摘要:1月7日,国家发展改革委印发的《全国统一大市场建设指引(试行)》提出建设全国统一的能源市场体系。《指引》发布标志着我国将推动形成一套全国统一的电力市场交易规则,以确保电力资源在全国范围内的有效配置和流动,特别是有助于提高新能源的运行效率,促进新能源消纳。目前,
1月7日,国家发展改革委印发的《全国统一大市场建设指引(试行)》提出建设全国统一的能源市场体系。《指引》发布标志着我国将推动形成一套全国统一的电力市场交易规则,以确保电力资源在全国范围内的有效配置和流动,特别是有助于提高新能源的运行效率,促进新能源消纳。目前,构建全国统一的电力市场的控制力量主要是政府之间的协议和国家层面的规划,引入市场机制为如何执行计划和进行结算提供了新标准。欧洲是全球新能源发展最早、新能源消纳比例较高的地区。为了应对高比例可再生能源带来的波动性,欧洲建立了跨区域平衡市场机制。如何建立电力统一市场,或许我们能“摸着欧洲过河”?
欧洲电力统一市场如何运行?
在实现统一市场,促进新能源高比例消纳方面,欧洲主要分为两个层次:国内平衡市场和跨区域平衡市场。在跨区域平衡市场层面,为了提高市场流动性,欧洲输电系统运营商联盟(ENTSO)定义了四种标准平衡产品,并为各种类型的平衡产品设计了独立的交易平台。
其中主要包括:替代储备(RR),用于释放或支持所需的调频潜在水平,以便为未来的不平衡提供频率调节。手动激活的频率恢复储备(mFRR)在电网扰动后可激活长达12.5~15分钟,以释放自动频率恢复储备(aFRR)。aFRR则用于在扰动发生后完全恢复电网的额定频率,其激活时间通常为5~7.5分钟。频率控制储备(FCR),是面对供需之间扰动时最快的平衡服务。它能在扰动出现后的几秒内(最多30秒)迅速被激活,通过连接的发电设备自动提供。例如,欧洲能源公司通过其Heartbeat AI技术,能在短短3秒内对电网干扰做出反应,这展示了FCR服务的快速响应能力。
同时,为搭建欧洲统一的平衡市场平台,每个子产品(FCR,aFRR, mFRR, RR)都要求开发一个统一的欧洲平台,分别为国际电网控制合作平台(IGCC)、国际自动频率恢复和系统稳定运行协调平台(PICASSO)、手动激活储备倡议平台(MARI)和跨欧洲恢复储备交换平台(TERRE)。
欧洲电力统一市场成效如何?
欧洲的跨区域平衡市场目前初见成效。以德国为例,在德国的跨境电力交易中,电力出口逐年递增。根据德国联邦网络管理局公布的数据,2022年德国电力出口达到26.28太瓦时,较2021年增长超过一半,再次成为电力净出口国。
此外随着欧洲平衡市场的迅速建设,大型储能系统有望迎来发展高潮。欧洲大部分储能项目收入来自频率响应和平衡容量服务,而随着跨境统一市场的逐渐完善,对储能,特别是大型储能的需求更加迫切。欧洲目前正在兴建大规模电网侧储能设施,根据欧洲储能协会(EASE)统计,2022年欧洲储能新增装机4.5吉瓦,其中表前储能(大储)为2吉瓦,户储为2.5吉瓦;从表前储能装机区域来看,英国市场占比42%,是欧洲最大的大储市场,爱尔兰、德国、法国紧随其后,装机占比分别为16%、12%、11%。
区块链+可再生能源“走红”欧洲电力市场。为缓解可再生能源发电并网带来的电力稳定挑战,并降低大型化石燃料发电厂因灵活性需求而无效运转的成本,欧洲开发了融合区块链与物联网技术的电网平衡平台。该平台可以安全、经济、透明地处理来自数百万个独立系统的交易行为,将小规模、分散化资源(如家用电池储能系统、光伏系统、小型水电系统、热泵和电动车等)聚合至能源平衡市场。根据最新市场研究,区块链技术在可再生能源领域的应用显示出显著潜力,2024年,全球区块链设备市场规模为12.1亿美元,预计在2024~2029年预测期内该市场将以35.9%的复合年增长率增长。这表明区块链技术不仅是可再生能源市场发展的重要研究方向,而且其在能源交易、供应链管理等领域的应用正在推动市场增长。
如何“摸着欧洲过河”?
欧洲在电力统一市场建设上的探索,给我国带来了不少启示。
一、深化发展跨省跨区域电能量传输调节能力。随着可再生能源的渗透率增加,我国区域间电力市场的建设也应稳步进行,市场选择模式应与目前各省、地区的电力市场建设模式相适应。
二、提前跟踪布局“区块链”“中长期功率预测”等新技术。随着我国可再生能源渗透率的逐步提升和平衡市场的不断发展,应着重关注并推进“区块链”和“中长期功率预测”等新技术。这些新技术的引入和应用,不仅能够提高电力平衡市场的运行效率和安全性,还能够推动电力行业的数字化转型和创新发展。
三、跟踪海外大型储能技术发展,助力新能源消纳水平提升。在新型储能方面,预计到2025年,我国新型储能装机规模将突破50吉瓦。然而,鉴于新型储能的安全隐患及储能价格机制的滞后性,电化学储能电站的装机规模或将受到一定影响,呈现滞后趋势。而我国发展储能作为新能源电力平衡的目标与欧洲相契合。建议国内发电企业持续跟踪欧洲储能市场中大容量、长时、新材料、构网型储能的新趋势,助力新能源消纳水平提升。
来源:中核集团