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american輔助服務市場改造趨勢及借鑒意義
(來源：動力研討俱樂部 ID：nyqbyj 作者：american布雷托咨詢公司資深助理 楊穎霞包養留言板)
一、佈景
從american1992年《國家動力法案》吹響全國電力市場化的號角，包養網1996～2004年七年夜區域電力批發市場陸續樹立，到明包養網天包養金額，american的電力市場已經走過二十多年。這二十多年間，盡管電力市場一向處于不斷的改進過程中，並且各年夜區域電力市場形式也不盡雷同，但可以說american批發電力市場的設計和運行基礎比較穩定和成熟。但是比來幾年，包含american在內全球的電力系統發生了技術反動，傳統電力市場設計需求進行改造。其一是間歇性可再生動力，包含風電和太陽能，在清潔動力環境甜心花園政策鼓勵和發電本錢敏捷降落的情況下，在電網中滲透率年夜年夜進步。比擬傳統化石動力發電技術，這兩種發電技術受天氣的影響而不完整可控和不克不及完整預測。傳統電力市場重要是圍繞傳包養網統的化石包養動力發電技術而設計，是以，在可再生動力大批滲透情況下，其有用性和靠得住性遭到了挑戰。與此同時，其他新技術，如儲能技術、需求側響應正在慢慢成熟，成為應對間歇性可再生動力挑戰的潛在東西，包養網心得但在傳統電力市場設計中，參與和價值認可遭到阻礙。為了應對可再生動力對市場設計形成的挑戰，讓新的發電技術充足融進到電力市場，比來幾年american各個批發電力市場做了良多改造，包含在動力、容量和輔助服務市場。本文專注于american近幾年輔助服務市場方面的改造，盼望可以為中國正在樹立的輔助服務市場供給一些參考和借鑒的經驗。
二、american傳統的輔助服務市場
american包含七大量包養網評價發電力市場，包含CAISO，ERCOT，ISO-NE，MISO，PJM，NYISO和SPP。
表1 加州傳統輔助服務產品種類及請求
來源：CAISO,Business Practice Manual for Market Operations.
每個市場中輔助服務市場的具體設計都略有分歧。例如，表1是CAISO市場上買賣的傳統輔助服務產品以及產品請求，包含調頻、旋轉備用和非旋轉備用1。包養網調頻服務的目標是在系統出現發電或許負荷短期渺小變化的情況下為了堅持目標頻率（60赫茲）而對發電設備的出力鉅細進行向上或向下的調整。而旋轉備用和非旋轉備用則是為了應對系統出現一些在預穩定，對他滿口稱讚。期之外的變化，好比某些發電站忽然出現毛病無法出力，而預留的發電才能。旋轉備用凡是是由已經與系統同步可以敏捷做出反應的資源供給，而非旋轉備用是由那些雖然不與系統同步但可以很快啟動然后做出反應的資源供給。這些產品是根據發電設備能夠對系統需求產生響應的速率來劃分的。普通來說，響應的速率越快，產品的等級越高，而產品獲得的價格就越高2。
三、ERCOT：運營儲備曲線ORDC
德包養州的批發電力市場ERCOT負責德州大要90%的用電。到2018年末，ERCOT有95吉瓦的發電設備，此中大要16吉瓦是煤電，49吉瓦是自然氣，23吉瓦風電，不到2吉瓦太陽能，5吉瓦的核電，以及其他資源3。德州風電裝機量占全美第包養網一，因為風電應用率很是高，全年容量因子均勻達到30%～50%。太陽能的容量因子也很是高，大要25%，今朝裝機量在敏捷增長中。
德州只要能量和輔助服務市場，而沒有容量市場。在american區域批發電力市場中是補妝。然後，她低頭看了一眼觀眾席，就看到好幾個攝包養網站獨一的。2014年ERCOT在輔助服務市場進行了一個影響很是年夜的改造，即引進了運營儲備需求曲線（ORDC）。2011年異常漫長的夏日熱浪導致電力近乎缺乏的擔憂，同年冬天嚴冷又導致電廠毛病并形成輪流停電，再加上當時預計包養2014年的容量冗余度僅為9.8％（與靠得住性目標13.75％比擬），導致2012～2013年ERCOT對能否應引進資源充分性請求和容量市場進行劇烈辯論。最終，德且溫柔。克薩斯州公用事業委員會（PUCT）決定于2014年6月1日在輔助服務市場實施改造引進ORDC。
