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新型電力市場建設勢在必行
發布者:admin | 來源:中國能源報 | 0評論 | 3658查看 | 2021-10-28 16:46:00    

在我國的碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)結構中,能(neng)源行(xing)業(ye)(ye)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)占(zhan)比超(chao)過(guo)80%,電(dian)力行(xing)業(ye)(ye)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)在能(neng)源行(xing)業(ye)(ye)中的占(zhan)比超(chao)過(guo)40%。建設新型電(dian)力系統(tong)可從源頭大(da)幅(fu)降低碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang),從系統(tong)結構、運行(xing)方式上(shang)推進能(neng)源革命,是實(shi)現碳(tan)(tan)達(da)峰、碳(tan)(tan)中和目標的基礎(chu)支撐。


從(cong)(cong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)供(gong)需結(jie)構(gou)上(shang)看,新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)主(zhu)要(yao)由兩類基礎要(yao)素構(gou)成:一(yi)是(shi)(shi)電(dian)源(yuan)(yuan)主(zhu)體從(cong)(cong)傳統(tong)(tong)的(de)(de)以(yi)火電(dian)為主(zhu)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為以(yi)風電(dian)、光(guang)伏發電(dian)等新(xin)(xin)能源(yuan)(yuan)為主(zhu);二是(shi)(shi)支撐系(xi)(xi)統(tong)(tong)安(an)全(quan)穩定(ding)運行的(de)(de)多種靈活性(xing)資源(yuan)(yuan),包括(kuo)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)職能角色(se)的(de)(de)火電(dian)資源(yuan)(yuan)和抽水蓄能、電(dian)化學等儲能資源(yuan)(yuan),以(yi)及亟待深度挖掘的(de)(de)廣大負荷(he)資源(yuan)(yuan)。從(cong)(cong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)演(yan)化及運行方式上(shang)看,新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)呈現(xian)(xian)“雙(shuang)(shuang)峰(feng)”“雙(shuang)(shuang)隨機(ji)”等特(te)征(zheng)(zheng),其中“雙(shuang)(shuang)峰(feng)”即新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)在(zai)夏季、冬季均出(chu)(chu)現(xian)(xian)負荷(he)高峰(feng),且峰(feng)谷差逐(zhu)漸(jian)擴大,對系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)調峰(feng)調頻能力(li)提出(chu)(chu)了(le)新(xin)(xin)要(yao)求;“雙(shuang)(shuang)隨機(ji)”即新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)供(gong)給側與需求側均呈現(xian)(xian)隨機(ji)性(xing)特(te)征(zheng)(zheng),對系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)安(an)全(quan)穩定(ding)運行提出(chu)(chu)了(le)新(xin)(xin)挑戰。那么,新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)如何(he)在(zai)補貼(tie)退坡趨勢中實(shi)現(xian)(xian)可持續發展(zhan)?如何(he)與碳交易市場等相關舉措協同?筆者認為,構(gou)建匹配的(de)(de)新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)力(li)市場,是(shi)(shi)新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)安(an)全(quan)穩定(ding)有序發展(zhan)的(de)(de)重要(yao)支撐。


新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)(chang)(chang)以風電(dian)(dian)(dian)、光伏(fu)發電(dian)(dian)(dian)等新(xin)能源(yuan)為供應主(zhu)體(ti),以火電(dian)(dian)(dian)、儲(chu)能、負荷等靈活性資(zi)源(yuan)為輔助服務主(zhu)體(ti),與碳(tan)交易市(shi)場(chang)(chang)(chang)和(he)綠(lv)(lv)證交易市(shi)場(chang)(chang)(chang)關(guan)聯協同,可充分(fen)釋(shi)放各主(zhu)體(ti)的(de)市(shi)場(chang)(chang)(chang)價(jia)值(zhi)(zhi),體(ti)現電(dian)(dian)(dian)力(li)商品的(de)經濟、低碳(tan)、綠(lv)(lv)色價(jia)值(zhi)(zhi)。具(ju)體(ti)而言,建設(she)新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)(chang)(chang)具(ju)有(you)以下重(zhong)要意義:


