滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求-“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱_第1頁
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文檔簡介

滿足2030年中國電力系統(tǒng)>>fullspectrumincludingoil,gascoalsupplyanddemand,renewableenergytechnologies,electricitymarkets,energyefficiency,demandsidemanagementandmuchmore.Throughadvocatespoliciesthatwillenhancethereliability,affordabilityandsustainabilityofcountriesandbeyond.Thispublicationandanymapincludedhereinarewithoutprejudicetothestatusoforsovereigntyoveranyterritory,tothedelimitationofinternationalfrontiersandboundariesandtothenameofanyterritory,cityorarea.IEAmembercountries:AustraliaAustriaBelgiumCanadaCzechRepublicDenmarkEstoniaFinlandFranceGermanyGreeceHungaryIrelandItalyJapanLithuaniaLuxembourgMexicoNetherlandsNewZealandNorwayPolandPortugalSlovakRepublicSpainSwedenSwitzerlandRepublicofTürkiyeUnitedKingdomUnitedStatesTheEuropeanCommissionalsoparticipatesintheworkoftheIEAcountries:ArgentinaChinaEgyptIndiaIndonesiaMoroccoSenegalSingaporeSouthAfricaThailandUkraineInternationalEnergyAgencyWebsite:滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱3中華人民共和國正以前所未有的規(guī)模,部署風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電,這對電力系統(tǒng)的靈活性提出了挑戰(zhàn)。與此同時,中國也在積極推進(jìn)電力市場建設(shè),2020年宣本報告研究了中國電力系統(tǒng)在向清潔能源轉(zhuǎn)型過程中不斷演變的靈活性需求,特別聚焦“十五五”規(guī)劃期間(2026-2030),市場政策工具箱,重點闡述了波動性可再生能源雖然本報告的主要受眾是中國的政策制定者和世界各地希望為電力體制改革做出滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱4本項研究由國際能源署(IEA)能源市場和安全司可再生融合與安全電力小組JiapengZheng。建模工作由EdwardMcDonald完成,CraigHart提供支持。支持。其他提供寶貴意見和反饋的國際能源署同事包括(按字母順序排列本報告的編寫得到了能源基金會的資金支持,并在國際能源署清潔能源轉(zhuǎn)型計劃(CETP)下完成。作者衷心感謝能源基金會中國的團(tuán)隊,特別是YongpingPeterB?rreEriksen(EaEnergyAnalyses)、(牛津大學(xué)能源研究所)、ShizhiHe(中國南方電網(wǎng))委)、FangJia(國家能源局山東監(jiān)管辦公室)、NanJi人民大學(xué))、JoonkyungSeong(能源研究所)、XunpengShi(悉尼科技大學(xué))、KevinTu(Agora)、Helena5AndersHove(牛津大學(xué)能源研究所)、ZhileiHua(華北電力大學(xué))、XinJin(中國南方電網(wǎng))、FurongLi(巴斯大學(xué))、XianzhuoLiu(中國南方電網(wǎng))、金會)、XunpengShi(悉尼科技作者還要感謝中國電力規(guī)劃設(shè)計總院的專家們對項目所提供的幫助與審閱,特別感謝國際能源署傳播和數(shù)字辦公室為編寫報告和網(wǎng)站材料所提供的幫助,特別是最后,作者衷心感謝國際能源署中國合作部的持續(xù)支持,并感謝國際能源署戰(zhàn)略本報告反映了國際能源署秘書處的觀點,但未必反映國際能源署各成員國、能源歡迎讀者發(fā)表評論或提出問題,請將其發(fā)送至:jacques.warichet@“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱6 7 本報告結(jié)構(gòu) 靈活性需求日益增長 2022與2030年靈活性需求評估 中國邁向2030年所需的靈活性資源 20中國面臨的靈活性阻礙 37 電力市場是實現(xiàn)靈活性的關(guān)鍵 39中國電力市場的現(xiàn)狀和靈活性阻礙 39通過市場機(jī)制釋放靈活性 59通過市場改革實現(xiàn)靈活性的路徑 69 拓展重要洞察:中國電力系統(tǒng)面臨的靈活性阻礙 71“十五五”規(guī)劃靈活性政策工具箱和主要建議 71工具箱實施步驟指引 76前進(jìn)之路 81 建模方法 82縮略語和縮寫 87計量單位 88滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求執(zhí)行摘要“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱7中國快速增長的風(fēng)電、光伏裝機(jī)使電力系統(tǒng)靈活性需求不斷攀中國風(fēng)電和光伏的快速增長推動了電力系統(tǒng)靈活性需求的迅速提升。隨著新能源裝機(jī)容量的快速增長以及各行業(yè)電氣化水平的不斷提高,電力系統(tǒng)正在經(jīng)歷深刻的變革。鑒于光伏裝機(jī)規(guī)模的迅猛增長,預(yù)計級電力現(xiàn)貨市場和省間電力現(xiàn)貨市場進(jìn)入到正式運(yùn)行階段。2022年,國家發(fā)改委頒布的118號文件致力于推動建立全國統(tǒng)一的電力市場體系,進(jìn)一步促進(jìn)省級和著我國電力系統(tǒng)向市場化轉(zhuǎn)型,電力市場的設(shè)計應(yīng)優(yōu)先考慮系統(tǒng)靈活性需求,并確保市場各環(huán)節(jié)統(tǒng)籌、有序推進(jìn)。為了中國能夠電、儲能、需求側(cè)響應(yīng)等非化石靈活性資源通過運(yùn)行良好的現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)體系也將有助于釋放系統(tǒng)資源的靈活性,實現(xiàn)省級和區(qū)域間資源的高效共享。若電力市場發(fā)展遲緩,可能會導(dǎo)致對火電的持續(xù)依賴,影響能源系統(tǒng)向可持續(xù)方向“十五五”規(guī)劃(2026-2030年)是中國電力市場改革的關(guān)鍵契機(jī)?!笆逦濉睍r期對于加強(qiáng)系統(tǒng)靈活性支撐、促進(jìn)大規(guī)模新能源并網(wǎng)至關(guān)重要。若想在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的同時實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型,必須在電力規(guī)劃和電網(wǎng)運(yùn)營模式上電力市場改革對中國能夠滿足其2030年電力系統(tǒng)靈活性需求并實現(xiàn)其雙碳目標(biāo)而言至關(guān)重要電力交易依賴于中長期合同,這些合同在較長的時間段內(nèi)固定了價格和交易量,無法及時調(diào)整以應(yīng)對實時系統(tǒng)需求。許多省份和地區(qū)現(xiàn)貨市場與輔助服務(wù)市場的8發(fā)展滯后,進(jìn)一步制約了資源靈活性的發(fā)揮,限制了其應(yīng)對系統(tǒng)變化的做出響應(yīng)大部分系統(tǒng)的靈活性需求可以通過改善調(diào)度模式來滿足。在省級和區(qū)域?qū)用鎸嵤└咝У慕?jīng)濟(jì)調(diào)度,將使系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力和新能源并網(wǎng)能力得到最大化提升。通過發(fā)展應(yīng)用和擴(kuò)展設(shè)計合理的電力現(xiàn)貨市場,經(jīng)濟(jì)調(diào)度可根據(jù)資源的邊際成本監(jiān)管改革應(yīng)聚焦于政策框架的一致性和擴(kuò)大市場參與主體。靈活性政策在各省份和地區(qū)之間差異較大,給靈活性服務(wù)主體進(jìn)入市場造成了障礙,阻礙了系統(tǒng)靈活性解決方案的規(guī)?;l(fā)展。新興和小型主體面臨市場準(zhǔn)入限制,會降低市場的競爭性和創(chuàng)新性。通過改善省間市場準(zhǔn)入,并更好地將省間交易融入省內(nèi)交易中,基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展和優(yōu)化對于實現(xiàn)全國統(tǒng)一的市場體系至關(guān)重要。中國的省間和配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施尚不能滿足靈活、現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的需求。