抽水蓄能电站辅助服务及价格补偿机制的初步研究

徐利芬，李雪娇

（1.国网新源控股有限公司，北京市 100053；2.国网新源控股有限公司技术中心，北京市 100053）

0 引言

随着我国经济飞速发展、人民生活水平的不断提高，电力供应、安全稳定运行面临更为严峻的形势[8]。相对于常规电站，抽水蓄能电站是具有运行灵活、反应快速特点的清洁能源，在电力系统中承担调峰、填谷、调频、调相和备用电源等多种电能量服务及各类优质辅助服务。抽水蓄能电站在现今电力市场环境中具备竞争优势及广泛发展前景，应当在电力市场环境下获得更高的收益，从而增强其市场竞争力。

1 抽水蓄能电站功能及效益

我国抽水蓄能电站经过50年发展，成为电力系统安全保障和储能调节的坚强支撑。按抽水蓄能发展理论，抽水蓄能电站在电力系统中主要承担调峰填谷、调频调相、系统备用、黑启动等功能[1]，同时可以减少传统燃料消耗及污染物排放，对经济、民生及相关产业的发展均有积极作用。其主要效益体现为静态效益、动态效益和社会效益、环境效益等。抽水蓄能电站功能及效益如图1所示。

图1 抽水蓄能电站功能及效益Fig.1 The function and benefits or pumped storage power station

由图1可以看出，抽水蓄能电站因具备良好的调峰填谷特性及多种辅助服务的特性，以其独特的运行模式和优势，在电力市场环境中起到保障电网运行安全、改善电力环境，提供新能源消纳、促进区域经济发展等作用[3]。在一般情况下，电源企业电能效益和辅助服务的价值是通过相应的电价得以体现的。但在传统的电力系统和当前不完全的电力市场环境条件下，现有的电价机制（租赁制、两部制等）不能完全反映出抽水蓄能电站的辅助服务功能及其价值[5]。如何根据抽水蓄能电站提供的辅助服务，制定合理的价格补偿机制，是对抽水蓄能电站管理提升和行业可持续发展和的内在要求。

本文分别从抽水蓄能参与区域辅助服务市场提供的辅助服务以及在环境方面、社会方面产生的积极作用来定义抽水蓄能电站提供的辅助服务，并探索有效、合理的价格补偿机制，以弥补现有电价模式不足以补偿抽水蓄能电站所产生功能的现状。

2 抽水蓄能电站在区域辅助服务市场提供的服务及获得价格补偿

近年来，国家先后出台的《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》和《国家能源局〈完善电力辅助服务补偿（市场）机制工作方案〉》中均提出，要进一步完善和深化电力辅助服务补偿机制，推荐电力辅助服务市场化。西北、华北、华中、华东等区域先后出台《××区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》《××区域发电厂并网运行管理实施细则》（简称“两个细则”），也标志着我国电力调峰辅助服务市场的逐步完善，同时也推进抽水蓄能电站部分辅助功能的认知从“定性分析”提升到“定量分析”提升”。以华东区域“两个细则”为例，辅助服务模式如图2所示。

图2 “两个细则”辅助服务模式Fig.1 Ancillary services classification of “Two rules”

“两个细则”指出，对于基本辅助服务所有电源企业是不能获得补偿费用的，对于有偿补助服务而言，抽水蓄能电站可参与的辅助服务仅有自动发电控制（AGC）、有偿调峰中的弃水调峰、有偿无功调节、旋转备用机黑启动服务，并根据提供的服务可获得相应补偿。此文件自执行以来，华东区域各电源企业根据参与的辅助服务获得相应的辅助服务价格补偿，其补偿额度取决于区域电网辅助服务调用调配情况及抽蓄电站完成辅助服务情况等。根据“两个细则”，相较于火电、常规水电等电源，抽水蓄能电站参与区域辅助服务有一定的局限性（只能参与12项辅助辅助中的8项服务），获得的补偿也相对较少。需要指出的是，“两个细则”中各抽水蓄能辅助服务补偿费用并不是最后提供辅助服务获得的净收入。按照“两个细则”规定，区域电网还将对各电源企业提供的基本辅助和有偿辅助服务进行考核。部分投产时间较短电站因暂时不具备部分有偿服务调用标准故不能提供辅助服务而被考核时，会暂时出现净收入为负的情况。同时也可以看出，区域电网辅助服务补偿机制并没有体现出抽水蓄能电站在环境方面、社会方面产生的积极作用而获得的价格补偿。

3 抽水蓄能电站提供环境方面的辅助服务及获得价格补偿的探索

抽水蓄能电站运行减少了化石等传统燃料的消耗，相应减少了污染物的排放及其治理费用[2]。不仅电站本身清洁环保运行，而且电站开发后改善并优化当地生态环境，隐性的生态环境价值也是电站提供辅助服务的重要方面。但受环境价值定量评价模型不完善的影响，目前还没有一套完善的针对抽蓄电站提供环境方面的辅助服务的价格补偿机制[6]。

在评价方法和价格补偿机制暂时缺失的情况下，可暂根据抽水蓄能电站运行能减少硫化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳等的排放量，通过我国火电行业污染物环境价值标准，粗略量化估算抽水蓄能电站通过提供环境方面的辅助服务而应获得的价格补偿。

我国火力发电行业减排污染物的环境价值标准估算表见表1[7]：

表1 火电行业污染物环境价值标准 单位：元/kgTab.1 Environmental value standard of thermal power industry pollution

通过数学模型计算燃料燃烧过程中大气污染物排放系数见表2：

表2 大气污染物排放系数Tab.2 Atmospheric pollutants emission coefficient

其中：Sar为燃煤的收到基硫分（%）。

依据上述环境效益的计算方式，以安徽金寨、山东沂蒙、河南天池、山西西龙池抽水蓄能电站为例，我们可以估算出其运行后每年的减排量及其产生环境经济价值的计算，具体如表3所示。

表3 抽水蓄能电站环境辅助服务价格估算Tab.3 Environment auxiliary service price estimate table of pumped storage power station

以上抽水蓄能电站通过提供环境辅助服务而获得的价格补偿方法的测算只是给目前不完善的评价方法和价格补偿计算方法提供参考，其计算成果的合理性、适用性有待进一步研究。

4 抽水蓄能电站提供社会方面的辅助服务

抽水蓄能电站提供社会方面的辅助服务主要包括对区域产业布局及产业结构的影响（包含对交通、旅游等相关产业产生的积极作用）[4]、对区域经济社会经济发展的贡献（包括财政税收等）以及对当地居民生活质量的改善（包括扶贫）和就业机会的创造等。此项服务较难量化，基本以定性分析为主。制定符合电力市场化改革方向的抽水蓄能电站社会方面辅助服务的评价体系，并形成相应的价格补偿机制，对调动抽蓄建设单位的积极性、增加抽水蓄能电站的市场竞争力都有较大的作用，同时也将对我国抽蓄产业的健康可持续发展产生积极作用，是下阶段需要研究的重点。

5 建议

在传统的电力系统和当前不完全的电力市场环境条件下，传统的电价模式并不能完全反映出抽水蓄能电站的功能和价值。为保证抽水蓄能安全稳定可持续健康发展，应在对其功能认识充分的基础上，对于抽蓄电站为电网系统、社会、环境等做出的系战略性服务，进行系统的评价并制定相应的价格补偿机制，形成全面系统的抽水蓄能发展体系。