英國，作為19世紀(jì)和20世紀(jì)初的世界第一強(qiáng)國，現(xiàn)如今在全球范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)、文化、軍事、

在英國，新能源消納以中長期雙邊交易為主（簡稱OTC），目前OTC約占交易電量的85%。日前市場和日內(nèi)市場是短期集中交易市場，主要由EPEX（原APX）和N2EX兩家電力交易所分別進(jìn)行組織，市場成員自愿參與，EPEX還建立了日內(nèi)現(xiàn)貨市場。平衡市場由英國國家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)組織，用市場化手段處理合同電量和實(shí)際電量之間的偏差電量，2015年平衡市場電量約占總電量的6%。此外，為應(yīng)對近年來新能源快速發(fā)展、煤電退役等帶來的供電安全問題，鼓勵(lì)現(xiàn)有煤電、氣電等轉(zhuǎn)為備用電源，2013年英國提出在電量市場外設(shè)立容量市場。

對于英國的新能源消納，英國于去年已經(jīng)開展了“零煤電”項(xiàng)目，旨在消除發(fā)電側(cè)傳統(tǒng)能源的消納，而趨向于電網(wǎng)調(diào)峰與新能源的消納。于此，新能源側(cè)的消納也至關(guān)重要，以下為英國實(shí)現(xiàn) “零煤電” 的重要幾點(diǎn)：

第一：電網(wǎng)調(diào)峰能力充足。綜觀發(fā)達(dá)國家的電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展燃?xì)獍l(fā)電是滿足電力可靠供應(yīng)，應(yīng)對可再生能源隨機(jī)性和波動(dòng)性的重要手段。

到2015年底，英國太陽能發(fā)電裝機(jī)總量970萬千瓦，今年英國將繼續(xù)成為歐洲最大的太陽能發(fā)電市場；此外，全英陸上風(fēng)電裝機(jī)總量1360萬千瓦，英國風(fēng)電貿(mào)易機(jī)構(gòu)REnewableUK最新報(bào)告顯示，今年英國陸上和海上風(fēng)電也將迎來裝機(jī)增長高潮，其中在建陸上風(fēng)電裝機(jī)將超過450萬千瓦。英國燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)占比36%，發(fā)電量占比達(dá)到41%，保證了可再生能源高效消納和發(fā)電量穩(wěn)步增長。

第二：電網(wǎng)互聯(lián)程度高。歐洲電網(wǎng)是全球電源裝機(jī)總量最大、互聯(lián)程度最高的電網(wǎng)，歐洲各國借助互聯(lián)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電能源資源的優(yōu)勢互補(bǔ)和電力供應(yīng)的余缺互濟(jì)。歐洲互聯(lián)電網(wǎng)（ENTSO-E）已經(jīng)覆蓋了34個(gè)國家的41家輸電網(wǎng)運(yùn)營商，各國間的電量交換規(guī)模持續(xù)增加，由2013年的3900億千瓦時(shí)增長至2015年的4880億千瓦時(shí)，占總用電量比重由12%提高至15%。

英國電網(wǎng)通過法國、荷蘭與歐洲大陸電網(wǎng)相聯(lián)，為英國電網(wǎng)提供了足夠的電力支援能力和備用水平。2015年，英國與周邊國家交換電量260億千瓦時(shí)，其中受入電量235億千瓦時(shí)，輸出電量25億千瓦時(shí)，占本國總用電量的7.8%。

第三：成熟的電力市場機(jī)制。自1989年以來，英國的電力體制進(jìn)行了四次重大改革。第一次改革中，英國將電力工業(yè)私有化，實(shí)現(xiàn)廠網(wǎng)分開，打破了電力工業(yè)的壟斷格局，使電力具備了競價(jià)上網(wǎng)的基礎(chǔ)。第二次改革，逐步形成更加成熟的電力交易市場體系，包括遠(yuǎn)期市場、中期市場、短期雙邊市場和平衡市場。英國國家電力公司不再進(jìn)行集中調(diào)度，只負(fù)責(zé)平衡市場的統(tǒng)籌。第三次改革中，為了在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源，增強(qiáng)良性競爭，降低電力供應(yīng)成本，建立了更加開放的全國統(tǒng)一電力市場。

一、調(diào)度模式

 在英國的電力批發(fā)市場中，發(fā)電廠和零售商主要通過簽訂遠(yuǎn)期電力交易合同來滿足發(fā)用電需求。遠(yuǎn)期電力交易合同包括通過雙邊協(xié)商達(dá)成的中長期和短期雙邊合同，以及通過電力交易所（N2EX，APX）集中競價(jià)達(dá)成的短期交易合同（通過拍賣市場、現(xiàn)貨市場和即期市場等）。由于輸電阻塞、預(yù)測偏差等原因，系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)需要以每30分鐘為一個(gè)結(jié)算周期進(jìn)行一系列操作，來確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)平衡。

