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12月1日，2022第七屆中國儲能西部論壇成功舉辦。論壇以“大規(guī)模新能源應(yīng)用與儲能協(xié)同發(fā)展機(jī)制研討”為主題，圍繞儲能應(yīng)用、關(guān)鍵技術(shù)、市場機(jī)制等方面，共同探討了西部儲能發(fā)展問題，推動儲能在大規(guī)模新能源領(lǐng)域的健康發(fā)展。

清華大學(xué)教授夏清在主旨報告環(huán)節(jié)，發(fā)表了題為《激勵新能源和儲能協(xié)同發(fā)展的機(jī)制設(shè)計》的精彩演講。他表示，新型電力系統(tǒng)是以新能源、電網(wǎng)、儲能、主動負(fù)荷重構(gòu)能源系統(tǒng)，只有滿足激勵相容的機(jī)制，才能激活各環(huán)節(jié)的活力，激發(fā)源網(wǎng)荷儲高效精準(zhǔn)的互動，激勵新能源與儲能協(xié)同發(fā)展。

他認(rèn)為，在以新能源為主的電力市場體系中，電力現(xiàn)貨市場可以精細(xì)刻畫每一時段的電能價值，以分時容量電價度量儲能的價值，進(jìn)而激勵新能源與儲能協(xié)同發(fā)展。

以下為夏清教授發(fā)言實錄：

雙碳目標(biāo)下，新能源爆發(fā)式增長，將重構(gòu)電力系統(tǒng)物理形態(tài)。具體到儲能行業(yè)，我們現(xiàn)在需要多時空尺度儲能體系，按照時間尺度：短期儲能（平抑電力不平衡）和長期儲能（平抑能量不平衡）；按照空間尺度：電源側(cè)儲能（調(diào)峰、調(diào)頻）、電網(wǎng)側(cè)儲能（延緩電網(wǎng)投資）、用戶側(cè)儲能（需求側(cè)響應(yīng)），將來儲能是無處不在的。

之所以這樣說，是因為要解決好兩個不平衡問題，要把能量像海綿吸水一樣的吸引在電網(wǎng)的每一個角落，隨時支撐著電網(wǎng)的供需平衡，解決空間和時間上的不平衡，所以儲能將重構(gòu)電力系統(tǒng)。

然而，當(dāng)講到技術(shù)和產(chǎn)業(yè)時，往往又不能忽視一個重要的話題——機(jī)制體制。制度經(jīng)濟(jì)學(xué)里的核心思想是：所有的創(chuàng)新都是結(jié)果，而制度是創(chuàng)新的源泉和動力。為什么是動力呢？因為機(jī)制使得所有的技術(shù)的價值得以全面的發(fā)揮了。

那我們有機(jī)制嗎？有。現(xiàn)在中國的電力市場建設(shè)已經(jīng)如火如荼全面開展了。從年度、月度、周、日、實時等形成了一個持續(xù)遞進(jìn)的新型市場體系。有現(xiàn)貨市場，日前日內(nèi)實時輔助服務(wù)市場夠嗎？有什么新的問題嗎？這里引出了第二個話題，當(dāng)前電力市場體系存在著什么樣的問題？特別是在高比例新能源的體制下存在怎樣的問題？這樣的體制，對儲能價值的發(fā)現(xiàn)又存在什么樣的問題？我在呼吁各界要重視這個問題。

為了說明這個問題，先回顧電力現(xiàn)貨市場的一個基本的原理。如下圖所示，新能源、水電、火電都有報價，這些報價會形成在某一個時段里的排序，最后形成了粉紅色的火電，最后一個滿足系統(tǒng)負(fù)荷的基礎(chǔ)報價就成為這個時段的邊際價格。這樣的邊際價格對新能源就開始定價了，因為火電是有變動成本的，所以此時所有的新能源都是價格的接受者，這就是現(xiàn)貨市場的最精髓之處。

當(dāng)新能源比例高到一定程度時，主要帶來以下幾個挑戰(zhàn)：

第一，現(xiàn)貨市場價格信號“消失”，靈活調(diào)節(jié)資源不足。因為火電是有變動成本的，新能源主要是固定成本，邊際成本很小。而火電數(shù)量的急劇減少，失去了邊際電價定價功能，這時要靠什么來定分時電價？

