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競爭性電力市場下 :傳統電力輔助服務費用就在發電企業間分攤

2019.12.03  
最近參加一次能源會議,有位來自新能源企業的嘉賓叫苦:光伏電站要給火電廠分攤6分/度的電力輔助服務費用,覺得有失公平。由此,我對電力輔助服務費用的分攤問題進行了思考,先來一篇簡單的。
 
其次,非競爭性電力市場不能少,比如我國,輔助服務費用就在發電企業間分攤。
 
最后,為什么加傳統呢?輔助服務是為了維持電力系統可靠運行,將頻率、電壓穩定在安全區間內,目的是應對正常負荷波動和意外系統擾動,這是"傳統"輔助服務要做的。能源結構轉型,風、光等可再生能源發電比例逐年提升,其與生俱來的間歇性導致了電網頻率、電壓的波動,也需要輔助服務。后者屬于輔助服務面臨的新局面,不在本文討論范圍之內。

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按照問題導向來分析。
 
1.正常負荷波動
 
正常負荷波動涵蓋了用戶側的意外情況,由于規模偏小,等同于負荷波動。負荷成千上萬,有點波動是太正常不過了,一般情況下對應調頻服務。負荷波動觸發的服務費用,當然要用戶承擔了。
 
杠精:我用電曲線平滑,我不能承擔。
 
笑話!你今天平滑,明天不一定吧。
 
杠精:要按照引起波動的比例分擔費用。
 
技術上確實能做到,但會增加調度、交易的復雜度和工作量,人家白干活呀,增加的費用不是還得用戶分攤。
 
杠精:電網和電源難道不能增加容量,減輕負荷波動的影響嗎?
 
問的好,和意外擾動一道講。
 
2.意外系統擾動
 
意外系統擾動來自電源和電網,比如電源機組的非計劃停機、輸電線路的雷擊短路、輸變電設備的故障等等。不同的擾動對應不同的輔助服務種類,比如雷擊短路,單相跳閘后重合成功,調頻就能搞定。設備故障退出、改變運行方式,就需要備用服務出手了。
 
既然是意外擾動,那就是小概率事件了。概率的大小取決于采用的可靠性標準和指標,由當地的可靠性組織決定,被電源、電網、用戶等市場主體認可。北美的可靠性組織是NERC(北美電力可靠性公司),我國的應該是國家能源局??煽啃灾笜藳Q定了電源、電網的投資力度,進而決定了電力系統運行的可靠性。
 
意外系統擾動的源頭在電源或電網,其觸發的輔助服務費用由用戶承擔,合理嗎?
 
1). 電源、電網企業不應當加大投資,提高可靠性,避免出現意外情況嗎?好了,和前面的問題就統一了。我們先看下,美國PJM批發市場的電價結構[1]:
 
市場化的調頻、備用費用加起來合計2.18%,加上無功和黑啟動,2.97%。電源、電網企業加大投資,確實可以把這部分費用降下來,但會導致容量費用(付給電源的)或輸電費用(付給電網的)的上升,最終還是要由用戶承擔。并且,可靠性提升了,最終電價也會相應提高。
 
2). 有看官講了,我不要可靠性指標提升,誰惹的禍誰負責,輔助服務費用由電網企業或電源企業來分攤。
 
電網是壟斷環節,受嚴格監管,采取“成本回收+合理收益”的模式,不可能分攤,只能由電源企業分攤。
 
競爭性市場環境下,電源企業大概率會增加投資避免分攤這部分費用,最終結果是不是還歸結到容量費增加呢?國外市場有個成本疏導機制,而且不只有一個出口,輔助服務市場走不通那就走容量市場。沒有容量市場的地區,也有自己的容量支持機制。
 
3.風光電源波動
 
傳統電力系統,負荷是波動的,正常情況下源隨荷動、網隨荷動。
 
有了可再生能源發電之后,電源也變成波動了,而且是一種常見現象,需要輔助服務的支持。這種情況下的輔助服務市場,原來的“用戶分攤成本”機制是否還合適呢?值得思考。我還沒想明白。
 
附:我國輔助服務費用為什么由發電企業分攤
 
谷峰老師的文章《我國輔助服務補償機制與市場化——從配合計劃機制到現貨市場》,有詳細的說明?,F行全國性輔助服務補償機制醞釀于2004年,5號文頒布沒幾年,以下為文章原文:
 
道理上講,輔助服務成本是電力成本的一部分,“羊毛出在羊身上”,自然而然應當用戶承擔,但是原國家電監會并沒有調整用戶側電價的職能,如想迅速推開,只能是電力企業暫時承擔。其中,電網企業明確表示不承擔(無出處),考慮到輔助服務補償機制當時最為緊迫的是解決發電企業之間提供輔助服務的公平性問題,經與主要發電企業協商一致,暫時由發電企業承擔。這種做法的立論形成了一個當時主要發電企業認可的假設:“目前核價體系沒有明確是否考慮輔助服務成本進入上網電價,那么也可以粗略認為所有電源的核價都考慮了一定比例輔助成本,所以多干活的機組應當拿錢,沒干活或少干活的機組把這個比例的電價拿出來”。
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