觀察 | 分布式能源“入市”設(shè)計(jì)
2022年，德國(guó)安裝的屋頂光伏和戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)量比前一年增加了52%。相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研顯示，四分之三的德國(guó)人會(huì)考慮安裝屋頂光伏。
根據(jù)伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）發(fā)布的報(bào)告《2023年美國(guó)分布式能源資源展望》，預(yù)計(jì)從2022年到2027年，美國(guó)分布式能源資源的市場(chǎng)容量將翻一番，每年的資本支出將達(dá)到680億美元。
俄烏沖突開始后，煤炭、天然氣一次能源價(jià)格大漲，多個(gè)國(guó)家和地區(qū)電力供應(yīng)偏緊，終端電力價(jià)格走高，加上電動(dòng)汽車的推廣，安裝分布式光伏、儲(chǔ)能等設(shè)備能夠顯著節(jié)省用電成本。作為補(bǔ)充電源，用戶對(duì)分布式能源的需求明顯增加。而分布式能源規(guī)模不斷擴(kuò)大，給電網(wǎng)帶來的壓力也越發(fā)明顯。
在早前舉辦的“中德分布式可再生能源國(guó)際研討會(huì)”上，德國(guó)能源署（DENA）政策與戰(zhàn)略部首席專家蒂姆·曼奈爾（Tim Mennel）博士指出，目前出現(xiàn)的問題可以通過加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)來解決，包括新增線路和變壓器增容等，但這不是最佳的方案，未來還需要尋找更好的方法。他提到加強(qiáng)智能電網(wǎng)應(yīng)用及建設(shè)分布式儲(chǔ)能是可能的解決方案，這與我國(guó)部分省區(qū)目前采取的規(guī)范分布式發(fā)展的政策思路有相似之處。
為了促進(jìn)分布式能源可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)更好地發(fā)揮系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用，多國(guó)正在探尋其與電力批發(fā)市場(chǎng)的交互方式。本文選取了美國(guó)的新能源“優(yōu)等生”加利福尼亞州和較早允許分布式能源進(jìn)入電力批發(fā)市場(chǎng)的紐約州，向讀者介紹分布式能源余電上網(wǎng)定價(jià)方式的演變，以及分布式能源參與電力批發(fā)市場(chǎng)交易相關(guān)規(guī)則的一種設(shè)計(jì)思路。
凈計(jì)費(fèi)取代凈計(jì)量模式
本刊此前報(bào)道過，美國(guó)加利福尼亞州太陽(yáng)能新政凈計(jì)量模式（Net Energy Metering, NEM）3.0版本正式生效，新政將大幅降低加州屋頂光伏用戶余電上網(wǎng)的費(fèi)率水平。
凈計(jì)量模式指的是電力公司和擁有屋頂光伏的用戶之間的一種計(jì)費(fèi)方式。在這種模式下，當(dāng)光伏發(fā)出的電量超過用戶用電量時(shí)，用戶就可以向電網(wǎng)輸送多余電量從而獲得“信用值”（Credit），這些“信用值”可以用來抵消其在沒有太陽(yáng)時(shí)從電網(wǎng)購(gòu)電的成本。
為發(fā)展可再生能源，1996年，加州實(shí)施了NEM1.0政策，允許戶用光伏余電上網(wǎng)，并以凈計(jì)量模式作為光伏用戶與加州電力公司結(jié)算的標(biāo)準(zhǔn)。2016—2017年，加州調(diào)整凈計(jì)量電價(jià)政策，即NEM2.0版本，余電上網(wǎng)電價(jià)約等于零售電價(jià)。而在NEM3.0政策下，凈計(jì)費(fèi)模式將取代凈計(jì)量模式，余電上網(wǎng)費(fèi)率將基于批發(fā)側(cè)能夠節(jié)約的成本來計(jì)算，更接近電力批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格。
