2014年6月,習近平總書記提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,其中對能源體制革命提出要求:堅定不移推進改革,還原能源商品屬性,構(gòu)建有效競爭的市場結(jié)構(gòu)和市場體系,形成主要由市場決定能源價格的機制,轉(zhuǎn)變政府對能源的監(jiān)管方式,建立健全能源法治體系。
能源安全新戰(zhàn)略提出十年來,山西通過一系列變革性、牽引性、標志性重大舉措,推動多個能源領(lǐng)域改革實現(xiàn)破題。其中,電力現(xiàn)貨市場在全國首個轉(zhuǎn)入正式運行,目前已建成“全電力優(yōu)化、新能源優(yōu)先”的省級現(xiàn)貨市場,有力支撐“中長期+現(xiàn)貨+輔助服務(wù)+零售市場+綠電綠證”五位一體、“省內(nèi)+省間”協(xié)同運行的電力市場體系。電力現(xiàn)貨交易在優(yōu)化資源配置、提升電力保供能力、促進新能源消納等方面作用顯著,山西電力市場化改革的全國引領(lǐng)作用成為山西能源革命綜合改革的一大特色和亮點。
日前,記者走訪國網(wǎng)山西省電力公司和部分發(fā)電主體,實地感受電力現(xiàn)貨市場的發(fā)展步伐。
量利兼顧 移峰填谷
通過市場價格信號引導資源優(yōu)化配置
電力現(xiàn)貨市場是現(xiàn)代電力市場體系的重要組成部分,也是電力行業(yè)面向市場交易的關(guān)鍵步驟。在新一輪電力體制改革背景下,現(xiàn)貨市場被視為中長期交易與實時運行的重要銜接環(huán)節(jié),成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點話題。
今年夏季入伏后,我省多地出現(xiàn)高溫預(yù)警,迎峰度夏的電力保供壓力逐漸增大。在國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心大屏上,每隔15分鐘即通過競爭形成一次電價,這是一種較為靈活和精細化的電價制定方式。通過屏幕上現(xiàn)貨電價的走勢,可以分析出當前電網(wǎng)運行狀態(tài)及各類型發(fā)電資源的發(fā)電情況。
國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心現(xiàn)貨市場處處長鄒鵬介紹,在山西電力現(xiàn)貨交易市場上,一天24小時共形成96個電價,1千瓦時電在用電高峰時段最高能達1.5元,在用電低谷時段最低可以“0元購”。采用這樣的定價機制,有助于引導用戶在電價低谷時段增加用電,高峰時段減少用電,從而優(yōu)化電力負荷,減少電網(wǎng)壓力,提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。
2018年12月27日,山西電力現(xiàn)貨市場在全國首批開始試運行。經(jīng)過7次結(jié)算試運行,32個月長周期不間斷連續(xù)運行,經(jīng)歷各種供需情況和不同場景的檢驗,2023年12月22日,山西率先在全國實現(xiàn)電力現(xiàn)貨市場正式運行。
山西成為國內(nèi)首家轉(zhuǎn)正的電力現(xiàn)貨市場,一定程度上歸功于山西電力資源稟賦的優(yōu)勢。
從電源側(cè)來說,山西電源種類多樣,涉及火電、水電、風光、生物質(zhì)等多種電源,且作為壓艙石的煤電占比較高,穩(wěn)定性強。發(fā)電側(cè)市場競爭度高,省內(nèi)存在格盟、晉能、大唐、華能、華潤、焦煤等20余家發(fā)電集團,有利于開展全電量現(xiàn)貨交易集中競爭。
從電網(wǎng)側(cè)來說,山西電網(wǎng)是西電東送、北電南送、水火互濟、特高壓交直流混聯(lián)、含較大比例可再生能源的外送型電網(wǎng),電壓等級實現(xiàn)了1000千伏及以下全覆蓋。是華北特高壓“兩橫三縱一環(huán)網(wǎng)”的重要組成部分,在保障全省電力供應(yīng)的同時,承擔著向北京、河北、江蘇、湖北等地外送電力的重要任務(wù)。為適應(yīng)發(fā)展需求,山西近年來持續(xù)加強電網(wǎng)建設(shè),推進新型電力系統(tǒng)建設(shè),不斷實現(xiàn)電網(wǎng)的高質(zhì)量發(fā)展和能源的優(yōu)化配置。堅強的山西電網(wǎng),有力地支撐了現(xiàn)貨交易在全網(wǎng)范圍內(nèi)開展。
