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德国为接纳更多可再生能源打造严谨市场

2018-12-10 06:34admin中国电力时空网
德国为接纳更多可再生能源打造严谨市场关键词: 可再生能源德国风电

不同国家之间,电力市场的体制设计都是各不相同并呈现强烈的民族特点——其甚至已经超越技术上的依存和能源结构的差异,而更多的反映了这个国家政治经济结构甚至是文化特色。

十几年来一直推行能源转型的德国在电力市场上最大的设计特征就是:为更高比例的接纳可再生能源而度身订造。几乎没有人怀疑,德国人基于这一出发点所释放出的发展新能源的极大诚意,但实际的效果与路途的艰难也是观察者们必须考虑在内的。

市场自由活跃

德国电力市场自由化是从1998年4月对电力及天然气产业采用“能源产业法修订案”(简称能源法案,EnWG)开始的。能源法案的一个基本要求是将过去的区域性垂直垄断模式从组织形式、财务形式及所有权方面进行分拆,并使电网运营商从电力产业价值链的其他行业中独立出来。

通过这种分拆,大的能源公司改变了其公司形式,并进行整合。从过去的9个联合公司,到如今只有4个输电系统运营商(简称TSO):Amprion,TenneT,TransnetBW和50Hertz公司,每个运营商都有它自己的调度区域。

电网运营商主要分为在两个最高电压等级下运行电网的输电系统运营商(TSO)和在110千伏及其以下电压等级下运行电网的配电系统运营商(DSO)。即使是在配电网中,电力系统也是通过不同电压等级的层叠构造的。例如,在一些较大的配电网中,反过来又有更小的子网(如城市供电公司)与其连接。

基于目前的德国电价机制,无论对于发电企业还是电力经销商来说,政府都不再进行直接干预。在这方面,人们希望通过市场机制的调节来实现电力大宗和零售交易的有效竞争。相比之下,输电和配电网保持自然垄断,而垄断的利润通过联邦网络管理局的政府监管来限制。过网费必须由政府正式批准并公布。此外,政府要求过网费在同一个电压等级内和输电距离无关。随着自由化的发展,电力交易变得越来越活跃。

在这种情况下,从交易市场上购买电力是非常重要的电力采购来源。位于德国东部城市莱比锡的欧洲能源交易所(EEX)是欧洲最大的电力交易市场之一,德国以及欧洲各国的电力都在这里进行自由交易。EEX的实质是一个合资公司,最主要的股东是欧洲期货交易所和EON德铁等与电网相关的德国、瑞士、奥地利公司。

在德国参与发电市场的主体有发电商和电力供应商,交易形式有双边交易市场(OTC)和电力交易所交易,其中以双边交易市场(OTC)为主,时至今日依然有大约70%的电力交易是通过OTC交易完成的。

交易模式明确

德国的电力交易并不复杂。

首先发电商和大型能源供应商进行电力交易,交易分为期货和现货交易。期货一般提前一个月到6年进行,而现货交易在电力输送的前一天和当天进行,即日前交易和日内交易。日前交易是对第二天的用电量进行买卖交易,每天中午12点关闭交易;2小时之后,也就是下午14:00到实际交付电量的前30分钟,可以进行日内交易。当发电商因故障无法满足原发电计划,或者新能源发电因预测错误导致供需不平衡时,可以在日内交易进行调节。

在每小时交付电量之前,发电商、电力供应商将自己的发电计划或者电力需求预测传递给平衡结算单元,这是一个非常独特的电力市场设计。这个平衡结算单元可以由几个发电商和电力供应商共同组成,或者由一个大型能源集团单独成立,在一个平衡结算单元中,各电力企业需满足电力的供需平衡,当内部无法平衡时,可以和其他平衡结算单元的电力企业进行电力交易。

最后,所有结算单元管理人将全部供需信息传递给电网,电网公司根据这些供需信息安排最终的电厂发电计划,给予因电网平衡而减少发电计划的发电商一定补偿;而对没能达到发电计划而导致电网供需不平衡的发电商征收罚金。

清洁能源优先

在德国,最重要也是最特别的一点,是针对新能源的电力市场设计,它体现在对辅助服务市场中调频市场的设计。

因为新能源发电的大量上网,使得对发电侧发电量的预测不能达到100%的准确,而用户侧用电量错估和电厂可能发生的故障等都将影响电网的稳定运行,输电网为保持用电频率在50Hz,需要一定的电力储备功率,以保证发电量与耗电量一致。在电力功率储备市场主要有以下3种交易商品:一次调频储备/二次调控储备/三次调频储备即分钟储备,主要通过招标的形式完成交易,其中输电网作为买家,发电公司包括新能源电站作为卖家参与交易。

在这样的设计之下,无论是电量还是电力,都需要在电力市场的框架下为更好的接纳新能源而付出努力。德国电力市场通过平衡结算单元这一特有模式配合处于输电网公司管控之下的调频市场,使得电网与电力交易市场可以相对独立运作,并且促使新能源运营商和售电公司关注电网平衡与稳定,如果越来越多的电力交易通过电力交易所完成,此时交易所相当于一个大的平衡结算单元,当未来100%的电力交易都通过交易所完成时,就达到了电力的供需平衡,减少了不必要的损失,使得整个电力系统能够最优运行,从这一点来说,也许德国的电力市场设计不够完美,但绝对目标明确,2015年,德国政府宣布不采用容量备用市场也证明了同样的决心:矢志不渝的推动能源转型,大力发展新能源,最高程度的接纳新能源。