可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則分析與思考

周 競(jìng)，耿 建，唐 律，趙一琰，張 思

（1. 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司（南京），江蘇南京 210003；2. 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司，浙江杭州 310007）

0 引言

隨著負(fù)荷調(diào)控技術(shù)的不斷成熟，以電動(dòng)汽車平臺(tái)、虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等為代表的新型主體逐漸涌現(xiàn)，集群調(diào)節(jié)潛力愈發(fā)顯著［1-3］。傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”模式逐漸向“源荷互動(dòng)協(xié)同”模式轉(zhuǎn)變［4-5］，具備調(diào)節(jié)能力的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源可作為穩(wěn)定的電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源來促進(jìn)電網(wǎng)功率平衡并提供輔助服務(wù)［6-7］。國(guó)家電網(wǎng)公司的“雙碳”行動(dòng)方案明確提出挖掘需求側(cè)的響應(yīng)潛力，構(gòu)建不少于電網(wǎng)最大負(fù)荷5%的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫(kù)，這將在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中發(fā)揮重要的作用。然而，政策支持和市場(chǎng)建設(shè)是激活可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的內(nèi)在動(dòng)力，亟需通過市場(chǎng)化手段引導(dǎo)和激勵(lì)其主動(dòng)參與電網(wǎng)調(diào)控，為電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行提供常態(tài)化服務(wù)。

國(guó)外需求響應(yīng)資源參與電力市場(chǎng)的發(fā)展較成熟，多個(gè)國(guó)家允許需求響應(yīng)資源參與容量市場(chǎng)、現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等，且在輔助服務(wù)市場(chǎng)中主要提供調(diào)頻、備用、靈活爬坡等服務(wù)，相關(guān)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)具有一定的借鑒意義［8-10］。但由于我國(guó)電源結(jié)構(gòu)和電力市場(chǎng)發(fā)展階段的不同，發(fā)展路徑也有自身特色，近年來我國(guó)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)化推進(jìn)取得了顯著的成效。從跨省跨區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制的建設(shè)，到逐步推進(jìn)區(qū)域／省級(jí)電網(wǎng)輔助服務(wù)市場(chǎng)化［11-12］，除西藏外，我國(guó)有31個(gè)?。瘏^(qū)實(shí)現(xiàn)了輔助服務(wù)補(bǔ)償，且主要針對(duì)發(fā)電側(cè)資源的調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)，而可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)還處于起步階段。

近年來，國(guó)家政策的支持力度大幅提升：2017年，國(guó)家能源局發(fā)布了《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場(chǎng)）機(jī)制工作方案》，鼓勵(lì)采用競(jìng)爭(zhēng)方式確定電力輔助服務(wù)的承擔(dān)機(jī)制，其中明確指出了擴(kuò)大電力輔助服務(wù)市場(chǎng)參與主體，鼓勵(lì)儲(chǔ)能設(shè)備、需求響應(yīng)資源和第三方提供電力市場(chǎng)輔助服務(wù)；2018 年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導(dǎo)意見》，鼓勵(lì)發(fā)展各類靈活性用電負(fù)荷，提升電力用戶側(cè)的調(diào)節(jié)能力；2021 年，國(guó)家能源局印發(fā)了《并網(wǎng)主體并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》和《電力系統(tǒng)輔助服務(wù)管理辦法》即“兩個(gè)細(xì)則”修訂版，在國(guó)家層面明確了用戶可調(diào)節(jié)負(fù)荷的輔助服務(wù)市場(chǎng)主體地位，指出了將能夠響應(yīng)調(diào)度指令的用戶可調(diào)節(jié)負(fù)荷（包括通過聚合商、虛擬電廠等形式聚合的可調(diào)節(jié)負(fù)荷）納入提供輔助服務(wù)的主體范圍。

