新能源裝機占比超過(guò)42%、且利用率超95% 甘肅是如何做到的？

甘肅在“碳達峰、碳中和”的國家重大戰略中地位日益凸現。

自2007年國家批準在甘肅酒泉地區建立國內首個(gè)千瓦級風(fēng)電基地以來(lái)，甘肅新能源發(fā)展迅猛，截至目前，該省新能源裝機達到2360萬(wàn)千瓦，成為省內第一大電源，占比超過(guò)42%，位居全國第二;酒泉-湖南±800千伏特高壓直流輸電工程作為全球送電距離最長(cháng)的特高壓線(xiàn)路之一，將西北清潔電力“輸血”至近2400公里外的華中地區，成為新時(shí)代暢通國內大循環(huán)的典范;2017年，甘肅又位列全國首批8個(gè)電力現貨交易試點(diǎn)地區名單，作為西北地區唯一代表率先奏響新能源開(kāi)發(fā)與電力體制改革的交響曲。

上述諸多因素疊加，使甘肅成為全國范圍內碳中和革命的領(lǐng)跑者。“新能源發(fā)電+特高壓輸電+現貨市場(chǎng)售電”的新模式或將成為未來(lái)碳中和時(shí)代的新常態(tài)，而甘肅正在這場(chǎng)前無(wú)古人的探索中積累和貢獻著(zhù)“甘肅智慧”。

8月4日，國網(wǎng)甘肅省電力公司調度中心副主任楊春祥做客“電力革新社”，開(kāi)講《甘肅電力現貨市場(chǎng)建設情況介紹》，為觀(guān)眾詳解甘肅電力現貨市場(chǎng)建設的推進(jìn)情況、市場(chǎng)規則情況、結算試運行情況等。

“電力現貨大講堂”是由2021(第四屆)電力市場(chǎng)國際峰會(huì )組委會(huì )打造的國內首個(gè)電力現貨公益系列課，在電力革新社微信公眾號播出。作為此次峰會(huì )的重要組成部分，該系列課程自6月中旬開(kāi)播以來(lái)，受到業(yè)內廣泛歡迎。

試點(diǎn)初成

楊春祥介紹，通過(guò)全國統一電力市場(chǎng)交易平臺，甘肅組織火電、水電與新能源打捆，新能源跨省替代及現貨交易向北京、湖南、天津、廣東等20個(gè)省(市)送電。2020年外送交易完成電量520億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)23%;新能源外送電量148億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)8%。由于新能源發(fā)電的隨機性和波動(dòng)性，無(wú)法與外省直接簽訂中長(cháng)期外送曲線(xiàn)，甘肅采用新能源與常規能源打捆外送模式，由火電、水電為新能源提供調峰，同時(shí)新能源低成本價(jià)格優(yōu)勢也可以提升甘肅整體外送競爭力。

甘肅的現貨市場(chǎng)建設正在穩步推進(jìn)之中。

2017年8月，甘肅被國家發(fā)改委和國家能源局確定為全國首批8個(gè)電力現貨交易試點(diǎn)地區之一。2018年5月，甘肅的現貨市場(chǎng)建設方案評審通過(guò)。7個(gè)月后，甘肅與山西一道開(kāi)啟國網(wǎng)系統內的首次電力現貨市場(chǎng)模擬試運行。

2019年9月和11月分別進(jìn)行了兩次周結算試運行。這一年，甘肅電力現貨市場(chǎng)的建設思路是：做好現貨市場(chǎng)試運行;不斷完善現貨市場(chǎng)運營(yíng)規則及技術(shù)支持系統;開(kāi)展市場(chǎng)主體培訓;做好各個(gè)市場(chǎng)銜接。

2020年3月18日，甘肅電力現貨市場(chǎng)開(kāi)始調電運行，并于4月完成全國首個(gè)整月長(cháng)周期結算試運行，極大提升了全國面臨疫情防控嚴峻形勢下開(kāi)展現貨市場(chǎng)建設的信心。2020年8月1日至2021年1月17日，甘肅又進(jìn)行了5個(gè)月長(cháng)周期結算試運行。在整個(gè)2020年間，甘肅電力現貨市場(chǎng)的建設思路是：做好現貨市場(chǎng)長(cháng)周期試運行;建立市場(chǎng)化電力電量平衡機制;建立中長(cháng)期交易合約鎖定收益、現貨交易全電量集中競價(jià)的市場(chǎng)交易機制;構建配套機制保障現貨市場(chǎng)平穩運行;現貨市場(chǎng)具備連續運行條件。