做出這種調(diào)整背后的邏輯是，電力公司負(fù)責(zé)為所有接入電網(wǎng)的用戶提供可靠、安全及可負(fù)擔(dān)的電力，對(duì)上網(wǎng)的余電實(shí)際提供了“儲(chǔ)存”或“轉(zhuǎn)運(yùn)”等服務(wù)，這意味著沒有安裝屋頂光伏的用戶實(shí)際上分?jǐn)偭宋蓓敼夥脩纛~外產(chǎn)生的上述成本。更重要的是，沒有安裝屋頂光伏或儲(chǔ)能設(shè)備的用戶往往也是低收入用戶，他們?cè)诮?jīng)濟(jì)上沒有能力負(fù)擔(dān)安裝分布式能源的費(fèi)用，這會(huì)影響終端用戶用能的公平性。
在電力公司看來，新政有助于鼓勵(lì)屋頂光伏用戶按需加裝儲(chǔ)能，節(jié)省高峰期向電力公司購(gòu)電的成本。
據(jù)加州太陽(yáng)能與儲(chǔ)能協(xié)會(huì)（CALSSA）預(yù)計(jì)，新政之下的戶用光伏余量上網(wǎng)平均電價(jià)將從平均30美分/千瓦時(shí)降至8美分/千瓦時(shí)，下降近75%。
但有分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為，對(duì)于美國(guó)整體的戶用需求而言，考慮到《通脹削減法案》（Inflation Reduction Act）對(duì)光伏制造的優(yōu)渥補(bǔ)助，未來光伏組件成本可能會(huì)進(jìn)一步下降，短期內(nèi)加州市場(chǎng)增速可能放緩，但戶用光伏在其他州仍有相當(dāng)大的吸引力。
允許分布式參與電力批發(fā)市場(chǎng)
2020年9月17日，美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（FERC）發(fā)布了第2222號(hào)法令（Order No. 2222），要求美國(guó)各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISO）和區(qū)域輸電運(yùn)營(yíng)商（RTO）根據(jù)各自情況，為分布式能源參與電力批發(fā)市場(chǎng)制定規(guī)則。
FERC認(rèn)為，此前的規(guī)則對(duì)分布式能源參與電力市場(chǎng)多有限制，造成競(jìng)爭(zhēng)不充分，費(fèi)率不夠公平合理。在2222號(hào)法令中，F(xiàn)ERC對(duì)分布式能源參與電力市場(chǎng)主要提出了兩方面的要求：一是要求RTO/ISO因地制宜，對(duì)分布式能源參與電力市場(chǎng)進(jìn)行規(guī)則設(shè)計(jì)；二是要求RTO/ISO對(duì)分布式能源的計(jì)量、監(jiān)測(cè)等技術(shù)方面設(shè)置相關(guān)規(guī)定，滿足一定的硬件、軟件要求。具體內(nèi)容包括，明確了分布式能源參與市場(chǎng)的最低準(zhǔn)入容量為100千瓦，每個(gè)電力市場(chǎng)應(yīng)允許每個(gè)分布式能源聚合商注冊(cè)，當(dāng)聚合商技術(shù)能力符合電力批發(fā)市場(chǎng)服務(wù)要求時(shí)，公平參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)；各個(gè)市場(chǎng)應(yīng)充分考慮分布式能源在系統(tǒng)中的位置，調(diào)整節(jié)點(diǎn)，促使其聚合參與市場(chǎng)；建立計(jì)量、遙測(cè)等硬件、軟件相關(guān)規(guī)則，支持分布式聚合商安全接入電網(wǎng)。
第2222號(hào)法令并沒有要求RTO/ISO對(duì)分布式能源聚合商的最大規(guī)模做出強(qiáng)制規(guī)定，但一些RTO/ISO認(rèn)為這是有必要的，能夠讓調(diào)度機(jī)構(gòu)更好地掌握聚合商的信息并進(jìn)行調(diào)控。
此外，法令允許分布式能源聚合商在沒有因提供同樣的系統(tǒng)服務(wù)而重復(fù)獲利的前提下，同時(shí)參與電力批發(fā)市場(chǎng)和電力零售市場(chǎng)。