從可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與市場(chǎng)的試點(diǎn)方面來看，我國(guó)已有近10 個(gè)省市相繼發(fā)布了負(fù)荷側(cè)資源參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的相關(guān)交易規(guī)則，積極探索可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)途徑［13-14］，通過市場(chǎng)化手段激勵(lì)負(fù)荷挖掘調(diào)節(jié)潛力。然而，可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源作為新興的市場(chǎng)主體參與電力輔助服務(wù)還處于探索階段，各地出臺(tái)的交易規(guī)則在交易品種、市場(chǎng)準(zhǔn)入技術(shù)條件、交易模式、組織流程等方面還存在差異性及不確定性。為此，本文從交易規(guī)則編制的關(guān)鍵要素出發(fā)，對(duì)比分析和總結(jié)了各省市的交易特點(diǎn)及適應(yīng)性，并對(duì)下一階段可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入思考。

1 參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易規(guī)則及交易品種

隨著我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，多省市相繼出臺(tái)了可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)的交易規(guī)則，具體交易規(guī)則和交易品種見表1。

表1 中交易規(guī)則的編制思路大體分為兩大類：一類是針對(duì)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的特點(diǎn)，單獨(dú)發(fā)布其參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易規(guī)則，便于與傳統(tǒng)電源側(cè)資源的市場(chǎng)規(guī)則進(jìn)行區(qū)分，如華北、河北南網(wǎng)、江蘇、山西、浙江等發(fā)布的交易規(guī)則；另一類是在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則中新增一類交易品種（如表中加粗內(nèi)容所示），例如寧夏新增可調(diào)節(jié)負(fù)荷交易品種，湖南新增緊急短時(shí)調(diào)峰交易品種，新疆新增可中斷負(fù)荷交易品種，上海新增虛擬電廠調(diào)峰交易品種等，這種編制思路保持了規(guī)則的整體性。此外，由表1不難發(fā)現(xiàn)，目前可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)主要集中在調(diào)峰市場(chǎng)，且除了湖南是削峰型外，大多為填谷型調(diào)峰，即調(diào)增用電曲線。在交易品種方面，浙江擴(kuò)展了旋轉(zhuǎn)備用、調(diào)頻、無功調(diào)節(jié)等輔助服務(wù)，交易品種日趨豐富。

表1 交易規(guī)則和交易品種Table 1 Trading rules and trading varieties

2 市場(chǎng)主體和市場(chǎng)準(zhǔn)入條件

可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源作為新興的市場(chǎng)主體，在市場(chǎng)規(guī)則中出現(xiàn)了多種不同的提法，包括第三方獨(dú)立主體、電力市場(chǎng)用戶可調(diào)負(fù)荷、用戶可控負(fù)荷、可中斷負(fù)荷、虛擬電廠、需求側(cè)資源等。本節(jié)從市場(chǎng)主體的定義、準(zhǔn)入條件和技術(shù)要求方面進(jìn)行分析。

2.1 市場(chǎng)主體的定義

在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則中，對(duì)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的定義主要從資源類型、調(diào)節(jié)特性、實(shí)現(xiàn)手段、調(diào)節(jié)效果等方面進(jìn)行。不同的提法在本質(zhì)上的區(qū)別不大，只是描述角度不同，具體如下。

1）第三方獨(dú)立主體主要突出了市場(chǎng)屬性，從市場(chǎng)成員資源類型角度進(jìn)行描述，包括儲(chǔ)能裝置、電動(dòng)汽車（充電樁）、電采暖、負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)資源以及虛擬電廠等，可按照經(jīng)營(yíng)主體獨(dú)立參與市場(chǎng)，也可通過聚合方式由代理商分類代理參與市場(chǎng)。

2）電力市場(chǎng)用戶可調(diào)負(fù)荷、用戶可控負(fù)荷及可中斷負(fù)荷主要突出了調(diào)節(jié)特性，從電網(wǎng)調(diào)度的角度進(jìn)行描述：根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行需要，通過調(diào)增或削減用電負(fù)荷所提供的增加或減少的用電負(fù)荷。

3）虛擬電廠突出了實(shí)現(xiàn)手段，從對(duì)比電廠特性的角度進(jìn)行描述：集合多種分布式能源資源構(gòu)成的特殊類型的發(fā)電廠，通過先進(jìn)的控制、通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式電源、柔性負(fù)荷、電動(dòng)汽車等分布式單元的協(xié)調(diào)和優(yōu)化運(yùn)行。

