2024关于新能源参与市场的有关思考报告

范孟华国网能源研究院有限公司2024年5月10日 目录 01国外新能源参与电力市场概况 02我国新能源参与市场现状及挑战分析 03新能源参与市场机制和关键问题思考 国外新能源参与电力市场的典型模式 国外新能源装机较高的国家中，新能源普遍参与电力市场，以市场方式消纳。不同国家由于新能源发电成本、市场模式等情况有别，新能源消纳方式也不同，主要的方式有以下几种： 01固定上网电价模式 该模式下，新能源发电以政府规定的固定电价上网，不参与竞价交易，电网企业按照法律规定的新能源优先收购政策，以固定电价收购新能源发电。此模式操作简单、实施效果好，适用于新能源发展初期。但随看新能源发电规模增加，电网消纳新能源的压力将大大增加， 国外新能源参与电力市场的典型模式 02有溢价补贴的新能源直接参与电力市场 随着新能源发展规模的快速增加，一些国家的新能源政策逐步转为对新能源提供溢价补贴方式，推动新能源参与市场交易。该模式下，新能源发电直接参与电力市场，在市场价格基础上获得一部分额外的补贴，且承担类似于常规电源的电力系统平衡义务。有溢价补贴的新能源直接参与电力市场模式，是新能源发电从全额收购逐步转为完全竞价 上网的一种过渡方式，适用于新能源发电已达较大规模，发电成本已经显著下降，但在市场中仍相对弱势的阶段。 国外新能源参与电力市场的典型模式 03差价合约模式参与电力市场 差价合约（ContractForDifferenceCFD）实质是将市场参与者的一部分利益通过金融合同的方式予以保障，合约双方可以事先协商合约电价及电量，最终以现货市场电价与合约价的差值作结算。差价合约可在激励对绿色能源持续投资的同时，通过引入市场竞争机制，避免消费者支付过高的能源成本。 差价合约可包括政府授权差价合约和市场化差价合约两大类。其中政府授权差价合约一般采用由政府（或其指定机构）作为对手方与发电侧签订长期合约的方式实现成本补偿、解决市场中的一些公平性、政策性的问题；市场化差价合约可以作为市场主体的风险规避工具，解决价格波动等对市场主体造成的风险。 国外新能源参与电力市场的典型模式 14无补贴的新能源直接参与电力市场 该模式下，新能源发电直接参与电力市场，且承担类似于常规电源的电力系统平衡义务没有额外的补贴。以美国为例，美国大部分州在可再生能源配额制的激励下，采用新能源完全自由参与市场模式。 无补贴的新能源直接参与电力市场模式，消除了新能源发电的“特殊性”回归其作为能源商品的“普遍性”，有利于激励新能源发电根据市场供需情况调整自身出力，减轻系统运行压力，同时创造公平公正的市场环境，适用于新能源发电已经具有较强市场竞争力的情况，代表未来新能源参与电力市场的发展方向 国外新能源参与电力市场的配套机制 在新能源价格（补贴）机制基础上，典型国家电力市场大都建立了适应新能源参与的电力市场配套机制及激励政策，主要包含新能源出力偏差惩罚机制、长期购电协议、辅助服务激励机制、常规机组投资保障机制等。 新能源出力偏差惩罚机制 长期购电协议辅助服务激励机制常规机组投资保障机制 国外新能源参与电力市场的配套机制 01新能源出力偏差惩罚机制 国外电力市场中新能源出力偏差惩罚较常规发电机组有所宽松，鼓励新能源参与电力市场交易。 美国得州电力市场：对常规机组而言，其出力超出考虑辅助服务调用的基点指令值5%或5MW(取二者中较小值)时，将受到偏差处罚，考虑到风电可控性差和市场对风电的接纳程度，ERCOT对风电场的基点指令偏差处罚标准要宽松一些，只在弃风状态下风电场出力高于基点指令值10%以上时才予以处罚。 北欧电力市场：参与市场竞价的风电企业需要预测各自的出力，预测误差将导致不平衡量，风电企业将为此受到惩罚。在平衡市场中，若不平衡量与系统不平衡量相反，则风电企业免受惩罚，按照日前现货市场价格结算。若不平衡量与系统不平衡量相同则企业接受惩罚1按平衡市场出清价格结算。 