促进储能参与的电力市场机制探索.pptx

促 进储 能参与的 电 力市 场 机制探 索 2022年 09月 中国 电 力科学研究院有限公司 1 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 02 电 化学 储 能的技 术经济 特 性 储 能独立参与市 场 的机制建 议 04 市 场对储 能的需 求 01 目 录 03 储 能参与市 场经 验 市 场对储 能的需 求 中国 电 力科学研究院有限公司 3 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 市 场对储 能的需 求 在双碳目 标 的指引下，随着新型 电 力系 统 的构建， 我国新能源装机占比不断提高，已达到 42.4。 根 据 预测 ， 2030年和 2060年，我国 风 光新能源 发电 量占比将分 别 达到 42.7和 64.4。 数 据 陈 国平紫金 论坛 构建新型 电 力系 统 的若干思考 中国 电 力科学研究院有限公司 4 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 市 场对储 能的需 求 弃 电时 段 供 电 不足 时 段 挑 战 ② 省内自我挖 掘 ① ② 一次能源价格整体攀升 电 力供 应 持 续 偏 紧 ① 省 间 交易 购 买 应 对 新能源 发电 具有 间 歇性、波 动 性、随机性等特点，新能源装机占比大幅增加， 电 力系 统 平衡 难 度 加大，面 临 新能源 “ 保消 纳 ” 和 “ 保供 电 ” 的双重挑 战 。通 过电 力市 场 建立的价格信号，激励各 类 主体主 动 参与，是破局的关 键 。 中国 电 力科学研究院有限公司 5 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 市 场对储 能的需 求 传统电 力 系 统 新型 电 力 系 统 供 电 充裕 性 灵活性 除了 传统 的供 电 充裕性保障需求外，省内 对 于 调节 灵活性的需求更加凸 显 ， 对储 能等 电 力系 统 的 灵活性 资 源提出了迫切需求 。 需求 可 调 节 负 荷 灵活性 机 组 储 能 灵活 调 节资 源 备 用 爬 坡 调 频 供 电 充裕 性 需求 调 峰 中国 电 力科学研究院有限 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INS 公司 6 TITUTE 市 场对储 能的需 求 存 储 超 发 电 量 平滑出力波 动 增加 调频 能 力 提供可靠性容 量支 撑 缓 解 调 峰 压 力 提升 电 网可靠性 和 电 能 质 量 保 证 容量充裕 度 错 峰用 电 节约电 费 作 为 后 备电 源 减少用 电 尖 峰 为 了平抑新能源出力波 动 ，提高 电 网可靠性以及 电 能 质 量， 储 能在新型 电 力系 统 中具有非常重 要的价 值 。 发电侧储 能价 值 电 网 侧储 能价 值 用 户侧储 能价 值 市 场 的价 值 体 现 能量市 场 反映 储 能分 时 价 值 辅 助服 务 市 场 反映 储 能可靠性价 值 容量市 场 反映 储 能 容量支撑价 值 中国 电 力科学研究院有限公司 7 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 市 场对储 能的需 求 2021年 9月 10月 2021年 2021年 12月 1月 2022年 2022 2月 5月 2022年 国家能源局（抽水蓄能中 长 期 发 展 规 划（ 2021-2035年） ） 国 务 院关于完整准确全面 贯彻 新 发 展林做好碳达峰碳中和工作的意 见 2030年前碳达峰行 动 方案 国家能源局 电 力并网运行管理 规 定和 电 力 辅 助服 务 管理 办 法 示范文本新能源 场 站并网 调 度 协议 示范文本 购 售 电 合同示范文本 场 体系的指 导 意 见 国 家 、能源局 发 布 “ 十四五 ” 新型 储 能 发 展 实 施方案 国家能源局、国家市 场监 督管理 总 局并网 调 度 协 议 南方能源 监 管局关于公开 征 求南方区域 电 力并网运行 管 电 化学 储 能 电 站并网 调 度 协议 示范文本（ 试 行） 理 实 施 细则 南方区域 电 力 辅 助服 务 管理 实 施 细则 （ 征国 家 、能源局关于加快建 设 全国 统 一 电 力 市 求意 见 稿） 2022 7月 国家能源局、科学技 术 部 “ 十 四五能源 领 域科技 创 新 规 划 ” 国 家 、能源局关于鼓励可再生能源 发 电企 业 自建或 购买调 峰能力增加并网 规 模的通知 国 家 、能源局 电 化学 储 能 电 站安全管 理暂 行 办 法（征求意 见 稿）公开征求意 见 8月 2021年 国 家 关于 进 一步完善 电 价机制的通知 