碳中和目標下的電力系統和電力市場轉型

 

傳統電力市場中電能商品的價值相對來說比較簡單，主要包括電能量價值（體現于現貨與遠期合同產品）、容量價值（體現于容量市場）和安全穩定價值（體現于輔助服務）。電源和負荷實時平衡是電力系統安全穩定運行的基本條件，在碳中和電力系統中，由于風、光等新能源的大量接入，在電源側引入大量的隨機性和波動性，給電網的調度運行帶來諸多困難，也是電能商品價值更加趨于多樣化，特別是靈活性也已成為業內所關注的新焦點。因此，應在衡量電能商品價值時考慮功率曲線在時間維度的形狀和不同電能商品的靈活性品質，并設計合理的價格形成機制。

 

由于電能難以大量儲存，發用功率需要實時平衡，從對電力系統調度運行和功率平衡的影響，筆者認為電能商品品質應從（波動性、可控性、隨機性）3個維度進行衡量（見表）。其中波動性指功率相對于自身容量的變化幅度；可控性指將功率在一定范圍內自由調節的難易程度；隨機性與可控性有一定的關聯，隨機性大的電源或負荷一定難于控制，而隨機性小的電源或負荷可能易控（可靈活調節的資源），也可能難控（功率相對固定的資源）。對當前各類常見供方（電廠）所生產和需方（負荷）所消費的電能商品品質可以給出表中所示的排級。注意這里是對電能商品的品質進行排級，而非給電源或負荷“貼標簽”，僅按一般情況依照電能商品品質高低對電源和負荷進行大致分類，而具體情況需要具體分析。例如，如果品質一般的煤電經過靈活性改造，可升級為高品質的調峰電源。需要說明的是，電能商品品質是從保證電力系統發用功率平衡的角度來定義的，因此對于電能商品的供方（生產者）和需方（消費者），商品品質的價值內涵是不同的。從定價原則來講，對于供方，電能商品品質越高，定價越高；對于需方，電能商品品質越高，定價越低（即價格越優惠），甚至可以享受負電價。也就是說，供方所生產的低品質電能商品（如風電）可以較低價提供需方的高品質電能商品消費（如需求側響應），反之亦然。