国外新能源参与电力市场的配套机制 02长期购电协议 在国外电力市场中，新能源发电方可与采购方提前签订合同期限长达10～20年的长期购电协议（PPA），以锁定自身长期发展所需的远期收益；同时，发电方还可通过PPA协议获得融资支持。 由于PPA交易方式的环境属性清晰，且能够对可再生能源发电产生更加直接的激励，近年来在国际上的认可度快速提升。2023年，欧洲PPA协议从交易电量到成交笔数均大幅增长，成交电量5年来年复合增长率达37%口混合型购电协议：可再生能源企业在投资组合中引入 储能。2023年6月，英国签署了第一份太阳能与储能混合PPA协议，合约包含55MW的太阳能光伏项目和40MW/80MWh的电池储能资产口多买方购电协议：也称为聚合购电协议，指在同一框架协议下向多个承购方售电的合同。此类交易2016年便其备维形，但由于依赖多买方间的良好信誉及违约风险的公平分摊问题，并未成为主流。2023年，丹麦和西班牙的多买方购电协议数量创下历史新高。 国外新能源参与电力市场的配套机制 03辅助服务激励机制 国外通过建立调峰、调频等辅助服务的激励机制，充分调动灵活性资源潜力 爱尔兰：在电力供应过乘剩时，如果风电机组减少系统出力，风电机组将通过电力市场获得奖励。风电机组获得的减出力奖励，能100%覆盖该机组在电力市场的获利。 美国：在新能源发电占比较高的三个RTO/ISO（CAISO、SPP和MISO）经营区域引入爬坡产品。2023年，CA/SO（加州）提出爬坡产品不受传输约束相关限制，旨在提升爬坡产品的交付能力。为应对新能源间歇性特性导致的净负荷不确定性，SPP（西南部）推出不确定性备用产品，旨在通过在更长时间尺度扩大系统灵活调节能力；ISO-NE（新英格兰）提出引入“日前能源不平衡备用”产品。 国外新能源参与电力市场的配套机制 14常规机组投资保障机制 国外通过建立容量市场、采用稀缺电价机制等为常规机组建立合理的投资保障机制。调动各类型电源，尤其是灵活性较高的电源投资的积极性，保障电力系统长期的安全可靠运行。 新能源发展对电力市场的影响 01负电价频繁发生、价格波动性加大 2023年欧洲统一电力市场累计出现了6470个负电价时段，较2022年同比提高了12倍，创2017年以来的最高值。50个价区中27个价区的负电价时段都出现明显增长。伴随着一次能源供应紧张，负电价与高电价并存，市场主体面临较大的价格波动风险。 负电价反映出的问题： 一是供过于求。二是场外补贴影响市场价格。叠加政府场外补贴后，新能 2023年欧洲各价区负电价时段情况 源企业的实际结算收益可能为正，能够盈利运行。三是市场灵活性不足。没有足够的电源愿意降低发电出力 ；灵活调节电源不足，没有足够的电源能够在短时间降低出力；灵活负荷不够普遍/没利用起来。 新能源发展对电力市场的影响 02平衡成本和难度增加 以英国为例，受可再生能源出力波动、电网阻塞等因素影响，2021年英国电力系统平衡成本达到26.5亿英镑（合35.9亿美元）相比2020年增长了48%。 英国的平衡服务主要包括三大类，分别是辅助服务、平衡机制和预先购买（Forward Trading)。 新能源发展对电力市场的影响 02平衡成本和难度增加 日本：成立全国平衡市场。长期以来，日本平衡资源仅在区域内部流动，跨区支援不足。福岛核事故后，日本一直着力于加强区域间的电力交易和物理联系。经过长时间的计划，2021年4月全国平衡市场成立。十大电力公司各自的TSO将首次跨区共享平衡资源。市场由输配电网协会组织，由十大电力公司共同成立，并从2021年4月起独立运作。据日本政府测算，全国平衡市场启动后共节省了30%左右的平衡费用。 新能源发展对电力市场的影响 02平衡成本和难度增加 德国，北欧等引入具备一定自平衡能力的平衡责任主体，缓解系统调节压力。平衡责任单元是一个虚拟的市场基本单元，通过不断在电力交易所进行交易来减少平衡单元内成员的预测偏差，协调单元内成员实现内部平衡，通过平衡单元间协调来降低各自的不平衡量。 