国 家 、能源局正式 发 布关于加快推 动 新型 储 能 发 展的指 导 意 见 7月 电 化学 储 能的技 术经 济 特 性 中国 电 力科学研究院有限公司 9 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 电 化学 储 能的技 术经济 特 性 荷 电 状 态 可 充 /放 电 充 放 电 深 度 充 放 电 效 率 能量有限 性 双向 调节 能 力 影响寿命 以及成 本能量 损 耗成本 中国 电 力科学研究院有限公司 10 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 电 化学 储 能的技 术经济 特 性 度 电 成本 （元 /kWh） 度 电 成本 元 /kWh 里程成本 元 /MWh 抽水蓄能 0.21-0.25 钠 硫 电 池 0.67-0.88 磷酸 铁锂电 池 6.34-9.08 铅 蓄 电 池 0.61-0.82 磷酸 铁锂电 池 0.62-0.82 三元 锂电 池 6.08-9.78 全 钒 液流 电 池 0.71-0.95 三元 锂电 池 0.86-1.26 钛 酸 锂电 池 6.18-8.46 数 据 储 能的度 电 成本和里程成本分析 中国 电 力科学研究院有限公司 11 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 电 化学 储 能的技 术经济 特 性 储 能的容量衰减的成本随放 电 倍率增加呈非 线 性增 长 储 能的容量衰减的成本随放 电 深度增加下呈非 线 性增 长 中国 电 力科学研究院有限公司 12 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 电 化学 储 能的技 术经济 特 性 充 电 放 电 电 能 成 本 静 态 成 本 充 电 成 本 转 化 损 耗 市 场 价差大于 电 能成本 时储 能放 电  电 能成本与充 电 成本的 关 系 （ 0.5C,50DOD）  储 能收益分 析 储 能参与市 场经 验 中国 电 力科学研究院有限公司 14 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 储 能参与市 场经 验 PJM CASIO 英国 澳大利 亚 电 能市 场 “ 量 -价 ” 阶 梯 报 价及工 作状 态 ， 统 一 调 度 规 划 ， 自 计 划 充 电 投 标 价和放 电 投 标 价，循 环 充放 电 的价差 投 标 ，自 计 划 双 边 交易，交易所交易 ， 平衡交易 申 报 充 电报 价和放 电报 价，依靠尖峰 电 价套利 辅 助服 务 市 场 调频 市 场 、 备 用市 场 （旋 转备 用、非旋 转备 用） 调频 市 场 （上 调频 、下 调频 ），灵活爬坡（向 上灵活爬坡、向下灵活 爬坡）， 备 用市 场 （旋 备 、非旋 备 ） 调频 市 场 （增 强 快速 调 频 、快速 调频 ）， 备 用 市 场 （短期运行 备 用、 快速 备 用） 调频 市 场 （ 调节调频 市 场 、 应 急 调频 市 场 ） 容量市 场 参与容量市 场 参与容量市 场 参与容量市 场 - 中国 电 力科学研究院有限公司 15 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 储 能参与市 场经 验 山 东 江 苏 浙江 电 能市 场 自 计 划形式参与 电 能市 场 尚未参与 电 能市 场 按照初步方案通 过 自 计 划形式 参与 电 能市 场 ； 辅 助服 务 市 场 调频 市 场 、 调 峰市 场 调频 市 场 、 调 峰市 场 调频 市 场 、 调 峰市 场 中国 电 力科学研究院有限公司 16 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 储 能参与市 场经 验 根据 测 算， 电 化学 储 能的全寿命周期度 电 成本 1.148元 /KWH； 用 电侧 工商 业 用 户 的峰谷价差普遍在 0.5元 /KWH， 只有个 别 省份接近 1元 /KWH； 单 一的 电 能市 场 ， 难 以保 证 新型 储 能 获 利 。 新型 储 能的度 电 成本仍然 较 高， 单 一 电 能市 场难 以 获利 储 能参与的 调频 市 场 、 调 峰市 场 、 备 用市 场 独立运行；尚在探索容量 补偿 机制， 储 能的容量价 值 尚未得到 发 掘 ； 未很好地考 虑调频 、能量、 备 用等市 场 之 间 的耦合关系 ； 多市 场 耦合， 协 作运行困 难 虽 然明确了 储 能可以作 为输电资产 ，但是 储 能通 过输 配 电 价回收成本的方式有待 进 一步明确 ； 目前 储 能 进 入市 场 的 门槛 依然 较 高，例如要求光伏 电 站配 储 的 时长 在 4小 时 之上 。 