電力市場(chǎng)理論與技術(shù)-輔助服務(wù)

電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)理論與技術(shù)

---輔助效勞王雁凌主要內(nèi)容1輔助效勞概述2輔助效勞的定價(jià)機(jī)制3國(guó)外輔助效勞市場(chǎng)簡(jiǎn)介4我國(guó)輔助效勞補(bǔ)償交易情況1輔助效勞概述1.1輔助效勞的概念1.2輔助效勞的內(nèi)容1.3輔助效勞的分類(lèi)1.1輔助效勞的概念輔助效勞是指在電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，為完成輸電和電能量交易并保障電力系統(tǒng)平安和電能商品質(zhì)量〔包括頻率、電壓和可靠性〕，發(fā)電廠和其它輔助效勞提供者提供的與正常電能生產(chǎn)和交易相互耦合的頻率控制、備用、無(wú)功支持、黑啟動(dòng)和其它平安措施等效勞。1.2輔助效勞的內(nèi)容不同電力工業(yè)結(jié)構(gòu)所需的輔助效勞不盡相同，結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的實(shí)際需要,輔助服務(wù)主要包括以下五種:1.2.1調(diào)頻1.2.2調(diào)峰1.2.3備用1.2.4無(wú)功支持1.2.5黑啟動(dòng)1.2.1調(diào)頻概念：調(diào)頻效勞也稱(chēng)頻率控制，指發(fā)電機(jī)組提供足夠的調(diào)整容量、一定的調(diào)節(jié)速率，在允許的調(diào)節(jié)偏差下實(shí)時(shí)處理較小的負(fù)荷和發(fā)電功率的不匹配，以滿(mǎn)足系統(tǒng)頻率要求的效勞。1.2.2調(diào)峰概念：為了負(fù)荷峰谷變化的要求而有方案的、按照一定調(diào)節(jié)速度進(jìn)行的發(fā)電機(jī)出力調(diào)整。在電網(wǎng)中,公認(rèn)的調(diào)峰機(jī)組為抽水蓄能機(jī)組和燃油、燃?xì)廨啓C(jī)組,再次為局部可調(diào)庫(kù)容的水電機(jī)組,再次為小容量(裝機(jī)容量在200MW以下)的燃煤機(jī)組。1.2.3備用概念：電力系統(tǒng)除滿(mǎn)足最大負(fù)荷需求外,為保證電能質(zhì)量和系統(tǒng)平安穩(wěn)定運(yùn)行而保持的有功功率儲(chǔ)藏。分類(lèi)：按備用的目的:負(fù)荷備用、事故備用、檢修備用和國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用;按備用的運(yùn)行狀態(tài):熱備用和冷備用;按備用的響應(yīng)速度:瞬時(shí)響應(yīng)備用、10分鐘旋轉(zhuǎn)備用、10分鐘非旋轉(zhuǎn)備用、30分鐘備用、60分鐘備用、冷備用；按備用增減出力的調(diào)整方向：上備用和下備用1.2.4無(wú)功支持概念：發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)中的其它無(wú)功源向系統(tǒng)注入或吸收無(wú)功功率,以維持電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)電壓在允許范圍內(nèi),以及在電力系統(tǒng)故障后提供足夠的無(wú)功支持以防止系統(tǒng)電壓崩潰。在電力市場(chǎng)初期,電網(wǎng)所提供的無(wú)成效勞,可計(jì)入輸配電效勞中,僅發(fā)電機(jī)組(含調(diào)相機(jī)組)提供的無(wú)成效勞需要單獨(dú)考慮。1.2.5黑啟動(dòng)概念：整個(gè)系統(tǒng)因故障停運(yùn)后,不依賴(lài)別的網(wǎng)絡(luò)幫助,通過(guò)啟動(dòng)系統(tǒng)中具有自啟動(dòng)能力機(jī)組來(lái)帶動(dòng)無(wú)自啟動(dòng)能力的機(jī)組,逐步擴(kuò)大系統(tǒng)的恢復(fù)范圍,最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)。1.3輔助效勞的分類(lèi)結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的實(shí)際需要，考慮輔助效勞市場(chǎng)化的可操作性，可將輔助效勞分為：1.3.1根本輔助效勞1.3.2有償性輔助效勞1.3.1根本輔助效勞概念：根本輔助效勞指為保證電網(wǎng)平安運(yùn)行，發(fā)電企業(yè)的發(fā)電機(jī)組必須具備的輔助效勞。主要包括：發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻設(shè)計(jì)功率因數(shù)范圍內(nèi)的無(wú)功調(diào)整機(jī)組設(shè)計(jì)調(diào)峰率以?xún)?nèi)的調(diào)峰等1.3.2有償性輔助效勞概念：有償輔助效勞指除根本輔助效勞之外的其他輔助效勞。分類(lèi)：AGC〔自動(dòng)發(fā)電控制〕備用無(wú)成效勞黑啟動(dòng)2.輔助效勞的定價(jià)機(jī)制2.1定價(jià)機(jī)制的目標(biāo)2.2定價(jià)機(jī)制的分類(lèi)2.1定價(jià)機(jī)制的目標(biāo)價(jià)格能夠正確反映并合理補(bǔ)償輔助效勞的本錢(qián)，并使提供方得到合理的回報(bào);價(jià)格應(yīng)該反映出輔助效勞的價(jià)值差異；能夠鼓勵(lì)供方保持并提高效勞水平,使系統(tǒng)長(zhǎng)期得到穩(wěn)定和充足的效勞;最小化終端用戶(hù)承擔(dān)的效勞費(fèi)用;運(yùn)作定價(jià)機(jī)制所需的費(fèi)用應(yīng)該合理；充分發(fā)揮引導(dǎo)電力建設(shè)投資的信號(hào)作用。2.2定價(jià)機(jī)制的分類(lèi)不付費(fèi)基于本錢(qián)的補(bǔ)償制價(jià)值核算制雙邊合同投標(biāo)市場(chǎng)實(shí)時(shí)競(jìng)爭(zhēng)定價(jià)2.2.1不付費(fèi)系統(tǒng)強(qiáng)制性要求供方提供輔助效勞并且沒(méi)有額外的付費(fèi)。這種機(jī)制廣泛地用于垂直壟斷結(jié)構(gòu)的電力工業(yè)中。從外表上看,這種機(jī)制可以降低終端用戶(hù)承擔(dān)的效勞費(fèi)用,但它并未真正地到達(dá)了上述的輔助效勞定價(jià)機(jī)制的目標(biāo)?；诒惧X(qián)的補(bǔ)償制