為新(xin)能源(yuan)持續穩(wen)定(ding)發(fa)(fa)展提供市場(chang)平(ping)臺。新(xin)型電力市場(chang)將推動風電、光伏發(fa)(fa)電等新(xin)能源(yuan)提升發(fa)(fa)展水平(ping),全面參與市場(chang)交易,在競爭中實現健(jian)康發(fa)(fa)展;全面替代政(zheng)(zheng)府補(bu)貼(tie)機制,大幅(fu)減少政(zheng)(zheng)府財政(zheng)(zheng)壓力。


支持靈活(huo)性(xing)資(zi)源(yuan)獲(huo)(huo)得合理收益,體(ti)現其(qi)價值。新型(xing)電力市(shi)場可充分(fen)挖掘火電、儲能(neng)、負(fu)荷(he)等靈活(huo)性(xing)資(zi)源(yuan)的潛能(neng),支撐系統(tong)安全穩(wen)定運行,并(bing)為其(qi)獲(huo)(huo)得合理收益提(ti)供市(shi)場平臺。


有(you)效梳理電力與碳(tan)(tan)排(pai)放等關(guan)系,助力實(shi)現(xian)碳(tan)(tan)達峰(feng)、碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)。新型電力市場(chang)(chang)可緊密關(guan)聯碳(tan)(tan)交易市場(chang)(chang)和(he)綠證交易市場(chang)(chang),協(xie)調電力與碳(tan)(tan)排(pai)放、能源綠色價值的關(guan)系,并與其他外部市場(chang)(chang)協(xie)同發展,助力實(shi)現(xian)碳(tan)(tan)達峰(feng)、碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)。


結(jie)合市(shi)場(chang)結(jie)構(gou)、市(shi)場(chang)功能、外部屬性等新(xin)內涵(han)和(he)外延特(te)征,新(xin)型電力市(shi)場(chang)建(jian)設需解決市(shi)場(chang)機(ji)制(zhi)、協同機(ji)制(zhi)、靈活性資(zi)源支持、關鍵(jian)技術支撐等問題(ti)。


構建(jian)系統完整的市(shi)場(chang)(chang)機(ji)制(zhi)是(shi)關鍵。在當(dang)前的電力市(shi)場(chang)(chang)中,電力中長期(qi)和現貨交易機(ji)制(zhi)主要(yao)面向火電設計(ji),因此,需建(jian)立(li)健全(quan)符(fu)合(he)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)物理、經濟、環境(jing)等(deng)多方(fang)面特(te)點的新型電力市(shi)場(chang)(chang)交易機(ji)制(zhi)。在支撐(cheng)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)并網消納的靈活(huo)性(xing)資源(yuan)(yuan)市(shi)場(chang)(chang)機(ji)制(zhi)建(jian)設方(fang)面,應厘清火電、儲(chu)能(neng)(neng)、負(fu)荷等(deng)資源(yuan)(yuan)靈活(huo)性(xing)價值,設計(ji)符(fu)合(he)其(qi)價值的多品種輔助(zhu)服務市(shi)場(chang)(chang)機(ji)制(zhi)。此外,屋頂光伏等(deng)分布(bu)(bu)式能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)是(shi)新型電力系統的重要(yao)組成,應充(chong)分考(kao)慮其(qi)分散、體量小(xiao)、靠近需求側等(deng)特(te)點,建(jian)立(li)點對點等(deng)靈活(huo)多樣的分布(bu)(bu)式發電交易市(shi)場(chang)(chang)機(ji)制(zhi)。


綠(lv)證交(jiao)易(yi)市(shi)場(chang)(chang)、碳(tan)(tan)(tan)交(jiao)易(yi)市(shi)場(chang)(chang)協同(tong)發展是(shi)基礎(chu)。要建立上(shang)述兩大市(shi)場(chang)(chang)的碳(tan)(tan)(tan)成本傳導機(ji)(ji)制(zhi)、電力(li)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放(fang)價格形成機(ji)(ji)制(zhi)。同(tong)時,新型電力(li)市(shi)場(chang)(chang)與綠(lv)證交(jiao)易(yi)市(shi)場(chang)(chang)是(shi)風(feng)電、光伏發電等新能源通過市(shi)場(chang)(chang)方式(shi)實(shi)現(xian)可持續發展的重要依托,構建協同(tong)機(ji)(ji)制(zhi)將合理體現(xian)新能源的電力(li)屬性價值與綠(lv)色價值,也是(shi)新型電力(li)市(shi)場(chang)(chang)、綠(lv)證交(jiao)易(yi)市(shi)場(chang)(chang)、碳(tan)(tan)(tan)交(jiao)易(yi)市(shi)場(chang)(chang)有(you)序發展的關(guan)鍵。