2021年5月1日至今，甘肅再次開(kāi)展長(cháng)周期結算試運行。今年甘肅電力現貨市場(chǎng)的建設思路是：?jiǎn)?dòng)雙邊市場(chǎng)建設;做好各類(lèi)中長(cháng)期與現貨，省間與省內市場(chǎng)銜接，現貨市場(chǎng)與調峰輔助服務(wù)市場(chǎng)融合;形成發(fā)用雙側互動(dòng)、雙邊集中競價(jià)的現貨市場(chǎng)，進(jìn)一步完善價(jià)格機制及相關(guān)配套機制。

目前，甘肅的市場(chǎng)化體系基本建成。

規則創(chuàng )新

楊春祥重點(diǎn)介紹了甘肅電力現貨市場(chǎng)規則，尤其是新能源參與市場(chǎng)化交易的情況。

首先，甘肅現貨市場(chǎng)模式以“集中式市場(chǎng)模式”、“全電量?jì)?yōu)化”增加新能源優(yōu)化空間。詳細來(lái)說(shuō)，就是：省內用電負荷與跨省區外送形成的全電量空間進(jìn)行市場(chǎng)優(yōu)化出清;新能源“報量報價(jià)”參與現貨市場(chǎng);日前/實(shí)時(shí)現貨市場(chǎng)采取集中競價(jià)、分時(shí)邊際出清的方式，形成次日/實(shí)時(shí)未來(lái)15-120分鐘機組發(fā)電計劃曲線(xiàn)和分時(shí)邊際電價(jià);省內現貨市場(chǎng)平衡后，富余發(fā)電能力繼續參加跨省區交易和省間交易，實(shí)現新能源最大化消納。

其次，用戶(hù)參與模式方面，2021年甘肅引入用戶(hù)參與現貨市場(chǎng)，由發(fā)電側單邊競價(jià)轉變?yōu)榘l(fā)電、用戶(hù)共同競價(jià)確定日前現貨市場(chǎng)出清價(jià)格，用戶(hù)依據現貨市場(chǎng)價(jià)格合理安排用能，達到移峰填谷的作用?？紤]到市場(chǎng)初期平穩起步，依據用電行為可控、電價(jià)信號敏感度高、電價(jià)響應和負荷調節能力等條件，暫定符合國家產(chǎn)業(yè)、環(huán)保政策的電解鋁、鐵合金、電石、碳化硅、循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈項目、鋼鐵、電極式蓄熱儲能集中供暖示范項目七大行業(yè)經(jīng)營(yíng)性電力用戶(hù)，以自愿方式參與現貨市場(chǎng)運行。

再次，市場(chǎng)出清模式方面，發(fā)用雙側報量報價(jià)參與市場(chǎng)。在之前發(fā)電側單邊競價(jià)市場(chǎng)時(shí)期，發(fā)電側中長(cháng)期曲線(xiàn)全部由調度機構代理分解。進(jìn)入發(fā)用雙側報量報價(jià)雙邊市場(chǎng)時(shí)期，參與現貨市場(chǎng)化用戶(hù)在年度(或月度)與發(fā)電企業(yè)約定形成市場(chǎng)化中長(cháng)期合約曲線(xiàn)，作為發(fā)用雙發(fā)中長(cháng)期結算依據;非現貨市場(chǎng)用戶(hù)和優(yōu)購用戶(hù)對應發(fā)電側中長(cháng)期曲線(xiàn)按照規則進(jìn)行分解。同時(shí)，發(fā)電側報量報價(jià)、用戶(hù)側報量報價(jià)參與到日前市場(chǎng)的出清。

值得注意的是，甘肅現貨市場(chǎng)在規則制定過(guò)程中對新能源消納進(jìn)行了一些積極探索。

一是新能源“報量報價(jià)”參與現貨市場(chǎng)。利用新能源低成本價(jià)格優(yōu)勢，報量報價(jià)與火電同臺競爭并獲得發(fā)電權，以省內用電及外送形成的全網(wǎng)總發(fā)電空間進(jìn)行全電量集中競價(jià)，促進(jìn)新能源納消。

二是新能源依據超短期預測實(shí)時(shí)市場(chǎng)二次申報。在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中，新能源依據超短期預測，修正上報發(fā)電能力，系統以新能源最新上報發(fā)電能力進(jìn)行出清，修正日前預測偏差，保證新能源最大化消納。