4）需求側(cè)資源則主要是與發(fā)電側(cè)資源相對(duì)應(yīng)，并進(jìn)行了區(qū)分描述。

目前，可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的類型和特性多樣且具有地方特色，全國(guó)尚未統(tǒng)一，因此在制定規(guī)則時(shí)可以從上述方面進(jìn)行描述，并根據(jù)各地的特色增／減資源類型，在相對(duì)統(tǒng)一定義的同時(shí)滿足個(gè)性化需求。

2.2 市場(chǎng)主體的準(zhǔn)入條件和技術(shù)要求

相較于傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組，可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)的準(zhǔn)入條件和技術(shù)要求有所差異，各地區(qū)市場(chǎng)規(guī)則中市場(chǎng)主體的準(zhǔn)入條件如附錄A 表A1 所示。從表中可以看出，對(duì)單體用戶及聚合類調(diào)節(jié)資源的調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)電量、持續(xù)時(shí)間設(shè)定了準(zhǔn)入門檻最小值，大多要求滿足10 MW 的調(diào)節(jié)能力，而河北南網(wǎng)只需要滿足2 MW 的調(diào)節(jié)能力，上海僅需滿足1 MW 即可。一方面，較低的準(zhǔn)入門檻起到了鼓勵(lì)中小型用戶參與市場(chǎng)的積極性；另一方面，考慮到電網(wǎng)調(diào)度及市場(chǎng)出清的技術(shù)難度，聚合商、虛擬電廠等聚合類市場(chǎng)主體會(huì)發(fā)揮更大的作用。

在技術(shù)要求方面，需要對(duì)資源接入、信息采集、數(shù)據(jù)交互、調(diào)控方式、安全防護(hù)、計(jì)量采集、聚合商具備的平臺(tái)功能等方面進(jìn)行限定，例如山西發(fā)布的規(guī)則中要求：應(yīng)具備與調(diào)度機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的技術(shù)支持系統(tǒng)，并滿足系統(tǒng)接入要求；功能需包括但不限于負(fù)荷在線監(jiān)測(cè)、負(fù)荷優(yōu)化調(diào)控、負(fù)荷聚合分類管理、用戶管理、合同管理、執(zhí)行結(jié)果管理等。從電網(wǎng)調(diào)控的角度出發(fā)，對(duì)可調(diào)節(jié)負(fù)荷準(zhǔn)入的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)范非常重要，但現(xiàn)有的交易規(guī)則往往忽視了這一點(diǎn)。

3 市場(chǎng)交易組織和競(jìng)價(jià)

市場(chǎng)交易組織和競(jìng)價(jià)中主要涉及交易周期、交易模式、市場(chǎng)啟動(dòng)條件、市場(chǎng)出清、報(bào)價(jià)限額等方面，具體如表2所示。

從表2 中可以看出：交易的時(shí)間尺度主要分為月度、日前、日內(nèi)和實(shí)時(shí)，交易可涉及其中的一個(gè)或者多個(gè)，目前主要集中在日前市場(chǎng)；從交易模式來看，主要包括雙邊協(xié)商、雙邊集中競(jìng)價(jià)和單邊集中競(jìng)價(jià)三大類，各電網(wǎng)結(jié)合自身的實(shí)際調(diào)節(jié)需求和市場(chǎng)主體的特點(diǎn)，通過選擇合適的交易模式來激勵(lì)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與市場(chǎng)的積極性；從市場(chǎng)啟動(dòng)條件來看，大多是調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行需求進(jìn)行確定，如調(diào)峰緊張時(shí)段、棄風(fēng)棄光時(shí)段、機(jī)組需要深度調(diào)峰等，這些描述的邊界條件比較模糊，而湖南則規(guī)定“系統(tǒng)備用容量占比小于3%，可能采取有序用電措施時(shí)啟動(dòng)”，具體量化了啟動(dòng)條件，更容易執(zhí)行操作；從出清方式來看，單邊交易的出清方式包括從低到高按報(bào)價(jià)統(tǒng)一邊際出清、按報(bào)價(jià)出清等，雙邊交易的出清方式包括按協(xié)商價(jià)格出清、按最后匹配的買賣雙方申報(bào)價(jià)格的平均值出清等；各地的交易報(bào)價(jià)限額存在較大的差異，報(bào)價(jià)上限從100元／（MW·h）到2000元／（MW·h）不等，這與交易的時(shí)間尺度（月度、日前和實(shí)時(shí)）、響應(yīng)時(shí)段（峰、平、谷時(shí)段）、季節(jié)（北方地區(qū)供熱和非供熱期）、響應(yīng)特性（響應(yīng)功率和持續(xù)時(shí)間）等密切相關(guān)。