這種機(jī)制隨著電力工業(yè)的解除管制得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)施過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題是如何確定計(jì)算輔助效勞本錢(qián)的合理方法。也需要必要的懲罰和獎(jiǎng)勵(lì)措施來(lái)確保系統(tǒng)得到可靠的輔助效勞。2.2.3價(jià)值核算制首先估算購(gòu)置方由于獲得了輔助效勞而創(chuàng)造的價(jià)值,然后以此為根底定價(jià)，目前還沒(méi)有真正使用它的實(shí)例。在大多數(shù)情況下估價(jià)可能明顯超過(guò)本錢(qián),因此易使系統(tǒng)得到穩(wěn)定的和充足的效勞,但會(huì)增加終端用戶(hù)的費(fèi)用。雙邊合同

由雙方協(xié)商形成輔助效勞的價(jià)格。這種機(jī)制的缺乏之處是:由于雙邊合同具有內(nèi)在封閉性,合同細(xì)節(jié)通常是保密的,合同之外的第三方不能夠得到輔助效勞的價(jià)格和其他信息,因此無(wú)法據(jù)此提供更優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的效勞。2.2.5投標(biāo)市場(chǎng)在這種機(jī)制下,供方按一定的技術(shù)要求進(jìn)行投標(biāo),需方按照效勞水平和投標(biāo)價(jià)格在供方間進(jìn)行選擇，供需雙方通常簽訂3-5年的中長(zhǎng)期合同,在合同有效期內(nèi)價(jià)格是固定的。這種機(jī)制特別適用于可能出現(xiàn)短期區(qū)域性壟斷的效勞,如無(wú)功和黑啟動(dòng)效勞。2.2.6實(shí)時(shí)競(jìng)爭(zhēng)定價(jià)價(jià)格通常是由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)或交易協(xié)議短期提前確定的實(shí)時(shí)定價(jià)機(jī)制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電能交易市場(chǎng)中。這種機(jī)制最大的缺點(diǎn)是操作復(fù)雜、運(yùn)作它的資金消耗是很大的。3國(guó)外輔助效勞市場(chǎng)簡(jiǎn)介國(guó)外一些市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制相對(duì)成熟的興旺國(guó)家，已經(jīng)在其電力市場(chǎng)中進(jìn)行了輔助效勞市場(chǎng)化改革，建立了特定的輔助效勞市場(chǎng)，通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，以提高輔助效勞的質(zhì)量和效率，降低電力系統(tǒng)的總體運(yùn)行本錢(qián)，在此簡(jiǎn)要介紹以下三個(gè)電力市場(chǎng)的輔助效勞市場(chǎng)：3.1英格蘭和威爾士的輔助效勞市場(chǎng)3.2加州輔助效勞市場(chǎng)3.3新英格蘭輔助效勞市場(chǎng)3.1英格蘭和威爾士的