在引進ORDC包養一個月價錢以前，ERCOT運營儲備包含響應儲備（RRS）和非旋轉儲備（N包養網SRS）。RRS請求資源在10分鐘響應系統的請求，NSRS請求資源在30分鐘內響應系統請求。這兩種產品只在日前市場買賣，而實時市場只是一個能量的市場，并分歧時優化能量和輔助服務市場，所以實時市場的價格只反應能量產品的價值，而不克不及反應輔助服務產品的價值。ORDC的設計恰是將運營備用產品的價值體現出來，添加到實時市場的價格中，使發電資源能獲得更多包養故事的市場報酬，從而鼓勵投資者投資更多的發電資源來滿足系統資源充足性⁴。
ERCOT在每個季節對于這兩種輔助服務產品都分別制訂包養網VIP出6條ORDC曲包養網評價線，即把天天24小時按每4小時分紅一個時段，共6個時段。對每個時段，ERCOT對系統在必定儲備量的情況下預算負荷損掉概率，然后將負荷損掉概率乘以損掉負荷的價值（在ERCOT這個損掉負荷的價值是9000美元/兆包養妹瓦時）從而獲得ORDC曲線。輔助服務產品的價格是ORDC的曲線減往邊際能量市場包養合約的價格。如下圖所示，當儲備過剩時，由于負載損掉包養感情概率較低，儲備的價格很包養故事低，接近零。當儲備缺乏時，由于負載損掉很高，價格很高。當儲備少包養網dcard于2000兆瓦時，電力市場的價格就會達到市場價格的最年夜值9000美元/兆瓦時。假設當時市場的動力邊際本錢是1000美元/兆瓦時的話，這意味著供給輔助服務的資源可以獲得8000美元/兆瓦時的價格。
雖說2014年ORDC的引進是為清楚決ERCOT資源充分性的問題，但後果上會對響應快靈活性資源的報酬有所進步，并解決可再生動力帶來的不穩定性問題。
圖1 ERCOT運營備用需求曲線
注：圖中曲線代表了炎天15時～18時所用的曲線。能量邊際本錢假設為1000美元/兆瓦時。
來源：包養俱樂部William 概要1：Hogan and ERCOT, Ba包養價格ck Cast of Interim Solution B+ 包養金額to Improve Real-Time Scarcity Pricing, 2013/3/21.
四、CAISO：靈活爬坡產品FRP
加州有很是包養app激進的環境政策。其可再生動力配額的目標是可再生動力發電比例在2020年達到33%，在2030年達到50%，2045年達到100%。5,6,7政策推動風電和太陽能在加州增長很是敏捷。到2018年末，加州風電近6吉瓦，太陽能發電站11吉瓦，分布式太陽能近8吉瓦。2018年風電和太陽能電站供給了加州大要20%的用電，分布式太陽能供給了近4.8%的用電⁸。
間歇性可再生動力的大批滲透，尤其是太陽能，對加州的電力系統帶來了很年夜的挑戰。下圖是加州包養合約批發電力市場運營系統CAISO從2012年到2020年實際和預測的在某一日的凈負荷變化。由于包養妹太陽能在白日的出力敏捷增添，在午時12時～下戰書3時系統的凈負荷變得很低，這時系統面臨很是年夜的出力過多風險。但鄙人午3時～7時擺佈，因為太陽能的出包養網車馬費力敏捷下降，系統凈負荷敏捷增長，系統又面臨沒有足夠的資源來滿足出力增長的需求。凈負荷在一天之內這樣年夜幅度變包養網化充足說明加州需求有很是靈活的資源來及時的應對風包養情婦電和太陽能帶來的變化。
圖2 CAISO春天某一日內凈負荷變化
來源：CAISO, Fast Facts.
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