储 能参与市 场 定位有待明确、准入 门槛 有待放 宽 储 能独立参与市 场 的 机制建 议 中国 电 力科学研究院有限公司 18 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 储 能独立参与市 场 的机制建 议 电 能 调频 、 备 用 容 量 电 力商 品 电 力 调频 、 备 用 容 量 电 量 电 能 中国 电 力科学研究院有限公司 19 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 储 能独立参与市 场 的机制建 议 集中 优 化 储 能荷 电 状 态 、充放 电计 划 对 技 术 支持系 统 支撑能力要求 较 高 ； 放 电 成本取决于充 电时 的价格和在其 它 时 段无法放 电 的机会成本， 难 以核定 储 能 成本， 储 能可能虚 报 高价、增加市 场 监 管 难 度 。 自 计 划 电 力 调 度交易机构集中 优 化  储 能自行管理荷 电 状 态  储 能提交自 计 划曲 线 ；  作 为 价格跟随者，从 电 能市 场获 得收益 。  电 力 调 度交易机构集中 优 化荷 电 状 态 、充放 电计 划 ；  提交充放 电 价差投 标 、 单 日的初始荷 电 状 态 和期 望 达到的末尾荷 电 状 态 在市 场 初期， 储 能可以通 过 自 计 划方式参与 电 能市 场 ，市 场较 完善 时 提供更 为 灵活的 报 价方式，参 与 电能市 场 集中出清和市 场 定价 。 中国 电 力科学研究院有限公司 20 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 储 能独立参与市 场 的机制建 议 储 能参与 调频 市 场 申 报 里程 报 价 ； 参与 电 能市 场 的 储 能，同 时 申 调频 容 量 报 价 ； 对调频 里程 报 价、 调频 容量 报 价按照 调 频 性能折算 ； 由于 储 能响 应 速度快、 调节 精度高， 折 算后更容易中 标 ，有利于从 调频 市 场 获 得 回 报 。 储 能独立参与市 场 的机制建 议 考 虑 到 储 能的快速响 应 特性，与普通 发电 机 组 不同 储 能可以没有基 础 能量出力的形式提 供 调频辅 助服 务 （即不参与 电 能量市 场 ， 直接参与 调频 市 场 ） 也可以同 时 参与 电 能量市 场 以及 调频 市 场 ，在 电 能量出力水平附近 进 行 调节 。 考 虑 到 储 能的能量有限性（能量中性 ） ，在参与 调频 的同 时 ， 进 行充放 电 ， 获 得 电 能市 场补偿 。 中国 电 力科学研究院有限公司 21 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 中国 电 力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEAR 有限公司 22 CH INSTITUTE 储 能独立参与市 场 的机制建 议 以最大充放 电 功率与 经 济 充放 电 功率差作 备 用 参与市 场 。 聚合后 经济 参 数 单 个 储 能容量 较 小， 聚 合后以聚合商的市 场 主 体身份参与 备 用 市 场 。 储 能独立参与市 场 的机制建 议 作 为 容量有限型 资 源， 储 能可提供的容量 支撑不 仅仅 取决于其最大放 电 速率， 还 和 最大能量 对应 的容量等多种因素有关，三 种容量市 场 折价方式 规 定 储 能必 须满 足一定的 连续 放 电时 间 ， 对 不能 满 足的放 电 功率 进 行折价 ； 根据最 长 持 续 放 电时间计 算分段容量系 数 进 行折价 ； 系 统 可靠性指 标 不 变 情况下，增加 1 MW 储 能 带 来的尖峰 负 荷增量 。 中国 电 力科学研究院有限公司 23 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 中国 电 力科学研究院有限公司 24 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 储 能独立参与市 场 的机制建 议 储 能参与市 场对电 力市 场 技 术 支撑能力提出了更高要求 储 能主体考 虑 运行特性申 报 充、放 电 投 标 价， 对 市 场 主体的投 标 支撑能力提出更高要求 。 在市 场 出清中求解多 时 段耦合的 经济调 度模型，集中 优 化 储 能荷 电 状 态 以及 储 能的充放 电 计 划 ， 对 出清 软 件的算力提出了更高要求 。  储 能的成本取决于充 电时 的 电 能价格， 储 能成本 难 以核定， 对 市 场 力 识别 技 术 提出更高要求 。  精 细 考 虑储 能参与容量市 场 的容量价 值 ， 对 市 场 的 评 估分析技 术 提出更高要求 。