【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走過了 30 多年的歷程，很多國家已經建立了競爭性的電力市場。隨著世界范圍內新能源的大規(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走過了 30 多年的歷程，很多國家已經建立了競爭性的電力市場。隨著世界范圍內新能源的大規(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電價，由電網運營商購統(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)電商的固定上網電價。可再生能源商無需直接參與市場交易，而是由電網運營商以固定電價統(tǒng)購統(tǒng)銷，以極低的價格納入現貨市場的日前交易之中，由于現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現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交易產品，即 15 分鐘日內產品交易。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分鐘產品交易，有別于此前的所存在的小時級日內產品交易模式，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交易。

從圖 2-1 與圖 2-2 可以看出，德國日內 15 分鐘產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15分鐘產品，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 分鐘日內交易量對比圖

圖 2-2 2012 年德國現貨市場日內交易 15 分鐘產品占比圖

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品出售給電力公司，由電力公司對這些產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，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)定適當的峰谷電價，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