電力中長期交易中輔助服務市場的棄風棄光電量核算原則

葛睿，劉敦楠

國家電力調度控制中心，新能源電力系統國家重點實驗室

0引言

為貫徹落實《中共中央 國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發〔2015〕9號）及相關配套文件工作要求，加快推進電力市場建設，規范各地電力中長期交易行為，國家發展改革委和國家能源局于2016年12月29日聯合印發了《電力中長期交易基本規則（暫行）》（以下簡稱《基本規則》）?！痘疽巹t》將輔助服務補償（交易）機制納入電力中長期交易范疇，執行《基本規則》相關規定。《基本規則》第九章闡述了輔助服務的相關規則，并提出“補償成本、合理收益”的基本原則?！痘疽巹t》中對輔助服務的管理實施、模式劃分、補償機制、運行方式和各主體權利義務等方面提出了八條規則。

隨著大規模新能源電力接入電網，主要是風光電源的接入給電力系統帶來了隨機波動，電力系統的結構形態、運行控制方式以及規劃建設與管理發生了根本性變革。《基本規則》提出建設輔助服務市場的主要目的就是平衡電量偏差，通過市場的手段，實現系統調峰資源的優化配置。目前，發電企業或者電力用戶有能力調整部分偏差，具備更大的平抑風電、光伏等新能源發電波動的能力。將預留的該部分調整容量參與輔助服務市場交易并獲得收益，可以彌補發電企業或電力用戶在預留該部分調整容量過程中損失的機會成本，促使其他類型能源積極參與新能源消納工作。

為了解決當前面臨的棄風棄光問題，在《基本規則》下建立輔助服務市場，促進風光電源更高比例消納。促進風光消納的輔助服務補償（交易）機制建設中的一個重要環節是輔助服務電量的核算，輔助服務電量核算的主要部分是棄風棄光電量消納結果的核算。同時，棄風棄光消納電量核算是輔助服務補償（交易）中計量、結算及定價等重要環節的基礎。因此，本文結合電力中長期交易規則和電力調度運行規范對棄風棄光消納電量核算進行論述，并闡述火電輔助服務定價的影響因素和建立電力中長期交易中輔助服務補償（交易）機制的著手點。

1棄風棄光消納電量判定

《基本規則》指出按照輔助服務效果確定輔助服務計量公式，對提供有償輔助服務的并網發電廠、電力用戶、獨立輔助服務提供者進行補償。針對風光電源的輔助服務效果的判定，關鍵點在于棄風棄光電量消納結果的核算。本文中，輔助服務市場中電網消納棄風棄光的結算電量，應指電網企業通過調度指令用盡其手段后風光電源發電的實際上網電量與風光電源在已滿足可再生能源發電原則基礎上確定的計劃電量之差。

根據電力調度系統運行要求，在電力中長期交易的輔助服務市場中，棄風棄光電量的判定需要五個步驟，如圖1所示：

圖1  電力中長期交易中棄風棄光電量的判定流程

步驟一：日前風光電源上報次日預測出力曲線α1；

步驟二：電力調度機構根據斷面約束、負荷情況和安全運行等對風光電源上報的預測出力曲線α1進行校核，并下達風光電源次日發電計劃曲線α2；

步驟三：確定風光電源自然出力曲線α3；

步驟四：確定在電力調度實際運行中，風光電源實際出力曲線α4；

步驟五：計算消納棄風棄光的結算電量：

電力調度機構根據系統運行需要，確定調峰、自動發電控制、備用等服務總需求量，各主體通過競價的方式提供輔助服務。在電力調度運行過程中，火電機組為棄風棄光的消納、電力調峰等提供了絕大部分的輔助服務。本文對于促進棄風棄光消納、電網調峰的火電輔助服務電量的判定是指燃煤發電企業在電力調度指令下的實際上網電量與燃煤發電企業滿足火電發電原則的日前計劃電量之差。

根據電力調度系統運行要求，在進行電力中長期交易中促進棄風棄光消納、電網調峰的火電輔助服務電量判定需要三個步驟：

步驟一：制定滿足優先發電電量和基數電量的火電日前計劃曲線β1；

步驟二：確定電力調度指令下的實際出力曲線β2；

步驟三：計算促進棄風棄光消納、電網調峰的火電輔助服務電量：

按照《基本規則》中“補償成本、合理收益”的基本原則，根據輔助服務效果確定輔助服務計量公式，對輔助服務提供者進行補償。《基本規則》中提出鼓勵采用競爭方式確定輔助服務提供主體，電力調度機構根據系統運行需要，確定調峰、自動發電控制、備用等服務總需求量，各主體通過競價的方式提供輔助服務。輔助服務提供主體峰谷差率大于全網峰谷差率時調峰貢獻度為正，峰谷差率小于全網峰谷差率時調峰貢獻度為負，對貢獻度為正的輔助服務提供主體按照統一標準進行補償。

對輔助服務提供主體補償的關鍵問題在于電網消納棄風棄光的結算電量及促進其消納的火電輔助服務電量的定價，在定價過程中主要考慮以下三個方面的影響因素：

1）電力調度運行：電力調度機構通過控制火電實時出力，對燃煤發電企業下達調度指令，促進棄風棄光電量消納。輔助服務補償（交易）機制下電力調度運行產生的影響：一方面保證了棄風棄光電量的最大限度消納；另一方面提升了燃煤發電企業的發電成本。

2）電力市場交易：建立輔助服務市場，運用市場的手段實現三公調度，符合《基本規則》的主題思想。棄風棄光及其促進消納的火電輔助服務電量定價是風光電源與燃煤企業之間進行市場化交易中的重要環節，有利于風光電源和燃煤發電企業的健康可持續發展。

3）社會環境效益：我國面臨的氣候變暖、環境惡化和能源緊缺等方面的挑戰對保證風光等可再生能源利用提出了更高要求。在能源革命和供給側改革趨勢下，電力行業的一次能源消耗比例成為社會日益關注的焦點。

綜合上述三個方面的影響因素，棄風棄光電量及促進其消納的火電輔助服務電量定價原則主要有兩點：

1）風光電源作為輔助服務的受益主體，棄風棄光電量的結算價格應該遠遠小于其基本上網電價。

2）火電機組作為輔助服務的提供主體，促進棄風棄光電量消納的火電輔助服務電量核算部分的價格應大于其標桿電價與用煤成本的差。

在本文第一部分提到輔助服務補償機制中的棄風棄光電量核算是建立輔助服務補償（交易）機制中的重要一環，通過對棄風棄光電量的核算步驟梳理和定價原則影響因素的分析，根據《基本規則》建立輔助服務補償（交易）機制主要應從四個方面著手。

1）制定市場規則

電力調度機構按照輔助服務效果確定輔助服務計量公式，根據“補償成本、合理收益”的基本原則，核定電網消納棄風棄光的結算電量及促進其消納的火電輔助服務電量價格，對提供有償輔助服務的并網發電廠、電力用戶、獨立輔助服務提供者進行補償。

2）披露市場需求

電力調度機構根據系統運行需要，確定調峰、自動發電控制、備用等服務總需求量，通過電力交易機構組織各主體通過競價的方式提供輔助服務。

3）輔助服務計量

電力調度機構根據系統實際運行結果，按照輔助服務計量公式計算各主體的輔助服務（交易）電量。

4）補償（交易）結算

電力調度機構的計量結果與市場交易合同進行校核，電力交易機構按照電網消納的棄風棄光電量及促進其消納的火電輔助服務電量定價面向各主體進行補償結算。