需(xu)挖掘(jue)、調動系統的調節(jie)(jie)資(zi)源(yuan)(yuan),提升市場(chang)(chang)靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)。應(ying)加(jia)快轉變火電(dian)(dian)職能(neng),推進火電(dian)(dian)靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)改造,從電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)側(ce)提供充(chong)足(zu)的調節(jie)(jie)資(zi)源(yuan)(yuan);深度挖掘(jue)負荷側(ce)資(zi)源(yuan)(yuan),實施(shi)電(dian)(dian)力(li)需(xu)求響應(ying);加(jia)大(da)抽水蓄能(neng)、電(dian)(dian)化(hua)學等儲能(neng)設(she)施(shi)建設(she)規(gui)模,凸顯儲能(neng)靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)調節(jie)(jie)作(zuo)用……這些(xie)措施(shi)將(jiang)提升、釋放新型電(dian)(dian)力(li)市場(chang)(chang)的靈(ling)活(huo)(huo)調節(jie)(jie)能(neng)力(li)。


關(guan)鍵支持(chi)技術(shu)(shu)不可或缺。風電(dian)(dian)、光伏發(fa)電(dian)(dian)等新(xin)能(neng)(neng)源出(chu)力具(ju)有隨機、間歇、波動等特性,為提高新(xin)能(neng)(neng)源的(de)(de)并網消納水(shui)平,需配(pei)套(tao)精準的(de)(de)新(xin)能(neng)(neng)源長、中、短期出(chu)力預測技術(shu)(shu);開發(fa)負荷聚集(ji)調控技術(shu)(shu),聚合(he)多元分散的(de)(de)負荷資(zi)源;完善市場合(he)約(yue)的(de)(de)相關(guan)計(ji)量結算技術(shu)(shu),關(guan)聯新(xin)能(neng)(neng)源供(gong)需的(de)(de)時空分布,研究(jiu)、厘清靈(ling)活性資(zi)源的(de)(de)實際作用。


針對以(yi)上特點,應從以(yi)下四個方面開展新型電力(li)市場建設(she):


進行新(xin)型電力市(shi)場(chang)頂層規(gui)劃設計。建立(li)帶曲線的(de)新(xin)型電力市(shi)場(chang)交(jiao)(jiao)易(yi)機制(zhi),形(xing)成適(shi)合新(xin)能源的(de)交(jiao)(jiao)易(yi)體(ti)系,有效銜接電力中長期和現貨(huo)交(jiao)(jiao)易(yi)。同時(shi),建設輔(fu)助服(fu)務市(shi)場(chang),形(xing)成面向火電、負荷(he)、儲(chu)能等多元靈活性資源,涵蓋調峰、調頻、備用、電力需(xu)求響(xiang)應等多種模式的(de)輔(fu)助服(fu)務市(shi)場(chang),充分挖(wa)掘、釋(shi)放靈活性資源的(de)價值。


此外(wai),還需圍(wei)繞電價、碳(tan)價、綠(lv)證價格(ge)(ge),對各市(shi)場主體的交(jiao)(jiao)易(yi)行(xing)為(wei)特征、價格(ge)(ge)形(xing)成機(ji)制(zhi)等進行(xing)系統研究,統籌協調發展新型電力市(shi)場、碳(tan)交(jiao)(jiao)易(yi)市(shi)場和綠(lv)證交(jiao)(jiao)易(yi)市(shi)場。


