中國儲能網(wǎng)訊：澳大利亞電力市場遭遇暫停暴露容量機制短板
2022年6月15日至24日，澳大利亞能源市場運營商AEMO暫時停止按現(xiàn)貨出清價格結算以應對市場危機，引發(fā)廣泛關注。造成此次澳大利亞電力批發(fā)電價飆升有兩個主要因素：受俄烏沖突影響；煤炭和天然氣價格高企，以及過去幾周大約四分之一的燃煤發(fā)電站在不同時間停止運行。后者可歸因于澳大利亞幾乎所有燃煤電廠現(xiàn)在都超過了其最初的設計壽命，導致由于機組維護以及故障而突然缺失了300萬千瓦的燃煤可用容量。
在澳大利亞現(xiàn)有的市場機制中，發(fā)電商自行保證其發(fā)電機的可用性，而市場運營商告訴發(fā)電商機組何時運行以確保安全供電。然后將市場結算價格固定為過去28天一天中逐小時的平均價格，在每兆瓦時150至300澳元之間。如果發(fā)電成本較高，電站業(yè)主還可以申請額外補償，以后會從消費者那里收回。
日前，為避免未來再次發(fā)生危機，澳聯(lián)邦政府能源安全委員會(ESB)提出了一項建立容量市場的建議，以解決意外和突然的容量短缺問題。ESB指出該機制的關鍵在于發(fā)電機組的混合，從而確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定且可持續(xù)的能源供應。然而，這一建議引發(fā)了巨大的爭議，焦點在于全口徑的容量補償范圍設置，在這種機制下，即使發(fā)電機實際上一度電也不發(fā)，它們也將獲得額外的容量補償費用。哪怕是造成本次危機的老舊燃煤機組也能因此獲益，因此有人擔心這些機組的頻繁故障和提前退役會進一步造成用戶的損失。
根據(jù)ESB所提出的建議，提前三到四年出售的“容量證書”其實并不能確保得到證書的電廠在必要時能夠成功調用，調用失敗僅需要退還額外得到的補償費用，并沒有更多考核處罰，使得參與該容量機制成為沒有任何參與成本的“免費選項”。從長期來看，因容量市場門檻過低，引入過多燃煤電廠參與其中，將延遲對抽蓄、電儲能、氫能等新型靈活性資源的引入。為此，澳大利亞能源部長Chris Bowe表示，將由各州選擇符合條件的發(fā)電機，維多利亞州也已經(jīng)表示化石燃料將不符合準入條件，而多數(shù)售電商也表達了不希望納入燃煤電廠的意愿。
在對于容量市場的擔憂之下，還有沒有其他應對危機的措施呢？事實上，德國、瑞典、丹麥等國所采用的定向容量補償機制就給出了一個相對合理的選擇，考慮各國命名方式的差異，暫統(tǒng)稱該機制為容量備用。容量市場和容量備用之間的主要區(qū)別在于：容量備用需要提前向一定周期內(nèi)所需容量支付激勵性費用，目前所需的應該是新的、現(xiàn)代的、可靠的、快速啟動的、輸出穩(wěn)定的靈活性容量，例如化學電池、燃料電池、氫燃機和抽水蓄能等；傳統(tǒng)容量市場則會在一段周期內(nèi)向所有發(fā)電機支付費用，哪怕這些發(fā)電容量本來就已經(jīng)是可用的。兩相對比可知，作為定向的容量補償激勵，容量備用是更為經(jīng)濟的選擇。
新型電力系統(tǒng)下的電力市場格局需要再分配
澳大利亞電力市場的危機對于世界各國的電力系統(tǒng)低碳轉型做出了警示，體現(xiàn)出以傳統(tǒng)水火電為主力電源的電力市場機制設計在面對高比例新能源時的局限性。供需關系是一個市場的核心，整個電力市場體系中所關注的不僅是刀光劍影的市場競爭和風起云涌的價格變化，更重要的是長期的市場格局如何構建，確保供需總體處于一個基本均衡的市場有效狀態(tài)。