輔助效勞市場(chǎng)該市場(chǎng)的輔助效勞分類(lèi)與我國(guó)相似,包括頻率控制、無(wú)功/電壓控制、備用和黑啟動(dòng)。輔助效勞分為3種提供形式:強(qiáng)制性效勞、必需效勞和商業(yè)效勞。進(jìn)入電力市場(chǎng)的大局部機(jī)組都有義務(wù)提供強(qiáng)制性效勞,在電網(wǎng)法規(guī)和輸電網(wǎng)絡(luò)連接條件中規(guī)定相關(guān)的技術(shù)要求。僅要求局部機(jī)組提供必需效勞(主要指黑啟動(dòng)),鼓勵(lì)機(jī)組提供商業(yè)效勞。3.2加州輔助效勞市場(chǎng)

由獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行員(ISO)負(fù)責(zé)購(gòu)置的輔助效勞包括:AGC、旋轉(zhuǎn)備用、非旋轉(zhuǎn)備用、替代備用、電壓支持和黑啟動(dòng)。其中,后兩種輔助效勞一般通過(guò)長(zhǎng)期合同方式購(gòu)置前4種效勞是在日前市場(chǎng)和小時(shí)前市場(chǎng)按小時(shí)購(gòu)置的,輔助效勞投標(biāo)在電能投標(biāo)之后進(jìn)行。市場(chǎng)規(guī)那么規(guī)定:一個(gè)供給方可以以不同的容量和價(jià)格參與4種輔助效勞中任意或者所有的市場(chǎng)投標(biāo),但對(duì)于特定的一種效勞,只能提交一個(gè)投標(biāo)。3.3新英格蘭輔助效勞市場(chǎng)

新英格蘭電力市場(chǎng)定義的輔助效勞包括:AGC、10分鐘旋轉(zhuǎn)備用、10分鐘非旋轉(zhuǎn)備用、30分鐘運(yùn)行備用、替代備用、電壓支持和黑啟動(dòng)，其中的前4種輔助效勞經(jīng)由競(jìng)爭(zhēng)的投標(biāo)市場(chǎng)獲得。發(fā)電商可以在提交第二天的電能投標(biāo)的同時(shí)按小時(shí)提交一種或多種輔助效勞的投標(biāo)。ISO根據(jù)投標(biāo)信息結(jié)合投標(biāo)結(jié)算方法同時(shí)進(jìn)行電能和輔助效勞的投標(biāo)選擇、安排發(fā)電方案和輔助效勞方案。4我國(guó)輔助效勞補(bǔ)償交易情況輔助效勞補(bǔ)償交易是輔助效勞市場(chǎng)的初級(jí)階段，電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)組織實(shí)施，電力調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，電網(wǎng)公司協(xié)助結(jié)算補(bǔ)償費(fèi)用。4我國(guó)輔助效勞補(bǔ)償交易情況4.1遵循原那么4.2主要特點(diǎn)4.3各區(qū)域輔助效勞的實(shí)施情況4.4輔助效勞補(bǔ)償交易存在的問(wèn)題4.5我國(guó)輔助效勞市場(chǎng)模式探討4.1遵循原那么

并入省級(jí)以上電網(wǎng)的發(fā)電企業(yè)，均遵循“區(qū)域統(tǒng)一規(guī)那么、按調(diào)度管轄范圍補(bǔ)償、分省平衡、隨上網(wǎng)電費(fèi)一同結(jié)算〞的根本原那么參與輔助效勞補(bǔ)償。4.2主要特點(diǎn)