大量閑置的儲能設(shè)施反映出目前尚沒有能夠激發(fā)這些設(shè)施滿足系統(tǒng)靈活性需求的商業(yè)模式。這凸顯了擴(kuò)改革還應(yīng)支撐煤電從能源供應(yīng)方轉(zhuǎn)為靈活性服務(wù)提供者。雖然煤電將在提供電網(wǎng)穩(wěn)定性和靈活性方面繼續(xù)發(fā)揮重要作用,但它們對發(fā)電量的貢獻(xiàn)將逐步下降。為確保向更加靈活和低碳的電力系統(tǒng)平穩(wěn)過渡,必須制定有針對性的政策,支持煤電成為系統(tǒng)服務(wù)提供者,提供如調(diào)頻、爬坡及季滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱9滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求執(zhí)行摘要“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱“十五五”規(guī)劃政策工具箱可以釋放全國或區(qū)域系統(tǒng)靈活性中國亟需一個綜合全面的政策工具箱,以應(yīng)對日益增長的靈活性需求及日漸復(fù)雜的行業(yè)管理。由于電力行業(yè)覆蓋地域廣、各地區(qū)氣候條件及資源稟賦各異,制定一個合理的改革措施并不容易。不同地區(qū)面臨著各異的挑戰(zhàn),需要因地制宜制定政策,并保證各個關(guān)鍵的市場(包括中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場及容量補(bǔ)償機(jī)制)相互協(xié)調(diào)銜接。若沒有統(tǒng)一且精準(zhǔn)的戰(zhàn)略政策,碎片化的發(fā)展可能會阻礙中性需求提出了量身定制的政策建議。建議涵蓋了所有市場領(lǐng)域,確保每個市場能夠履行其主要功能,并且不對其他領(lǐng)域產(chǎn)生負(fù)面影響。該工具箱也可被省級或區(qū)域級主管部門應(yīng)用,幫助各省或地區(qū)根據(jù)新能源滲透率和現(xiàn)貨市場的成熟度確定強(qiáng)有力且合理的體制機(jī)制對于政策工具箱的成功實施至關(guān)重要。盡管工具箱列出了實現(xiàn)系統(tǒng)靈活性的必要改革,但更重要的是健全的能源體制機(jī)制管理架構(gòu)、各行業(yè)主體的能力以及改革的決心。只有在強(qiáng)力的監(jiān)管支持下,中國才能在確保電力系統(tǒng)可靠性、高效性和可持續(xù)性的前提下,利用該工具箱實現(xiàn)其氣候和能源目滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱年達(dá)到目標(biāo),實現(xiàn)了清潔能源轉(zhuǎn)型的一個重要里程碑。據(jù)國際能源署預(yù)計,到2030年,中國的風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)容量將增至4232吉瓦,占隨著波動性可再生能源(VRE)的擴(kuò)增,供需的波動性增加,平衡電網(wǎng)變得愈發(fā)上升至2023年的約28%,其中,建筑部門供暖供冷的電氣化轉(zhuǎn)型起優(yōu)化靈活性資源的部署和利用。雖然中國在技術(shù)方面已取得顯著進(jìn)展,如煤電機(jī)組改造、電池儲能和特高壓輸電(UHV),但為將可再生能源前所未有的裝機(jī)容前進(jìn)行大幅調(diào)整。在可再生能源資源富集地區(qū),這種轉(zhuǎn)型將更加明顯。伴隨風(fēng)光占比的增加,最初可以通過漸進(jìn)的政策調(diào)整來管理對電力系統(tǒng)的影響。然而,隨著中國繼續(xù)高速部署波動性可再生能源,將必須對電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行和融資電力安全是指電力系統(tǒng)在承受干擾并從中恢復(fù)的情況下,確保不間斷供電的能力。它包含不同要素,包括穩(wěn)定性、充裕度和抵御網(wǎng)絡(luò)及物理干擾(包括氣候事件造成的干擾)的韌性。靈活性是實現(xiàn)電力充裕的一個關(guān)鍵因素,對電力安全至關(guān)重要,它為系統(tǒng)提供在電力供需間持續(xù)保持平衡的能力,即使在電力意外中斷期間滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱運(yùn)行安全穩(wěn)定性物理韌性穩(wěn)定性物理韌性資源和網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)治理與市場安排治理與市場安排電力系統(tǒng)靈活性的概念沒有統(tǒng)一的國際定義。不同機(jī)構(gòu),如國際能源署、落基山研究所和華北電力大學(xué),采用不同的定義、時間尺度與評估方法。不過,一種常見的方法是將靈活性按不同時間尺度分類,每個時間尺度的系統(tǒng)靈活性通常用凈負(fù)荷爬坡率來表示。國際能源署將電力系統(tǒng)靈活性定義為電力系統(tǒng)在所有相關(guān)時經(jīng)濟(jì)可負(fù)擔(dān)性是電力安全的另一個重要維度,特別是在能源轉(zhuǎn)型的背景下。電價受燃料成本、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資和靈活性相關(guān)成本等因素的影響。設(shè)計合理的電力市場能夠提供準(zhǔn)確的價格信號,促進(jìn)競爭并激勵供需兩側(cè)靈活性,從而有助于化體制的轉(zhuǎn)型。2015年的電改(9號文)鼓勵電力市場提高發(fā)電效率并適應(yīng)不斷變化的電力環(huán)境,標(biāo)志著改革的一個轉(zhuǎn)折點。此次改革賦予了各省根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r設(shè)計和實施市場試點的自主權(quán)。2022年提出到2030年建立全國統(tǒng)一電力市場體鑒于全面市場一體化的復(fù)雜性,國際能源署曾經(jīng)建議采用更加務(wù)實的兩級市場模式。在該模式下,地方市場既能保持自主性,又能迅速獲取區(qū)域協(xié)同的增益,例中國的電力體制改革表明,必須把握好節(jié)奏,謹(jǐn)慎選擇市場機(jī)制,以平衡可負(fù)擔(dān)性、安全性與去碳化。在“十五五”規(guī)劃(2026-2030)期間,需要全面統(tǒng)籌,以應(yīng)對快速轉(zhuǎn)型的電力系統(tǒng)造成的靈活性挑戰(zhàn),并實現(xiàn)氣候與能源目標(biāo)。這種方法要求對智能電網(wǎng)和儲能等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級,并且加大能效投資,采用先進(jìn)的預(yù)滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱本報告提出了適用于中國“十五五”規(guī)劃(2026-2030)期間的電力系統(tǒng)靈活策建議,并評估了中國電力系統(tǒng)的靈活性需求,重點關(guān)注電力市場如何釋放靈活第1章對中國的電力系統(tǒng)靈活性進(jìn)行了全面評估。在假定適當(dāng)市場機(jī)制已經(jīng)建立的前提下,使用國際能源署的區(qū)域電力系統(tǒng)模型,量化分析了供需兩側(cè)資源如何第2章考察了電力市場改革,重點論述了能最有效釋放靈活性的改革措施。幾個建模情景對比了樂觀前景和改革緩慢、進(jìn)程受阻的幾個替代方案。本章強(qiáng)調(diào)了市場快速發(fā)展對實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和滿足相應(yīng)靈活性在這些結(jié)論基礎(chǔ)上,第3章為“十五五”規(guī)劃的相關(guān)章節(jié)提出了政策工具箱,概述了開展靈活性評估、確定關(guān)鍵政策和監(jiān)測系統(tǒng)不斷變化的靈活性需求的步驟。“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱供給側(cè)大規(guī)模部署波動性可再生能源(VRE),以及需求側(cè)工業(yè)、空間供熱和道路交通運(yùn)輸?shù)冉K端用途的電氣化轉(zhuǎn)型,推動了中國電力系統(tǒng)的快速轉(zhuǎn)型。這些資盡管中國的電力系統(tǒng)正迅速演變且電力安全備受關(guān)注,但目前在各省和區(qū)域,系統(tǒng)靈活性需求尚未被正式量化或定期評估。由于這一缺失,滿足當(dāng)前和未來系統(tǒng)需求的必要資源尚不明確,從而可能導(dǎo)致過本章將考察中國電力系統(tǒng)的靈活性需求、靈活性資源的現(xiàn)狀及擴(kuò)展障礙,尤其是不斷演進(jìn)方法,滿足日益增長的靈活性需求根據(jù)國際能源署波動性可再生能源并網(wǎng)框架,隨著風(fēng)能和太陽能的快速部署,到2030年,中國將過渡至可再生能源并網(wǎng)的更高級階段??稍偕茉礉摿薮蟮牡兀?,的影響相對較小。在這些階段,采取循序漸進(jìn)、有的放矢的方法來實施政策往往就已足夠,無需對電力系統(tǒng)進(jìn)行根本性的變革。在早期階段引入的措施將為后期階段奠定基礎(chǔ),包括改進(jìn)預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度流程、提高傳統(tǒng)電廠的靈活性以及需求通過改善電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、實施電力市場改革和利用更廣泛資源(特別是大型電力用戶)的靈活性,來成功適應(yīng)發(fā)電結(jié)構(gòu)的快速變化。如不采取必要的整合措施,電力系統(tǒng)的可靠性風(fēng)險將增加,從而可能阻礙波動性可再生能源的普及。