【綜觀】國外可再生能源參與電力市場模式分析

2017-09-20 14:05:17 能見APP 　點擊量：評論 (0)

電力市場化改革是我國電力體制改革的重要方向。國外電力市場建設已經(jīng)走過了 30 多年的歷程，很多國家已經(jīng)建立了競爭性的電力市場。隨著世界范圍內(nèi)新能源的大規(guī)模快速發(fā)展，近年來國外電力市場在促進新能源發(fā)展

電力市場化改革是我國電力體制改革的重要方向。國外電力市場建設已經(jīng)走過了 30 多年的歷程，很多國家已經(jīng)建立了競爭性的電力市場。隨著世界范圍內(nèi)新能源的大規(guī)模快速發(fā)展，近年來國外電力市場在促進新能源發(fā)展和協(xié)調相關方訴求方面也進行了很多探索。總結國外新能源參與電力市場的經(jīng)驗與教訓，對我國電力體制改革形勢下進行頂層設計，更加充分地考慮含大規(guī)模波動性電源的電力系統(tǒng)的運行特點和要求，更好地解決棄風棄光等當前中國新能源消納突出問題具有重要意義。

一、德國

在德國，新能源參與電力交易，主要有兩種模式：

一是采用基于固定上網(wǎng)電價，由電網(wǎng)運營商購統(tǒng)銷。在可再生能源發(fā)展初期，由于可再生能源成本高，直接參與電力市場沒有價格競爭優(yōu)勢。為了促進可再生能源的發(fā)展，德國在 2000 年頒布了第一步《可再生能源法》。在 EEG2000中，確定了以固定上網(wǎng)電價，收購可再生能源發(fā)電量的模式。這種模式下，政府依據(jù)可再生能源發(fā)電成本，確定其確定可再生能源發(fā)電商的固定上網(wǎng)電價。可再生能源商無需直接參與市場交易，而是由電網(wǎng)運營商以固定電價統(tǒng)購統(tǒng)銷，以極低的價格納入現(xiàn)貨市場的日前交易之中，由于現(xiàn)貨市場的日前交易為邊際機組定價模式，保證了新能源的售出和優(yōu)先消納。

二是在溢價補貼下參與電力市場競價交易，收益由現(xiàn)貨市場價格和市場溢價補貼決定。隨著可再生能源成本不斷下降，可再生能源已經(jīng)具有足夠競爭力，可以參與電力市場交易。為了推動可再生能源的直接市場化，在 EEG2012 中，引入了市場溢價機制，可再生能源可以選擇固定上網(wǎng)電價機制，也可以選擇溢價機制。對于選擇市場溢價機制的可再生能源發(fā)電商，通過直接參與日前或日內(nèi)現(xiàn)貨市場交易出售電力。在結算上，除了售電所獲得的市場價格之外，還能獲得一定程度的溢價補貼。

為有效促進可再生能源參與電力市場，德國對電力市場機制進行了改進。例如，為了滿足新能源接入后所市場對超短期交易需求，2011年，德國引入一種新的日內(nèi)交易產(chǎn)品，即 15 分鐘日內(nèi)產(chǎn)品交易。它采用連續(xù)競價交易的模式，保證了有意愿的交易雙方能第一時間達成交易。15分鐘產(chǎn)品交易，有別于此前的所存在的小時級日內(nèi)產(chǎn)品交易模式，其時限更短且交易更為靈活，有利于新能源發(fā)電參與電力市場的日內(nèi)交易。

從圖 2-1 與圖 2-2 可以看出，德國日內(nèi) 15 分鐘產(chǎn)品交易最為活躍的時間，正是光伏發(fā)電發(fā)電量最大的時間，例如圖 3-14中八月份正是德國日照最為強烈的月份。日內(nèi)15分鐘產(chǎn)品，很好的適應了德國新能源發(fā)展所帶來的，對交易時限和交易靈活度的新要求，提高了德國電力市場對新能源發(fā)電的消納能力。

圖 2-1 某日德國光伏發(fā)電與 15 分鐘日內(nèi)交易量對比圖

圖 2-2 2012 年德國現(xiàn)貨市場日內(nèi)交易 15 分鐘產(chǎn)品占比圖

二、美國

在美國，可再生能源參與電力市場，主要有以下三種模式：

模式一：通過簽訂購電協(xié)議，向公用事業(yè)電力公司售電

受益于可再生能源配額制(Renewable Portfolio Standard，RPS)政策，可再生能源發(fā)電商可通過簽訂長期購電協(xié)議(Power Purchase Agreement, PPA)，將可再生能源電力和證書，捆綁出售給公用事業(yè)電力公司。在電力批發(fā)市場中，由電力公司競價出售可再生能源發(fā)電。事實上，除可再生能源電力和證書之外，購電協(xié)議還可以約定，將可再生能源可提供的輔助服務等其他可調度的產(chǎn)品出售給電力公司，由電力公司對這些產(chǎn)品在電力市場中競價出售。

在該模式下，購電協(xié)議中往往會約定棄風、棄光補償機制，有助于調動電力公司在批發(fā)市場出售可再生能源的積極性。考慮到棄風、棄光無法完全避免，購電協(xié)議中通常協(xié)定，允許一定限額的棄風棄光。在限額內(nèi)，電力公司不對可再生能源發(fā)電商進行補償。超過規(guī)定限額時，由電力公司根據(jù)原本應發(fā)而未發(fā)的可再生能源電量，向可再生能源發(fā)電商支付補償。為減少補償支付，電力公司有積極性售出盡量多的可再生能源發(fā)電，因此其市場報價一般會低于購電協(xié)議價格，更接近短期邊際成本。在這種情況下，可再生能源往往可獲得某種意義上的優(yōu)先調度權，收益穩(wěn)定性得到進一步保障。

此外，購電協(xié)議中可設定分時電價，從而引導可再生能源依照價格信號安排發(fā)電。例如，在不同季節(jié)、工作日和周末分別設定電力負荷高峰和低谷時段，并通過協(xié)定適當?shù)姆骞入妰r，激勵可再生能源采取一定的功率調節(jié)措施，滿足系統(tǒng)實時運行需求。該模式在一定程度上保障了市場運營效率。

該模式多存在于加州等ISO運營的電力批發(fā)市場。在該模式下，可再生能源的收益主要來源包括生產(chǎn)稅抵減(PTC)、投資稅體抵減(ITC)等政策補貼以及購電協(xié)議收益。

模式二：基于套期保值及可再生能源證書，直接參與電力批發(fā)市場