二、平衡機(jī)制

平衡機(jī)制是國家電網(wǎng)平衡電力供需的主要工具，通過每天以半小時(shí)為周期的交易執(zhí)行過程實(shí)現(xiàn)。在平衡機(jī)制中，由單臺(tái)機(jī)組或者負(fù)荷集成體構(gòu)成的平衡單元，作為參加報(bào)價(jià)和受調(diào)度控制的基本單元。平衡單元需要在其最終物理發(fā)用電計(jì)劃的基礎(chǔ)上，向系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)提交賣電報(bào)價(jià)和買電報(bào)價(jià)。賣電報(bào)價(jià)包括增加發(fā)電出力和降低負(fù)荷需求兩種類型；與此對應(yīng)，買電報(bào)價(jià)則包括降低發(fā)電出力和增加負(fù)荷需求兩種類型。在關(guān)閘時(shí)間后，系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)主要依靠接受平衡單元提交的報(bào)價(jià)來保障系統(tǒng)運(yùn)行滿足各類安全約束。除了接受報(bào)價(jià)之外，調(diào)度機(jī)構(gòu)還可以通過平衡調(diào)整機(jī)制和負(fù)荷控制機(jī)制等手段來保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。

比較有特色的是，英國國家電網(wǎng)為了降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，除通過平衡機(jī)制來解決電能不平衡和網(wǎng)絡(luò)阻塞之外，還可以在平衡機(jī)制開啟前，主動(dòng)提前購買或出售一些電能。例如，當(dāng)調(diào)度機(jī)構(gòu)預(yù)測次日某些時(shí)段會(huì)出現(xiàn)電力短缺時(shí)，可參與電力交易所的日前或日內(nèi)交易，提前購買部分電能；當(dāng)調(diào)度機(jī)構(gòu)預(yù)測某些區(qū)域會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞時(shí)，可與特定區(qū)域的機(jī)組簽訂雙邊合同（一般為長期合同）進(jìn)行阻塞管理。

三、輔助服務(wù)

平衡機(jī)制是通過組織準(zhǔn)實(shí)時(shí)的短時(shí)交易（半小時(shí)為交易周期）實(shí)現(xiàn)的，而其他非電能量交易的平衡手段則可以納入輔助服務(wù)范疇，這些輔助服務(wù)連同平衡機(jī)制一起，在英國被稱為平衡服務(wù)。英國的輔助服務(wù)全部類型有22種，但多數(shù)僅在一些特殊情況下被調(diào)用，常用的服務(wù)品種有：頻率響應(yīng)、快速備用、運(yùn)行備用、短期運(yùn)行備用、平衡機(jī)制啟動(dòng)、基荷調(diào)整、無功服務(wù)等。國家電網(wǎng)通過平衡機(jī)制、招標(biāo)和雙邊合同等方式獲取輔助服務(wù)。

英國電力市場對有功平衡的服務(wù)，按響應(yīng)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、最小容量、在線\離線狀態(tài)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的具體需要和相關(guān)資源的技術(shù)性能，產(chǎn)生一系列產(chǎn)品類型的組合，并根據(jù)裝機(jī)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、供需形勢等條件的變化隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。我國目前仍將調(diào)峰作為一個(gè)重要輔助服務(wù)品種，仍帶有計(jì)劃模式的鮮明特征。隨著電力改革的深入，對計(jì)劃電量的再分配過程將被競爭性的現(xiàn)貨市場取代，傳統(tǒng)意義上的調(diào)峰服務(wù)也將逐漸退出歷史舞臺(tái)。

四、輔助服務(wù)交易

雙邊合同的執(zhí)行偏差需要國家電網(wǎng)兜底，以確保系統(tǒng)整體供需保持平衡，而國家電網(wǎng)在維持系統(tǒng)平衡過程中所扮演角色是經(jīng)過政府授權(quán)的，具體措施主要在平衡與結(jié)算規(guī)則里規(guī)定。類似于電能量交易，發(fā)電商也能通過談判和競價(jià)等形式賣出各類服務(wù)，一般而言，發(fā)電商出售輔助服務(wù)時(shí)通常會(huì)得到兩筆費(fèi)用：容量費(fèi)用和使用費(fèi)用。