高峰需2030年以后,隨著波動性可再生能源滲透率的提高,中國電力系統(tǒng)將向更高級階段(第4階段及以上)過渡,波動性可再生能源的影響將更加廣泛和顯著,發(fā)電富余期也將更加普遍。屆時,要成功整合這些更高比例的波動性可再生能源,就“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱波動性可再生能源對電力系統(tǒng)無明顯影響波動性可再生能源有時幾乎滿足全部需求波動性可再生能源對系統(tǒng)產(chǎn)生輕度到中度全年有大量波動性可再生能源富余電量波動性可再生能源決定系統(tǒng)運(yùn)行幾乎完全由波動性可再生能源提供安全電中國區(qū)域多樣性造成的靈活性需求差異中國幅員遼闊,將高波動性可再生能源發(fā)電潛力地點與需求中心相連并非易事。各地區(qū)氣候與能源資源構(gòu)成的多樣性加劇了能源系統(tǒng)規(guī)劃的復(fù)雜性。長距離高壓直流(HVDC)線路提高了電力生產(chǎn)與消費(fèi)中心間的輸電能力,與此同時,政策越來越鼓勵在靠近清潔能源資源的內(nèi)陸地區(qū)進(jìn)行工業(yè)投資。將位于不同氣候區(qū)、資源各異的地區(qū)成功互聯(lián),將促進(jìn)可用資源多元化,從而提高電力供應(yīng)的安全性。2022年,各地區(qū)波動性可再生能源并網(wǎng)它是中國多樣化地區(qū)靈活性的一個關(guān)鍵方面。然而,除電網(wǎng)容量外,必須反映電力的空間與時間價值,以確保電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行與安全供應(yīng),尤其是在已進(jìn)入波動性可再生能源發(fā)電并網(wǎng)高級階段的地區(qū)。西北地區(qū)(陜西、甘肅、的波動性可再生能源滲透率高且當(dāng)?shù)刎?fù)荷有限。市場設(shè)計必須考慮到各地區(qū)面臨的不同問題:西北與西南地區(qū)面對的挑戰(zhàn)明顯不同,西南地區(qū)在大量水電容量的波動性可再生能源波動性可再生能源占年發(fā)電量比例(%)30200西南云南南方華東華中東北華北西北中國第1階段第2階段第3階段第4階段第5階段第6階段性可再生能源的快速擴(kuò)展,靈活性需求正日益增長。本分析的重點是短期靈活性(小時級到日級)。隨著風(fēng)電和光伏的并網(wǎng),這種靈活性正變得愈發(fā)重要。雖然長期靈活性(季節(jié)性)在未來同樣重要,但預(yù)計到模型概述我們使用了國際能源署的區(qū)域電力系統(tǒng)模型,對承諾目標(biāo)情景(APS)下,2022和2030年中國的靈活性需求進(jìn)行了評估的供需結(jié)果來自國際能源署的全球能源與氣候模型(GECM)。我們將這些信息不同時間尺度的靈活性靈活性需求跨越多個時間尺度。短期靈活性主要用于應(yīng)對需求與波動性可再生能源發(fā)電的日波動。在本報告中,短期靈活性的計算方法是:向上爬坡幅度最大的坡,除以全年平均每小時電力需求量(不包括抽水蓄能抽水、電解槽耗電量或電力外送凈值)。特別是在光伏發(fā)電滲透率較高的地區(qū),爬坡曲線更加陡峭,負(fù)凈負(fù)荷出現(xiàn)更加頻繁,需要快速調(diào)整供電,以維持電網(wǎng)穩(wěn)定。隨著風(fēng)電和光伏容量目前,長期靈活性由中國強(qiáng)勁的煤電機(jī)組支撐,能夠應(yīng)對電力需求和波動性可再生能源發(fā)電的季節(jié)性變化。現(xiàn)有的可調(diào)節(jié)水電容量也為長時靈活性提供了重要緩沖。然而,在地方層面,一些省/區(qū)域由于地理位置相對孤立(內(nèi)蒙古、海南2030年前靈活性需求的驅(qū)動因素負(fù)荷,從而替代一些火電(主要是煤電)資源。要成功利用這些可再生資源,當(dāng)務(wù)之急是將其并入電力系統(tǒng),同時需要采取各種措施提高系統(tǒng)靈活性,以應(yīng)對波太瓦時6000太瓦時50004000300020000-1000-2000-30002030承諾目標(biāo)情景(APS)光伏風(fēng)電w其他油電水電氣電u煤電u生物能地?zé)醱核電。凈變化),布范圍要大很多,表明需要更大的靈活性。如前所述,由于可再生能源的集中和負(fù)荷中心的地理分布,個別省份,特別是西北地區(qū),已經(jīng)面臨第3階段或以上的典型并網(wǎng)挑戰(zhàn)。在一些地方,靈活性缺口表現(xiàn)明顯,包括高峰需求難以滿足、非承諾目標(biāo)情景(APS)下,2022和2030年,中國全國凈負(fù)荷(吉瓦)2000凈負(fù)荷(吉瓦)215001100015000-500--1000-120222030注:凈負(fù)荷指總負(fù)荷減去波動性可再生能源(風(fēng)能和光伏)發(fā)電量。在棄電前,當(dāng)可用的波動性可再生能源發(fā)電需求時,凈負(fù)荷為負(fù)值。每個方框內(nèi)的水平線代2和第98分位數(shù)。可再生能源可用發(fā)電量的變化可導(dǎo)致更陡峭的供電爬坡。需求的增長可能推高對靈活性的要求,而光伏發(fā)電的高滲透率則迫使電力系統(tǒng)的其他部分增強(qiáng)靈活性,以適應(yīng)其發(fā)電曲線。2022年,隨著光伏發(fā)電的增加,上午時段的凈負(fù)荷下降(這),),吉瓦1400吉瓦112001100018006004002000 20222030一天時段吉瓦2000吉瓦5000-500光伏風(fēng)電電池其他油電水電氣電煤電生物能地?zé)崮芎穗姉夒婋姵爻潆?總負(fù)荷凈負(fù)荷注:日凈負(fù)荷中值曲線(上圖)顯示了采取棄電措施后的逐時凈負(fù)荷。發(fā)電組合(下圖)顯示的是全國層面的總除爬坡補(bǔ)償波動性可再生能源的可用性變化外,火電廠還可能從根本上改變運(yùn)行計劃,越來越多地選擇在中午時分停機(jī),而不是一直運(yùn)行到傍晚。這可能會增加在爬坡時段開始時啟動的電廠數(shù)量,因此需要充足的非火電靈活性來應(yīng)對偶發(fā)的5321020222030承諾目標(biāo)情景(APS)需求 風(fēng)電 光伏。凈值隨著光伏發(fā)電與風(fēng)電占比的增加,短期靈活性需求將急劇上升,在2022年至2030年間增加兩倍。為應(yīng)對中午波動性可再生能源發(fā)電高峰與晚間需求高峰之間日益擴(kuò)大的差距,短期靈活性將至關(guān)重要。對短期爬坡能力的需求主要來自于光伏發(fā)電,因為大部分光伏出力在白天進(jìn)行。供給側(cè)靈活性(如儲能)可以將一些光伏電力調(diào)度到一天中的其他時段,而需求側(cè)靈活性可以將一些需求轉(zhuǎn)移到光伏發(fā)電中國的靈活性資源歷來集中在供給側(cè),對火電和水電的依賴性很強(qiáng)。然而,隨著電力系統(tǒng)對波動性可再生能源的整合度提高,電池與抽水蓄能、需求響應(yīng)與虛擬電廠(VPP),以及水電解槽等技術(shù)必將在滿足靈活性需求方面發(fā)揮更大作用。我們的分析表明,2030年中國58%的靈活性需求可以由非化石資源與中國脫碳目標(biāo)相一致的靈活性組合,就必須擴(kuò)大新的低碳靈活性資源規(guī)模,并發(fā)展電網(wǎng)和數(shù)字設(shè)備等配套基礎(chǔ)設(shè)施。此外,還要消除現(xiàn)有障礙,促使中國電力2022穩(wěn)定性爬坡靈活性峰值容量/充裕度電能2030承諾目標(biāo)情景0%20%40%60%80%100%0%20%40%60%80%100%煤電氣電油電核電生物能及其他可再生能源地?zé)岚l(fā)電波動性可再生能源水電儲能e需求響應(yīng)注:穩(wěn)定性總結(jié)了在系統(tǒng)慣性最低的100小時中術(shù)研究才能涵蓋所有組成部分。爬坡靈活性概括了對100個最高凈負(fù)荷小時的貢獻(xiàn)。承諾目標(biāo)情景(APS)下20“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱類型運(yùn)行范圍(額定容量)爬坡速率(額定容量/分鐘)啟動時間儲能時長天氣依賴性能量轉(zhuǎn)換效率調(diào)節(jié)時間尺度短期中期長期當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性供給側(cè)煤電機(jī)組未改造6-10小時-x48%已改造4-5小時燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)未改造已改造6-10小時4-5小時-x48%燃?xì)怆姀S20-100%2小時-x可調(diào)節(jié)水電<1小時-核電站2.5-5%24-48小時-x集中式太陽能20-100%<1小時數(shù)小時儲能抽水蓄能-/+100%<0.1小時數(shù)小時到數(shù)天電化學(xué)儲能-/+100%<0.1小時數(shù)小時x-綠氫(電轉(zhuǎn)氫)取決于電解技術(shù)0.2-20%/秒取決于電解技術(shù)<1小時數(shù)小時到數(shù)月x需求側(cè)需求響應(yīng)工業(yè)過程要求達(dá)到尖峰負(fù)荷的3-5%,某些地區(qū)達(dá)到10%瞬時<0.1小時-x空調(diào)/供暖-$車網(wǎng)互動數(shù)小時x$來源:袁家海,張?。?022)電力系統(tǒng)靈活性提升:技術(shù)途徑、經(jīng)濟(jì)性與政策建議;MichaelLechletal.(2023),AreviewofmodelsforenergysystemflexibilityrequirethenewFLEXBLOXtaxonomy;張瀝月,許慶宇,劉雨菁,等(2024高質(zhì)量建成新型電力系統(tǒng),加速發(fā)展低零碳靈活性資源;Deloitte(2021),Fuelingthefutureofmobility:hydro“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱火電廠:當(dāng)前的靈活性支柱中國的煤炭資源豐富且能源安全戰(zhàn)略重申了煤電在電力系統(tǒng)中的“壓艙石”作用,因此,煤電廠仍是中國靈活性戰(zhàn)略的核心。