三是新能源參與輔助調頻，解決新能源15分鐘內超短期預測偏差。首先，每分鐘對前一分鐘下發(fā)指令的完成情況進(jìn)行監測，每分鐘進(jìn)行發(fā)電指令調整，實(shí)時(shí)調用富裕新能源發(fā)電能力，在保證新能源總計劃不變的前提下，將有富裕發(fā)電能力的場(chǎng)站出力調用到最大化。其次，實(shí)時(shí)監測全網(wǎng)調頻機組的下備用空間，在現貨出清計劃的基礎上，每分鐘動(dòng)態(tài)調整新能源總發(fā)電計劃，壓減調頻機組的發(fā)電出力，增加新能源的整體消納空間。

四是現貨市場(chǎng)價(jià)格引導用戶(hù)改變用能習慣。甘肅現貨市場(chǎng)價(jià)格與新能源出力密切耦合，價(jià)格信號明顯，有利于用戶(hù)依據價(jià)格信號改變用能習慣，實(shí)現荷網(wǎng)源協(xié)同，促進(jìn)新能源消納。

五是選擇了“集中式”市場(chǎng)模式，現貨交易全電量集中競價(jià)的市場(chǎng)交易機制，在保障電網(wǎng)安全運行和民生的前提下，充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源優(yōu)化配置中的主導作用，促進(jìn)新能源消納。

六是甘肅作為外送型能源大省，在市場(chǎng)方案中充分考慮跨省跨區電力市場(chǎng)交易，構建了高效的省內、省間協(xié)調機制。

破題思考

甘肅電力現貨市場(chǎng)在建設與運營(yíng)中積累了豐富經(jīng)驗，同時(shí)也發(fā)現了一些需要繼續改進(jìn)的問(wèn)題。楊春祥主要總結出三項突出問(wèn)題，并分享了他對解決措施的思考。

第一是新能源參與市場(chǎng)收益問(wèn)題。新能源特別是風(fēng)電預測準確性偏低，預測與實(shí)際發(fā)電能力偏差需要以現貨價(jià)格購買(mǎi)火電等常規能源的發(fā)電能力，導致其整體發(fā)電收益偏低。因此，需要新能源企業(yè)采取措施提高預測準確性。同時(shí)，需要通過(guò)國家補貼、綠證交易等場(chǎng)外措施，實(shí)現新能源可持續發(fā)展。另外在市場(chǎng)化交易機制方面需要進(jìn)一步探索研究適合新能源為主體電力系統的交易機制。

第二是中長(cháng)期交易與現貨市場(chǎng)銜接問(wèn)題。甘肅新能源占比較高，新能源裝機容量遠超省內用電負荷，為了化解新能源消納難題，甘肅積極通過(guò)各類(lèi)市場(chǎng)化手段尤其是新能源與火電打捆外送擴大新能源消納范圍，新能源利用率才從2016年60.2%提高到目前的95%以上。但受新能源發(fā)電的隨機性特點(diǎn)影響，新能源無(wú)法在年度、月度交易中簽訂中長(cháng)期合約曲線(xiàn)，新能源參與的市場(chǎng)化交易均為不帶曲線(xiàn)的電量交易。為了做好中長(cháng)期與現貨市場(chǎng)銜接，甘肅由新能源企業(yè)按照預測在日前自主申報運行日中長(cháng)期結算曲線(xiàn)，調度機構按照規則進(jìn)行校核。由于新能源月度、日前預測不準確，必然出現每日中長(cháng)期曲線(xiàn)與實(shí)際發(fā)電能力偏差，并出現中長(cháng)期電量月內無(wú)法完全交割情況。因此，需要不斷完善中長(cháng)期交易機制，提高交易頻次適應新能源發(fā)電隨機性特點(diǎn)。

第三是市場(chǎng)限價(jià)問(wèn)題。相對較低限價(jià)保障了市場(chǎng)的平穩起步，但是不利于調動(dòng)更大社會(huì )資源優(yōu)化配置。放開(kāi)市場(chǎng)限價(jià)，有利于更大地激勵用戶(hù)依據價(jià)格信號移峰填谷;有利于增加火電機組調峰能力;也更有利于儲能市場(chǎng)發(fā)展。因此，甘肅將會(huì )逐步放開(kāi)市場(chǎng)限價(jià)，讓價(jià)格信號發(fā)揮更大作用。