第二，容量定價困難。新能源的有效容量是逐日逐時逐地變動著的，不像火電，想要新容量時就能夠頂上。而新能源是動態(tài)變化的，想要時不一定有，所以容量電價如何定也是一個難題，即缺乏對新能源固定成本的定價機(jī)制。

第三，新能源消納成本分?jǐn)偤魡竟胶侠淼臋C(jī)制。有人說新能源是非常好的清潔能源，沒有外部成本，其實它雖然沒有碳排放的外部成本，但它有系統(tǒng)為此提供靈活性而產(chǎn)生的巨大的調(diào)劑成本?，F(xiàn)在關(guān)鍵的問題是這一成本由誰來承擔(dān)？不同的新能源裝儲能與不裝儲能，系統(tǒng)為他付出的成本是不一樣的，用戶也是如此，裝儲能，不裝儲能，曲線波動性是不一樣的。所以它的成本怎樣公平的分?jǐn)偨o所有的用戶以及所有的新能源？我們呼喚有一種價值的度量，對儲能進(jìn)行價值肯定。

我國儲能正在高歌猛進(jìn)的發(fā)展，但是下一步如何讓儲能產(chǎn)業(yè)健康的高質(zhì)量發(fā)展？用什么的機(jī)制讓儲能運行起來又創(chuàng)造價值呢？這就引出下一個話題——現(xiàn)在的儲能政策到底面臨著怎樣的難題： 

1、新能源企業(yè)配比儲能，加重企業(yè)經(jīng)營負(fù)擔(dān)。

2、儲能充放電量安排與新能源企業(yè)利益直接相關(guān)，調(diào)度的公平性監(jiān)管難度大。

3、迫切需要市場機(jī)制度量儲能的價值。

有人說，現(xiàn)在不是有峰谷電價嗎？但現(xiàn)行峰、平、谷電價是固定的，難以反映真實供需關(guān)系。并且峰、平、谷時段固定，無法準(zhǔn)確反映新能源出力的時序波動。

當(dāng)價格不能反映供求關(guān)系變化時，怎樣讓新能源這種資源造成的稀缺性和儲能在此時發(fā)揮的作用如何體現(xiàn)？只有電力現(xiàn)貨市場才能精細(xì)刻畫每一時段的電能價值。我們希望現(xiàn)在的機(jī)制具有這樣的功能：

1、日前市場分時的價格信號能夠激勵儲能、需求側(cè)響應(yīng)、調(diào)峰資源的交易行為，激勵電化學(xué)儲能平抑新能源發(fā)電短時間尺度的波動性、跟蹤負(fù)荷的時變性；

2、實時市場的尖峰電建能夠能夠激勵儲能套利行為和需求側(cè)動態(tài)響應(yīng)；

3、調(diào)頻市場的價格信號能夠激勵儲能以更快速的方式確保更細(xì)時間尺度內(nèi)的電力供需平衡。

這三個方面將徹底改變未來的調(diào)度方式，未來的電網(wǎng)將是源-網(wǎng)-荷-儲，儲能將成為一個重要的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的價值功能被發(fā)揮出來就需要體制機(jī)制，好在現(xiàn)在現(xiàn)貨市場一些文件已經(jīng)出來，這些方面也產(chǎn)生了一些悄然變化。

新能源比例越來越高，到底怎么樣運行這個系統(tǒng)？我們提出了以新能源為主的新型電力市場體系的構(gòu)想，要把新能源單獨進(jìn)行組織一個市場交易品種，把所有的其他的為新能源配合的叫做靈活性市場，還有一個是綠色證書市場。

新能源跟普通的化石能源為什么不能放在一起呢？它的成本屬性發(fā)生了顛覆性的變化，一個是正的外部成本，一個是負(fù)的外部成本，一個是以固定成本為主，一個是以燃料為主，運行成本為主。

那么在這個市場里用戶怎么參與？所有市場成員都是在以基于多市場均衡的理論，在不同的市場里進(jìn)行著選擇，這種選擇促進(jìn)了這幾個市場的協(xié)同發(fā)展。新能源和非新能源的市場，怎么去切換，靠的是用戶的選擇。今天我想畫龍點睛說一句：市場的本質(zhì)精髓在于一定要把選擇的權(quán)利交給用戶。由于用戶逐利的行為，選擇的行為，使各個市場之間在進(jìn)行了全成本的一種均衡的過程。