2023年,煤電占發(fā)電量的近60%和裝機(jī)容量的40%。然而,從長遠(yuǎn)來看,煤電的作用預(yù)計將改變,從核心能源提供者轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕獋?cè)重于支持系統(tǒng)靈活性和確保充裕度。雖然煤電在中長期靈活性方面表現(xiàn)出色,但在波動性可再生能源占比較高的電力系統(tǒng)中,煤電不是所需的快速相比之下,天然氣調(diào)峰電廠在火電機(jī)組總體中的占比很低,因為它們的邊際成本顯著較高,并且中國天然氣依賴于進(jìn)口。核電在提供短期靈活性方面仍受到安全2016年以來,中國的五年規(guī)劃一直強(qiáng)調(diào)對燃煤電廠進(jìn)行改造,以提高靈活性。這些改造可在幾個月內(nèi)完成,旨在降低最小運(yùn)行出力下限、提高爬坡能力,以及縮短啟動時間以便頻繁啟停。啟用這種靈活性遇到的主要挑戰(zhàn)往往與運(yùn)行方式和合同結(jié)構(gòu)有關(guān)。要實現(xiàn)靈活性,就要更頻繁地調(diào)整電廠出力,從而需要更積極的現(xiàn)場監(jiān)管。此外,基于年總發(fā)電量的合同往往側(cè)重于穩(wěn)定生產(chǎn),以盡量減少設(shè)備磨損,而不是鼓勵靈活性。這種靈活運(yùn)行方式也以增加每千瓦時的排放量為代價,對中國近年來在降低煤電碳強(qiáng)度方面所取得的顯著2021年以來,中國煤電機(jī)組累計完成靈活性改造達(dá)300吉瓦,超額完成“十四五”規(guī)劃的2億千瓦的目標(biāo)。2024年2月策加快了改造速度,特別是在波動性可再生能源密集的地區(qū)。在可再生能源占比較高的地區(qū),煤電廠應(yīng)能將最小出力降至30%額定容量以下。此外,該政策還鼓來源:國際能源署基于國家發(fā)展和改革委員會(NDRC)、國家能源局(NEA)、中國電力規(guī)劃設(shè)計總院(EPPE政府采取了逐步將煤電機(jī)組從基荷發(fā)電轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)峰電廠的戰(zhàn)略。這種方法被視為支持風(fēng)能和太陽能快速發(fā)展并減少其波動性的最快途徑。隨著利用小時數(shù)的減少,全國煤電廠平均產(chǎn)能利用率下降到50%左右。雖然近年來略有增加,但承諾目標(biāo)利用小時數(shù)%60%50%40%30%20%10%利用小時數(shù)%2011201220132014201520162017201820192020202120222023來源:國際能源署基于國家發(fā)展和改革委員中國的熱電供應(yīng)耦合程度高,熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)燃煤電廠作為主要供熱來源,滿足了北方地區(qū)約48%的熱力需求。熱電聯(lián)產(chǎn)廠占火電產(chǎn)能的45%,但由于其發(fā)電與北方地區(qū)的熱力需求關(guān)聯(lián),在本質(zhì)上它們的靈活性不及純冷凝電廠(如不與熱儲能耦合)。例如,改造后的燃煤冷凝機(jī)組的最小出力可低至額定功率的20%,而改造后的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組只能達(dá)到50%?!笆逦濉币?guī)劃電力市場政策工具箱裝機(jī)容量(吉瓦)50%45%裝機(jī)容量(吉瓦)50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%80060040020002017201820192020202120222016201720182019202020212022火電熱電聯(lián)產(chǎn)-O-熱電聯(lián)產(chǎn)占比目前正在探索的熱電解耦措施有:低壓缸切除、電鍋爐和熔鹽儲能。蓄熱水罐是實現(xiàn)短期解耦的一種簡單方法,但其他技術(shù)在中國也引起了很大的關(guān)注,盡管這此外,在現(xiàn)有的區(qū)域供暖系統(tǒng)中部署大型熱泵,也是減少對熱電聯(lián)產(chǎn)廠依賴并進(jìn)一步實現(xiàn)供熱脫碳的一種解決方案。通過與熱儲能的整合,熱泵有助于盡量減少低大低高高長來源:北京大學(xué)能源研究院和山東省熱電設(shè)計院(2024基于靈活調(diào)峰和穩(wěn)定供熱前提下,山東省30萬千瓦級煤電機(jī)組“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱中國目前擁有56座在運(yùn)核反應(yīng)堆,雖然它們的靈活性能力尚未充分發(fā)揮,但其調(diào)峰潛力正在試點之中。以法國核電機(jī)組為例,其出力可隨凈負(fù)荷的變化而大幅改),儲能和智能化調(diào)度能力建設(shè)的指導(dǎo)意見》,鼓勵探索核電調(diào)峰和利用核電廠提頻服務(wù)。然而,安全擔(dān)憂和運(yùn)營成本高的問題仍然限制核電在提供短期靈活性水電是中國的一個重要靈活性資源,能夠平衡波動性可再生能源每日和季節(jié)性的發(fā)電波動。水庫水電站能夠儲存富余電力并在需求高峰期釋放,因此,既可用于基荷發(fā)電,也可提供調(diào)頻等輔助服務(wù)。青海省龍羊峽水電站就是一個典范。該電站配備大型上游水庫,能夠提供季節(jié)性和年度調(diào)頻。然而,目前中國的此類項目數(shù)量有限。配備(雙向)抽水蓄能機(jī)組后,水電站的靈活運(yùn)行可以進(jìn)一步加強(qiáng)?!笆奈濉币?guī)劃的目標(biāo)是將水電裝機(jī)容量從2020年的370吉瓦,增加至2025年的442吉瓦(含傳統(tǒng)水電和抽水蓄能項目)。然而,反復(fù)的干旱嚴(yán)重削減了水力中國是全球抽水蓄能(PHS)容量最大的國家,截至2023年,裝機(jī)容量已達(dá)51吉抽水蓄能不僅在調(diào)節(jié)日波動,即提供短期平衡服務(wù)和慣性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,水蓄能電站在電價基礎(chǔ)上,有權(quán)享受容量電價,這一舉措有利于推動對抽水蓄能技術(shù)的投資。然而,開發(fā)新的抽水蓄能項目面臨諸多挑戰(zhàn),包括前導(dǎo)時間長(最長6年)和地域限制?!笆逦濉币?guī)劃電力市場政策工具箱中國總量西南西北南方華中華東華北東北025507510012w已核準(zhǔn)u在建在運(yùn)吉瓦來源:國際能源署基于中國水電水利規(guī)劃設(shè)計總院和中國水力發(fā)電工程學(xué)會抽水蓄能行業(yè)分會的數(shù)據(jù)所終端用能電氣化:增強(qiáng)靈活性潛力需求響應(yīng)可滿足高達(dá)22%的中國短期靈活性需求。終端用能的電氣化正增強(qiáng)這一潛力:2023年,電力在終端能源消費(fèi)中的比重達(dá)到28%左右,預(yù)計到2030年,近年來,調(diào)節(jié)夏冬兩季的尖峰負(fù)荷是中國發(fā)展需求響應(yīng)的主要驅(qū)動力。需求側(cè)管理工作大多依賴行政措施,如在電力供應(yīng)緊張時期向大用戶發(fā)布有序用電通知?;驎和S秒?,以優(yōu)先居民。2021年能源危機(jī)期間也采取了類似措施,當(dāng)時煤炭價格的飆升造成了全國性電力短缺。此類行政措施可能削不過,一些省份目前正在發(fā)掘需求側(cè)響應(yīng)潛力,力圖使其成為維持充裕度的長期解決方案,措施包括引入市場化機(jī)制,以及發(fā)展虛擬電廠(VPP)以聚合不同用到最大用電負(fù)荷的3%-5%的目標(biāo)。在尖峰負(fù)荷問題突出或波動性可再生能源消納2030年,目標(biāo)是形成規(guī)模化的實時需求響應(yīng)能力。該政策還強(qiáng)調(diào)優(yōu)先市場化需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱根據(jù)用戶在用電總量中的比重,工業(yè)部門和其他大型商業(yè)用戶的需求響應(yīng)潛力最大。在這些用戶的場所安裝必要設(shè)備通常也更具成本用戶必須從電力市場購買電力。然而,在實踐中,零售市場的固定價格套餐難以激勵這些用戶根據(jù)系統(tǒng)情況實時進(jìn)行需求響應(yīng)。家庭能源管理系統(tǒng)和電動汽車的普及開啟了居民需求響應(yīng)的可能性。然而,此類計劃在中國家庭中認(rèn)知度較低,也缺乏參與的激勵,主要因為他們的電價非常低且通常固定,這一點與居民需求美元/美元/千瓦時020102022中國203020102022美國203020102022歐盟2030n居民工業(yè)來源:IEA(2024),StrategiesforAffordableandFairCleanEnergyTransitions。中國的新能源汽車(NEV)1發(fā)展迅猛,部署速度超越所有預(yù)期。2023年國行駛的新能源汽車高達(dá)2340萬輛,主要為電動轎車,占新注冊轎車的三分之一月,新能源汽車銷量首次超過傳統(tǒng)燃油汽車,占新車銷量的一半以上,并且遠(yuǎn)超幾個月前剛剛宣布的2027年新能源汽車銷售占比45%的目標(biāo)。新能源汽車的快速部署已經(jīng)大幅推高電力需求,這可能加大電網(wǎng)壓力(當(dāng)充電發(fā)生在用電高峰時段),也有可能催生新的高峰。例如,在浙江和廣東兩省,電動“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱百萬輛百萬輛50020202021202220232024202520262027202820292030純電動汽車插電式混合動力汽車注:電動汽車包括轎車、卡車、巴士和面包車。