中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
英國(guó)儲(chǔ)能現(xiàn)狀
隨著英國(guó)邁向凈零能源，可再生能源在能源發(fā)電結(jié)構(gòu)中的比重不斷攀升，導(dǎo)致發(fā)電間歇性更大，進(jìn)而推動(dòng)系統(tǒng)對(duì)靈活調(diào)度解決方案的迫切需求。英國(guó)或?qū)⒉捎枚嘣膬?chǔ)能技術(shù)，以提供短期和長(zhǎng)期的系統(tǒng)靈活性，從而使儲(chǔ)能在能源系統(tǒng)中扮演核心角色。
目前，英國(guó)電力存儲(chǔ)主要以鋰離子電池和抽水蓄能為主，主要收入來(lái)源包括批發(fā)電力套利、平衡機(jī)制（BM）、頻率響應(yīng)服務(wù)以及容量市場(chǎng)（CM）。較短持續(xù)時(shí)間（0.5-1小時(shí)）的電池在頻率響應(yīng)服務(wù)方面占主導(dǎo)地位，而2-4小時(shí)的儲(chǔ)能則在批發(fā)電套利市場(chǎng)和BM中逐漸嶄露頭角。
英國(guó)電力市場(chǎng)
Cornwall Insight的模型顯示，到2030年，英國(guó)的發(fā)電量將達(dá)到目前容量的兩倍，其中可再生能源發(fā)電量的比例將持續(xù)增加。隨著更多可再生能源的融入，能源發(fā)電的間歇性上升，對(duì)靈活性的需求日益迫切。儲(chǔ)能成為提供系統(tǒng)短期和長(zhǎng)期靈活性的關(guān)鍵手段，英國(guó)正在采用多種儲(chǔ)能技術(shù)。英國(guó)正由以化石燃料為主的體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉礊橹鞯捏w系。
圖1 到2030年英國(guó)總生成以及存儲(chǔ)容量預(yù)測(cè)
數(shù)據(jù)來(lái)源：Cornwall Insight
在英國(guó)，電力市場(chǎng)目前主要以短期存儲(chǔ)為主，但隨著可再生能源滲透率的提高，對(duì)長(zhǎng)期資產(chǎn)的需求將逐漸增加。當(dāng)英國(guó)可再生能源滲透率達(dá)到總發(fā)電量的20-30%時(shí)，市場(chǎng)將開始對(duì)儲(chǔ)能有所需求，隨著滲透率的不斷提升，隨著“季節(jié)性”儲(chǔ)能需求的出現(xiàn)，儲(chǔ)能將變得越來(lái)越重要。到那時(shí)，儲(chǔ)能的可再生能源滲透率有望達(dá)到70-80%。
儲(chǔ)能主要收入來(lái)源
在英國(guó)，儲(chǔ)能技術(shù)能夠獲取多渠道的廣泛收入。與傳統(tǒng)的可再生能源發(fā)電（如太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能等）有所不同，許多儲(chǔ)能資產(chǎn)正積極尋求參與、優(yōu)化并“堆疊”電池組，以最大限度地提升收入水平。
1.在電力批發(fā)市場(chǎng)進(jìn)行套利
在電力批發(fā)市場(chǎng)進(jìn)行套利指的是在能源價(jià)格較低時(shí)儲(chǔ)能，隨后在價(jià)格較高時(shí)將其輸出，以實(shí)現(xiàn)價(jià)差并獲取利潤(rùn)。這可能涉及在夜間需求和價(jià)格較低時(shí)從電網(wǎng)輸出能源，然后在晚高峰時(shí)將其輸送回電網(wǎng)。如果因風(fēng)力過(guò)剩而產(chǎn)生顯著的價(jià)差，也可以將儲(chǔ)能在同一地點(diǎn)的發(fā)電資產(chǎn)中，或者出口到表后需求源，以避免在高峰時(shí)期從電網(wǎng)進(jìn)口。
隨著越來(lái)越多的間歇性可再生能源投入使用，預(yù)計(jì)價(jià)格波動(dòng)性將上升，能源供過(guò)于求（例如，風(fēng)電產(chǎn)量高而需求低）導(dǎo)致批發(fā)價(jià)格為零或負(fù)值的時(shí)期將增多。這種增多的低價(jià)或負(fù)價(jià)時(shí)期為儲(chǔ)能資產(chǎn)創(chuàng)造了額外的套利機(jī)會(huì)，同時(shí)也加大了對(duì)優(yōu)化儲(chǔ)能和放電周期的復(fù)雜性。批發(fā)電力套利成為一種可行的收入途徑。
2.平衡機(jī)制
BM是英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)用于平衡系統(tǒng)和匹配供需的重要工具，對(duì)于大型電力設(shè)施（英格蘭和威爾士100MW，南蘇格蘭20MW，北蘇格蘭10MW）而言，是強(qiáng)制性的。英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)將在每個(gè)30分鐘的窗口評(píng)估供應(yīng)和需求，并支付參與者根據(jù)其提交的投標(biāo)調(diào)整能源供應(yīng)，以確保系統(tǒng)的平衡。BM是通過(guò)投標(biāo)方式進(jìn)行支付，參與者需提交兩個(gè)價(jià)格，一個(gè)是增加能源供應(yīng)的價(jià)格，另一個(gè)是減少能源供應(yīng)的價(jià)格。