表2 市場(chǎng)交易組織和競(jìng)價(jià)對(duì)比Table 2 Comparison of market trading organization and bidding

4 典型交易模式的組織流程及適應(yīng)性分析

可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與輔助服務(wù)市場(chǎng)存在多種交易模式，與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)需求和激勵(lì)機(jī)制密切相關(guān)。不同的交易模式各有特點(diǎn)，其組織流程和適應(yīng)范圍也存在較大的差異。

4.1 雙邊協(xié)商交易模式

雙邊協(xié)商是買方新能源企業(yè)與賣方負(fù)荷側(cè)資源進(jìn)行協(xié)商交易，在棄風(fēng)棄光時(shí)段由可調(diào)節(jié)負(fù)荷提供調(diào)峰服務(wù)，雙方根據(jù)協(xié)商價(jià)格簽訂電量或電力合約執(zhí)行。雙邊協(xié)商交易模式的特點(diǎn)為：以新能源企業(yè)新增發(fā)電空間為主要目標(biāo)需求，有明確的買賣雙方，組織流程簡(jiǎn)單，但缺乏市場(chǎng)化價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。雙邊協(xié)商交易模式的典型組織流程見圖1，該模式主要適用于新能源滲透率高且消納困難突出的地區(qū)，在市場(chǎng)初期階段應(yīng)用，典型代表有寧夏、新疆。

圖1 雙邊協(xié)商交易模式的組織流程Fig.1 Organizational process of bilateral negotiation trading mode

4.2 雙邊集中競(jìng)價(jià)交易模式

雙邊集中競(jìng)價(jià)交易是買賣雙方在交易平臺(tái)上進(jìn)行集中報(bào)量、報(bào)價(jià)，通過價(jià)格高低匹配等原則進(jìn)行交易結(jié)果出清。雙邊集中競(jìng)價(jià)交易模式的特點(diǎn)為：以新能源企業(yè)新增發(fā)電空間為主要目標(biāo)需求，且有數(shù)量較多的買方、賣方，通過市場(chǎng)化競(jìng)價(jià)更能反映其調(diào)節(jié)成本。該模式的難點(diǎn)在于執(zhí)行過程中負(fù)荷用電與新能源發(fā)電的匹配程度和增量的合理計(jì)算。雙邊集中競(jìng)價(jià)交易模式的典型日前組織流程如圖2 所示，該模式主要適用于新能源消納困難較頻繁、參與的市場(chǎng)主體較多且電力市場(chǎng)較為完善的地區(qū)。

圖2 雙邊集中競(jìng)價(jià)交易模式的組織流程Fig.2 Organizational process of bilateral centralized bidding trading mode

4.3 單邊集中競(jìng)價(jià)交易模式

單邊集中競(jìng)價(jià)交易是根據(jù)電網(wǎng)發(fā)布的輔助服務(wù)需求，賣方在交易平臺(tái)上進(jìn)行集中報(bào)量、報(bào)價(jià)，按照價(jià)格從低到高的順序進(jìn)行交易出清。同時(shí)，在組織流程中涉及省間市場(chǎng)與省網(wǎng)市場(chǎng)的銜接、日前市場(chǎng)與日內(nèi)市場(chǎng)的時(shí)序銜接問題，以華北為例，省間與省網(wǎng)的交易組織流程如圖3 所示，虛線框中為典型的省網(wǎng)市場(chǎng)。