本圖表不來源:IEA(2024),GlobalEVOutlook。純電和插電式混合動力電動汽車配有車載電池組,如在最有利的時段安排充電,可從用電負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變?yōu)閷氋F的電網(wǎng)靈活性資源。實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的第一種也是最簡單的方法是通過單向智能充電(或V1G即在對系統(tǒng)影響最小的時段進(jìn)行電動汽車充電,例如夜間或下午波動性可再生能源發(fā)電充足時。小時或小時內(nèi)價格信號可以引導(dǎo)用戶養(yǎng)成對電網(wǎng)友好的充電習(xí)慣,比如中國多個公共和住宅充電站采用的分時(TOU)電價。這一戰(zhàn)略構(gòu)成了與電動汽車相關(guān)的大部分靈活性潛力,并券的支持下,管理式電動汽車充電在江蘇省降低高峰負(fù)荷1.2萬千瓦(相當(dāng)于約),第二種方式是通過車網(wǎng)互動(V2G或雙向充放電),即靈活使用電動汽車電池,在非高峰時段充電,并在需要時將電力反向注入電網(wǎng),用戶因此得到經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。車網(wǎng)互動可作為最終備用手段,無需頻繁啟動。在江蘇、浙江和廣東等希望發(fā)展需求響應(yīng)能力且電動汽車數(shù)量龐大的地區(qū),正在開展多個示范項目。這些項目中中國最大的車網(wǎng)互動示范區(qū),位于無錫,包含59個V2G充放電樁,最大放電功率為2100千瓦,削峰能力3150千瓦時車網(wǎng)互動項目包括2709個V1G充電樁和12個V2G示范站(94個充電樁最大削峰負(fù)荷達(dá)2.39萬千瓦上海市于2023年發(fā)布了7個V2G項目,其中,蔚來的首批10個V2G充電站在2024年1月正式投入運(yùn)營33萬個充電設(shè)施和137個V2G示范站在深圳運(yùn)行,調(diào)節(jié)能力超過40萬千瓦北京首個商業(yè)運(yùn)營的V2G充電站擁有26個V2G充電樁然而,要實現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)并充分利用電動汽車靈活性資源,需要克服現(xiàn)有的幾個障礙。大多數(shù)電動汽車車主居住在城市地區(qū),未安裝私人充電樁。他們必須使用商業(yè)充電樁:雖然分時條款適用,但用戶不能一直保持連接(這限制了雙向充放電機(jī)會)。在家充電的用戶或者不受可變電價的影響,或者低廉的電價和差價更進(jìn)一步說,廣泛發(fā)展車網(wǎng)互動需要雙向充放電樁,而其建樁成本較高,可達(dá)常規(guī)充電樁建樁成本的2至3倍。2023年,中國只有低于0.03%的充電樁具有車網(wǎng)互動功能。無論對充電站運(yùn)營商,還是電動汽車負(fù)荷聚合商而言,都尚需找到可行的商業(yè)模式來支持車網(wǎng)互動技術(shù)的部署,而對于家庭而言,參與雙向充放電的監(jiān)管障礙依然存在。此外,對車網(wǎng)互動影響電池使用壽命的擔(dān)憂也是圍繞車網(wǎng)互動運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)可行性的討論的核心問題。覆蓋這些潛在風(fēng)險的制造商保修或換電虛擬電廠(VPP)可以不受地域限制,將分布式能源資源(如電動汽車、空調(diào)、儲能或屋頂太陽能板)的負(fù)荷和發(fā)電量聚合起來。虛擬電廠配備中央控制系統(tǒng),可以交換和匯總來自不同機(jī)組的信息,因此可以利用聯(lián)網(wǎng)機(jī)組的各項能力來參與電力市場,并以非常類似于傳統(tǒng)發(fā)電廠的方中國的虛擬電廠還處于早期發(fā)展階段,但興趣和試點項目的增長預(yù)示著未來可能擴(kuò)展。盡管各地對虛擬電廠的定義不盡相同,但大多數(shù)虛擬電廠項目都側(cè)重于負(fù)荷側(cè)聚合,并在電網(wǎng)企業(yè)的邀約下參與需求響應(yīng)事件。它們的報酬來自政府資金,以及峰谷電價和省間交易的收入。然而,需求響應(yīng)事件的發(fā)生率有限,從而對虛擬電廠模式的可持續(xù)性造成挑戰(zhàn),因此目前大多數(shù)項目都電廠項目可享受單個項目最高1500萬元(210萬美元)的補(bǔ)貼。從中長期來看,從市場交易中獲得的收入能否使項目產(chǎn)生利潤,目前還不確定。據(jù)深圳市發(fā)展和改革委員會預(yù)測,到2025年,虛擬電廠參與深圳市場交易所得收入預(yù)計將達(dá)到近年來,多個省/區(qū)域開始向虛擬電廠開放電力市場,促使其收入來源多元化。例瓦。盡管近期已取得一些進(jìn)展,但行業(yè)利益攸關(guān)方仍然表達(dá)了對虛擬電廠的一些關(guān)切,一是市場準(zhǔn)入門檻過高,阻礙更廣泛參與,二是全國范圍內(nèi)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)-≥1兆瓦2來源:深圳市發(fā)展和改革委員會印發(fā)的《深圳市虛擬電廠落地工作方案()(“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱≥1小時0.12元/千瓦時(一次調(diào)≥1小時≥1兆瓦時/1兆瓦≥1小時0.015元/千瓦時--≥1小時-≥1兆瓦≥1小時--≥1小時互聯(lián)、電池與棄電:管理波動性可再生能源發(fā)電的富余電量與供應(yīng)不足利用和擴(kuò)大互聯(lián)互通可以優(yōu)化全國資源共享,并帶來顯著增益。中國的特高壓(UHV)輸電網(wǎng)促進(jìn)了可再生能源電力從資源富集的“三北地區(qū)”(東北、華北和西北)向東南主要消費(fèi)中心的輸送,對平衡區(qū)域供需失衡起到了關(guān)鍵作用。中國輸送容量最大的昌吉-古泉(新疆至安徽)±1100千伏“十四五”規(guī)劃(2021-2025)包含了12個新的特高壓輸電工程(9個高壓直流輸電工程和3個交流輸電工程),旨在將北部和西部的吉瓦級波動性可再生能源工程與東部和南部的需求中心相連接。盡管這些計劃十分宏偉,但波動性可再生“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱能源新增裝機(jī)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過互聯(lián)所需的有形基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)速度。近期發(fā)展的分布式可再生能源和沿海省份的海上風(fēng)電項目可能有助于減少對成本高昂、建設(shè)在合同方面,僵化的省間合同目前限制了對特高壓輸電基礎(chǔ)設(shè)施的靈活使用。大部分省間輸電基于中長期合同,降低了電網(wǎng)適應(yīng)實時波動的能力??缡〗灰状蠖喔鶕?jù)“網(wǎng)對網(wǎng)”或“點對網(wǎng)”的中長期合同執(zhí)行,意味著只有電網(wǎng)企業(yè)才能作為受端的交易方。這一規(guī)則也適用于富余電力的省間現(xiàn)貨交易,電網(wǎng)企業(yè)是此類交易中唯一的受電方,但它不能在當(dāng)?shù)噩F(xiàn)貨市場上出售該電力。這些合同的固定條款意味著,無論電力系統(tǒng)的當(dāng)?shù)匦枨笕绾?,外購電都會作為?區(qū)域調(diào)度的邊界條件,因此幾乎沒有在現(xiàn)貨市場上進(jìn)行短期調(diào)整的空間。不過,國家能源局(NEA)最近打開了省間中長期合同非物理執(zhí)行的大門,允許送電省份在受端省份電價較阻礙互聯(lián)互通高效運(yùn)作的另一個因素是,特高壓輸電線路項目的商業(yè)模式與利用率掛鉤。輸電越多,電網(wǎng)公司獲取的輸電費(fèi)就越高。鑒于風(fēng)光發(fā)電的間歇性,連接西部偏遠(yuǎn)地區(qū)的清潔能源基地和電力消費(fèi)中心的線路大多利用率不高,為提高線路的盈利能力,往往安排新建或現(xiàn)有的燃煤電廠與清潔能源基地共同輸電。根據(jù)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》的要求,新建高壓線路的可再生能源輸電電池儲能可用于提供(超)短期靈活性和平衡幾小時內(nèi)波動性可再生能源的出力波動。與抽水蓄能相比,部署電池儲能資產(chǎn)的前導(dǎo)時間要短很多,一般只有幾個近年來,發(fā)展非水電儲能一直是中國能源戰(zhàn)略的儲能裝機(jī)容量的97%以上。僅在2023年,鋰離子電池的新增裝機(jī)容量就達(dá)到23吉瓦,其中約三分之二屬于公用事業(yè)規(guī)模。2024年5月,中國國務(wù)院宣布了到“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱20232030目標(biāo)情景APS)050100150200250300350400吉瓦450公用事業(yè)規(guī)模w分布式(包括用戶側(cè))來源:國際能源署基于中國電力規(guī)劃設(shè)計總院(202公用事業(yè)規(guī)模電池儲能的快速普及主要得益于省級政府的強(qiáng)制規(guī)定,要求光伏或電網(wǎng)輔助服務(wù)(如調(diào)頻和削峰)中的使用正在增加,但由于市場激勵機(jī)制和調(diào)度實踐的發(fā)展不足,供應(yīng)側(cè)電池的利用率仍然較低(2022年為6%)。因此,開發(fā)在用戶側(cè),工商業(yè)用戶正通過大型裝機(jī)(在規(guī)模和成本上與公用事業(yè)規(guī)模系統(tǒng)相近)尋求分時電價收益。一些省份正在積極鼓勵工商業(yè)用戶為屋頂光伏發(fā)電配置在改善新型儲能作為靈活性來源的商業(yè)價值方面,山東省正走在前列。