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【储能发展建言】电力市场改革进程中储能的适应性与经济性

国网能源院 中国电力 2023-07-06


编者按:储能在电力系统的应用,已成为我国能源转型和市场化改革进程中的一个重要技术手段和活跃因素。国网能源院新能源与统计研究所主要围绕电化学储能、储热、梯次利用,从政策分析、技术经济性、规划配置、运营模式、市场机制、并网接入管理和调度运行管理等方面进行研究,开发了包含储能模型的综合能源系统经济性分析软件、含储能运行模拟、太阳能热发电储热配比功能的新能源电力系统分析软件等软件工具。本专栏将围绕经济性与商业模式、发展关键问题、政策导向、国际经验等,结合相关成果和研究思考与读者进行交流分享。

文章导读通过电力市场盈利是全球储能商业化应用的基本方向。《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》(发改能源〔2017〕1701号)明确了“市场主导、改革推进”的发展原则,并提出加快电力市场建设,鼓励储能直接参与市场交易,通过市场机制实现盈利。当前我国正处于电力市场改革过渡期,市场机制、价格机制、管理机制等尚不完善,储能如何在这一特殊时期的电力市场中盈利成为储能产业发展的关键。


电力市场改革进程中储能的适应性

与经济性

执笔人:时智勇

国网能源院

新能源与统计研究所


      目前储能在调峰、调频、新能源消纳、需求侧响应等多个领域得到应用,相关市场也在不断建立和完善。储能与新能源发展、电力市场改革、电价改革等各方因素密切相关,任何相关领域政策的推陈出新都将或多或少波及储能,本文重点分析当前电力市场规则和政策环境下储能的适应性与经济性。

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储能参与调峰辅助服务市场

      调峰辅助服务市场是我国特有的市场品种,是一种电能量市场,在国外归为平衡市场或现货市场。我国调峰辅助服务市场以消纳新能源为目标,主要目的是为了调动火电机组压降出力为新能源腾出发电空间,仅进行向下调峰补偿。目前,我国已有十多个地区和省市出台了调峰辅助服务市场运营规则,除山东省外均允许储能以独立主体身份参与市场。与火电机组日前竞价参与调峰市场不同,储能主要与新能源通过双边交易或内部协商的方式开展交易。

      目前,电网侧储能参与调峰的相关规则尚未出台或称另行制定。除补偿价格外,利用小时数也直接决定储能能否盈利,调峰通常是季节性的,利用小时数难以得到有效保障,这为储能带来收益上的风险。电网侧储能调峰补偿收益与充放电套利存在价值重叠,储能低充高放是一种套利兼调峰的行为,这也是调峰市场与现货市场不宜同时存在的原因。调峰辅助服务是电力市场改革过渡期的中间品种,随着我国现货市场的推进,最终将被现货取代。

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储能参与调频辅助服务市场

      储能参与调频辅助服务市场主要包括储能联合火电机组调频以及独立储能电站调频。对于调节性能差、分摊费用多的机组,通过配置储能可较好地提高机组调频性能,并在调频辅助服务市场中获取收益,大部分调节性能较好的机组没有配置储能的需求。同时,调频市场的容量有限且基本固定,若越来越多的机组配置储能,虽然优化了系统的频率,降低火电机组频繁调节带来的损失,但从调频市场来看,最终的结果是利益的再分配。

      当前我国独立储能电站参与调频尚不具备条件。我国调频辅助服务市场规则以火电、水电为主要设计对象,独立储能电站虽然在响应速度和调节精度上具有显著优势,但跟踪AGC指令时需要具备持续的输出能力。若没有火电机组在后期能量上的支撑,独立储能电站调频需要配置较大功率和容量的电池,成本快速上升。在相同的补偿机制下,与储能联合火电机组调频相比,独立储能电站调频经济性较差。

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储能参与电量市场

      业界对储能参与现货市场充满期待,现货试点省份建设初期尚未将储能纳入市场主体,随着现货市场的成熟运行,电力电量的商品属性逐步体现,储能进入市场是顺其自然的结果。现货市场的重要价值在于发现价格,储能可根据价格信号灵活充放电获取收益,但是否盈利则由市场的供需以及储能自身经济性来决定。一方面,绝大部分电量通过中长期交易规避了市场风险也稳定了市场基本价格,长期大范围价格波动发生概率不大,另一方面若市场价格波动较大,必然带动更多的储能以及其他灵活性资源参与市场,最终实现供需动态平衡。现货市场将是储能未来的主战场,但现货市场的建设涉及方方面面,非一日之功。

      电力市场改革过渡期,应允许在需求迫切的场景下给予储能设施一定的政策支持,以此在商业模式、技术路线方面进行探索和创新,同时保持一定的投资强度,促进储能产业的持续健康发展。给予储能公平参与多个细分市场的主体身份,充分发挥储能的多重功能以提高自身利用效率,配套建立储能多重价值的补偿机制。随着新能源大规模并网以及传统电源被替代所带来的系统调节问题,根据系统需要适时建立快速调频、备用、容量等市场,充分发挥储能在响应速度和能量时移方面的重要价值。



专家介绍


时智勇,国网能源院新能源与统计研究所研究员,电力电子与电力传动专业硕士研究生。主要从事新能源并网运行分析、新能源政策与电力市场、储能在电网中的应用分析等研究。先后承担和参与了多项政府委托项目、国家电网公司科技项目,荣获国网能源院等科技进步一等奖3项,发表核心期刊论文、报纸文章10余篇。

团队简介国网能源院新能源与统计研究所专注新能源、分布式电源、储能和农村能源的政策管理、规划运营和市场机制研究,以及国际能源电力信息统计分析,撰写材料经国家电网有限公司上报多次获得中央领导重要批示,长期支撑国家政府部门和国家电网有限公司决策,多次获得国家发改委和国家能源局发来的感谢信。

      新能源所高质量完成了国家发改委委托的《清洁能源多发满发研究》《分布式能源发展和利用研究》《电网侧储能关键技术及应用研究》等近百项重大课题研究任务,配合制定了《关于改善电力运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见》《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》等多份政策文件,出版《中国新能源发电分析报告》《中国分布式电源和微电网发展前景及实现路径》《重塑电力市场-低碳电力系统转型过程中的市场设计与监管》《世界能源与电力发展状况分析》等著作二十余部。

      新能源所三十余次获得北京市科学技术奖、国家能源局软科学研究优秀成果奖、中国管理科学学会管理科学奖、中国能源研究会学术创新奖等省部级奖项。多次获评国家电网有限公司先进班组、营销工作先进集体等集体荣誉,多人次获评国家电网有限公司发展工作先进个人等称号。



 往期回顾 


【储能发展建言】电化学储能应用模式及关键问题

【储能发展建言】美国电化学储能在电网中应用的市场机制

【储能发展建言】电网侧储能商业模式

【分布式能源与微网发展见识】我国分散式风电发展潜力分析

【新能源资源、技术经济与发展纵览】从鼓励外商投资政策看光伏产业发展动态

【分布式能源与微网发展见识】我国分布式光伏发电发展潜力分析

【分布式能源与微网发展见识】未来终端能源形态下的综合能源系统与服务模式探讨

【分布式能源与微网发展见识】“十四五”我国分布式天然气发电经济性分析

【分布式能源与微网发展见识】面向能源互联网的微电网能量管理体系设计


编辑:杨彪

审核:蒋东方

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