圖3 單邊集中競(jìng)價(jià)交易模式的組織流程Fig.3 Organizational process of single-sided centralized bidding trading mode

從圖3 中可以看出：省間（以華北為例）市場(chǎng)在時(shí)序上優(yōu)先于省網(wǎng)市場(chǎng)，其結(jié)果是省網(wǎng)市場(chǎng)（如京津唐）的邊界條件；日前市場(chǎng)的結(jié)果是日內(nèi)市場(chǎng)的邊界條件。此外，按照參與市場(chǎng)主體類型可分為2 類：一類為發(fā)用電單邊集中競(jìng)價(jià)，即可調(diào)節(jié)負(fù)荷與發(fā)電資源均作為賣方統(tǒng)一報(bào)價(jià)和出清，如華北、河北南網(wǎng)和甘肅；另一類為賣方僅包含負(fù)荷側(cè)資源，即可調(diào)節(jié)負(fù)荷進(jìn)行單獨(dú)報(bào)價(jià)和出清，不與發(fā)電企業(yè)同臺(tái)競(jìng)價(jià)，如山西、江蘇、上海、浙江和湖南。

單邊集中競(jìng)價(jià)交易模式的特點(diǎn)為：以解決電網(wǎng)調(diào)峰緊張、電網(wǎng)備用不足、促進(jìn)新能源消納等電網(wǎng)共性需求為主要目標(biāo)，當(dāng)發(fā)電側(cè)調(diào)節(jié)能力不足時(shí)，通過激發(fā)可調(diào)節(jié)負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)充，以提升電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力。該模式?jīng)]有直接的買方，由電網(wǎng)提出市場(chǎng)需求并組織開展交易，通過單邊集中競(jìng)價(jià)提升經(jīng)濟(jì)性。電力輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)中以該模式為主，后續(xù)在市場(chǎng)化程度推進(jìn)過程中能平穩(wěn)過渡到現(xiàn)貨市場(chǎng)。

4.4 應(yīng)用情況

可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的規(guī)則出臺(tái)后，各地區(qū)在不同典型交易模式下的試點(diǎn)應(yīng)用情況如表3 所示。從表中可以看出，可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)極具潛力，能在一定程度上緩解電網(wǎng)的調(diào)峰壓力，同時(shí)也是消納新能源的有效手段。在雙邊協(xié)商交易模式下，寧夏的新能源企業(yè)與工業(yè)用戶達(dá)成交易，當(dāng)新能源發(fā)電量較大時(shí)，通過轉(zhuǎn)移或開啟生產(chǎn)線方式進(jìn)行消納，交易電量較大，度電平均收益電價(jià)為0.14元，相當(dāng)于在高峰時(shí)段享受平時(shí)段電價(jià)，降低了生產(chǎn)成本。華北、甘肅采用發(fā)用電同臺(tái)競(jìng)價(jià)的模式，當(dāng)電網(wǎng)有深度調(diào)峰需求時(shí)開展，華北采用統(tǒng)一出清方式，收益電價(jià)隨市場(chǎng)需求波動(dòng)較大，體現(xiàn)了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)性，甘肅采用按報(bào)價(jià)出清的方式，度電收益電價(jià)以用戶預(yù)期為主，因此較為平穩(wěn)基本為0.18元左右。在負(fù)荷單邊集中競(jìng)價(jià)交易模式下，江蘇在春節(jié)期間開展了5 天的短期調(diào)峰交易，階段性地緩解了電網(wǎng)的供需矛盾，相較于其他模式，該模式的競(jìng)價(jià)較高且缺乏競(jìng)爭(zhēng)性，但能在一定程度上激勵(lì)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的積極性。