該省率先對于在現(xiàn)貨市場上競價的資產(chǎn),充電期間免除輸配電價和稅金,以避免雙重征收。此外,儲能資產(chǎn)的容量電價補(bǔ)償機(jī)制也已實施。對不直接參與市場的小型資產(chǎn)而言,更能反映電力系統(tǒng)需求的分時電價動態(tài)調(diào)整機(jī)制將有利于鼓勵對儲能的投資?!笆逦濉币?guī)劃電力市場政策工具箱綠氫是一種脫碳的跨季節(jié)靈活性資源,可實現(xiàn)長時儲能。利用富余的可力為水電解槽供電制氫,將所制氫氣儲存起來,在系統(tǒng)需要時,由內(nèi)然而,綠氫與煤炭制氫相比仍缺乏競爭力。中國氫能聯(lián)盟的報告指出,2022年,在風(fēng)能和光伏資源富集地區(qū),如內(nèi)蒙古的鄂爾多斯和寧夏東部,綠氫的成平均為20元/千克。雖然這一成本與天然氣重整制氫(全國平均成本為25元/千盡管綠氫的示范項目正迅速增加,如臺州大陳島氫能示范工程,但利用綠了成本高、能量轉(zhuǎn)換效率低之外,其他制約因素還包括缺乏氫能基礎(chǔ)設(shè)施(如管網(wǎng)、液化設(shè)施和加氫站)和安全問題。從更長遠(yuǎn)來看,對波動性可再在波動性可再生能源滲透率較高或很高的電力系統(tǒng)中,特別是在結(jié)構(gòu)性供應(yīng)過剩的條件下,如正午光伏發(fā)電峰值時,將棄電保持在近零水平的政策決定,可能影響系統(tǒng)運(yùn)行的成本效益。然而,除這種情況外,對大多數(shù)系統(tǒng)而言,大規(guī)模技術(shù)性棄電3表明系統(tǒng)缺乏靈活性或電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施欠缺。量,就等于浪費(fèi)清潔廉價能源,因而可能導(dǎo)致系統(tǒng)成本上升。而且,這種做法會削弱波動性可再生能源電廠開發(fā)商的信心,因為他們會看到履行合同義務(wù)存在的3在這里我們指的是技術(shù)性棄電,即由系統(tǒng)運(yùn)營商出于技術(shù)原因(如電網(wǎng)阻塞或電壓控制問題)實施的棄電,而不是經(jīng)濟(jì)性棄“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱55風(fēng)能太陽能光伏盡管自2016年以來,棄電水平已大幅下降,但近期的數(shù)據(jù)顯示棄電又有回升。題的省/區(qū)域甚至達(dá)到了更高水平,如河北省由于電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)的延遲和波動性可再生能源裝機(jī)的快速增長,中國政府為解決棄電問題,內(nèi)蒙、新疆和甘肅最近發(fā)布政策,限定新建波動性可再生能源項目為“一體化項目”,將風(fēng)光電廠與新型數(shù)據(jù)中心、氫電解槽或低碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)波動性可再生能源的大規(guī)模技術(shù)性棄電會推高電力系統(tǒng)成本,并給風(fēng)能和目開發(fā)商造成經(jīng)濟(jì)障礙。而且,棄電會增加新項目開發(fā)的感知風(fēng)險,影響未來投資。導(dǎo)致棄電的技術(shù)制約可能由多個因素驅(qū)動,如電網(wǎng)建設(shè)滯后、傳統(tǒng)發(fā)“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱與中國不同的是,大多數(shù)國家并未對波動性可再生能源項目設(shè)定強(qiáng)與中國不同的是,大多數(shù)國家并未對波動性可再生能源項目設(shè)定強(qiáng)利用率。這些國家的系統(tǒng)運(yùn)營商力爭通過運(yùn)營措施來減少棄電并盡量降低系統(tǒng)成(SRAP)。這一自愿性計劃旨在糾正而非預(yù)防性地解決阻塞問題,即在電網(wǎng)出現(xiàn)阻塞時,斷開參與計劃的電廠與電網(wǎng)的連接,以解決阻塞,而不是根據(jù)未制定替代性收入流或補(bǔ)償方案來管理波動性可再生能源棄電,可作為解決月修訂的《能源法》推出了“以用代棄”機(jī)制。該方案通過提供批發(fā)電價固以及免過網(wǎng)費(fèi)/稅的激勵措施,鼓勵波動性可再生能源電廠附近的用戶使用可再生能源富余電力。同時,該方案還將替代性重新調(diào)度此外,非恒定連接合同可以增加系統(tǒng)接納的波動性可再生能源容量,同時促使波動性可再生能源發(fā)電企業(yè)在能源市場外拓寬收入來源,例如通過輔容量市場,以補(bǔ)償它們?yōu)橄到y(tǒng)提供的發(fā)電以外的價值,將有助于支持它憑借行政措施和技術(shù)進(jìn)步,中國已經(jīng)取得了靈活性資源建設(shè)的顯著成效,但一些關(guān)鍵障礙依然存在,制約了靈活性資源的充分地利用和進(jìn)一步擴(kuò)展。這些障礙主缺乏有效的市場機(jī)制和價格信號:在為數(shù)不多的正式運(yùn)行的現(xiàn)貨市場中,價格波動微乎其微,許多供電企業(yè)和用戶不受實時價格影響。由于缺乏清晰的價格信號,工業(yè)、企業(yè)和居民參與需求響應(yīng)或投資儲能的動力欠缺。此外,在中國目前的市新型參與者的市場準(zhǔn)入受限:參與電力市場的高要求和門檻,可能對新型參與者(如波動性可再生能源、虛擬電廠和儲能)構(gòu)成障礙。由于市場化的機(jī)會有限,分散的政策框架:中國的靈活性政策往往因地而異,造成監(jiān)管方式缺乏一致性。雖然一些省/區(qū)域在實施分時定價和需求響應(yīng)計劃方面穩(wěn)步發(fā)展,但其他地區(qū)卻仍“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱然滯后。這種分散的監(jiān)管格局對新型靈活性提供商造成了市場準(zhǔn)入差異,并降低地方保護(hù)主義:省級政府往往優(yōu)先考慮本省的能源資產(chǎn)和發(fā)展本地的靈活性資源,以確保能源安全并促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,但這一做法對擴(kuò)大省間交易造成了障礙,電網(wǎng)的運(yùn)營和利用:雖然中國的輸電網(wǎng)絡(luò)有助于增強(qiáng)全電力系統(tǒng)的靈活性,但由于省間合同不靈活,目前對輸電網(wǎng)絡(luò)的利用有限。在這些省間合同中,優(yōu)先考慮固定供電協(xié)議,降低了系統(tǒng)靈活應(yīng)對電網(wǎng)實時狀況的能力。此外,各地區(qū)及電網(wǎng)運(yùn)營商間的協(xié)同水平低,阻礙了電網(wǎng)的高效利用。由于尚未廣泛采用實時數(shù)據(jù)工具和先進(jìn)的預(yù)測能力,電網(wǎng)運(yùn)營變得更加復(fù)雜,尤其是伴隨波動性可再生能源的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施挑戰(zhàn):盡管中國在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施方面已取得進(jìn)展,但儲能、智能充電樁和智能電網(wǎng)等技術(shù)的大規(guī)模部署仍充滿挑戰(zhàn)。從電網(wǎng)側(cè)看,在配電網(wǎng)升級滯后的情況下,當(dāng)前和計劃的省間容量可能不足以釋放互聯(lián)后的更大電力平衡區(qū)??缺乏有效的市場機(jī)制和價格信號?新型參與者的市場準(zhǔn)入受限?分散的政策框架?地方保護(hù)主義基礎(chǔ)設(shè)施?缺乏儲能容量?數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和智能電網(wǎng)推行不足?省間電網(wǎng)發(fā)展及配電網(wǎng)升級滯后?省間合同不靈活?各地區(qū)及電網(wǎng)運(yùn)營商間的協(xié)同水平有限?缺乏實時、透明的數(shù)據(jù),以及先進(jìn)預(yù)測工具上述阻礙突出表明,需要建立市場化機(jī)制以釋放靈活性。第2章將探討如何完善電力市場設(shè)計(包括容量電價、輔助服務(wù)市場和靈活性價格信號),以應(yīng)對這些滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱如第一章所述,在波動性可再生能源(VRE)快速并網(wǎng)的推動下,中國的電力系統(tǒng)正面臨日益增長的靈活性需求。中國擁有大量的靈活性資源,并在越來越多地部署它們。隨著中國逐步建立電力市場,確保市場設(shè)計能夠激勵靈活性將至關(guān)重要。設(shè)計得當(dāng)?shù)碾娏κ袌隹梢蕴峁┓从诚到y(tǒng)狀況的價格信號,從而確保不同市場本章將探討中國正在進(jìn)行的電力市場改革——尤其是現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場改革——如何對實現(xiàn)靈活性起到關(guān)鍵作用。此外,還將調(diào)查市場發(fā)展現(xiàn)狀,識別改善的機(jī)會,并討論調(diào)整市場機(jī)制,以滿足中國不斷變化的能源需求的必要步驟。本章最后將討論全面以市場為驅(qū)動釋放靈活性的主要阻礙,并為第3章中提出的中國的電力行業(yè)正在經(jīng)歷快速轉(zhuǎn)型,市場改革的目標(biāo)是促進(jìn)競爭和效率,提高系統(tǒng)靈活性,以及整合波動性可再生能源資源。2024年,中國正處于向可持續(xù)和市場導(dǎo)向的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期。雖然改革已經(jīng)取得了重大進(jìn)展,但挑戰(zhàn)依然電力市場的改革與進(jìn)展?jié)M足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱太瓦時太瓦時02017201820192020202120222023a市場化電量a非市場化電量-o-市場化份額家發(fā)改委在118號文(2022)中提出,并在2024年中國“兩會次被列為優(yōu)先事項。