諸多因素為山西電力現(xiàn)貨市場正式運行打下良好基礎(chǔ)。正式運行半年多來,山西電力現(xiàn)貨市場已匯聚了156臺火電機組、613座新能源場站、200多家售電公司和90余萬用戶,還有獨立儲能電站和虛擬電廠各4座。在電力現(xiàn)貨交易市場上,每個價格都是發(fā)電企業(yè)、售電公司、電力用戶和新型主體在交易過程中產(chǎn)生的。曲線波動、價格變化,有效激勵了火電、燃氣機組頂峰發(fā)電,引導電力用戶移峰填谷,促進新能源消納。
在電力現(xiàn)貨市場,電力價格的波動性,也能有效反映出電力這種特殊商品的時空價值。
“中午風光大發(fā)時,通過零電價引導火電企業(yè)少發(fā)電,促進新能源消納;晚高峰用電緊張的時候,通過高電價刺激煤電企業(yè)頂峰發(fā)電,保證電力可靠供應(yīng)。”國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心調(diào)度計劃處副處長張超算了一筆經(jīng)濟賬。
對于電力現(xiàn)貨市場運行帶來的變化,省內(nèi)火電企業(yè)感受頗深。電力現(xiàn)貨市場的高電價釋放出來后,可以激勵發(fā)電企業(yè)提高設(shè)備運維水平,降低機組的非停和受阻。晚高峰用電緊張時,電力現(xiàn)貨市場電價升高,市場這根“指揮棒”引導火電企業(yè)將機組運維調(diào)整到最佳狀態(tài),爭取多發(fā)電、促保供。一些省內(nèi)的火電企業(yè)紛紛表示,以前更關(guān)注發(fā)電量,現(xiàn)在量利兼顧,既要發(fā)電,還要關(guān)注市場價格,不但要多發(fā)電,還要發(fā)高價電。
通過市場價格信號引導發(fā)用兩側(cè)資源優(yōu)化配置,一系列“組合拳”下來效果明顯。2021年4月啟動不間斷運行以來,全省火電機組日均增加頂峰發(fā)電能力約5%,用電負荷由晚高峰向中午低谷轉(zhuǎn)移約200萬千瓦,以市場化方式實現(xiàn)了移峰填谷,源荷兩側(cè)共同發(fā)力,電力保供能力顯著提升。
資源調(diào)節(jié) 靈活改造
價格信號“調(diào)度員”助力新能源消納
在能源革命進程中,控制化石能源消費,加快建設(shè)新型能源體系,是電力行業(yè)的重要任務(wù)。而如何促進新能源消納,實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型,則是山西電力現(xiàn)貨市場的重要目標之一。
“實時價格信號成了電力系統(tǒng)最有力的‘調(diào)度員’。”談及電力現(xiàn)貨市場對新能源消納的作用,國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心現(xiàn)貨市場處專責董健鵬形象地比喻道。
到2023年底,山西新能源和清潔能源裝機達到6098萬千瓦,占比由2019年的33.9%提升至45.8%,發(fā)電量占比達25.2%。截至今年7月底,山西風、光新能源裝機突破5500萬千瓦,占全省裝機比重近40%,利用率始終保持在97%以上。
山西新能源消納利用率之所以始終保持較高水平,與山西電力現(xiàn)貨市場的價格引導密切相關(guān)。
今年5月23日,受高溫天氣影響,山西省網(wǎng)用電負荷達當月最大值3337萬千瓦,同比增長7.68%,午間新能源出力1976萬千瓦,但晚高峰新能源出力僅342萬千瓦,日內(nèi)波動1634萬千瓦,同一天內(nèi)同時出現(xiàn)新能源消納和電力保供困難的雙重壓力?,F(xiàn)貨價格體現(xiàn)電力分時供需形勢,中午供大于求時為“0”電價,晚高峰供應(yīng)緊張時每千瓦時電上漲至1.5元,通過價格信號引導發(fā)電側(cè)、負荷側(cè)、儲能等各類調(diào)節(jié)資源自主參與系統(tǒng)調(diào)節(jié),在新能源大發(fā)、日內(nèi)大幅波動的情況下全天未發(fā)生新能源棄限電,新能源發(fā)電2.19億千瓦時,實現(xiàn)了電力安全綠色供應(yīng)。
