源网荷储互动的市场化清洁能源消纳专项试点建设
源网荷储互动的市场化清洁能源消纳是基于泛在电力物联网建设,建立与新能源特性相适应的市场化交易机制,引导源网荷储高效互动,拓展新能源消纳空间,探索能源互联网生态圈建设路径,发挥示范引领作用。
挖掘需求侧调峰资源,推动用能习惯由“源随荷动”向“源荷互动”转变。源网荷储互动的市场化清洁能源消纳建立了与新能源相适应的交易机制,引导用户改变用能习惯,提升荷储管理能力,汇聚各类柔性、可调节资源参与电力系统调峰,推动“源随荷动”向“源荷互动”转变,提高新能源消纳能力。充分发挥泛在电力物联网建设优势。在充分考虑新能源出力特性前提下,建立24小时电力曲线交易模式,一方面是基于泛在互联感知技术,采用发、用两侧每日24点数据,作为交易基础,源网荷储互动交易数据需求量较过去增加了720倍。另一方面引导荷随源动的需求,吸引更多社会资本和各类市场主体参与负荷侧海量调峰资源挖掘,推动智能用电装备升级,推动能源综合配置平台、综合能源服务平台建设,为各类柔性、可调节资源提供集约控制、智能化管理服务,助力共建共治共赢的能源互联网生态圈建设。建立市场化源网荷储互动交易模式,弥补政府补贴方式的空白。建立支撑电源侧火电机组、需求侧柔性负荷参与电力系统调峰服务的市场化机制,新能源通过市场购买基本调峰服务。源网荷储互动的市场化清洁能源消纳,在还原商品价值属性的同时,探索了多能源相互依存、互益互补、协调发展的可行路径,具备广泛的推广应用价值。首创智能化交易模式。开发部署智能化交易功能,全面支撑按日、定时、自动发布交易序列,减少人工开市压力。目前,智能化交易在国内尚属首创。率先开展电力曲线交易算法研究,并成功实践。研究曲线交易申报、出清、计量、结算、偏差考核算法,创新提出固定曲线和自行申报曲线的交易出清算法。本次试点采用的是固定曲线交易,双边自行申报曲线的交易算法正在进一步优化中。公司各部门协同运作,共同推进。源网荷储互动的市场化交易对公司现有采集系统、营销系统、调控系统均带来了巨大挑战,在处理新能源消纳与现有峰谷电价关系时,公司财务、营销、调控大力支撑、协同运作,源网荷储互动交易试点才得以取得现有成效。
主要做法
基于新能源特性分析,建立了源网荷储互动的市场化清洁能源消纳示范工程的整体架构。一是基于泛在互联的感知技术,采集发用两侧每日24点数据,作为交易基础。二是依托新能源出力预测技术为交易提供标的物。三是依托电网提供阻塞、检修等信息,为交易提供边界条件。
本次专项试点设计两大类、四种交易品种。第一大类以负荷侧主动跟踪新能源发电出力,第二大类负荷根据电网发布需求被动响应。另外,还考虑了与零售市场,储能云网、智慧能源综合服务平台的信息交互,以及四项关键技术研究。第一类:主动响应交易:双边、竞价、挂牌;周期:月度、月内交易电量:D至本月末可发,本交易品种,发、用双方以电量为交易标的,均不接受曲线约束,新能源需向火电机组支付调频服务费用,体现了火电随新能源而动,源源互动的交易模式。第二类:被动响应交易:建立按日、自动、定时开市的交易序列(附图6)。根据新能源出力预测曲线和用户负荷预测,设计曲线匹配度模型,每日交易平台自动创建相应交易序列,并将交易流程执行完成。实时更新、汇总交易申报、成交情况,在电力交易平台动态展示。覆盖范围可全面拓展。电力负荷大部分具备一定调节能力,其中电解铝可调节能力10%到-25%,矿热炉10%到-20%,多晶硅5%到-19%。蓄电池、蓄热、蓄冷设备以及自备机组具有更大灵活调节性能,分布式负荷通过聚合控制方式,调节能力进一步增强。新能源与柔性可调节负荷均可参与源网荷储互动的市场化清洁能源交易,拓展新能源消纳空间,引导荷随源动的需求,吸引更多社会资本和各类市场主体参与负荷侧海量调峰资源挖掘。
业务成效
11月27日,国网宁夏电力公司在宁夏电力交易大厅组织召开了源网荷储互动的清洁能源消纳试点交易现场启动会。试点当天,按照D-1、2、3,连续挂牌、集中竞价的方式,组织了28、29、30日三天的源网荷储互动交易,期间,共有5家电力用户和2家新能源场站参与报价。电力用户涉及煤焦化、铸钢、自备电厂、蓄热式电采暖、铁塔基站等典型用户,三日共成交电量120.19万kwh。其中自备电厂成交61万kwh、煤焦化成交56万kwh、铸钢成交3万kwh、电采暖成交0.18万kwh、铁塔基站成交0.01万kwh,成交均价为210.5元/kkwh。从交易结果看,凌晨1点-6点新能源低谷,电力用户调减负荷,10点-16点新能源高发,电力用户调增负荷。源网荷储互动交易为清洁能源消纳释放了有效空间,得到自治区政府、参与试点的发电企业、电力用户一致好评,与源网荷储互动的预期成效相符。
本次试点交易仅交易三天电量,参与用户5家、新能源发电企业2家,即取得了四方面成效:一是拓展新能源消纳120.19万kwh;二是为用户节约电费支出5.9万元;三是为新能源企业增加收益1.8万元的成效;四是探索综合能源管理的可行性途径。
下一步,继续优化算法。本次示范工程共设计了荷随源动、源荷互动、源源互动、需求响应四类交易品种,同时还考虑了与零售市场、储能云网、智慧能源综合服务平台信息交互。本次试点交易主要是在源源互动的基础上完成了荷随源动交易,下一步还需进一步优化算法,推动源荷互动、需求响应交易。继续扩大交易覆盖面。从用户属性看,负荷侧具备丰富可调节资源,但目前大部分用户习惯于“源随荷动”,且负荷控制手段无法满足要求。需要继续扩大交易覆盖面,充分发挥泛在电力物联网状态感知、双向互动、边缘计算优势,持续挖掘荷储资源,提高源网荷储互动成效。开展零售市场参与源网荷储互动交易研究。随着更多经营性用户进入源网荷储互动交易,海量的数据处理将对现有交易平台带来巨大冲击,需要进一步探索区块链技术在零售市场上的应用,以满足海量数据处理需求。推动互联网生态圈建设。通过源网荷储互动的清洁能源交易,引导用能设备由“源随荷动”向“源荷互动”转变,吸引更多社会资本和各类市场主体参与负荷侧海量调峰资源挖掘,推动智能用电装备升级,推动能源综合配置平台、综合能源服务平台建设,为各类柔性、可调节资源提供集约控制、智能化管理服务,助力共建共治共赢的能源互联网生态圈建设。