我國的燃氣電站比例遠低于澳大利亞，且燃煤機組普遍較新、可靠性高、容量規(guī)模也更大，在加速建設新型電力系統(tǒng)的背景下，煤電仍將是較長時期內(nèi)的主要調節(jié)性電源。值得借鑒的是，我們在為煤電等靈活性電源設計容量補償和激勵機制時，也需要甄別機組的運行健康程度、靈活調節(jié)能力、綜合排放水平、系統(tǒng)支撐功能等方面的具體指標，在“繼續(xù)合理新建”的過程中進行有效引導。隨著新能源并網(wǎng)和發(fā)電比例的提高，傳統(tǒng)火電的收入結構也將從僅依靠電費收入轉變?yōu)椤半娏渴杖?容量補償+輔助服務”。其中，輔助服務收入在當前的基礎上將穩(wěn)中有增，在總體收入占比中愈發(fā)重要；容量收入應該僅由系統(tǒng)所需的容量覆蓋的部分機組獲取，且如前文所述考慮機組本身的各種條件和能力擇優(yōu)分配，進行靈活性改造的或新建的高調節(jié)性機組將更具備競爭優(yōu)勢。
新能源在新型電力系統(tǒng)中被寄予厚望，在電量上將成為主攻手，隨著市場交易電量不計入全生命周期保障收購小時數(shù)等政策對經(jīng)濟棄電的松綁，新能源也將具備一定的靈活調節(jié)能力，在諸如火電面臨停機的特殊時段將能發(fā)揮一定作用，提高系統(tǒng)整體運行的經(jīng)濟性和安全性。尤其是在按電量分攤輔助服務和系統(tǒng)運行費的地區(qū)，已經(jīng)產(chǎn)生了分攤費和電費收入在低價甚至零價時段倒掛的現(xiàn)象，分攤方式和認定標準值得推敲。對于配置了高比例儲能的新能源場站，其調節(jié)能力已相當可觀，尤其是分布在一些關鍵節(jié)點時，對系統(tǒng)安全運行的效益是否也可以考慮計入容量備用補償?shù)姆懂犇兀?
儲能裝置作為系統(tǒng)靈活性的重要補充，伴生著新能源的發(fā)展也日益受到關注。其本身雖然不產(chǎn)生能量，僅是能量的搬運工，但強大的時移能力和突出的調節(jié)性能已被人們所熟知，被視為新型電力系統(tǒng)不可或缺的一員。隨著儲能走向真正的市場化運作，無論是在電源側、電網(wǎng)側還是用戶側，均會找到值得發(fā)掘的市場機會。在既注重性能，又注重效果的輔助服務市場中，以化學電池為代表的電儲能裝置將大顯身手。而諸如氫能、熱能等儲能形式與綜合能源場景的廣泛深度結合，將創(chuàng)造更廣闊的挖潛空間。從實現(xiàn)系統(tǒng)短時平衡的角度而言，儲能也應該在容量備用市場中分一杯羹，當然其主要收入應該還是發(fā)揮其高度靈活性在市場中占盡先機的收入。
電力用戶作為容量成本的最終承擔者，總體上可能會面臨一定的漲價趨勢，但更多用戶感受到的應該是多元化選擇帶來的差異性，需求側響應能力強、負荷特性好的用戶可能反而會抓住享受低電價的機會。在現(xiàn)行輔助服務補償分攤機制不變的情況下，容量機制的執(zhí)行，將系統(tǒng)的靈活性成本一分為二，長期靈活性容量成本由用戶側承擔容量成本，短期靈活性調用成本則通過電力現(xiàn)貨和輔助服務市場疏導，形成一種全系統(tǒng)的公共價值分擔共享機制。分布式能源、用戶側儲能和數(shù)字技術賦能將結合需求側資源形成虛擬電廠，一改源隨荷動的傳統(tǒng)，使得源荷互動成為新常態(tài)。
澳大利亞是否建立容量市場的討論對我國的啟示
若在我國適時推出容量補償機制，將為以煤電為代表的傳統(tǒng)化石燃料電源轉型鋪平道路，使其由主力電源轉變?yōu)殪`活性資源，其系統(tǒng)價值將通過與儲能、需求側響應等新型靈活性資源的同臺競爭得以體現(xiàn)。通過對澳大利亞市場暫停的分析和我國的對比，可以得到如下啟示：
新型電力系統(tǒng)及其相適應的市場機制，需要通過容量機制實現(xiàn)對電源建設的長期引導與鼓勵；
定向的容量備用相對于全口徑的容量市場將具有更好的經(jīng)濟性，也更有利于新型靈活性資源的進入；
我國煤電機組將在新型電力系統(tǒng)中扮演不可或缺的新角色，繼續(xù)合理新建是理性的選擇；
電力系統(tǒng)運行需要多樣化的電源組合和需求側資源共同實現(xiàn)新常態(tài)下的供需平衡互動。
本文系《中國電力企業(yè)管理》獨家稿件，作者供職于金風低碳能源設計研究院。
