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德国电力市场设计的得失与启示

  要么就选择另外一种方式,就是索性把这些调频需求堆积到输电网调度,但空间维度的电力不平衡发展到极致造成了德国电网南北的极度不平衡以及传输瓶颈,最后不得不进入电网干预再调度(Redispatch)模式。

  再调度模式即加强现实版的中心化调度,用日间现货市场的价格成本去改变日前市场的调度格局,在遇到系统传输瓶颈时,人为干预阻塞的线路两侧的传统电厂和新能源电站,并参照现货市场的价格结算并计入可再生能源能源补贴池,电网公司在过去的十年因为新能源越来越多而产生的再调度费用平均为5亿欧元。

  再调度原来只针对10兆瓦以上的电厂,随着新能源占比提升,终于在2021年底开始进入到一个新的海量模式:所有100千瓦以上的机组、新能源电站、储能等各种发电设备都必须具备再调度的能力。这就意味着那些藏在配电网里的新能源们要被挖出来主动参与电网的动态调节。

  德国电网98%是配电网,其配电网是能源转型的重要基石。德国配电网由900多家公司运营,电网规模不同,供需条件各异,配电网运营和发展的复杂性很高。由于德国90%以上的可再生能源发电接入配电网,现在已经不得不开始在配电网侧提供更多的灵活性和可控性资源来消纳新能源。未来的配电网,即所谓的智能配电网拥有复杂的分布式供电系统,必须应对复杂的双向潮流,需要安装智能电表等测量装置,且在低压侧支持储能设备和电动汽车并网,这需要配电网对低压端口进行调控和双向通信,不论中压还是低压都将配有复杂的线路保护。这些巨大的变化发生之快,让很多配电网运营商猝不及防。至今,还只有少数配电网运营商拥有效率极高的监控系统,不论配电网还是输电网运营商,未来必须要快速且经常性地应对动态的发电曲线、潮流逆向,以及配网侧频繁无功补偿装置投切和电压调节等新的挑战。

  所以德国的再调度2.0还包含那些小于100千瓦但是已经具备被配电网公司完全自由调度的新能源设备,大大小小的配电网公司,即市县一级的供电公司也将走出输电网公司的保护区,独立自强地应对更多市场和技术端带来的改变。除去发电厂侧的AGC电厂自动化和输电网的EMS能量自动化控制,整个未来电网的能力扩建几乎全部积聚在配电和用户端,如地理信息系统(GIS),智能表计(AMI),需求侧响应(DSM),资产管理(Asset),电力交易系统(Trading),能效管理分析(EA),车网互动(V2G)等,在可预期的未来很多创新点。

  在德国,随着新能源不断发展,电力市场改变最多的还不是用户的钱包、电网的投入、学术界的设计能力,也不是更加合理的价格水平和能源投资的分布,而是全社会、各相关方对电力市场认知能力的高度提升,而这种提升又会催生更多的交易品种和复杂设计,然后再提升各方的竞价与参与能力,而让整个竞争处于良性之中。

  所以,好的电力市场设计在于能不能吸引更多角色进入市场开展竞争和协作,从而在降低系统总成本的前提下,以收益和价格为刺激信号不断提升参与方的能力,从而逼迫市场设计进入更高水平的正循环。

  这是一种和精英主义逻辑背离的实用主义逻辑。客观地说,中国电力市场设计最大的问题可能就是那种害怕出现问题的过度焦虑感,总是想保持在各种维度和变数下的绝对正确。从这个角度来看,德国电力市场20多年来就像一个漏雨的顶棚,每年要缝缝补补的地方很多,似乎很难成为学习的榜样。但真正的学习,要从改变学习的逻辑开始。以新能源为主体的时代正在到来,我们要习惯面对变化。

  作者系德国华人新能源协会创始人。

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【编辑:叶先生