煤電機組調(diào)峰輔助服務交易報價策略分析

王川川，王春輝，王新亞，李金霞

( 1.國家電投集團河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山467312；2.國家電投集團河南電力有限公司，鄭州 450000；3.平頂山平東熱電有限公司，河南 平頂山467000)

0 引 言

電力調(diào)峰輔助服務交易又稱“深度調(diào)峰”，主要是通過降低火電機組出力，解決風電、光伏清潔能源發(fā)展與棄風、棄光的矛盾，為電網(wǎng)對新能源的實際消納提供依據(jù)[1-2]。為完善和深化河南電力調(diào)峰輔助服務分擔機制，發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，提升風電、光伏等清潔能源消納空間，提高河南電網(wǎng)調(diào)峰能力，2019年8月20日，河南能源監(jiān)管辦制定印發(fā)《河南電力調(diào)峰輔助服務交易規(guī)則(試行)》[3]，并于2020年1月1日啟動河南省電力調(diào)峰輔助服務交易。李芒芒發(fā)現(xiàn)多臺機組的電廠負荷容量越大、調(diào)峰時間越長,啟停兩班制經(jīng)濟性越顯著[4]。張彬等人提出了火電機組參與電力調(diào)峰輔助服務成本、收益核算的模型[5]。

1 電力調(diào)峰輔助服務交易機制分析

1.1 交易主體

河南省電力調(diào)峰輔助服務堅持“誰受益、誰承擔”原則，按需調(diào)用，公平調(diào)度。河南省電力調(diào)峰輔助服務交易初期，賣方為統(tǒng)調(diào)公用燃煤火電機組，買方為集中式風電、光伏及出力未減到有償調(diào)峰基準的統(tǒng)調(diào)公用燃煤火電機組[3]。

1.2 調(diào)峰輔助服務交易補償基準及價格機制

煤電機組有償調(diào)峰基準為初始額定容量的50%，機組采用“階梯式”負荷率分段式報價，實行日前報價，統(tǒng)一出清，具體報價基準見表1。機組啟停調(diào)峰交易根據(jù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行需要安排，機組實行日前報價，按臺次結(jié)算。發(fā)電機組參與深度調(diào)峰輔助服務交易，不影響機組原有合同電量的執(zhí)行。

表1 河南區(qū)域有償調(diào)峰機組考核服務報價基準Table 1 Quotation benchmark for assessment service of paid peak-shaving units in Henan

1.3 調(diào)峰輔助服務交易費用核算機制

根據(jù)規(guī)則，深度調(diào)峰期間，省網(wǎng)發(fā)電機組深度調(diào)峰輔助服務費用計算方式如下：

1)深度調(diào)峰服務費為該機組各分段區(qū)間價格乘積的合計數(shù)。

2)深度調(diào)峰電量是指火電廠在各深度調(diào)峰分檔區(qū)間內(nèi)平均負荷率低于深度調(diào)峰基準形成的未發(fā)電量。

3)全網(wǎng)深度調(diào)峰服務費為機組各分段區(qū)間對應深度調(diào)峰電量與各分段區(qū)間對應出清價格乘積的合計數(shù)乘以調(diào)檔系數(shù)Ki，i取1～3。

4)為合理調(diào)控深度調(diào)峰服務費總盤子范圍，設置調(diào)節(jié)系數(shù)K1、K2、K3分別為一檔、二擋、三擋調(diào)節(jié)系數(shù)，取值0～2，具體根據(jù)市場運行實際情況對K進行調(diào)節(jié)[3]。

2 調(diào)峰輔助服務交易報價策略分析

通過建立全省調(diào)峰輔助服務交易出清數(shù)據(jù)庫和某公司深調(diào)業(yè)務數(shù)據(jù)庫，對省網(wǎng)統(tǒng)調(diào)煤電機組每日深度調(diào)峰出清數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，測算出全省統(tǒng)調(diào)燃煤機組調(diào)峰輔助服務交易報價情況，并根據(jù)自身報價與全省出清補償均價差值，充分考慮自身深調(diào)期間供電煤耗變化導致的燃料成本變化情況，不斷調(diào)整該公司深調(diào)業(yè)務報價策略，確保整體收益最大化。