新能源的日前市場到底怎么做？基于新能源固定成本時序分?jǐn)偟姆謺r容量定價機(jī)制。用戶自己知道應(yīng)該怎樣主動把成本分?jǐn)偟矫刻?，分?jǐn)偟矫刻煲院?，根?jù)供求關(guān)負(fù)荷曲線的供求關(guān)系，再分到每一個時，這就是通過競爭與剛才傳統(tǒng)的現(xiàn)貨市場對稱的形成了各時段的分時的容量電價。這里關(guān)鍵詞叫分時的容量電價，過去叫分時電價，現(xiàn)在加了容量電價，因為新能源都是實時變化的，這樣出力以后，分析容量電價，這是最寶貴的價格信號，它給出了對儲能在不同時刻的價值度量。沒有每個時段的分時電價，很難對儲物進(jìn)行定價過程。

基于新能源固定成本分?jǐn)偟母偁幮匀萘慷▋r機(jī)制。如圖，新能源1正向調(diào)峰獲益比較多，而新能源2反向調(diào)峰獲益就少，這其中有一種價格在激勵新能源裝儲能。

其機(jī)制有效性分析（1）發(fā)現(xiàn)新能源差異化容量價值，引導(dǎo)靈活性資源投資。以分時容量電價度量儲能的價值，進(jìn)而激勵新能源與儲能協(xié)同發(fā)展。市場最本質(zhì)的是，總是以價格信號去引導(dǎo)做什么，這就是市場真正的魅力和資源優(yōu)化配置水平的高效所在。（2）分時容量電價能夠激勵用戶提升儲能需求側(cè)響應(yīng)的能力，用戶用電成本高激發(fā)用戶投資儲能，削峰填谷。為什么國外用戶側(cè)儲能大幅發(fā)展，因為始終用價格信號引導(dǎo)著荷源的發(fā)電、用電的行為，使其在源荷這個空間上變得更加匹配，這就是制度偉大的力量所在。

再談?wù)勳`活性資源的市場機(jī)制設(shè)計。以市場方式發(fā)現(xiàn)靈活性資源的價值，首先讓用戶選擇用綠電，不平衡的的部分就交給靈活性市場。在靈活性市場里，各種靈活的火電、抽水蓄能、虛擬電廠等都充分去競爭，形成一個市場供求曲線，其分時價格也就這樣形成了。

于是在用戶靈活性日前市場上可以進(jìn)行這樣的分?jǐn)?。即誰產(chǎn)生的成本誰去承擔(dān)，比如新能源的預(yù)測偏差，誰的偏差越大誰就承擔(dān)更多成本，這符合經(jīng)濟(jì)學(xué)原理。如果不讓其承擔(dān)應(yīng)有的成本，就會導(dǎo)致資源優(yōu)化配置的錯配，產(chǎn)生一個很糟糕的問題，叫“搭車現(xiàn)象”。

當(dāng)既有了價格機(jī)制，又有了成本分?jǐn)?，儲能也逐漸找到價值定位。這樣新能源和儲能才能像一對孿生姐妹一樣共同發(fā)展。

我們希望未來的市場機(jī)制達(dá)到這樣一個最高境界，將激勵源網(wǎng)荷儲的協(xié)同運行的一種新模式：在發(fā)電側(cè)，負(fù)荷側(cè)分布式地安裝儲能，“熨平”新能源出力和負(fù)荷曲線，將系統(tǒng)電力平衡轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏科胶?，減少為滿足尖峰負(fù)荷投資的輸電線路。

最后總結(jié)，新型的電力系統(tǒng)是以新能源、電網(wǎng)、儲能、主動負(fù)荷重構(gòu)能源系統(tǒng)，只有滿足激勵相容的機(jī)制，才能激勵各個環(huán)節(jié)的活力，激發(fā)源網(wǎng)荷儲高效精準(zhǔn)的互動，激勵新能源與儲能的協(xié)同發(fā)展。