抽水蓄能電站輔助服務及價格補償機制的初步研究

徐利芬，李雪嬌

（1.國網新源控股有限公司，北京市 100053；2.國網新源控股有限公司技術中心，北京市 100053）

0 引言

隨著我國經濟飛速發展、人民生活水平的不斷提高，電力供應、安全穩定運行面臨更為嚴峻的形勢[8]。相對于常規電站，抽水蓄能電站是具有運行靈活、反應快速特點的清潔能源，在電力系統中承擔調峰、填谷、調頻、調相和備用電源等多種電能量服務及各類優質輔助服務。抽水蓄能電站在現今電力市場環境中具備競爭優勢及廣泛發展前景，應當在電力市場環境下獲得更高的收益，從而增強其市場競爭力。

1 抽水蓄能電站功能及效益

我國抽水蓄能電站經過50年發展，成為電力系統安全保障和儲能調節的堅強支撐。按抽水蓄能發展理論，抽水蓄能電站在電力系統中主要承擔調峰填谷、調頻調相、系統備用、黑啟動等功能[1]，同時可以減少傳統燃料消耗及污染物排放，對經濟、民生及相關產業的發展均有積極作用。其主要效益體現為靜態效益、動態效益和社會效益、環境效益等。抽水蓄能電站功能及效益如圖1所示。

圖1 抽水蓄能電站功能及效益Fig.1 The function and benefits or pumped storage power station

由圖1可以看出，抽水蓄能電站因具備良好的調峰填谷特性及多種輔助服務的特性，以其獨特的運行模式和優勢，在電力市場環境中起到保障電網運行安全、改善電力環境，提供新能源消納、促進區域經濟發展等作用[3]。在一般情況下，電源企業電能效益和輔助服務的價值是通過相應的電價得以體現的。但在傳統的電力系統和當前不完全的電力市場環境條件下，現有的電價機制（租賃制、兩部制等）不能完全反映出抽水蓄能電站的輔助服務功能及其價值[5]。如何根據抽水蓄能電站提供的輔助服務，制定合理的價格補償機制，是對抽水蓄能電站管理提升和行業可持續發展和的內在要求。

本文分別從抽水蓄能參與區域輔助服務市場提供的輔助服務以及在環境方面、社會方面產生的積極作用來定義抽水蓄能電站提供的輔助服務，并探索有效、合理的價格補償機制，以彌補現有電價模式不足以補償抽水蓄能電站所產生功能的現狀。

2 抽水蓄能電站在區域輔助服務市場提供的服務及獲得價格補償

近年來，國家先后出臺的《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》和《國家能源局〈完善電力輔助服務補償（市場）機制工作方案〉》中均提出，要進一步完善和深化電力輔助服務補償機制，推薦電力輔助服務市場化。西北、華北、華中、華東等區域先后出臺《××區域并網發電廠輔助服務管理實施細則》《××區域發電廠并網運行管理實施細則》（簡稱“兩個細則”），也標志著我國電力調峰輔助服務市場的逐步完善，同時也推進抽水蓄能電站部分輔助功能的認知從“定性分析”提升到“定量分析”提升”。以華東區域“兩個細則”為例，輔助服務模式如圖2所示。

圖2 “兩個細則”輔助服務模式Fig.1 Ancillary services classification of “Two rules”

“兩個細則”指出，對于基本輔助服務所有電源企業是不能獲得補償費用的，對于有償補助服務而言，抽水蓄能電站可參與的輔助服務僅有自動發電控制（AGC）、有償調峰中的棄水調峰、有償無功調節、旋轉備用機黑啟動服務，并根據提供的服務可獲得相應補償。此文件自執行以來，華東區域各電源企業根據參與的輔助服務獲得相應的輔助服務價格補償，其補償額度取決于區域電網輔助服務調用調配情況及抽蓄電站完成輔助服務情況等。根據“兩個細則”，相較于火電、常規水電等電源，抽水蓄能電站參與區域輔助服務有一定的局限性（只能參與12項輔助輔助中的8項服務），獲得的補償也相對較少。需要指出的是，“兩個細則”中各抽水蓄能輔助服務補償費用并不是最后提供輔助服務獲得的凈收入。按照“兩個細則”規定，區域電網還將對各電源企業提供的基本輔助和有償輔助服務進行考核。部分投產時間較短電站因暫時不具備部分有償服務調用標準故不能提供輔助服務而被考核時，會暫時出現凈收入為負的情況。同時也可以看出，區域電網輔助服務補償機制并沒有體現出抽水蓄能電站在環境方面、社會方面產生的積極作用而獲得的價格補償。

3 抽水蓄能電站提供環境方面的輔助服務及獲得價格補償的探索

抽水蓄能電站運行減少了化石等傳統燃料的消耗，相應減少了污染物的排放及其治理費用[2]。不僅電站本身清潔環保運行，而且電站開發后改善并優化當地生態環境，隱性的生態環境價值也是電站提供輔助服務的重要方面。但受環境價值定量評價模型不完善的影響，目前還沒有一套完善的針對抽蓄電站提供環境方面的輔助服務的價格補償機制[6]。

在評價方法和價格補償機制暫時缺失的情況下，可暫根據抽水蓄能電站運行能減少硫化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳等的排放量，通過我國火電行業污染物環境價值標準，粗略量化估算抽水蓄能電站通過提供環境方面的輔助服務而應獲得的價格補償。

我國火力發電行業減排污染物的環境價值標準估算表見表1[7]：

表1 火電行業污染物環境價值標準 單位：元/kgTab.1 Environmental value standard of thermal power industry pollution

通過數學模型計算燃料燃燒過程中大氣污染物排放系數見表2：

表2 大氣污染物排放系數Tab.2 Atmospheric pollutants emission coefficient

其中：Sar為燃煤的收到基硫分（%）。

依據上述環境效益的計算方式，以安徽金寨、山東沂蒙、河南天池、山西西龍池抽水蓄能電站為例，我們可以估算出其運行后每年的減排量及其產生環境經濟價值的計算，具體如表3所示。

表3 抽水蓄能電站環境輔助服務價格估算Tab.3 Environment auxiliary service price estimate table of pumped storage power station

以上抽水蓄能電站通過提供環境輔助服務而獲得的價格補償方法的測算只是給目前不完善的評價方法和價格補償計算方法提供參考，其計算成果的合理性、適用性有待進一步研究。

4 抽水蓄能電站提供社會方面的輔助服務

抽水蓄能電站提供社會方面的輔助服務主要包括對區域產業布局及產業結構的影響（包含對交通、旅游等相關產業產生的積極作用）[4]、對區域經濟社會經濟發展的貢獻（包括財政稅收等）以及對當地居民生活質量的改善（包括扶貧）和就業機會的創造等。此項服務較難量化，基本以定性分析為主。制定符合電力市場化改革方向的抽水蓄能電站社會方面輔助服務的評價體系，并形成相應的價格補償機制，對調動抽蓄建設單位的積極性、增加抽水蓄能電站的市場競爭力都有較大的作用，同時也將對我國抽蓄產業的健康可持續發展產生積極作用，是下階段需要研究的重點。

5 建議

在傳統的電力系統和當前不完全的電力市場環境條件下，傳統的電價模式并不能完全反映出抽水蓄能電站的功能和價值。為保證抽水蓄能安全穩定可持續健康發展，應在對其功能認識充分的基礎上，對于抽蓄電站為電網系統、社會、環境等做出的系戰略性服務，進行系統的評價并制定相應的價格補償機制，形成全面系統的抽水蓄能發展體系。