表3 典型交易模式的應(yīng)用情況Table 3 Application of typical trading modes

5 資金來源和分?jǐn)?/h2>

資金來源和分?jǐn)偸鞘袌?chǎng)規(guī)則中的關(guān)鍵要素之一，關(guān)系到市場(chǎng)的合理性、公平性和可持續(xù)性。如何正確疏導(dǎo)資金非常關(guān)鍵，各地區(qū)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行了諸多探索。目前，資金來源主要可分為市場(chǎng)化費(fèi)用、政策固定費(fèi)用2 類，市場(chǎng)化費(fèi)用的分?jǐn)偡绞脚c交易模式有關(guān)。一方面，市場(chǎng)化費(fèi)用是主要的資金來源：對(duì)于采用單邊集中競(jìng)價(jià)交易模式的大部分地區(qū)而言，其主要通過傳統(tǒng)發(fā)電側(cè)的輔助服務(wù)主體進(jìn)行分?jǐn)偅轿魇√岢鐾ㄟ^發(fā)電側(cè)及用戶側(cè)市場(chǎng)主體按比例共同分?jǐn)?，江蘇省提出由市場(chǎng)化用戶進(jìn)行分?jǐn)?；采用雙邊集中競(jìng)價(jià)模式的寧夏和新疆則由風(fēng)電和光伏企業(yè)承擔(dān)費(fèi)用。另一方面，當(dāng)資金來源是政策性或其他固定來源時(shí)，沒有明確的分?jǐn)傊黧w，且由于資金總量有限，缺乏大規(guī)模和持續(xù)性發(fā)展，如湖南省的資金來源是輔助服務(wù)費(fèi)用超額部分、考核費(fèi)用，費(fèi)用十分有限。

6 挑戰(zhàn)及關(guān)鍵技術(shù)

我國(guó)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)還處于初步實(shí)施階段，為電網(wǎng)提供的服務(wù)以及可參與的交易品種較少，在未來大規(guī)模應(yīng)用的情景下還會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn)和問題，需要在以下方面進(jìn)一步突破。

6.1 構(gòu)建豐富的可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與輔助服務(wù)交易品種

從交易規(guī)則和應(yīng)用情況來看，目前可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與輔助服務(wù)市場(chǎng)主要集中在調(diào)峰市場(chǎng)，激勵(lì)形式較為單一。結(jié)合電網(wǎng)的運(yùn)行需求和可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的調(diào)節(jié)特點(diǎn)，需要將可調(diào)節(jié)負(fù)荷可提供的服務(wù)與電網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行有效匹配，建立合理的市場(chǎng)交易品種是引導(dǎo)用戶充分挖掘調(diào)節(jié)潛力的關(guān)鍵所在。結(jié)合電力市場(chǎng)發(fā)展的不同階段，在非現(xiàn)貨環(huán)境和現(xiàn)貨環(huán)境下，以提高電網(wǎng)安全和效率為目標(biāo)，構(gòu)建可調(diào)節(jié)負(fù)荷可參與的市場(chǎng)交易品種如表4 所示。在非現(xiàn)貨環(huán)境下，可調(diào)節(jié)負(fù)荷主要參與調(diào)峰、調(diào)頻、備用電力輔助服務(wù)和緊急負(fù)荷控制；在現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下，可調(diào)節(jié)負(fù)荷主要參與負(fù)荷削減輔助服務(wù)、現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)、現(xiàn)貨輔助服務(wù)、爬坡輔助服務(wù)等，且在成熟階段還可以參與中長(zhǎng)期交易、容量市場(chǎng)等。值得注意的是，未來負(fù)荷資源是參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的重要部分，其在市場(chǎng)中的定位及交易模式值得深入研究。一方面，開展雙邊交易參與現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)，通過對(duì)現(xiàn)貨價(jià)格的反應(yīng)即“高價(jià)少用、低價(jià)多用”，起到削峰填谷的作用；另一方面，探索現(xiàn)貨市場(chǎng)與調(diào)峰輔助服務(wù)、爬坡輔助服務(wù)等相融合的創(chuàng)新交易模式，充分激發(fā)和體現(xiàn)靈活性調(diào)節(jié)的價(jià)值。

表4 可調(diào)節(jié)負(fù)荷可參與的市場(chǎng)交易品種Table 4 Market trading varieties can be participated in with adjustable load

