儲能技術(shù)在電力輔助服務(wù)市場中的應(yīng)用研究

程明 師鐸瑋

（1.中國能源建設(shè)集團甘肅省電力設(shè)計院有限公司，甘肅蘭州 730050；2.中核匯能有限公司西北分公司，甘肅蘭州 730050）

1 儲能技術(shù)在電力輔助服務(wù)市場中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國電力改革深入發(fā)展，電力輔助服務(wù)市場迎來了全新時代，儲能技術(shù)參與輔助服務(wù)市場的機會增加。國家能源局2017年印發(fā)了《完善電力輔助服務(wù)補償(市場)機制工作方案》(國能發(fā)監(jiān)管〔2017〕67號)，方案中明確要完善現(xiàn)有相關(guān)規(guī)則條款，按需擴大電力輔助服務(wù)提供主體，鼓勵儲能設(shè)備、需求側(cè)資源參與提供電力輔助服務(wù)，允許第三方參與提供電力輔助服務(wù)。隨后各省相繼出臺了《電力市場中長期交易實施規(guī)則》等管理辦法，隨著我國儲能技術(shù)的發(fā)展和完善，其必將在我國用電輔助服務(wù)市場中發(fā)揮更大價值。

2018年底，我國已投運電儲能項目累計裝機規(guī)模達到31.2GW，其中調(diào)峰儲能裝機規(guī)模穩(wěn)居第一，電化學(xué)儲能的累計裝機規(guī)模位列第二，達到1011.5MW。目前，調(diào)頻調(diào)峰電力輔助服務(wù)都利用到傳統(tǒng)火電機組的特性進行優(yōu)化，調(diào)峰的調(diào)用次數(shù)少;而調(diào)頻調(diào)用頻繁，運行成本低的高效電儲能技術(shù)更具優(yōu)勢。全國參與電力輔助服務(wù)補償?shù)陌l(fā)電企業(yè)共3530家，裝機容量共12.45億kW，補償費用共70.09億元，占上網(wǎng)電費總額的0.87%；從電力輔助服務(wù)補償總費用來看，補償費用最高的三個區(qū)域依次為西北、東北和華北區(qū)域，西北區(qū)域電力輔助服務(wù)補償費用占上網(wǎng)電費總額比重最高，為3.13%，華中區(qū)域占比最低，為0.24%；從電力輔助服務(wù)補償費用的結(jié)構(gòu)上看，調(diào)峰補償費用總額25.01億元，占總補償費用的35.68%；自動發(fā)電控制（以下簡稱AGC）補償費用總額20.13億元，占比28.72%；備用補償費用總額19.63億元，占比28.00%；調(diào)壓補償費用5.15億元，占比7.35%；其他補償費用0.17億元，占比0.24%；從分項電力輔助服務(wù)補償費用來看，調(diào)峰、AGC和備用補償費用占總補償費用的90%以上。其中，東北、西北區(qū)域調(diào)峰補償力度最大，西北、華北區(qū)域調(diào)頻補償力度最大，西北、南方區(qū)域備用補償力度最大[1]。

以甘肅省為例，2019年，隨著省內(nèi)調(diào)峰輔助服務(wù)市場規(guī)模逐漸擴大，新能源增發(fā)空間大幅釋放，棄風(fēng)棄光率明顯下降，火電企業(yè)調(diào)峰收益頗豐，各方參與市場的積極性高漲，市場成效更為突出。甘肅電網(wǎng)參與調(diào)峰交易火電企業(yè)14家，機組31臺，裝機容量1181萬kW，占公網(wǎng)火電總?cè)萘?2%；參與應(yīng)急啟停交易電廠6家8臺機，容量 528 萬，占公網(wǎng)火電裝機總?cè)萘?2.5%。1～6月份，甘肅省電力輔助服務(wù)市場累計貢獻調(diào)峰電量4.62億千瓦時，火電調(diào)峰收益2.39億元。通過跨省調(diào)峰輔助服務(wù)市場運營，以市場手段實現(xiàn)了西北區(qū)域內(nèi)調(diào)峰資源共享，極大促進了區(qū)域新能源消納和能源資源優(yōu)化配置。已正式實施的《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定標(biāo)準》（GB 38755-2019）也提出“新能源場站應(yīng)提高調(diào)節(jié)能力，必要時應(yīng)配置燃氣電站、抽水蓄能電站、儲能電站等靈活性調(diào)節(jié)資源及調(diào)相機、靜止同步補償器、靜止無功補償器等動態(tài)無功調(diào)節(jié)設(shè)備”。在電力市場公平競爭的場景下，電儲能顯示出投資少、運行成本低、競爭力強的特點。總體而言，儲能技術(shù)在我國電力輔助服務(wù)市場中具有較好的發(fā)展前景，也將為我國電力市場的發(fā)展提供強有力的支撐。