BM的價(jià)格相對(duì)于批發(fā)電力市場(chǎng)更為穩(wěn)定，因此BM有望成為許多儲(chǔ)能資產(chǎn)收入堆疊中的利潤(rùn)豐厚的核心組成部分。然而，不足之處在于它并非一個(gè)自我調(diào)度的市場(chǎng)，所有相關(guān)資產(chǎn)都必須由英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)配。
與電力批發(fā)市場(chǎng)進(jìn)行套利類似，更多可再生能源發(fā)電引發(fā)的間歇性上升可能導(dǎo)致英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)需要采取更多的BM行動(dòng)，從而增加儲(chǔ)能資產(chǎn)的機(jī)會(huì)。
3.頻率響應(yīng)服務(wù)
英國(guó)輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易機(jī)制較為健全，包括頻率響應(yīng)、備用、無(wú)功和黑啟動(dòng)等多種產(chǎn)品，這些各自在市場(chǎng)中獨(dú)立結(jié)算。供應(yīng)商在提供多種產(chǎn)品時(shí)需要協(xié)調(diào)各市場(chǎng)的申報(bào)量，以確保交易的可行性。這體現(xiàn)了典型的多市場(chǎng)模式，同時(shí)引入了高性能調(diào)頻產(chǎn)品（如LFS和DC），使得各種產(chǎn)品能夠在不同市場(chǎng)獨(dú)立完成交易。目前，英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)采購(gòu)的三個(gè)主要項(xiàng)目?jī)?chǔ)能資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的服務(wù)有：
1，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)：旨在緩慢糾正連續(xù)但較小 (<±0.2 Hz) 的頻率偏差。旨在將頻率連續(xù)調(diào)節(jié)在50Hz左右。
2，動(dòng)態(tài)審核：設(shè)計(jì)用于快速調(diào)節(jié)頻率的突然小偏差(<±0.2 Hz)。針對(duì)操作范圍邊緣偏差的快速行動(dòng)服務(wù)。
3，動(dòng)態(tài)遏制：設(shè)計(jì)用于在顯著頻率偏差(例如故障后)后運(yùn)行，以恢復(fù)±0.2-0.5 Hz的頻率偏差。
這些服務(wù)僅提供短期合同，并與系統(tǒng)的慣性以及最大潛在發(fā)電或需求損失的規(guī)模有關(guān)。
總結(jié)
1，加快完善電力市場(chǎng)交易機(jī)制：以電力供應(yīng)可靠性價(jià)值為依據(jù)，合理設(shè)定現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格上限，塑造更明晰的價(jià)格信號(hào)和合理的峰谷價(jià)差，引導(dǎo)電力能源在現(xiàn)貨市場(chǎng)充分發(fā)揮調(diào)峰價(jià)值，實(shí)現(xiàn)向提供可靠電力和調(diào)峰能力的基礎(chǔ)性電源的演進(jìn)。推動(dòng)各類靈活性調(diào)節(jié)資源和用戶可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與輔助服務(wù)交易，采用基于“容量報(bào)價(jià)”和“里程報(bào)價(jià)”的調(diào)頻市場(chǎng)機(jī)制。
2，輔助服務(wù)市場(chǎng)化，產(chǎn)品種類多樣化：建議國(guó)內(nèi)引入多類調(diào)頻產(chǎn)品，逐級(jí)提升性能要求，覆蓋從一般擾動(dòng)到事故恢復(fù)的全部需求。其次，在現(xiàn)貨市場(chǎng)和電能市場(chǎng)聯(lián)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化清算，不考慮調(diào)頻里程和性能系數(shù)。此外，可針對(duì)部分可提前確定的調(diào)頻需求，專門設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期調(diào)頻產(chǎn)品并進(jìn)行獨(dú)立清算。這樣的調(diào)頻體系有望最大化綜合多市場(chǎng)和單市場(chǎng)模式的優(yōu)勢(shì)。
3，提高市場(chǎng)透明度：英國(guó)電力市場(chǎng)在信息公開方面表現(xiàn)出色。各類電力產(chǎn)品均在NGESO專設(shè)的網(wǎng)站頁(yè)面上公開發(fā)布相關(guān)規(guī)則和指南。NGESO經(jīng)常組織研討會(huì)，深入研究市場(chǎng)未來(lái)的發(fā)展方向，形成發(fā)展目標(biāo)和時(shí)間路徑圖，并確保整個(gè)過(guò)程及結(jié)果的公開透明。