表2為2020年4月份省網(wǎng)統(tǒng)調(diào)600 MW及以上煤電機組深調(diào)業(yè)務每日出清數(shù)據(jù)，若當日機組有深度調(diào)峰數(shù)據(jù)，則認為該機組當日運行，深調(diào)電量折算小時為當日深調(diào)電量與運行裝機容量比值，度電補償為機組當日深調(diào)補償費用與深調(diào)電量的比值。表3為某公司4月份1～4周參與調(diào)峰輔助服務交易數(shù)據(jù)情況。從表3可以看出，該公司4月份1～4周調(diào)峰輔助服務交易度電補償均價有所降低，但補償電量呈遞增趨勢，公司整體深調(diào)收益不斷升高。

表2 4月份600 MW及以上機組深調(diào)數(shù)據(jù)月度分析Table 2 Monthly analysis of deep-dialing data of 600 MW and above units in April

表3 4月份參與調(diào)峰輔助服務交易數(shù)據(jù)Table 3 Transaction data of peak shaving auxiliary services in April

3 深調(diào)折算系數(shù)預測分析

受新冠肺炎疫情影響，2020年1月份河南省調(diào)峰輔助服務交易在實際結(jié)算中整體補償費用偏高，結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)K值為0.5。2月份電網(wǎng)負荷持續(xù)低位運行，電力調(diào)峰需求增加，補償力度加大，統(tǒng)調(diào)電廠按照要求積極參與輔助服務交易，2月份結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)K值采取分檔核定方式。其中K1值取0.3，K2值取0.4，K3值取0.6，綜合K值0.345 3。3月份結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)K值采取分檔核定方式，其中K1值取0.4、K2值取0.5、K3值取1，綜合K值0.422 5。

通過建立2020年1～3月份河南省網(wǎng)分月調(diào)峰輔助服務交易數(shù)據(jù)庫，并對分月交易出清情況進行分析，預測4月份實際結(jié)算過程中結(jié)算調(diào)整系數(shù)，具體數(shù)據(jù)見表4。

表4 1～3月份深調(diào)交易出清情況及4月份深調(diào)結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)預測Table 4 Settlement of deep adjustment transactions from January to April and prediction of settlement adjustment coefficient of deep adjustment in April

通過分析可知，對深度調(diào)峰結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)有較大影響的因素有當月省網(wǎng)負荷、省網(wǎng)深度調(diào)峰電量、外來電情況、新機調(diào)試資金及新能源裝機的度電分攤費用，其中起決定作用的是當月新能源裝機的度電分攤費用。根據(jù)以上分析，將月累計出清新能源綜合度電分攤費用定義為F，并結(jié)合1～3月份實際結(jié)算調(diào)節(jié)情況，擬合出深調(diào)一檔、二檔結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)與月累計出清新能源綜合度電分攤費用F之間的線性關系，如下：

K1=-0.000 8×F+0.499 2

K2=-0.000 8×F+0.599 2

表5為4月份1～20日省網(wǎng)深調(diào)交易累計出清數(shù)據(jù)分析情況，4月1～20日，受電網(wǎng)負荷持續(xù)低位運行影響，全省電力調(diào)峰需求較大，省網(wǎng)累計深調(diào)電量4.19億kW·h，統(tǒng)調(diào)各煤電機組，按照省網(wǎng)調(diào)度要求，積極參與輔助服務交易以維護電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。在此基礎上，預測4月份深度調(diào)峰結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)偏低，參與調(diào)峰輔助服務交易的積極性普遍較低，深度調(diào)峰一檔、二檔報價分別接近0.3元/(MW·h)、0.5元/(MW·h)的報價上線，造成4月下旬部分時段多數(shù)煤電機組不愿意參與深度調(diào)峰，省網(wǎng)用電負荷低、省網(wǎng)調(diào)峰困難的情況出現(xiàn)。該公司根據(jù)1～3月份及4月1～20日累計出清數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)雖然4月1～20日深度調(diào)峰補償電量總體較高，達到4.19億kW·h，但風、光度電分攤費用分別僅為144.09元/(MW·h)、142.45元/(MW·h)，新能源綜合度電分攤費用143.44元/(MW·h)，比3月份新能源累計綜合度電分攤費用高5.36元/(MW·h)、比1月份新能源累計綜合度電分攤費用低98.05元/(MW·h)、比2月份新能源累計綜合度電分攤費用低120.85元/(MW·h)。由此判斷，4月份深度調(diào)峰結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)與3月份相比會略有所降低，同時不會低于2月份。根據(jù)式(1)、(2)預測4月份深調(diào)一檔結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)為0.39、深調(diào)二檔結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)為0.49，并建議公司積極參與4月下旬調(diào)峰輔助服務交易，以取得較高深度調(diào)峰收益，據(jù)此，該公司持續(xù)參與深調(diào)業(yè)務，4月份月累計完成深調(diào)電量2 665.40萬kW·h。

