“聯(lián)合”運(yùn)行模式:在“聯(lián)合”運(yùn)行模式下, 新能源發(fā)電機(jī)組和抽水蓄能發(fā)電機(jī)組組成運(yùn)行聯(lián)合體, 新能源發(fā)電機(jī)組和抽水蓄能發(fā)電機(jī)組既可以屬于同一法人企業(yè), 也可以屬于不同的法人企業(yè), 新能源通過(guò)公共電網(wǎng)和抽水蓄能電站相連。電網(wǎng)向聯(lián)合體下達(dá)發(fā)電出力曲線, 聯(lián)合體向新能源和抽水蓄能電站分別下達(dá)發(fā)電出力曲線。

“獨(dú)立”運(yùn)行模式:在“獨(dú)立”運(yùn)行模式下, 將新能源發(fā)電機(jī)組、抽水蓄能發(fā)電機(jī)組獨(dú)立接入電網(wǎng)。電網(wǎng)分別向新能源發(fā)電企業(yè)和抽水蓄能電站下達(dá)發(fā)電出力曲線。

三、“新能源+抽蓄”模式下抽水蓄能電站回收機(jī)制研究

3.1 電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建立之前抽水蓄能電站的電價(jià)形成機(jī)制

3.1.1 “新能源+抽蓄”一體化模式下電價(jià)形成機(jī)制

“新能源+抽蓄”一體化模式是采用新能源發(fā)電機(jī)組和抽水蓄能電站聯(lián)合運(yùn)行的方式向電網(wǎng)統(tǒng)一供電。抽水蓄能電站的投運(yùn)可以大量增加新能源發(fā)電企業(yè)的售電量, 因此, 抽水蓄能電站的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用通過(guò)多銷售的新能源發(fā)電量來(lái)回收。抽水蓄能電站的上網(wǎng)電價(jià)為新能源的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià), 抽水電價(jià)同新能源發(fā)電企業(yè)和抽水蓄能電站協(xié)商確定。

3.1.2 “新能源+抽蓄”聯(lián)合運(yùn)行模式下電價(jià)形成機(jī)制

抽水蓄能電站應(yīng)獲得的收入=年投資費(fèi)用及固定運(yùn)行費(fèi)用×上網(wǎng)容量+ 抽水蓄能電站的變動(dòng)成本× 上網(wǎng)電量÷(1-廠用電率) + 抽水電量× (1-輸電線損率) ×輸電價(jià)。

抽水蓄能電站的上網(wǎng)電價(jià)為新能源的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。抽水蓄能的抽水電價(jià)= ( 上網(wǎng)電量×新能源的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)-應(yīng)獲得的收入) ÷抽水電量

每個(gè)新能源發(fā)電單元承擔(dān)的抽水電量=抽水電量÷聯(lián)合體內(nèi)新能源發(fā)電機(jī)組總發(fā)電量×新能源發(fā)電單元發(fā)電量。

3.1.3 “新能源+抽蓄”獨(dú)立運(yùn)行模式下電價(jià)形成機(jī)制

在獨(dú)立運(yùn)行模式中, 抽水蓄能電站多消納的新能源發(fā)電電量不僅與新能源發(fā)電的裝機(jī)規(guī)模有關(guān), 也與其他電站的調(diào)峰能力有關(guān)。為了保證抽水蓄能電站能夠合理回收其投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用, 需要建立調(diào)峰容量交易市場(chǎng), 完成調(diào)峰交易及形成調(diào)峰價(jià)格。在交易市場(chǎng)中, 各種發(fā)電機(jī)組及電儲(chǔ)能實(shí)施都可以進(jìn)行調(diào)峰容量交易。調(diào)峰容量交易通常有兩種模式:雙邊交易和集中撮合交易。集中撮合交易更能實(shí)時(shí)反映調(diào)峰容量的需求情況。

(1) 市場(chǎng)主體及要求。電網(wǎng)內(nèi)接入公共電網(wǎng), 且向公共電網(wǎng)供電的并網(wǎng)發(fā)電廠 (為保證電網(wǎng)安全運(yùn)行而建設(shè)的抽水蓄能電廠除外) , 向本電網(wǎng)輸送電能的輸電線路以及經(jīng)市場(chǎng)準(zhǔn)入的電儲(chǔ)能設(shè)施。

常規(guī)火電企業(yè)、水電企業(yè)、核電企業(yè)按機(jī)組為單位;燃?xì)饣痣娖髽I(yè)按一套機(jī)組為單位;輸電線路按回路作為單元、新能源發(fā)電企業(yè)按注冊(cè)單位為單元。