推(tui)進(jin)新技(ji)術研發、新模式應用。應創新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)力大數據實(shi)時(shi)監測(ce)技(ji)術,結(jie)合氣象預警系統等(deng)(deng)(deng)(deng)技(ji)術,提高風電(dian)、光伏發電(dian)等(deng)(deng)(deng)(deng)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)出力的(de)(de)預測(ce)水平。同時(shi),加(jia)大多元資(zi)源(yuan)(yuan)聚合調(diao)控技(ji)術開發力度,推(tui)廣綜合能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)服務、虛擬(ni)電(dian)廠等(deng)(deng)(deng)(deng)新模式,實(shi)現多元、分散的(de)(de)分布式能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、儲能(neng)(neng)、負荷等(deng)(deng)(deng)(deng)資(zi)源(yuan)(yuan)靈活(huo)聚合調(diao)控;加(jia)快區塊(kuai)鏈等(deng)(deng)(deng)(deng)信息物理技(ji)術在新型電(dian)力市場的(de)(de)應用,保障各市場主體智能(neng)(neng)、實(shi)時(shi)、公平交易(yi)及精準計量結(jie)算。


開發(fa)新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)仿(fang)真平臺。目前新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)尚(shang)無(wu)政策、案例、數(shu)據、經驗等支持,因此需(xu)開發(fa)電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)仿(fang)真平臺,研究新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)規劃、設計(ji)、驗證、優(you)化等問題。仿(fang)真平臺應(ying)涵蓋綠色電(dian)(dian)(dian)力(li)交易市(shi)場(chang)、分(fen)布式(shi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)交易市(shi)場(chang)、輔助服務(wu)市(shi)場(chang)、電(dian)(dian)(dian)力(li)需(xu)求響應(ying)及電(dian)(dian)(dian)-碳(tan)協(xie)同等內(nei)容,應(ying)用系統仿(fang)真理論與方法,為新(xin)型電(dian)(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)機(ji)制(zhi)設計(ji)、驗證、優(you)化、預(yu)測和評(ping)價(jia)提(ti)供(gong)決策支持。


開展新(xin)型電力市(shi)場(chang)試(shi)點、示范。應因(yin)地制宜建設綜(zong)合能源(yuan)系(xi)統,整合多元分散資(zi)源(yuan),通(tong)過系(xi)統多能互(hu)補與(yu)源(yuan)網(wang)荷儲一體化管理,以(yi)(yi)及(ji)分布(bu)式能源(yuan)交易實現內部(bu)自平衡(heng),以(yi)(yi)此作(zuo)為集成(cheng)系(xi)統參與(yu)新(xin)型電力市(shi)場(chang)。


同(tong)時,建設新能(neng)源(yuan)云平臺,通過(guo)數據(ju)實時采(cai)集系統和處理模塊對發電(dian)(dian)側、電(dian)(dian)網(wang)側、用電(dian)(dian)側主體(ti)進行(xing)電(dian)(dian)力碳(tan)排放監測,為新型電(dian)(dian)力市場(chang)有效運(yun)行(xing)提(ti)供數據(ju)支撐(cheng),為電(dian)(dian)力市場(chang)與(yu)碳(tan)交(jiao)易(yi)市場(chang)、綠證交(jiao)易(yi)市場(chang)協同(tong)發展(zhan)提(ti)供平臺。此外,還要積極開展(zhan)綠電(dian)(dian)交(jiao)易(yi),探索帶(dai)曲線的綠電(dian)(dian)交(jiao)易(yi)模式,形成新能(neng)源(yuan)就近消納與(yu)跨省跨區(qu)交(jiao)易(yi)的同(tong)步運(yun)行(xing)機制。


如(ru)前所(suo)述,建設(she)(she)新型電力(li)系統,新型電力(li)市場是關(guan)鍵(jian)(jian),需從(cong)頂層設(she)(she)計、關(guan)鍵(jian)(jian)技(ji)術(shu)研發、仿真平臺(tai)建設(she)(she)、試點(dian)應用(yong)等多方面同(tong)步開(kai)展,為碳達峰、碳中和目標實現(xian)提供市場保障。


注:本文作者為曾鳴 張碩 劉強,供職于華北電力大學能源互聯網研究中心。

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