供熱期下降到800萬千瓦左右,受阻容量減少三分之一,系統(tǒng)運行效率得到顯著提升。
六、思考與展望
推動電力輔助服務(wù)市場工作,我們有六點體會:一是要有歷史觀,從歷史的角度看待東北電力市場的發(fā)展問題;二是要有地域觀,既要注重普遍問題和普遍規(guī)律,也要抓住東北的特殊性;三是要有風(fēng)險意識,做好市場風(fēng)險防控方案;四是要用發(fā)展的眼光,分析眼前問題要著眼將來市場環(huán)境的變化;五是以市場為導(dǎo)向,不斷完善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),切實解決實際問題;六是要思想統(tǒng)一,共同努力促進(jìn)東北電力輔助服務(wù)市場的良好發(fā)展。
東北電力輔助服務(wù)市場從調(diào)峰起步,沒有采取國外主流電力市場路徑,走得注定不是“尋常路”,受到各方面關(guān)注是自然的,存在不同觀點和認(rèn)識也是必然的。目前,國內(nèi)外已有的現(xiàn)貨市場理論、模型、運行機(jī)制及規(guī)則都不能解決現(xiàn)階段不同能源間的平衡及轉(zhuǎn)化問題。風(fēng)火核光及電熱之間的矛盾將長期存在,國外沒有調(diào)峰困難到東北這樣低谷時段風(fēng)電全棄還不能保障供熱的大區(qū)域,這是當(dāng)前國內(nèi)外所有主流現(xiàn)貨市場設(shè)計未曾涉及的、現(xiàn)階段暫時解決不了的。如果完全照搬采用理論上先進(jìn)的市場模式,造成大量的棄風(fēng)及棄光,現(xiàn)有的新能源消納成績毀于一旦,將會得不償失。雖然東北電力輔助服務(wù)市場并不是主流市場,與傳統(tǒng)輔助服務(wù)也有較大差別,但當(dāng)前東北電力輔助服務(wù)市場交易的主要內(nèi)容可能仍然會較長時間存在。
隨著我國電力市場化改革走向深入,伴隨著東北電力供需形勢、電網(wǎng)和電源結(jié)構(gòu)的發(fā)展及變化,帶有鮮明和地域特色的電力輔助服務(wù)市場機(jī)制必然要逐漸融入電力市場整體框架。我們也將主動作為、加強(qiáng)學(xué)習(xí),不斷探索適應(yīng)新形勢的新模式,我們正在與清華大學(xué)、華北電力大學(xué)等高校及研究院所開展下一步課題研究,已經(jīng)取得一些研究成果。展望未來,我們將從以下三方面著手開展相關(guān)工作:
一是堅持“問題導(dǎo)向、科學(xué)發(fā)展”,不斷優(yōu)化東北電力輔助服務(wù)的機(jī)制設(shè)置。在東北電力輔助服務(wù)市場推進(jìn)過程中,會不斷有新情況和新問題出現(xiàn),需要靈活調(diào)整,不斷優(yōu)化相應(yīng)的機(jī)制設(shè)置。我們將適時開展適應(yīng)新形勢的市場規(guī)則修編工作(比如引入尖峰旋轉(zhuǎn)備用交易就是典型的重大調(diào)整),當(dāng)前電網(wǎng)尖峰發(fā)電受阻逐年增加,市場交易金額規(guī)模不斷增大,平價新能源即將大量并網(wǎng),仍需繼續(xù)進(jìn)一步完善市場規(guī)則。我們將進(jìn)一步研究完善尖峰市場參數(shù)設(shè)定,增強(qiáng)市場正向引導(dǎo)作用;積極開展負(fù)荷側(cè)調(diào)控能力提升工作,研究可控負(fù)荷參與市場機(jī)制;開展適應(yīng)平價新能源大量并網(wǎng)規(guī)則修編,研究新能源競價機(jī)制,提升新能源企業(yè)參與市場的積極性。
二是堅持“統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜”,研究省內(nèi)現(xiàn)貨市場與區(qū)域調(diào)峰市場的結(jié)合與銜接。兩者均為現(xiàn)貨性質(zhì),相互產(chǎn)生影響,組織各省調(diào)度共同研究二者的銜接工作,使電力市場既能為全社會提供低價優(yōu)質(zhì)的電能,又能有效促進(jìn)東北地區(qū)新能源發(fā)展。為此,我們與相關(guān)企業(yè)及高校合作,開展了東北電力市場發(fā)展戰(zhàn)略研究工作。針對東北電力體制改革過程中面臨的實際問題,系統(tǒng)性研究東北電力市場發(fā)展規(guī)劃,以確保東北電力市場建設(shè)工作能夠更好開展,尋求以最小的建設(shè)成本達(dá)到通過市場機(jī)制優(yōu)化東北電力資源配置的目標(biāo)。東北三省一區(qū)電力現(xiàn)貨方案初步設(shè)計,都是在現(xiàn)有市場框架下,有效銜接電力中長期交易與現(xiàn)貨市場,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電力輔助服務(wù)市場與現(xiàn)貨市場,實現(xiàn)“中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為補(bǔ)充”。在三省的電力現(xiàn)貨方案中,電力現(xiàn)貨市場均采用“現(xiàn)貨電能量市場+輔助服務(wù)市場”的市場架構(gòu)。目前看三省的初步想法與實際運行仍有一定差距,還需進(jìn)一步研究規(guī)劃。
三是堅持“分析預(yù)判、科學(xué)決策”,開展東北電力中短期供需預(yù)判工作的前瞻性研究,為電力行業(yè)規(guī)劃、政策制定提供決策參考,同時通過預(yù)判系統(tǒng)的助力進(jìn)一步升級東北電力輔助服務(wù)市場。目前,東北電力中短期供需分析預(yù)判系統(tǒng)框架、模型與算法、監(jiān)管指標(biāo)體系等研究內(nèi)容已經(jīng)取得階段性成果,后期將從注重中期預(yù)判功能研究、滿足東北區(qū)域電力市場的發(fā)展需求、預(yù)判系統(tǒng)的隨機(jī)性和智慧性三方面開展重點研究。項目研究成果將對東北電力行業(yè)有序、穩(wěn)健發(fā)展提供技術(shù)支撐,為深化東北電力市場改革、擴(kuò)大電力市場交易規(guī)模提供監(jiān)管意見和政策建議,為改善東北電網(wǎng)的電力供需矛盾提供理論依據(jù),為政府相關(guān)部門的決策不斷提供理論與實證支撐,經(jīng)濟(jì)與社會效益顯著。
作為市場設(shè)計者和監(jiān)管者,我們會持開放的心態(tài),不斷審視、學(xué)習(xí)和思考,為我國電力市場化改革事業(yè)和能源革命貢獻(xiàn)力量。