2024-2027年國家能源局的行動方案強(qiáng)調(diào),需要加強(qiáng)波動性可再生能源整合、提高煤電廠靈活性、實施需求側(cè)管理和擴(kuò)大儲能應(yīng)用,這些都如何實施競爭性市場,特別是現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場,對于確保系統(tǒng)能夠應(yīng)對由風(fēng)要。雖然政府高層文件強(qiáng)調(diào)了市場在所設(shè)想的“現(xiàn)代能源體系”中的作用,但對市場作用的理解卻與全球其他自由化電力體系不同。在許多國家,市場部署的是提高經(jīng)濟(jì)效率并使用價格信號指導(dǎo)投資。相比之下,中國將市場視為國家者實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和能源安全等最高政策目標(biāo)的工具,同時保持對市場運(yùn)作盡管改革在不同層面都取得了進(jìn)展,但在中國,市場的作用往往受到行政機(jī)制的嚴(yán)格限制,這些措施和機(jī)制的實施是為了快速解決問題,但同時也增加滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。例如,緩解歷史性高棄電率的主要措施是電網(wǎng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。例如,緩解歷史性高棄電率的主要措施是電網(wǎng)生能源電量全額收購義務(wù)和各省執(zhí)行可再生能源電力消納配額。此外,管理格波動的方式是實施價格上限,而解決煤電廠經(jīng)濟(jì)虧損是通過行政規(guī)定的容量電在政府層面,由于對價格波動、能源安全和電力部門崗位流失的擔(dān)憂根深蒂固市場改革潛在效益的懷疑態(tài)度仍然存在。實施現(xiàn)貨市場的首要任務(wù)是可負(fù)保供,而地方利益攸關(guān)方卻往往認(rèn)為,引入現(xiàn)貨市場或?qū)?dǎo)致價格上漲,在體制上,國有和電網(wǎng)企業(yè)在發(fā)配電領(lǐng)域的主導(dǎo)地位歷來對改革產(chǎn)生阻礙,因們擔(dān)心競爭的加劇會削弱自身的影響力。因此,建立獨(dú)立監(jiān)管的努力和國有不過,現(xiàn)在來看,對市場的支持似乎有所增強(qiáng)。隨著新技術(shù)的集成,更加復(fù)雜,電網(wǎng)企業(yè)的調(diào)度部門正力爭根據(jù)現(xiàn)貨市場結(jié)果而非預(yù)定計劃進(jìn)行電度。發(fā)電企業(yè)看到了中長期合同和短期市場交易能夠帶來的的潛在增益。在經(jīng)國際電力市場的經(jīng)驗可以幫助中國在2030年前建立全國統(tǒng)一電力市場體系。然而,簡單復(fù)制外國模式并不可行,必須考慮到中國的優(yōu)先事項和政府對電力部滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱中長期合同:主導(dǎo)但不靈活截至2023年,中長期合同在中國電力市場90%以上。自2023年起,大用戶和燃煤在采用集中式市場模式運(yùn)營現(xiàn)貨市場的省/區(qū)域,中長期市場理論上旨在作為生產(chǎn)和消費(fèi)者的金融風(fēng)險對沖機(jī)制。中長期合同無需物理執(zhí)行,除非在某些情況下與省間輸電計劃和優(yōu)先發(fā)電協(xié)議對應(yīng)。這標(biāo)志著對調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)合同電量制定發(fā)電計劃的傳統(tǒng)方式的改變。然而,中長期合同僵化的定價在很多情況下,年度中長期合同及其相應(yīng)發(fā)電曲線(有時根據(jù)預(yù)設(shè)模式,不能調(diào)整)每年協(xié)商一次,之后不能再度協(xié)商或轉(zhuǎn)讓。這種做法鎖定了一年中每個周期(月、周、24小時)的價格和電量,無法基于市場條件變化一些電廠的收入受限,而可再生能源企業(yè)則因發(fā)電量的波動而面臨風(fēng)險。一方面,當(dāng)波動性可再生能源多發(fā)時,這些合同的簽約用戶在現(xiàn)貨市場上享受低價電力的機(jī)會有限。另一方面,電量曲線分解的剛性有時會迫使新能源發(fā)電企業(yè)在現(xiàn)貨市不過,一些省份最近已在嘗試更好地融合中長期合同和現(xiàn)貨市場,這些省份引入易,調(diào)劑每個時期的年度合同電量,從而調(diào)整中長期合同曲線并減少執(zhí)行偏差?,F(xiàn)貨市場和經(jīng)濟(jì)調(diào)度推行現(xiàn)貨市場是增強(qiáng)中國電力系統(tǒng)靈活性的首要一步。截至2024年年中,已有23個省/區(qū)域啟動了現(xiàn)貨市場試點,自國際能源署上次對中國電力現(xiàn)貨市場現(xiàn)狀的報告以來,已有4個?。ò磿r間順序排列:山西、廣東、山東和甘肅)和省間現(xiàn)貨現(xiàn)貨市場旨在實施安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度,優(yōu)先調(diào)度邊際成本最低的資源來滿足需求。這對波動性可再生能源的并網(wǎng)至關(guān)重要,因為波動性可再生能源的邊際成本為零,但會隨天氣情況波動。在現(xiàn)貨市場正式運(yùn)行的省/區(qū)域,經(jīng)濟(jì)調(diào)度正逐步取代基于為進(jìn)一步推進(jìn)現(xiàn)貨市場建設(shè),需要解決幾個問題。新能源和新型市場參與者(如虛擬電廠)在現(xiàn)貨市場上的準(zhǔn)入不一,阻礙了引導(dǎo)投資流向最急需領(lǐng)域的有效市4中長期合同的價格采用差價模式而非動態(tài)市場定價,允許的浮動范圍為基準(zhǔn)電價的+/與現(xiàn)貨市場,但現(xiàn)在只有山西和山東兩省已對此做出有效安排。當(dāng)虛擬電廠能夠參與現(xiàn)貨市場時,波動性可再生能源或分布式資源的作用往往僅限于價格接受者,在市場上報量不報價。迄今為止,只有在山東和甘肅兩省波動性可再生能源可以2023年,中國發(fā)布了全國現(xiàn)貨市場規(guī)則,邁出了作為優(yōu)化資源配置工作的一部分,國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)內(nèi)的省間電力現(xiàn)貨市場于2024一電力市場體系的重要里程碑,但現(xiàn)貨市場與省間現(xiàn)貨市場的整合仍存在障礙。例如,只有內(nèi)蒙古將省間交易納入了市場出清程序,而大多數(shù)區(qū)域仍將這些交易此外,在不久的將來,現(xiàn)貨市場的一些設(shè)計特點將愈發(fā)重要。提高價格上限和允許負(fù)電價將有利于清晰顯示電力在每個時段的實際價值。降低最低競標(biāo)規(guī)??墒挂?guī)模較小的聚合資源參與進(jìn)來。細(xì)化時間顆粒度將有助于接納風(fēng)光發(fā)電的波動性??s短結(jié)算周期可以更好地對實時情況做出動態(tài)反應(yīng)??s短日內(nèi)市場前導(dǎo)時間(關(guān)閘時間更接近實時),能夠讓市場參與者充分利用最新的波動性可再生能源發(fā)電滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱2017年,歐盟委員會推出了電力平衡準(zhǔn)則,要求將整個歐盟的不平衡結(jié)算周期統(tǒng)鐘,以改善定價效率和投資信號。一份早期評估顯示,這一措施的實施鼓氣輪機(jī)和電池儲能等快速可調(diào)控資產(chǎn)的投資,而價格波試點階段描述地區(qū)1.無計劃-北京西藏蒙東2.無調(diào)度模擬試運(yùn)行一個“影子市場”階段,市場主體模擬競價以觀察市場運(yùn)作體系的正常功能吉林天津3.調(diào)電試運(yùn)行“在適當(dāng)時”需根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行發(fā)電和調(diào)度青海新疆上海黑龍江4.短周期結(jié)算試運(yùn)行一個“半運(yùn)作”階段,市場按工作計劃或試行規(guī)則在固定時間內(nèi)(1個月以下)運(yùn)行,市場主體在市場上實際競價南方區(qū)域(廣東、廣西、云南、貴州、海南)寧夏重慶江西湖南5.長周期結(jié)算試運(yùn)行現(xiàn)貨市場根據(jù)試行規(guī)則結(jié)算運(yùn)行1個月以上安徽江蘇遼寧滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱試點階段描述地區(qū)河南河南河北6.連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行現(xiàn)貨市場根據(jù)試行規(guī)則連續(xù)結(jié)算運(yùn)行,無明確結(jié)束日期福建湖北蒙西浙江7.正式運(yùn)行永久運(yùn)行山西(2023年12月)廣東(2023年12月)山東(2024年6月)甘肅(2024年9月)省間現(xiàn)貨市場(2024年來源:國際能源署基于中國電力企業(yè)聯(lián)合會《全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展規(guī)劃藍(lán)皮書(征求意見稿)》輔助服務(wù):擴(kuò)大產(chǎn)品范圍和參與度輔助服務(wù)對于維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定和安全至關(guān)重要,特別是隨著波動性可再生能源并網(wǎng)的增加。