当我们享受稳定电力供应时,是否想过背后有哪些'隐形卫士'在默默守护?电力辅助服务市场正是这样一个保障电网安全稳定运行的重要机制。本文将带您全面了解这一看似专业却与我们生活息息相关的电力市场领域。
一、什么是电力辅助服务市场?
1.1 基本概念
电力辅助服务是指为维护电力系统安全稳定运行,保证电能质量,除正常电能生产、输送、使用外,由可调节资源提供的调峰、调频、备用、爬坡等服务。
而电力辅助服务市场则是经营主体通过市场化机制提供这些辅助服务,并基于市场规则获取相应收益的市场运行机制。简单来说,就是通过市场手段激励各类资源提供电网调节服务,确保电力系统安全稳定运行,电力辅助服务市场是电力市场的重要组成部分。
辅助服务不仅包括传统发电侧提供的服务,还包括电化学、压缩空气等新型储能,以及通过聚合商、虚拟电厂等形式聚合的可调节负荷提供的服务。
为什么需要电力辅助服务市场?随着新能源占比不断提高,风电、光伏发电的间歇性和波动性给电网稳定运行带来挑战。辅助服务市场通过经济激励机制,调动火电、储能、可调节负荷等灵活性资源参与电网调节,是构建新型电力系统的关键支撑。
1.2 电力辅助服务的特点
公共产品属性:辅助服务的应用范围为整个电力系统,所有接入的用户均是受益主体;
成本构成复杂:包括固定成本、变动成本和机会成本,不同服务品种和主体间成本差异大;
级联特性:同类辅助服务不同品种具有一定替代关系,响应时间越短的备用价值越高。
二、电力辅助服务的主要类型与功能
电力辅助服务包含多种市场品种,按系统运行条件和功能可归纳为三大类:
2.1 有功平衡服务
主要用于维持电力系统有功功率平衡,保障系统频率稳定,主要涵盖调峰、调频、备用、爬坡等服务。本质是发电机组预留一部分容量,在有需要时进行功率上、下调节,以满足系统有功平衡需要。
2.2 无功平衡服务
主要用于维持电力系统电压稳定,确保电能质量,包括自动电压控制(AVC)、调相运行等。这类服务通过调节无功功率,保持系统各节点电压在合理范围内,避免电压过高或过低对用电设备和电网安全造成影响。
2.3 事故应急及恢复服务
主要用于应对电力系统紧急状况,保障系统安全恢复,最典型的是黑启动服务。黑启动是指电力系统大面积停电后,在无外界电源支持的情况下,由具备自启动能力的发电机组(如水轮机组、燃气轮机等)提供的恢复系统供电的服务,是电力系统安全的最后一道防线。
三、辅助服务市场准入
传统电源侧参与辅助服务市场大家比较熟悉,随着新兴市场主体(独立储能、虚拟电厂、智能微电网等)爆发式增长,辅助服务市场也是新兴市场主体收益来源的重要组成部分。以浙江为例,市场初期,第三方独立主体可参与提供调频、调峰和备用辅助服务:基本要求:具有良好信用、财务核算独立能够承担民事责任能力的独立法人或经法人授在市场运营机构完成注册、测试、认证,并满足电网接入要求,电力权的非独立法人,电量数据传输、计量、控制符合并网主体相应规范。
第三方独立主体参与辅助服务交易,按照交易周期分为中长期、日前和日内交易方式,包括集中竞价、公开招标/挂牌/拍卖、双边协商等形式。
中长期辅助服务交易由合同双方按约定结算,而不再额外结算。
四、辅助服务市场与现货市场的关系 辅助服务市场与现货市场是电力市场体系中相互关联、相辅相成、相互耦合的两个重要组成部分,因为两者可以由同一发电主体同时提供,而且两个市场应同时出清,才能揭示调频、备用等价格与电能之间的联系,两者联合优化达到总成本最小。 但在现货市场建设初期,若与辅助服务市场联合出清将带来市场价格可解释性的大幅降低。因此,大多数电力现货市场建设初期均采用分步衔接的模式设计现货市场与辅助服务市场。随着现货市场连续结算运行,参与辅助服务市场的电能量机会成本成为是否参与辅助服务的重要决策依据。
五、辅助服务市场的发展趋势
5.1 市场规模将持续扩大
随着新能源占比不断提高,电力系统对调频、备用、爬坡等资源的需求大幅增加。现阶段包括调峰在内的辅助服务费用约占全社会总电费的1.5%,而根据国际经验,这一比例一般在3%以上,美国PJM和ERCOT市场达到5%,英国高达10%以上,我国辅助服务市场还有较大发展空间。
5.3 服务品种将更加丰富
为适应能源结构调整,各地将继续探索辅助服务新品种:根据调节能力和响应速度,分级分类优化设计调频、备用等服务品种;针对新型电力系统特性,探索快速爬坡、快速调频等新品种;建立区域调频服务市场,提高市场整体运行效率;探索跨省互济共享的备用服务机制,发挥区域电网互联优势。
5.4 成本分摊机制将不断完善
按照'谁服务、谁获利,谁受益、谁承担'的原则,规范有序地推动辅助服务成本传导与分摊,通过市场化交易和定价机制,激发各类灵活性调节资源参与辅助服务市场的积极性。未来辅助服务费用将逐步从电能量价格中分离,电能量价格降低、辅助服务费用占比提高。
结语
辅助服务市场是电力系统安全稳定运行的'稳定器',也是新型电力系统建设的关键支撑。随着我国能源转型加速,辅助服务市场将在优化资源配置、促进新能源消纳、保障电力安全等方面发挥越来越重要的作用。了解这一市场,有助于我们更好地理解电力系统运行机制,共同推动能源绿色低碳转型。