对当前国内电力调频市场发展态势的思考

来启世

摘要：科技的不断进步，带动我国电力行业发展迅速，先进技术的运用使得我国电力行业有了更大的发展空间。近年来，在政策激励、市场规则和灵活价格机制的引导下，电储能特别是电化学储能呈规模化发展趋势，电力辅助服务、发电和集中式可再生能源并网、电网侧、用户侧已成为储能重点应用领域。

关键词：国内电力调频市场;发展态势

引言

电能是我国整体经济建设快速发展的重要能源保障，其作用不言而喻。在可再生能源开发利用不断加速的背景下，我国电力系统受到的稳定性影响日渐增大，需要发电企业提供更多优质的辅助服务以保证电能质量和保障系统安全。

1调频服务参与电力市场的主要模式

调频服务作为电力系统运行必需的要素，对电网安全稳定运行具有非常重要的作用。目前，世界范圍内的电力市场，主要采用中长期合约模式和实时集中竞价模式2种类型的调频服务交易方式。中长期合约模式，是指机组以中长期合约的形式与电网调度机构签订购买协议。电网调度机构在实际运行中，根据电网运行要求自行决定机组调频服务的调用。机组的调频费用包括可用率和有效率2个方面指标要求。可用率是指调频功能的可用时间占机组运行时间的比例，反映了机组调频功能的可用程度;有效率是指机组在提供调频服务的过程中，其响应时间、响应精度等运行指标达到协议要求的程度。根据两方面考核情况，由电网调度机构与调频服务供应商结算，并将其作为输配电成本转移到用户电费中。该模式主要在英国、德国、北欧等欧洲电力市场中比较常见。实时集中竞价模式，是指调频服务是在实时运行过程中以集中竞价的模式获取。在实时运行过程中，调度机构根据电网实际运行情况，提供调频容量需求，市场成员根据其运行情况参与竞价，确定实际的调频服务提供商。该模式在美国PJM、德州等电力市场比较常见。必须指出的是，中长期合约模式在合约形成过程中，也可以采取集中竞价的形式。中长期合约模式与实时集中竞价模式的根本区别在于协议形成时间不同。电力系统运行的自身特点，决定了调频容量的需求是实时变化的，必须在实时运行过程中才能比较准确地判断调频容量需求。中长期合约模式，是在较长的时间尺度确定调频容量提供商，为了确保所签订的调频服务能够满足电力系统运行需求，必须留有足够的调频备用裕度。而实时集中竞价模式，其调频服务需求建立在实时运行方式基础上，因此机组参与调频服务竞价将更为激烈和充分。

2强制执行模式

2000年前后，国内的电力工业实施了“政企分开”和“厂网分离”两项重要的改革措施。在1999年国家经贸委发布《关于做好电力工业政企分开改革工作的意见》前，调频、调峰和备用等发电厂运行控制都以任务的形式通过行政指令下发和执行，与电力辅助服务相关的概念尚未出现。“政企分开”以后，电力部改组为国家电力公司并开始独立运行，“发输变配”一体化管理。根据经营者义务，电力公司必须采取调峰调频等措施保证电力的安全供应。因此，在该时间节点及以前提供“调频服务”具有强制性，在公司内部的分配中没有给予额外补偿。直到《电力体制改革方案》（国发[2002]5号文）印发并实现“厂网分离”以后的几年，“电力辅助服务”的提供仍依靠强制的管理模式。而该项政策的积极意义在于促使发电侧与电网侧的利益主体分离，使得各方在后来的利益协调中推动了辅助服务管理机制的发展。

3调频市场与电能量市场的协调运行

目前，某省开展以年度、月度为周期的中长期电量交易，尚未启动省内电力现货市场。因此，调频市场与能量市场的协调主要体现在以下三个方面。1.在机组组合方面，考虑电力平衡、风光消纳等因素，主要依据各发电企业中长期电量指标的多少安排机组开停。次日安排开机的机组，可参与调频市场交易。2.在机会成本方面，由于机组在提供调频服务时，不会影响其电量指标的完成和发电收益，因此独立开展调频交易时，可不考虑机组提供调频服务的机会成本问题，仅考虑机组调节成本即可。3.交易频度问题，由于未开展分时电力交易，调频市场可一次性确定次日全天的调频需求和调频机组序列，无需进一步将交易频度细化到1h或15min。

4多种调频技术的综合应用将成为趋势

发电机组的调频能力以综合性能指标k来衡量，该指标又包括3个因子：调节速率k1、响应时间k2和调节精度k3。DCS协调控制优化和外挂平台优化的优势在于有效提高负荷率，增大调节速率k1，调频范围宽，并可减少汽温、汽压等波动，调频储能装置的优势则在于增大k2值和k3值，即提升响应时间和调节精度。根据项目经验，在DCS协调控制优化和外挂平台优化后加装储能调频设施依然有较好的叠加效果。所以综合利用3种调频技术，充分发挥每种技术的调频优势，能更大程度地提高煤电机组综合调频性能k。同时，市场政策也在积极引导发电行业提升综合调频性能。以某省调频辅助服务市场交易规则（试行）为例，该文件第三章“交易要求”规定了参与某省电力调频市场的机组性能值k须大于等于0.5的准入门槛;而发电机组的中标条件除了调频里程报价也考虑了k值的大小，即以价格从低到高安排中标出清，其他情况相同时k值高的优先出清;此外，文件还规定了电力调频市场的补偿资金由调频服务提供者及其他市场主体按当月落地电量缴纳。对于其他省份所依据的交易规则，其相关章节也有类似规定条例。因此，随着调频服务竞争日趋激烈，各发电企业的调频里程报价最终都会接近低限。为了在电力调频市场中不至于亏损，只能同时采用多种调频技术，尽可能地提高自身机组的调频k值。

5有关建议

目前来看，虽然电储能技术已在全球电力市场中得到广泛应用，但其技术成熟度仍有待提高，技术成本也有待下降，以进一步提升系统应用经济性。在电力辅助服务领域，储能可提供的电力辅助服务内容极其有限，部分地区还缺少“按效果付费”的市场机制，新进市场主体技术成熟度难以得到保障。另一方面，已投运项目地区政策调整随意性较大，对储能电站投资商及运行商都存在一定政策风险。因此，在政策规则制定方面，可以从三个方面入手：第一，广泛建立“按效果付费补偿机制”。明晰电力现货市场中电力辅助服务交易机制的设定原则及相应机制的实施过渡路线图，降低市场机制随意调整带来的政策风险。第二，着力推动辅助服务市场运行长效机制。规则设置要真正体现“谁受益、谁付费”的基本原则，逐步建立向用户侧传导的可持续的市场化长效机制，及时追踪问题并建立相应保障机制，解决储能电站所面临的并网调度和各类补偿支付难题。第三，科学衡量电力辅助服务成本和价值。AGC指令频繁要求机组进行升降负荷操作时，会协调控制锅炉、汽轮机共同进行相关变负荷操作。在现有核算机制下，建议要合理核清各类电力辅助服务成本，科学设定价格补偿标准，减少市场恶意竞争。

结语

作为电力辅助服务市场的重要组成部分，调频辅助市场需要加快发展和完善，地区试行的调频交易规则也应尽快确定，同时在发展中还须顺应调频技术的市场推广和研发应用潮流。

参考文献

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