6.2 規(guī)范可調(diào)節(jié)負(fù)荷市場(chǎng)主體的準(zhǔn)入和技術(shù)認(rèn)證

可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源一般具有單體容量小、物理分布散、資源種類多等特點(diǎn)，其作為提供輔助服務(wù)的市場(chǎng)主體，對(duì)市場(chǎng)準(zhǔn)入具有一定的要求。因此，未來以聚合商、虛擬電廠等為代表的聚合類可調(diào)節(jié)負(fù)荷是重要的參與者，且從發(fā)展趨勢(shì)來看規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，但還存在技術(shù)條件不成熟、市場(chǎng)意識(shí)不強(qiáng)等問題。

需明確市場(chǎng)主體準(zhǔn)入以及技術(shù)認(rèn)證的具體要求。①除了具備法人資格等基本要求外，還需要滿足電網(wǎng)的接入要求，尤其對(duì)于聚合類可調(diào)節(jié)負(fù)荷，需要建立聚合服務(wù)管控平臺(tái)，功能需包括負(fù)荷在線監(jiān)測(cè)、負(fù)荷優(yōu)化調(diào)控、負(fù)荷聚合分類管理、用戶管理、合同管理、執(zhí)行結(jié)果管理等。不僅需對(duì)所代理的負(fù)荷實(shí)體調(diào)節(jié)能力進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，還需結(jié)合電網(wǎng)的調(diào)節(jié)需求進(jìn)行優(yōu)化配置和調(diào)節(jié)，真正地發(fā)揮承上啟下的作用。②入市之前需要通過電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的認(rèn)證測(cè)試，亟需形成可量化的可調(diào)節(jié)負(fù)荷技術(shù)認(rèn)證規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)認(rèn)證可以包括：調(diào)節(jié)能力測(cè)試，如調(diào)峰、調(diào)頻、備用能力等（具體參數(shù)為可調(diào)節(jié)量、響應(yīng)時(shí)間、可持續(xù)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率等）；通信條件測(cè)試，如通信方式、數(shù)據(jù)接口、交互格式、網(wǎng)絡(luò)要求、安全防護(hù)要求等；電量數(shù)據(jù)計(jì)量和傳輸測(cè)試，以滿足數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性規(guī)范。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來看，規(guī)范可調(diào)節(jié)負(fù)荷市場(chǎng)主體的準(zhǔn)入和技術(shù)認(rèn)證非常必要，既能提高可調(diào)節(jié)負(fù)荷聚合調(diào)控的可信度，又能提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)促進(jìn)更大規(guī)模的市場(chǎng)交易具有積極意義。

6.3 協(xié)調(diào)市場(chǎng)交易和電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行

可調(diào)節(jié)負(fù)荷作為電網(wǎng)的輔助服務(wù)主體有其特殊性，主要問題在于：參與市場(chǎng)交易的市場(chǎng)主體與參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的實(shí)體負(fù)荷是相對(duì)分離的，職責(zé)和要求也有所差異，所以協(xié)調(diào)市場(chǎng)交易和電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行是一大挑戰(zhàn)，以負(fù)荷聚合商為例的協(xié)調(diào)運(yùn)行示意圖如圖4 所示。從交易層面來看，負(fù)荷聚合商是市場(chǎng)注冊(cè)交易、申報(bào)和結(jié)算的對(duì)象，然而各負(fù)荷實(shí)體是電網(wǎng)計(jì)量的對(duì)象，負(fù)荷實(shí)體的計(jì)量數(shù)據(jù)是基線設(shè)定和考核的重要依據(jù)；從調(diào)度運(yùn)行層面來看，更關(guān)注參與電網(wǎng)調(diào)控的負(fù)荷實(shí)體，其電網(wǎng)接入點(diǎn)關(guān)系到電網(wǎng)潮流、安全校核、輔助決策等電網(wǎng)計(jì)算分析問題，同一負(fù)荷聚合商所包含的負(fù)荷實(shí)體可能存在跨越多個(gè)運(yùn)行分區(qū)的情況，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，需要結(jié)合資源的接入點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)用。

圖4 聚合類可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與交易和調(diào)度運(yùn)行協(xié)調(diào)示意圖Fig.4 Coordination diagram of aggregated adjustable load participation in trading and scheduling operation