輔助服務(wù)的最小時(shí)段為半小時(shí)，并以此作為結(jié)算周期。市場成員之間簽約并在每個(gè)結(jié)算周期之前1小時(shí)將合同約定執(zhí)行的詳細(xì)信息報(bào)送國家電網(wǎng)。這些信息包括供需關(guān)系、預(yù)計(jì)發(fā)用電功率以及買賣報(bào)價(jià)等。然后，基于綜合報(bào)價(jià)信息，國家電網(wǎng)就可以調(diào)用各種服務(wù)。

五、輔助服務(wù)費(fèi)用分?jǐn)?/span>

英國國家電網(wǎng)首先通過系統(tǒng)平衡使用費(fèi)（BSUoS）回收調(diào)用平衡機(jī)制和輔助服務(wù)產(chǎn)生的成本。該費(fèi)用是基于發(fā)用雙方在接入點(diǎn)的上網(wǎng)或下網(wǎng)電量按固定比率征收的，并根據(jù)網(wǎng)損有所微調(diào)。由國家電網(wǎng)的子公司Elxon完成，相當(dāng)于一個(gè)主營平衡機(jī)制和輔助服務(wù)業(yè)務(wù)的交易中心。國家電網(wǎng)把調(diào)用信息發(fā)送給Elxon公司，后者會(huì)根據(jù)偏差結(jié)算定價(jià)規(guī)則，對各種平衡手段進(jìn)行更為詳細(xì)的分類、標(biāo)記、以及重新定價(jià)（針對某些特定的平衡手段），最后計(jì)算出偏差結(jié)算價(jià)格，再根據(jù)每一個(gè)市場成員的相對合同約定電力曲線的偏差對整個(gè)系統(tǒng)帶來的影響向其收費(fèi)。設(shè)計(jì)不平衡費(fèi)用是為了激勵(lì)發(fā)電商和供電商在結(jié)算周期之前根據(jù)合同約定主動(dòng)實(shí)現(xiàn)自身平衡。

國家電網(wǎng)對每種輔助服務(wù)的可用量確定一個(gè)范圍，以應(yīng)對不同情況的發(fā)生。2014-2015年度，總成本中超過50%是用來支付頻率響應(yīng)和各種備用服務(wù)的。這些服務(wù)通常在國家電網(wǎng)面對短期供需不匹配時(shí)被調(diào)用，例如主力發(fā)電機(jī)組發(fā)生臨時(shí)故障的情況。大約40%的成本來自于為滿足地區(qū)網(wǎng)絡(luò)約束，對發(fā)電機(jī)組發(fā)出調(diào)整出力的指令。

六、輔助服務(wù)鼓勵(lì)計(jì)劃

英國政府還出臺(tái)了一個(gè)輔助服務(wù)鼓勵(lì)計(jì)劃，用來鼓勵(lì)國家電網(wǎng)更加經(jīng)濟(jì)高效地使用輔助服務(wù)。在此計(jì)劃中，國家電網(wǎng)可以從相對政府預(yù)期花費(fèi)節(jié)約的成本中得到一定比例的獎(jiǎng)勵(lì)，但也會(huì)因?yàn)槌鲱A(yù)期的花費(fèi)承擔(dān)一定的額外支出。例如，如果調(diào)度機(jī)構(gòu)在平衡機(jī)制開啟前提前購買或出售電能來解決電能不平衡或網(wǎng)絡(luò)阻塞的成本，比通過平衡機(jī)制中購買的成本還低，則所節(jié)約成本的38%將分享給調(diào)度機(jī)構(gòu)。遺憾的是，自從2005年實(shí)施以來，多數(shù)情況下輔助服務(wù)支出都是超出預(yù)期的。

近年來，英國以推進(jìn)可再生能源發(fā)展為主旨的第四輪電力改革，將差價(jià)合約和容量市場逐步引入。差價(jià)合約逐步取代可再生能源義務(wù)配額制，為低碳電源投資商提供了長期穩(wěn)定、可預(yù)期的收益，以緩解可再生能源投資壓力。同時(shí)，保障了電價(jià)在合理范圍內(nèi)波動(dòng)，減少了消費(fèi)者的電力支出。容量市場的建立為調(diào)峰機(jī)組提供了合理的收益，通過容量價(jià)格引導(dǎo)電源結(jié)構(gòu)更加合理，是保障電力供應(yīng)可靠性，促進(jìn)可再生能源高效消納的重要措施。

來源：國家電網(wǎng)國網(wǎng)研究院

         中國能源報(bào)《英國電力市場的平衡機(jī)制與輔助服務(wù)》