傳統(tǒng)上,中國的輔助服務(wù)主要集中在削峰(也稱為“調(diào)峰”)和調(diào)頻,但最近的改革正將服務(wù)范圍擴(kuò)大到備用、爬坡服務(wù)和頻率控制。隨著現(xiàn)貨市場的發(fā)展和市場化調(diào)度的實施,調(diào)峰將被逐步淘汰。過去,火電和水電廠提供了大部價和固定補(bǔ)償來提供一次調(diào)頻和無功功率支持等服務(wù)。然而,最近的政策顯示,這些服務(wù)正向市場價格機(jī)制轉(zhuǎn)變。這一變化預(yù)計將推動電池儲能和需求側(cè)聚合商求意見稿)首次建立了一個全國性設(shè)計框架,適滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱無償服務(wù)階段無償服務(wù)階段計劃補(bǔ)償階段市場導(dǎo)向階段2002年以前電力供應(yīng)采取垂直一體化的管理模式,沒有單獨(dú)的輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制2002-20142006:出臺“兩個細(xì)則”輔助服務(wù)市場進(jìn)入計劃補(bǔ)償階段?2014:東北電網(wǎng)率先啟動了中國首個電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場?2014:東北電網(wǎng)率先啟動了中國首個電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場?2015:9號文提出建立輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機(jī)制?2021:新版“兩個細(xì)則”?2024:《關(guān)于建立健全電力輔助服務(wù)市場價格機(jī)制的通知》?2024:《電力輔助服務(wù)市場基本規(guī)則(征求意見稿)》?省級市場主要以調(diào)峰為主,頻率控制和儲備服務(wù)為輔注:“兩個細(xì)則”:《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》和《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》(2006)。新版“兩個細(xì)則”:雖然一些基本的輔助服務(wù)必須由并網(wǎng)實體免費(fèi)提供(包括一次調(diào)頻、基本調(diào)峰和基本無功調(diào)頻),但其他服務(wù)則可以通過固定電價或市場化機(jī)制進(jìn)行補(bǔ)償。通常情況下,有償調(diào)峰、調(diào)頻、備用和黑啟動屬于后者。自2021年以來,根據(jù)規(guī)定,為在中國建立以市場為導(dǎo)向的全國統(tǒng)一電力市場體系,促進(jìn)輔助服務(wù)市場的健康發(fā)展,需要繼續(xù)深化改革并出臺政策措施。這些改革需要協(xié)調(diào)各省之間的市場分割,實現(xiàn)輔助服務(wù)與其他市場及機(jī)制的協(xié)同運(yùn)行,并允許新型市場參與者加入競在尚未正式運(yùn)行現(xiàn)貨市場的省/區(qū)域,調(diào)峰、備用和調(diào)頻市場各自出清,阻礙了合理競價和高效調(diào)度。根據(jù)《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則》的設(shè)想,在現(xiàn)貨市場正式運(yùn)行后,這些市場將統(tǒng)一出清并且調(diào)峰最終會被淘汰。省/區(qū)域間的協(xié)同運(yùn)作也是優(yōu)化調(diào)度的一項挑戰(zhàn),因為在大多數(shù)情況下,省內(nèi)輔助服務(wù)需求較省間需求會被優(yōu)先考慮,但在區(qū)域?qū)用鎯?yōu)化備用將更具成本效益。此外,新型市場參與者,如電池儲能和虛擬電廠,盡管在理論上有資格提供輔助服務(wù),但卻遭遇競價上限和要求不統(tǒng)一等障礙,無法充分參與市場。到目前為止,只有山西和山東已將虛擬電滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱的同步發(fā)電機(jī)(如火電廠)依托固有屬性提升系統(tǒng)強(qiáng)度,可以提供慣量、和故障電流。然而,波動性可再生能源通常以變流器連接電網(wǎng),并不具備這些特性。隨著波動性可再生能源的占比增加和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)被逐步淘汰,要保持電網(wǎng)穩(wěn)快速頻率響應(yīng)(FFR)服務(wù)發(fā)生在慣量響應(yīng)和傳統(tǒng)頻率控制備用之間,可在幾秒鐘內(nèi)啟動,穩(wěn)定擾動后頻率。這一服務(wù)減少了對慣量的需求,可通過快速切斷現(xiàn)代化變流器控制系統(tǒng)可以模擬慣性,賦予電池儲能和波動性可再生能頻率穩(wěn)定的能力。憑借這種構(gòu)網(wǎng)能力,即使在同步發(fā)電機(jī)減少的情況下,這也能支撐電網(wǎng)。南澳大利亞州和寧東(寧夏)的電池項目就示范了利用構(gòu)網(wǎng)同步調(diào)相機(jī)實質(zhì)上是無原動機(jī)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī),通過注入無功功率來調(diào)而靜止同步補(bǔ)償器則利用電力電子器件來實現(xiàn)類似效果。智利對電壓控制一些系統(tǒng)運(yùn)營商,如英國國家能源系統(tǒng)運(yùn)營商(NESO),正在探索建設(shè)電力穩(wěn)定性市場,以便更高效地采購穩(wěn)定性服務(wù)。這類市場允許同步調(diào)相機(jī)、電池和平衡是指輸電系統(tǒng)運(yùn)營商(TSO)在穩(wěn)定范圍內(nèi)維持系統(tǒng)頻率的行動和過程。與僅利用歐盟成員國國內(nèi)現(xiàn)有的資源相比,在歐盟層面開展平衡工作可以提高成本效率。因此,歐盟的目標(biāo)模式旨在跨境整合電力平衡市場。這些平臺及其運(yùn)行(激活優(yōu)化、輸電系統(tǒng)運(yùn)營商間結(jié)算、容量管理)由各輸電系統(tǒng)為接入平臺,各輸電系統(tǒng)運(yùn)營商需要使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品并事先調(diào)整本地市場設(shè)計。倘若運(yùn)營商運(yùn)行區(qū)域內(nèi)缺乏一致性,將會阻礙這些區(qū)域平臺的運(yùn)作。例如,意大利輸電就是意大利對提供自動頻率恢復(fù)備用的要求不同,導(dǎo)致歐盟電力平衡市場的整合正在穩(wěn)步進(jìn)行,所有歐盟成員國都將按照路線圖加入PICASSOPICASSO(aFRR)參與者(截至2024年6月)7個輸電系統(tǒng)運(yùn)營商6個輸電系統(tǒng)運(yùn)營商(計劃到2024年底再增加9個)7個輸電系統(tǒng)運(yùn)營商(計劃到2024年底再31個輸電系統(tǒng)運(yùn)營商上線年份20202022202220212023年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)剩余2.81億歐元900萬歐元1.37億歐元6.21億歐元MARI(mFRR)TERRE(RR)IGCC平臺注:IGCC平臺的經(jīng)濟(jì)剩余指的是最終消費(fèi)者和平衡責(zé)任方(BRP)的節(jié)余,而其來源:國際能源署基于ENTSO-E的數(shù)據(jù)所作的分析。滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱零售市場:消費(fèi)者抵御現(xiàn)貨價格波動的屏障零售市場是購電的最大渠道。雖然在國際上,這類市場的主要設(shè)計用途是保護(hù)居民免受批發(fā)價格浮動的影響,但中國的大多數(shù)大用戶也在零售市場上購電,對市直到最近,電網(wǎng)企業(yè)仍在按照政府定價為所有用戶供電。2015年以來的改革逐步開放了零售市場,允許工商業(yè)(C&I)用戶從售電公司而非電網(wǎng)企業(yè)購電。國家發(fā)改委118號文(2022)宣布,所有工商業(yè)用戶都要轉(zhuǎn)向市場化購電,或從售電公司,或者直接從批發(fā)市場上購買。然而,工商業(yè)用戶很少直接參與批發(fā)市場。例如,2024年初,廣東幾乎所有工商業(yè)用戶都從售電公司購電。批發(fā)市場的準(zhǔn)入規(guī)),注:淺灰色箭頭表示電網(wǎng)企業(yè)代理購電是一滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱市場價格掛鉤,僅略高于10%的要求。大多數(shù)工商業(yè)用戶傾向于獲取固定價格合同,溢價購買大部分用電量,從而免受市場波動的影響。對現(xiàn)貨市場聯(lián)動電價的--*-*表示間接影響;**表示通過影響用戶行為對系統(tǒng)靈活性產(chǎn)生直接影響;-表示無重大2021年,國家發(fā)改委1093號文規(guī)定,分時電價機(jī)制的執(zhí)行范圍擴(kuò)大到所有工商業(yè)用戶。到2023年,已有29個省份采用分時電價政策,但是結(jié)構(gòu)各不相同。山東和江蘇等電力需求較大的省份實行了“尖峰”電價,而內(nèi)蒙和新疆等波動性可再生能源裝機(jī)不斷增長的地區(qū)則實行了“深谷”電價。隨著波動性可再生能源占比的增加,分時電價更多地根據(jù)凈負(fù)荷曲線而滿足2030年中國電力系統(tǒng)靈活性需求“十五五”規(guī)劃電力市場政策工具箱),波動性可再生能源的發(fā)電量,該省在分時電價更新中延長了深谷時段。2023年,),2023和2024年冬夏兩季山東的分時電價計劃20232023年冬季(1、12月)

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