在山西電力現(xiàn)貨市場這雙“看不見的手”調(diào)控下,火電機組向調(diào)節(jié)性資源轉(zhuǎn)變,紛紛開展機組靈活性改造,甚至加裝電鍋爐,最大限度提升火電機組的調(diào)節(jié)能力。在新能源發(fā)電低谷時段,火電企業(yè)可以發(fā)揮重要作用,例如提供啟停調(diào)峰和深度調(diào)峰等輔助服務(wù)。在新能源發(fā)電高峰時段,火電企業(yè)把機組出力壓低甚至停機,以“0價”在電力現(xiàn)貨市場購買新能源電力去履行中長期合同,中間還能賺價差,這就是價格信號調(diào)動靈活調(diào)節(jié)資源響應(yīng)對新能源消納的影響。
“十四五”以來,我省累計完成煤電機組“三改聯(lián)動”(節(jié)能降碳改造、供熱改造和靈活性改造)比例超70%。許多企業(yè)在這方面取得了較好成果,如山西國際能源集團瑞光熱電有限責任公司通過節(jié)能降碳改造實現(xiàn)了熱效率提高、供電煤耗降低和氮氧化物排放減少;完成靈活性改造后不僅提升了機組負荷調(diào)節(jié)能力,還增加了供熱面積;并積極推動煤電和新能源一體化發(fā)展,建設(shè)光伏和小型風電裝機等。晉控電力則推行在役機組節(jié)能升級改造,實施了多項節(jié)能改造項目,有效提高了機組的熱電解耦、靈活性運行及深度調(diào)峰能力,降低了供電煤耗并增加了供熱面積。
電力現(xiàn)貨交易市場上24小時內(nèi)的96個電價,讓更多市場主體琢磨做好“電文章”,也為新型主體——獨立儲能電站提供了可行的商業(yè)模式。儲能電站的接入,能有效提升新能源利用率,增加靈活調(diào)節(jié)資源供給,促進新能源消納。
近年來,我省在推動儲能電站發(fā)展方面采取了一系列措施,包括出臺相關(guān)政策和細則,明確獨立儲能電站的并網(wǎng)運行管理要求和參與電力市場的機制等,以促進新型儲能設(shè)施參與電力市場和調(diào)度運用,推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,并已在全省陸續(xù)建設(shè)了合榮儲能電站、潞城任和儲能電站、右玉聞遠400MW/800MWH共享儲能電站等一批儲能電站。今年年初,在陽泉投產(chǎn)了規(guī)模最大的獨立儲能電站。它如同一個巨大的“充電寶”,每次充電時長2小時至4小時,一次能儲存40萬千瓦時電能。
雖然名為電站,但它們并不生產(chǎn)電,只是電能的“搬運工”。儲能電站可有效為電網(wǎng)“削峰填谷”,緩解高峰期供電壓力,并在電能質(zhì)量受限時起到緊急備用電源作用,保障用戶穩(wěn)定用電。
未來,儲能電站的持續(xù)建設(shè),將在推動能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對極端事件等方面發(fā)揮更重要的作用,為保障山西電網(wǎng)穩(wěn)定運行、通過市場手段提升新能源資源綜合利用率提供有力支撐。
虛擬電廠 協(xié)同互動
市場“指揮棒”帶來主體意識變化
三伏天,火燒天。當人們迫不及待地通過制冷來找尋清涼時,可能并未意識到,夏日清涼的背后,是各種發(fā)電主體和眾多電力工作者不懼酷暑、勇戰(zhàn)困難的艱辛付出。
現(xiàn)在,我們能夠真切感受到,電已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中不可或缺的一部分。保障電力可靠供應(yīng),電力現(xiàn)貨市場也發(fā)揮著不小的作用。
在保供電、促消納這些看得見的數(shù)據(jù)變化的背后,電力現(xiàn)貨市場還催生了一些看不見的變化,比如市場主體意識變化。
現(xiàn)在,山西電力現(xiàn)貨市場上有210余家售電公司。這些售電公司的服務(wù)對象聚合了商超、寫字樓、工廠、煤礦等多類型用戶。不同類型的用戶產(chǎn)生出復(fù)雜多變的用電曲線,讓售電公司花心思琢磨市場,在市場交易及價格波動中獲益。