表5 4月1～20日深調(diào)累計出清數(shù)據(jù)分析Table 5 Analysis of accumulated clearing data of deep commissioning from April 1 to 20

4月份河南省調(diào)峰輔助服務交易實際結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)K值采取分檔核定方式。K值一檔0.3，二檔0.5，基本與預測情況一致。4月結(jié)算數(shù)據(jù)表明，省網(wǎng)調(diào)峰輔助服務交易中新能源綜合度電分攤費用是影響分檔調(diào)節(jié)系數(shù)的主要因素。新能源綜合度電分攤費用的高低直接體現(xiàn)了新能源裝機對深度調(diào)峰分攤費用的承受能力。通過對省網(wǎng)深度調(diào)交易新能源裝機度電分攤費用的大數(shù)據(jù)分析來預測結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)在理論上是可行的。同時，從1～4月份分月累計出清數(shù)據(jù)分析來看，新能源的度電分攤費用均低于其分攤上線，有利于全省電力調(diào)峰輔助服務交易持續(xù)、健康開展下去。

4 省網(wǎng)深調(diào)業(yè)務費用資金來源分析

表6為1～4月份河南省調(diào)峰輔助服務交易實際結(jié)算情況，除了1月份受首次結(jié)算經(jīng)驗不足和新冠肺炎疫情影響新能源度電分攤費用接近100元/(MW·h)，2～4月份經(jīng)過對結(jié)算系數(shù)進行調(diào)節(jié)，度電分攤費用分別為51.87元/(MW·h)、49.54元/(MW·h)、46.57元/(MW·h)，均保持在相對穩(wěn)定的范圍。根據(jù)規(guī)則，表4中每月省網(wǎng)調(diào)峰輔助服務交易的結(jié)算費用應該為0，即所有深調(diào)業(yè)務的資金來源、分配對象均為當前參與省網(wǎng)調(diào)峰輔助服務交易的各類型統(tǒng)調(diào)煤電機組，從1～4月份總體結(jié)算情況來看，省網(wǎng)調(diào)峰輔助服務交易中新能源裝機以分攤為主、煤電機組以補償為主，這與調(diào)峰輔助服務交易開展的初衷相契合。實際結(jié)算時，為緩解新能源裝機的分攤壓力，按照規(guī)則從新機調(diào)試價差資金來源來填補補償費用，表6中1～4月份省網(wǎng)結(jié)算費用分別為1 000萬元、4 000萬元、1 000萬元、2 000萬元，資金來源均為新機調(diào)試價差資金。

表6 1～4月份省網(wǎng)深調(diào)實際結(jié)算情況Table 6 Actual settlement of provincial grid deep commissioning from January to April

表6(續(xù))

5 結(jié) 語

1)對深度調(diào)峰結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)有較大影響的因素有當月省網(wǎng)負荷、省網(wǎng)深度調(diào)峰電量、外來電情況、新機調(diào)試資金及新能源的度電分攤費用，其中起主要作用的是當月新能源裝機的度電分攤費用。

2)燃煤機組可以通過對省網(wǎng)深度調(diào)峰交易新能源裝機度電分攤費用的大數(shù)據(jù)分析來預測全月電力調(diào)峰輔助服務交易結(jié)算調(diào)節(jié)系數(shù)，從而不斷優(yōu)化自身報價策略實現(xiàn)收益最大化。

3)1～4月份河南省電力調(diào)峰輔助服務交易中新能源裝機的分攤費用均低于其分攤上限，有利于河南省電力調(diào)峰輔助服務交易持續(xù)、健康開展。