達(dá)不到基準(zhǔn)調(diào)峰率的發(fā)電企業(yè)需要購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰容量, 購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰容量的企業(yè)統(tǒng)稱為受讓方, 出售調(diào)峰容量的企業(yè)統(tǒng)稱為出讓方。

基準(zhǔn)調(diào)峰率根據(jù)電網(wǎng)用戶負(fù)荷的日峰谷差率、負(fù)荷及事故備用、常規(guī)燃煤機(jī)組的最小技術(shù)出力確定。能源監(jiān)管局可根據(jù)電網(wǎng)火電廠最小運(yùn)行方式、電網(wǎng)調(diào)峰缺口對(duì)基準(zhǔn)調(diào)峰率進(jìn)行調(diào)整。

(2) 信息披露。電網(wǎng)的新能源企業(yè)根據(jù)對(duì)自身新能源發(fā)電機(jī)組出力的預(yù)測(cè)情況, 向電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)提供第二天的新能源發(fā)電機(jī)組出力曲線。調(diào)度部門(mén)根據(jù)本電網(wǎng)第二天的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、開(kāi)機(jī)機(jī)組的最大和必需出力 , 向本電網(wǎng)輸送電能聯(lián)絡(luò)線各時(shí)段輸送的電力數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線向外電網(wǎng)各時(shí)段計(jì)劃輸送的電力數(shù)據(jù), 對(duì)本電網(wǎng)進(jìn)行電力電量平衡。

當(dāng)Pt< 0 時(shí)，新能源發(fā)電機(jī)組的必需出力= 新能源機(jī)組的預(yù)測(cè)出力+ Pt，每個(gè)新能源發(fā)電企業(yè)新能源發(fā)電必需出力=新能源發(fā)電預(yù)測(cè)出力×[( 新能源機(jī)組的預(yù)測(cè)出力+Pt ) ÷新能源機(jī)組的預(yù)測(cè)出力]。

當(dāng)0≤Pt時(shí)，新能源發(fā)電機(jī)組的必需出力= 新能源機(jī)組的預(yù)測(cè)出力。

當(dāng)0≤Pt時(shí)，實(shí)際調(diào)峰率低于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰容量，實(shí)際調(diào)峰率高于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組出售調(diào)峰容量。

當(dāng)Pt <0 時(shí)，實(shí)際調(diào)峰率低于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組及新能源機(jī)組購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰容量，實(shí)際調(diào)峰率高于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組出售調(diào)峰容量。

當(dāng)0≤Pt時(shí), 實(shí)際調(diào)峰率低于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰容量, 實(shí)際調(diào)峰率高于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組出售調(diào)峰容量。當(dāng)Pt<0時(shí), 實(shí)際調(diào)峰率低于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組及新能源機(jī)組購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰容量, 實(shí)際調(diào)峰率高于基準(zhǔn)調(diào)峰率的機(jī)組出售調(diào)峰容量。

(3) 價(jià)格申報(bào)。受讓方根據(jù)自身的出力情況向調(diào)度機(jī)構(gòu)申報(bào)購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰容量的時(shí)間、數(shù)量及價(jià)格。申報(bào)的電量和價(jià)格按15分鐘 (或30分鐘, 或1小時(shí)) 為一個(gè)周期, 形成連續(xù)96 (或48, 或24) 個(gè)節(jié)點(diǎn)的報(bào)價(jià)曲線。

出讓方同樣向調(diào)度部門(mén)進(jìn)行報(bào)價(jià), 報(bào)價(jià)包括電量、電價(jià)兩部分, 報(bào)價(jià)按15分鐘 (或30分鐘, 或1小時(shí)) 為一個(gè)周期, 形成連續(xù)96 (或48, 或24) 個(gè)節(jié)點(diǎn)的報(bào)價(jià)曲線。出讓方的最高報(bào)價(jià)為新能源發(fā)電機(jī)組的標(biāo)桿上網(wǎng)。

申報(bào)最小單位為1兆瓦, 一個(gè)申報(bào)單元可以申請(qǐng)多組數(shù)據(jù)。

如單機(jī)200MW的燃煤機(jī)組, 在低谷時(shí)段內(nèi)其出力為100MW, 發(fā)電企業(yè)可以根據(jù)啟停一次的費(fèi)用及發(fā)電的收入計(jì)算出售調(diào)峰容量的價(jià)格。出售調(diào)峰容量的價(jià)格確定方法如下:

價(jià)格= 啟停費(fèi)用/發(fā)電量+ 上網(wǎng)電價(jià)- 發(fā)電時(shí)的變動(dòng)成本。

發(fā)電數(shù)量為100×停機(jī)時(shí)間。

(4) 價(jià)格形成。根據(jù)受讓方和出讓方在每個(gè)周期申報(bào)的調(diào)峰容量交易價(jià)格及交易量數(shù)據(jù)。根據(jù)報(bào)價(jià)、機(jī)組容量等級(jí)和申報(bào)時(shí)間進(jìn)行排序, 即首先按報(bào)價(jià)排序, 對(duì)相同報(bào)價(jià)的機(jī)組按照容量等級(jí)排序, 對(duì)容量等級(jí)也相同的機(jī)組按照申報(bào)時(shí)間排序。

根據(jù)排序情況進(jìn)行交易撮合, 按照“高低匹配”標(biāo)準(zhǔn), 最低報(bào)價(jià)的出讓方與最高報(bào)價(jià)的受讓方匹配, 然后依次進(jìn)行, 直至受讓方價(jià)格小于出讓方價(jià)格時(shí)停止。當(dāng)達(dá)到以下兩個(gè)條件之一時(shí), 終止撮合:a.調(diào)峰容量出讓方價(jià)格>調(diào)峰容量受讓方價(jià)格;b.調(diào)峰容量出讓方隊(duì)列或調(diào)峰容量受讓方隊(duì)列為空。

完成匹配后, 將出讓方和受讓方所申報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。對(duì)那些已經(jīng)完成申報(bào)電量的交易雙方不再考慮, 重新匹配未完成交易電量的出讓方及受讓方, 繼續(xù)進(jìn)行調(diào)峰容量交易。然后, 重復(fù)交易雙方都已經(jīng)完成各自申報(bào)的電量。這時(shí), 調(diào)峰容量交易全部完成, 根據(jù)所得到的結(jié)果及成交價(jià)格結(jié)算交易雙方已經(jīng)達(dá)成的結(jié)算電量。PH成交價(jià)格= (調(diào)峰容量出讓方報(bào)價(jià)+調(diào)峰容量受讓方報(bào)價(jià)) /2。

3.2 電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建立后抽水蓄能電站電價(jià)形成機(jī)制

(1) “新能源+抽蓄”一體化模式下電價(jià)形成機(jī)制。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建立后, “新能源+抽蓄”可以作為一體向市場(chǎng)交易結(jié)構(gòu)申報(bào)每小時(shí) (或15分鐘, 或30分鐘) 的發(fā)電量及發(fā)電價(jià)格。當(dāng)市場(chǎng)價(jià)格高時(shí), 聯(lián)合體增加發(fā)電量, 當(dāng)價(jià)格低時(shí)減少發(fā)電量。抽水蓄能電站作為新能源發(fā)電機(jī)組的“蓄水池”, 保證聯(lián)合體獲得經(jīng)濟(jì)效益。

(2) “新能源+抽蓄”聯(lián)合及獨(dú)立運(yùn)行模式下電價(jià)形成機(jī)制。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建立后, 在能量市場(chǎng)上, 抽水蓄能電站在電網(wǎng)低谷時(shí)段買(mǎi)入低價(jià)電, 在高峰時(shí)段售出高價(jià)電獲得收益。在電網(wǎng)低谷時(shí)段, 發(fā)電企業(yè)為了減少停機(jī)費(fèi)用或棄掉的電量, 通常電價(jià)非常低;而在高峰時(shí)段發(fā)電, 電價(jià)比較高。抽水蓄能電站通過(guò)低買(mǎi)高賣獲得經(jīng)濟(jì)效益。

另外, 抽水蓄能電站也可以參與輔助服務(wù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng), 獲得輔助服務(wù)收入。抽水蓄能電站是參加輔助服務(wù)市場(chǎng), 還是參與能量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)完全由抽水蓄能電站決定。投資者是否建設(shè)抽水蓄能電站也完全由投資者根據(jù)市場(chǎng)行情決定。

四、結(jié)論

“新能源+抽蓄”模式下, 建設(shè)抽水蓄能電站的目的是多消納新能源。其上網(wǎng)電價(jià)不能按“發(fā)改價(jià)格[2014]1763號(hào)”執(zhí)行。在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建立之前, 抽水蓄能電站投資費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)通過(guò)新能源發(fā)電企業(yè)增加的售電量及調(diào)峰容量市場(chǎng)回收;其上網(wǎng)電價(jià)按新能源標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)執(zhí)行或通過(guò)調(diào)峰容量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成;其抽水電價(jià)是通過(guò)新能源發(fā)電企業(yè)和抽水蓄能電站協(xié)商形成或通過(guò)調(diào)峰容量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建立后, 抽水蓄能電站在電網(wǎng)低谷時(shí)段買(mǎi)入低價(jià)電, 在高峰時(shí)段售出高價(jià)電獲得收益;也可以參與輔助服務(wù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng), 獲得輔助服務(wù)收入。