“過去售電公司都是做價差,到處跑業(yè)務(wù)?,F(xiàn)在售電公司轉(zhuǎn)為做服務(wù),為用戶提供綜合能效管理、節(jié)能等服務(wù),做可調(diào)節(jié)負荷聚合,還孕育了一些虛擬電廠。”國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心調(diào)度計劃處副處長張超講解前后對比。
負荷類虛擬電廠作為售電公司的高級形態(tài),無須新建廠址,其憑借數(shù)字化技術(shù),就能迅速集結(jié)各地零散電力資源,高效管理用戶用電行為,不僅能削峰填谷,還能促進新能源高水平消納,作用相當于一座實體電廠。
2024年1月1日起,國網(wǎng)電動汽車(山西)服務(wù)有限公司虛擬電廠正式參與現(xiàn)貨市場交易。該虛擬電廠是國內(nèi)首家現(xiàn)貨市場模式下、以“電動汽車+可調(diào)工業(yè)負荷”為特色的虛擬電廠,是國網(wǎng)公司試點建設(shè)投運的第一家充電樁類虛擬電廠。
截至7月31日,該公司虛擬電廠已連續(xù)運行7個月,每日參與山西電力交易市場中長期、現(xiàn)貨交易。交易時段為中午填谷的典型時段,累計調(diào)節(jié)次數(shù)2556次,累計達成9348.027兆瓦時調(diào)節(jié)交易,中標價格最大800元/兆瓦時,平均為用戶降低用電成本5元/兆瓦時。
目前,山西已有23家虛擬電廠完成建設(shè)方案評審,14家虛擬電廠接入虛擬電廠管理服務(wù)平臺,其中4家虛擬電廠進入現(xiàn)貨市場。負荷側(cè)調(diào)節(jié)能力得到充分調(diào)動,聚合容量達200萬千瓦,增加負荷側(cè)調(diào)節(jié)能力51.8萬千瓦。4家獨立儲能電站轉(zhuǎn)入商業(yè)運營,增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力47萬千瓦,系統(tǒng)運行由“源隨荷動”向“源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動”轉(zhuǎn)變。
作為我國首個正式運行的電力現(xiàn)貨市場,山西電力現(xiàn)貨市場在市場框架設(shè)計方面,充分借鑒國內(nèi)外現(xiàn)貨交易市場的成功經(jīng)驗,結(jié)合省情網(wǎng)情,構(gòu)建了“統(tǒng)一市場、兩級運作”的整體框架。在方案規(guī)則體系編制方面,突出了推動資源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢轉(zhuǎn)化,對全網(wǎng)電力資源進行優(yōu)化配置,實施“全電力優(yōu)化”。在電力市場模式方面,建立了“中長期合約僅作為結(jié)算依據(jù)管理市場風險、現(xiàn)貨交易采用全電量集中競價”的電力市場模式,充分發(fā)揮了中長期交易穩(wěn)定市場價格,現(xiàn)貨市場對中長期合約進行帕累托改進、保障電網(wǎng)安全、消納新能源的能力。
總之,山西電力現(xiàn)貨市場的經(jīng)驗可以提供有益的參考和借鑒。特別是電力現(xiàn)貨市場發(fā)出明確清晰的價格信號,給市場各方都帶來深遠影響。
在市場的指揮棒下,火電企業(yè)從“關(guān)注電量”變?yōu)?ldquo;量利兼顧”;新能源企業(yè)從“吃政策補貼”變?yōu)?ldquo;向市場要利”;售電公司從“賺差價”向“做服務(wù)”轉(zhuǎn)變;電力用戶從“按需用電”向“按價用電”轉(zhuǎn)變,合力推動一個新的發(fā)電格局和用電體系的形成。
我們有理由相信,山西電力現(xiàn)貨市場的發(fā)展,對于推動可再生能源發(fā)展、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、優(yōu)化電力資源配置以及促進電力市場的公平競爭,將有越來越重要的作用。其前行之路,定會更加光明。
(原載2024年8月9日山西日報要聞版)