以紐約州電力市場(chǎng)（NYISO）為例，該市場(chǎng)于2021年10月完成了2222號(hào)法令要求的市場(chǎng)規(guī)則調(diào)整，并于2022年年底開始執(zhí)行。
紐約州對(duì)分布式能源參與電能量市場(chǎng)、電力輔助服務(wù)市場(chǎng)、電力零售市場(chǎng)及位置節(jié)點(diǎn)分別做出了規(guī)定。其中，在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中，分布式能源僅可提供備用服務(wù)，不能提供調(diào)壓服務(wù)，同時(shí)要求分布式聚合商平臺(tái)上的所有單個(gè)資源都能夠滿足要求時(shí)，才能參與輔助服務(wù)市場(chǎng)；對(duì)于電力零售市場(chǎng)，紐約州將與配電商協(xié)商確定分布式能源可以同時(shí)參與的交易品種。
紐約州要求分布式能源必須處于單個(gè)輸電節(jié)點(diǎn)后，目前已根據(jù)系統(tǒng)拓?fù)�、輸電阻塞及配電設(shè)施的面積等因素為分布式能源確定了115個(gè)輸電節(jié)點(diǎn)。計(jì)量方面，紐約州要求每一個(gè)分布式能源原則上都安裝能夠每隔6秒傳送數(shù)據(jù)的遙測(cè)系統(tǒng)。
睿博能源智庫(kù)此前總結(jié)認(rèn)為，在設(shè)計(jì)市場(chǎng)規(guī)則時(shí)，要平等對(duì)待所有資源和技術(shù)，使其得到公平的補(bǔ)償，具體體現(xiàn)在制定公平明確的市場(chǎng)準(zhǔn)入原則，消除或降低現(xiàn)貨市場(chǎng)對(duì)虛擬電廠的最低容量限制。定價(jià)方式方面，實(shí)施節(jié)點(diǎn)定價(jià)，使價(jià)格更好地反映電網(wǎng)中不同位置的實(shí)時(shí)情況，讓電力現(xiàn)貨市場(chǎng)產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)價(jià)格引導(dǎo)分布式能源的投資。同時(shí)鼓勵(lì)分布式能源參與綠色證書交易、綠色電力交易和碳排放交易，以體現(xiàn)其環(huán)境價(jià)值。
作者：姜黎 陳儀方 來源：南方能源觀察 責(zé)任編輯：jianping
根據(jù)伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）發(fā)布的報(bào)告《2023年美國(guó)分布式能源資源展望》，預(yù)計(jì)從2022年到2027年，美國(guó)分布式能源資源的市場(chǎng)容量將翻一番，每年的資本支出將達(dá)到680億美元。
俄烏沖突開始后，煤炭、天然氣一次能源價(jià)格大漲，多個(gè)國(guó)家和地區(qū)電力供應(yīng)偏緊，終端電力價(jià)格走高，加上電動(dòng)汽車的推廣，安裝分布式光伏、儲(chǔ)能等設(shè)備能夠顯著節(jié)省用電成本。作為補(bǔ)充電源，用戶對(duì)分布式能源的需求明顯增加。而分布式能源規(guī)模不斷擴(kuò)大，給電網(wǎng)帶來的壓力也越發(fā)明顯。
在早前舉辦的“中德分布式可再生能源國(guó)際研討會(huì)”上，德國(guó)能源署（DENA）政策與戰(zhàn)略部首席專家蒂姆·曼奈爾（Tim Mennel）博士指出，目前出現(xiàn)的問題可以通過加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)來解決，包括新增線路和變壓器增容等，但這不是最佳的方案，未來還需要尋找更好的方法。他提到加強(qiáng)智能電網(wǎng)應(yīng)用及建設(shè)分布式儲(chǔ)能是可能的解決方案，這與我國(guó)部分省區(qū)目前采取的規(guī)范分布式發(fā)展的政策思路有相似之處。
為了促進(jìn)分布式能源可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)更好地發(fā)揮系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用，多國(guó)正在探尋其與電力批發(fā)市場(chǎng)的交互方式。本文選取了美國(guó)的新能源“優(yōu)等生”加利福尼亞州和較早允許分布式能源進(jìn)入電力批發(fā)市場(chǎng)的紐約州，向讀者介紹分布式能源余電上網(wǎng)定價(jià)方式的演變，以及分布式能源參與電力批發(fā)市場(chǎng)交易相關(guān)規(guī)則的一種設(shè)計(jì)思路。