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，電網(wǎng)側(cè)需要建立聚合商／負(fù)荷實(shí)體多層級(jí)負(fù)荷模型，實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)負(fù)荷接入與電網(wǎng)拓?fù)涞钠ヅ潢P(guān)系，但由于分散負(fù)荷實(shí)體量大且電壓等級(jí)低，分別建模的工作量巨大。因此，結(jié)合電網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景：對(duì)于參與提升電網(wǎng)安全可靠的市場(chǎng)交易（如備用、故障緊急控制等），需要建立其詳細(xì)的電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?；?duì)于提升電網(wǎng)運(yùn)行效率的市場(chǎng)交易（如電網(wǎng)調(diào)峰等），可適當(dāng)簡(jiǎn)化其建模。同時(shí)，計(jì)及可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與市場(chǎng)交易的調(diào)度模式將發(fā)生較大的變化，調(diào)度部門肩負(fù)交易結(jié)果執(zhí)行和電網(wǎng)安全調(diào)控決策的雙重任務(wù)，極具挑戰(zhàn)。因此，在組織架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程等方面，調(diào)度機(jī)構(gòu)和交易機(jī)構(gòu)需要更加緊密地協(xié)調(diào)與銜接。

6.4 建立合理的價(jià)格形成及費(fèi)用疏導(dǎo)機(jī)制

可調(diào)節(jié)負(fù)荷對(duì)價(jià)格的反應(yīng)是市場(chǎng)結(jié)果有效以及具備競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)，因此合理的定價(jià)及價(jià)格形成機(jī)制非常關(guān)鍵。對(duì)于不同類型以及具備不同調(diào)節(jié)性能的可調(diào)節(jié)負(fù)荷而言，需要考慮調(diào)節(jié)服務(wù)成本、性能表現(xiàn)等差異化因素，通過劃分不同的等級(jí)進(jìn)行差異化補(bǔ)償或限價(jià)約束，為其提供多渠道獲利方式以充分體現(xiàn)多維度價(jià)值。以價(jià)格信號(hào)激發(fā)電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，遵循通過市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)形成價(jià)格的原則，能在反映供需水平的同時(shí)提升市場(chǎng)活力。同時(shí)，可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與市場(chǎng)的費(fèi)用疏導(dǎo)機(jī)制也是關(guān)鍵問題［25］：在政策方面，可加快推進(jìn)響應(yīng)成本納入輸配電價(jià)核定的政策落地；在市場(chǎng)分?jǐn)傇瓌t方面，可按照“誰提供，誰獲利；誰受益，誰承擔(dān)”，逐步建立電力用戶參與分擔(dān)共享機(jī)制。

7 結(jié)論

規(guī)?；烧{(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)是市場(chǎng)化下一階段的發(fā)展方向，出臺(tái)相關(guān)市場(chǎng)交易規(guī)則具有重要的導(dǎo)向作用。本文首先從交易品種、市場(chǎng)主體和準(zhǔn)入條件、市場(chǎng)交易組織和競(jìng)價(jià)、典型交易模式和適應(yīng)性、資金來源和分?jǐn)? 個(gè)方面對(duì)我國(guó)近10 個(gè)省市出臺(tái)的相關(guān)輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則進(jìn)行了對(duì)比分析，可為其他省市市場(chǎng)規(guī)則的出臺(tái)和實(shí)踐提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。隨著我國(guó)電力市場(chǎng)的不斷發(fā)展，可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)還需要在構(gòu)建豐富的市場(chǎng)交易品種、規(guī)范技術(shù)認(rèn)證、協(xié)調(diào)市場(chǎng)交易和電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行、建立合理的價(jià)格形成和費(fèi)用疏導(dǎo)機(jī)制等關(guān)鍵方面進(jìn)行突破。通過大量培育可調(diào)節(jié)負(fù)荷市場(chǎng)主體進(jìn)一步擴(kuò)大交易規(guī)模，發(fā)揮其更重要的作用，有助于我國(guó)新型電力系統(tǒng)的建設(shè)和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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