2 儲能技術(shù)在電力輔助服務(wù)市場中的應(yīng)用策略

2.1 推動電力現(xiàn)貨交易結(jié)算方式

國家發(fā)改委副主任連維良指出，“在深化電力改革方面，要加快推動電力現(xiàn)貨交易的結(jié)算試運行，以市場化方式推動電力峰谷分時交易，增加現(xiàn)貨市場申報價段數(shù)，鼓勵更多輔助服務(wù)納入電力交易。深化儲能和調(diào)峰機制改革，明確電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能責(zé)任的共擔(dān)機制，結(jié)合電力交易改革開展試點，通過靈活的市場化機制實現(xiàn)儲能和調(diào)峰的成本回收。”在新版《電力中長期交易基本規(guī)則》中，也再次明確將儲能納為市場成員。通過推動電力現(xiàn)貨交易結(jié)算將有利于市場主體通過市場機制發(fā)現(xiàn)電力價格，更快速、更準確地反映市場實際需求、供給能力、供求變化和供求趨勢，發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置[2]。

2.2 建設(shè)完善的市場運行機制

在完善運行機制中，要真正實現(xiàn)“收益和需求”相統(tǒng)一原則，讓儲能技術(shù)的發(fā)展?jié)M足社會的需求。在整個用電壓力之下，儲能技術(shù)能夠建立起完善的市場運行機制可以有效減少高峰負荷以及對電網(wǎng)和電源的投資，其也可以滿足不同層次的用電需求。另外，應(yīng)該逐步建立向用戶需求傾斜的市場化機制。落實“誰受益，誰付費”的原則，為儲能電站提供強有力的資金支撐，緩解各類補償支付問題，實現(xiàn)儲能技術(shù)的不斷進步。因此，建立完善的市場運行機制，務(wù)必要遵循“科學(xué)性”原則、“個性化”原則，讓儲能技術(shù)在電力輔助服務(wù)市場中發(fā)揮最大價值。

2.3 科學(xué)衡量電力輔助服務(wù)市場

在開展電力峰值控制中，需要對運行機組進行降負荷操作，以實現(xiàn)峰值控制。因此，在利用儲能技術(shù)實現(xiàn)電力輔助服務(wù)中，要科學(xué)衡量電力輔助服務(wù)的成本和價值補償標(biāo)準，為規(guī)范市場競爭提供依據(jù)。在國外，儲能多被應(yīng)用在微電網(wǎng)、調(diào)頻、備用等多個輔助服務(wù)中，其中調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)將是大規(guī)模儲能發(fā)揮長期價值的關(guān)鍵所在。從儲能的技術(shù)特性和我國電力市場的發(fā)展階段來看，短期內(nèi)儲能能否在輔助服務(wù)市場中實現(xiàn)價值發(fā)現(xiàn)，將會成為下一階段儲能發(fā)展走向的核心問題。

3 結(jié)語

儲能的技術(shù)成熟度仍有待提高，技術(shù)成本也有待下降，以進一步提升系統(tǒng)應(yīng)用的經(jīng)濟性。今后，通過儲能技術(shù)提升功率預(yù)測精度，增強新能源發(fā)電技術(shù)的可預(yù)見性和可控性，是實現(xiàn)能源互聯(lián)的重要技術(shù)支撐手段；通過布局微電網(wǎng)，負荷中心的分散式、小規(guī)模儲能應(yīng)用，平抑日趨擴大的峰谷差，實現(xiàn)源荷兩端協(xié)調(diào)匹配，能夠更好地發(fā)揮儲能價值。在電力輔助服務(wù)方面，儲能提供的電力輔助服務(wù)內(nèi)容相對有限，為體現(xiàn)“誰受益、誰付費”的原則，需建立“按效果付費補償機制”；各地區(qū)政策制訂存在差異，為降低政策風(fēng)險，需持續(xù)推動輔助服務(wù)市場運行長效機制。通過電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)、政府能源主管部門的積極引導(dǎo)和全社會的廣泛參與，激勵和引導(dǎo)市場主體更加積極理性地參與輔助服務(wù)市場建設(shè)。