凈計(jì)費(fèi)取代凈計(jì)量模式
本刊此前報(bào)道過，美國(guó)加利福尼亞州太陽(yáng)能新政凈計(jì)量模式（Net Energy Metering, NEM）3.0版本正式生效，新政將大幅降低加州屋頂光伏用戶余電上網(wǎng)的費(fèi)率水平。
凈計(jì)量模式指的是電力公司和擁有屋頂光伏的用戶之間的一種計(jì)費(fèi)方式。在這種模式下，當(dāng)光伏發(fā)出的電量超過用戶用電量時(shí)，用戶就可以向電網(wǎng)輸送多余電量從而獲得“信用值”（Credit），這些“信用值”可以用來抵消其在沒有太陽(yáng)時(shí)從電網(wǎng)購(gòu)電的成本。
為發(fā)展可再生能源，1996年，加州實(shí)施了NEM1.0政策，允許戶用光伏余電上網(wǎng)，并以凈計(jì)量模式作為光伏用戶與加州電力公司結(jié)算的標(biāo)準(zhǔn)。2016—2017年，加州調(diào)整凈計(jì)量電價(jià)政策，即NEM2.0版本，余電上網(wǎng)電價(jià)約等于零售電價(jià)。而在NEM3.0政策下，凈計(jì)費(fèi)模式將取代凈計(jì)量模式，余電上網(wǎng)費(fèi)率將基于批發(fā)側(cè)能夠節(jié)約的成本來計(jì)算，更接近電力批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格。
做出這種調(diào)整背后的邏輯是，電力公司負(fù)責(zé)為所有接入電網(wǎng)的用戶提供可靠、安全及可負(fù)擔(dān)的電力，對(duì)上網(wǎng)的余電實(shí)際提供了“儲(chǔ)存”或“轉(zhuǎn)運(yùn)”等服務(wù)，這意味著沒有安裝屋頂光伏的用戶實(shí)際上分?jǐn)偭宋蓓敼夥脩纛~外產(chǎn)生的上述成本。更重要的是，沒有安裝屋頂光伏或儲(chǔ)能設(shè)備的用戶往往也是低收入用戶，他們?cè)诮?jīng)濟(jì)上沒有能力負(fù)擔(dān)安裝分布式能源的費(fèi)用，這會(huì)影響終端用戶用能的公平性。
在電力公司看來，新政有助于鼓勵(lì)屋頂光伏用戶按需加裝儲(chǔ)能，節(jié)省高峰期向電力公司購(gòu)電的成本。
據(jù)加州太陽(yáng)能與儲(chǔ)能協(xié)會(huì)（CALSSA）預(yù)計(jì)，新政之下的戶用光伏余量上網(wǎng)平均電價(jià)將從平均30美分/千瓦時(shí)降至8美分/千瓦時(shí)，下降近75%。
但有分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為，對(duì)于美國(guó)整體的戶用需求而言，考慮到《通脹削減法案》（Inflation Reduction Act）對(duì)光伏制造的優(yōu)渥補(bǔ)助，未來光伏組件成本可能會(huì)進(jìn)一步下降，短期內(nèi)加州市場(chǎng)增速可能放緩，但戶用光伏在其他州仍有相當(dāng)大的吸引力。
允許分布式參與電力批發(fā)市場(chǎng)
2020年9月17日，美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（FERC）發(fā)布了第2222號(hào)法令（Order No. 2222），要求美國(guó)各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISO）和區(qū)域輸電運(yùn)營(yíng)商（RTO）根據(jù)各自情況，為分布式能源參與電力批發(fā)市場(chǎng)制定規(guī)則。