一是在不改變現(xiàn)行電價(jià)體制、電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和輔助效勞調(diào)用機(jī)制的前提下，實(shí)現(xiàn)輔助效勞提供的公平，調(diào)動(dòng)發(fā)電企業(yè)提供輔助效勞的積極性。輔助效勞補(bǔ)償資金，來(lái)源于發(fā)電企業(yè)、使用于發(fā)電企業(yè)，不推動(dòng)銷(xiāo)售電價(jià)上漲。電網(wǎng)企業(yè)不參與考核與補(bǔ)償，沒(méi)有利益關(guān)系。對(duì)于輔助效勞的調(diào)用仍然維持原來(lái)的“按需調(diào)用體制〞，不需要對(duì)電力系統(tǒng)現(xiàn)行的運(yùn)行方式進(jìn)行改變。4.2主要特點(diǎn)〔續(xù)〕二是輔助效勞分為根本輔助效勞和有償輔助效勞。三是輔助效勞補(bǔ)償采用“以支定收〞方式。事先確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)發(fā)電廠實(shí)際提供的輔助效勞奉獻(xiàn)量計(jì)算所需的總費(fèi)用。所有電廠按各自上網(wǎng)電費(fèi)的比重分?jǐn)偹杩傎M(fèi)用。4.3各區(qū)域輔助效勞的實(shí)施情況4.3.1南方區(qū)域4.3.2西北區(qū)域4.3.3華北區(qū)域4.3.4東北區(qū)域4.3.5華東區(qū)域4.3.6華中區(qū)域4.3.1南方區(qū)域南方區(qū)域開(kāi)發(fā)了全區(qū)統(tǒng)一的輔助效勞市場(chǎng)支持系統(tǒng)，在全國(guó)率先將輔助效勞放在了區(qū)域統(tǒng)一平臺(tái)上進(jìn)行補(bǔ)償。按照國(guó)際上成功電力市場(chǎng)的慣例，將區(qū)外售電的電網(wǎng)公司視作本省內(nèi)一個(gè)無(wú)輔助效勞能力的電源參與費(fèi)用分?jǐn)偂⒖缡　矃^(qū)〕電能交易分為電量交易和輔助效勞交易兩個(gè)局部，為解決三峽、黃河的水電參與跨省區(qū)補(bǔ)償分?jǐn)傋隽擞幸鎳L試。4.3.2西北區(qū)域西北電網(wǎng)及陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆電網(wǎng)于2023年3月31日在全國(guó)率先啟動(dòng)試運(yùn)行工作，7月進(jìn)行第一階段總結(jié)，并進(jìn)一步修訂細(xì)那么、完善技術(shù)支持系統(tǒng)功能，已完成對(duì)試運(yùn)行階段西北電網(wǎng)公司技術(shù)支持系統(tǒng)的評(píng)估和驗(yàn)收。西北電監(jiān)局組織開(kāi)展《黃河上游水電廠參加西北區(qū)域輔助效勞專(zhuān)題研究》，為下一階段開(kāi)展跨省輔助效勞補(bǔ)償做好準(zhǔn)備。4.3.3華北區(qū)域華北區(qū)域于2023年元月在全國(guó)率先啟動(dòng)了京津唐電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)那么〞模擬運(yùn)行，5月1日起進(jìn)入試運(yùn)行階段。華北電網(wǎng)公司根據(jù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批復(fù)每月與發(fā)電企業(yè)進(jìn)行考核和補(bǔ)償?shù)馁M(fèi)用結(jié)算。2023年5－12月，京津唐電網(wǎng)的輔助效勞補(bǔ)償資金為48571萬(wàn)元，占當(dāng)期電費(fèi)的1％左右。4.3.4東北區(qū)域東北區(qū)域的東北電網(wǎng)及遼寧、吉林、黑龍江省2023年均已完成技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)。東北電監(jiān)局將根據(jù)試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，修訂完善細(xì)那么后轉(zhuǎn)入下一階段試運(yùn)行。4.3.5華東區(qū)域華東區(qū)域的華東電網(wǎng)及上海、安徽、江蘇、浙江省2023年均已經(jīng)完成技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)，2023年初進(jìn)入試運(yùn)行。福建省技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)相對(duì)滯后。4.3.6華中區(qū)域華中區(qū)域的華中電網(wǎng)、湖南、湖北電網(wǎng)于2023年12月31日開(kāi)始模擬運(yùn)行；四川電網(wǎng)于2023年11月30日開(kāi)始模擬運(yùn)行；重慶電網(wǎng)于2023年12月31日進(jìn)入試運(yùn)行。江西、河南省技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)相對(duì)滯后。4.4輔助效勞補(bǔ)償交易存在的問(wèn)題〔1〕個(gè)別發(fā)電企業(yè)強(qiáng)調(diào)自身機(jī)組的技術(shù)制約，不愿意參加輔助效勞補(bǔ)償交易，拒絕承擔(dān)輔助效勞義務(wù)?！?〕大局部跨省〔區(qū)〕電能交易尚未將電能與輔助效勞分別交易區(qū)外來(lái)電特別是跨區(qū)水電根本不參加受電地區(qū)的輔助效勞，造成受電區(qū)域發(fā)電企業(yè)，特別是常規(guī)燃煤機(jī)組負(fù)荷率下降，穩(wěn)定性下降。局部電力企業(yè)為防止機(jī)組的頻繁啟停