应对实时平衡问题的措施：平衡市场 机组/可控负荷在平衡市场报价，调度机构按照报价由低到高原则依次调用，根据被调用机组/可控负荷的报价进行补偿，费用由产生偏 口德国四大TSO共有1.1万个平衡责任单元，平衡责任单元之间可以通过双边交易，集中交易来满足平衡单元内各类成员的净发用电需求。 三新能源发展对电力市场的影响 03引发对传统市场模式适应性的广泛探讨 欧盟委员会于2022年9月启动新一轮电力市场改革，计划通过市场结构性改革，强化电力市场在增强能源安全、推动清洁发展、保护用户免受价格冲击等方面的保障作用。一次能源危机爆发以来，欧洲大然气价格走高的过程中出现了电价暴涨的情况，这轮电价暴涨使 得欧洲出现了认为边际定价机制不合理、新能源获得超额收益的声音。随看新能源比例增加，低边际成本和高消纳成本之间的矛盾也逐渐浮出水面。 组分类定价、对非边际机组进行限价等改革措施引发激烈争论。 2023年3月14日，欧盟委员会公布新的电力市场改革方案，提出鼓励签电力购买协议（PPA）、双向政府差价合约（设置最高收益价格和最低保障价格）等举措。 总体来看，针对新能源占比提升对于市场和电力系统运行带来的影响，各国不断优化电力市场机制，通过更加灵活的日内交易产品设计、优化完善辅助服务和容量市场设计、引导灵活性调节资源利用、在更大范围进行资源配置和调节能力共享等举措，提升电力市场对高比例新能源的适应性。 目录 01国外新能源参与电力市场概况 02我国新能源参与市场现状及挑战分析 03新能源参与市场机制和关键问题思考 我国新能源参与市场政策要求和典型模式 01E我国新能源参与市场政策要求 当前，新能源上网电量包活保障性收购和市场化消纳两部分。保障性收购电量通过电网企业以政府定价（新能源项目核准/备案时确定）收购，市场化消纳电量在（常规电能量交易、绿电等）市场中形成价格。 国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度《可再生能源法（修正本） 可再生能源并网发电项目年发电量分为保障性收购电量部分和市场交易电量部分。一《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》发改能源【2016】625号可再生能源发电项目的上网电量包括保障性收购电量和市场交易电量。-2024年国家发展改革委令（第15号）《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》 我国新能源参与市场政策要求和典型模式 12我国新能源参与市场典型模式 模式一：按照国家核定的“保障利用小时数”确定保障性收购电量剩余电量参与市场（自前热行省份较少）■模式二：结合本地消纳形式，自行确定保障性收购电量/小时数； 各类型新能源入市比例差异较大 ■模式三：在“保障利用小时数”等基础上，新能源自愿选择参与市场； 新疆维吾尔自治区发展和改革委员会文件 ■模式四：在配套机制基础上，推动部分新能源全面参与市场。■模式五.. 新发改单价（2022）185号 案例1-新疆： 自治区发展改革委关干印发《完善我区新能源价格机制的方案》的通知 按照《关于2023年新疆电网优先购电优先发电计划的通知》，2023年优先发电计划： （三）用好用足国家政策，用好用足国家“鼓励各地出台针对性扶持政策，支持光伏发电、陆上风电等新能源产业持续健康发展政策规定，将我区2021年起投产的新能源平价项目（以下简称"新建项日"）发电量全部纳入电力市场，日标上网电价0.262元/千瓦时 一）风电机组安排优先发电计划178.21亿千瓦时。其中：国家示范类风电、试验风电项目实行全额保障收购，计划电量6.43亿千瓦时：非平价风电项自保量保价优先发电利用小时数（以下简称优先小时数”）1600小时计划电量171.78亿千瓦时。 （四）分类稳妥推进实施，新建项目疆内实际交易电价低于市场均价（按年度直接交易均价，下同），按照市场均价与0.262元/千瓦时的价差给予电价支持；疆内实际交易电价高于市场均价，按