FERC認(rèn)為，此前的規(guī)則對(duì)分布式能源參與電力市場(chǎng)多有限制，造成競(jìng)爭(zhēng)不充分，費(fèi)率不夠公平合理。在2222號(hào)法令中，F(xiàn)ERC對(duì)分布式能源參與電力市場(chǎng)主要提出了兩方面的要求：一是要求RTO/ISO因地制宜，對(duì)分布式能源參與電力市場(chǎng)進(jìn)行規(guī)則設(shè)計(jì)；二是要求RTO/ISO對(duì)分布式能源的計(jì)量、監(jiān)測(cè)等技術(shù)方面設(shè)置相關(guān)規(guī)定，滿足一定的硬件、軟件要求。具體內(nèi)容包括，明確了分布式能源參與市場(chǎng)的最低準(zhǔn)入容量為100千瓦，每個(gè)電力市場(chǎng)應(yīng)允許每個(gè)分布式能源聚合商注冊(cè)，當(dāng)聚合商技術(shù)能力符合電力批發(fā)市場(chǎng)服務(wù)要求時(shí)，公平參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)；各個(gè)市場(chǎng)應(yīng)充分考慮分布式能源在系統(tǒng)中的位置，調(diào)整節(jié)點(diǎn)，促使其聚合參與市場(chǎng)；建立計(jì)量、遙測(cè)等硬件、軟件相關(guān)規(guī)則，支持分布式聚合商安全接入電網(wǎng)。
第2222號(hào)法令并沒有要求RTO/ISO對(duì)分布式能源聚合商的最大規(guī)模做出強(qiáng)制規(guī)定，但一些RTO/ISO認(rèn)為這是有必要的，能夠讓調(diào)度機(jī)構(gòu)更好地掌握聚合商的信息并進(jìn)行調(diào)控。
此外，法令允許分布式能源聚合商在沒有因提供同樣的系統(tǒng)服務(wù)而重復(fù)獲利的前提下，同時(shí)參與電力批發(fā)市場(chǎng)和電力零售市場(chǎng)。
以紐約州電力市場(chǎng)（NYISO）為例，該市場(chǎng)于2021年10月完成了2222號(hào)法令要求的市場(chǎng)規(guī)則調(diào)整，并于2022年年底開始執(zhí)行。
紐約州對(duì)分布式能源參與電能量市場(chǎng)、電力輔助服務(wù)市場(chǎng)、電力零售市場(chǎng)及位置節(jié)點(diǎn)分別做出了規(guī)定。其中，在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中，分布式能源僅可提供備用服務(wù)，不能提供調(diào)壓服務(wù)，同時(shí)要求分布式聚合商平臺(tái)上的所有單個(gè)資源都能夠滿足要求時(shí)，才能參與輔助服務(wù)市場(chǎng)；對(duì)于電力零售市場(chǎng)，紐約州將與配電商協(xié)商確定分布式能源可以同時(shí)參與的交易品種。
紐約州要求分布式能源必須處于單個(gè)輸電節(jié)點(diǎn)后，目前已根據(jù)系統(tǒng)拓?fù)�、輸電阻塞及配電設(shè)施的面積等因素為分布式能源確定了115個(gè)輸電節(jié)點(diǎn)。計(jì)量方面，紐約州要求每一個(gè)分布式能源原則上都安裝能夠每隔6秒傳送數(shù)據(jù)的遙測(cè)系統(tǒng)。
睿博能源智庫(kù)此前總結(jié)認(rèn)為，在設(shè)計(jì)市場(chǎng)規(guī)則時(shí)，要平等對(duì)待所有資源和技術(shù)，使其得到公平的補(bǔ)償，具體體現(xiàn)在制定公平明確的市場(chǎng)準(zhǔn)入原則，消除或降低現(xiàn)貨市場(chǎng)對(duì)虛擬電廠的最低容量限制。定價(jià)方式方面，實(shí)施節(jié)點(diǎn)定價(jià)，使價(jià)格更好地反映電網(wǎng)中不同位置的實(shí)時(shí)情況，讓電力現(xiàn)貨市場(chǎng)產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)價(jià)格引導(dǎo)分布式能源的投資。同時(shí)鼓勵(lì)分布式能源參與綠色證書交易、綠色電力交易和碳排放交易，以體現(xiàn)其環(huán)境價(jià)值。
作者：姜黎 陳儀方 來源：南方能源觀察 責(zé)任編輯：jianping
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