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成熟电力市场中是如何做需求响应的?

作者:小也同学 来源:于也聊能源经济 发布时间:2022-09-28 浏览:

中国储能网讯:目前国内的需求响应都是事前邀约型,并未实现市场化,于是我冒出一个疑问:在成熟现货市场中有明确的价格信号,用户可以据此自行调节用电行为,那么还需要需求响应吗?

带着这个疑问我去美国最大的电力现货市场PJM官网学习了一通,结论是:需求响应是有必要的。尽管批发电价一直在波动,但是电力用户一般通过售电公司的零售套餐支付平均电力成本的电价,也就是说价格信号无法直接传导到大部分终端用户。这个时候用户就可以通过特定的代理商(curtailment service provider切负荷供应商,以下简称CSP)在批发市场中提供需求响应,获得额外收入,也就是说需求响应为零售用户提供了参与批发市场的途径。

需求响应不仅能参与电能量市场,也可以参与容量市场和辅助服务市场获取收益,实现一种资源的多次变现。

本文概览:

• 需求响应资源概况

• 参与容量市场

• 参与辅助服务市场

• 参与电能量市场

• CSP实际案例

需求响应资源概况

按用户类型分,参与需求响应的用户有一半为工业用户,其余占比较高的为学校用户、商业楼宇、居民用户等。

(本文统计数据均来自PJM官方)

用户实现需求响应的方式主要是通过调节工业生产过程,或者空调、照明以及使用自有发电设备。

参与容量市场

出乎意料的是,需求响应资源绝大部分收入都来自基于可靠性定价(RPM)的容量市场。在容量市场的提供者中,需求响应一般占到年度容量资源的5%,年收入超过5亿美元。

参与辅助服务市场

需求响应资源主要可以参与的辅助服务品种为调频、同步备用(10分钟内响应)、日前备用市场(30分钟内响应)。

2022年已确认的需求响应资源参与调频市场的主要方式,约70%是通过热水器,30%是通过电池响应。

截至今年9月的调频市场统计显示,需求响应资源提供调频服务平均可获得40-60美元/兆瓦时的收益,但整体参与量较小。

而对于同步备用市场,大约85%的需求响应资源参与方式是通过调整工业生产,其他手段还有通过调节发电设备或者暖通、制冷设备。

需求响应资源在2022年参与同步备用市场的收益如下图,整体电量大约是调频市场的10倍,不过收益相比调频较低,平均为10美元/兆瓦时。

参与电能量市场

需求响应资源可以参与日前市场、实时市场,削减的负荷以当时的日前电价、实时电价获得收益。PJM官网会延迟4个月公布需求响应在现货市场的报价数据。

CSP实际案例

在PJM市场,想要参与需求响应的用户必须先与一家CSP建立代理关系,CSP可以为用户提供必要的设备和软件系统以进行需求响应,这要求CSP拥有一些基础设施并充分了解所有批发市场规则和流程,以挖掘市场机会。CSP聚合各类用户的需求响应资源在PJM市场上进行报价,并将获取的收益与用户进行分成。CSP可以是一家只专注于需求响应业务的公司,也可以是售电公司(load-serving entities,LSEs),还可以是当地的配电网运营商(electric distribution companies,EDCs)。目前接近9成的CSP都是专注需求响应业务的专业公司。

下面以一家名为EneX能源的CSP为例,它在给用户的宣传手册中给出了需求响应的参与要点。

对于参与紧急负荷响应 (ELRP )和容量市场:

(为方便理解,使用了谷歌自动翻译,此处“派送”应为dispatch“调度”)

对于参与同步备用等辅助服务市场:

对于参与电能量现货市场:

总的来说,在以PJM为例的成熟现货市场中,各类型市场设计都考虑了需求响应的参与方式,并形成了专门一类市场主体(CSP)提供该类型服务。用户一方面在零售市场中向售电公司支付较为稳定的电费支出,另一方面可以通过CSP参与批发市场获得需求响应收入,以此优化自身用电成本。

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关键字:虚拟电厂

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