中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：視知產(chǎn)研院曾報(bào)道過(guò)，加州電網(wǎng)“太陽(yáng)能+儲(chǔ)能”的模式，可能會(huì)成為全球電網(wǎng)藍(lán)圖的模式（詳見(jiàn)：人類(lèi)首次：電池儲(chǔ)能成為單一最大電力來(lái)源 儲(chǔ)能立下大功，加州實(shí)現(xiàn)連續(xù)100天100%綠電 加州正在證明太陽(yáng)能可以戰(zhàn)勝黑夜 加州模式代表電網(wǎng)的未來(lái)？）
如果未來(lái)是這樣的電力系統(tǒng)，那么市場(chǎng)價(jià)格會(huì)是個(gè)什么樣？
近期，RenewEconomy以澳洲為例，進(jìn)行了一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)新的分析，研究假設(shè)所有澳洲國(guó)家電力市場(chǎng)（NEM）中的燃煤發(fā)電（包括昆士蘭州的發(fā)電）都已退出系統(tǒng)，以2040年為例，模擬了澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)運(yùn)行情況。
該研究得出結(jié)論，在澳洲當(dāng)前的純能量市場(chǎng)（energy-only）模式下，后煤炭時(shí)代的國(guó)家電力市場(chǎng)（NEM）的電力價(jià)格可以保持在接近今天的水平，但需要大規(guī)模部署太陽(yáng)能光伏和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中電池將成為主要的市場(chǎng)價(jià)格塑造者。
RenewEconomy在所有技術(shù)（太陽(yáng)能、風(fēng)電、電池）需獲得合理資本回報(bào)以及全市場(chǎng)電量加權(quán)平均電價(jià)不得超出合理上限前提下，采用比澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商(AEMO)《2024年綜合系統(tǒng)計(jì)劃》中的“快步轉(zhuǎn)型”情景更為側(cè)重太陽(yáng)能/電池儲(chǔ)能的發(fā)電組合方案。
RenewEconomy結(jié)合使用了優(yōu)化器與ITK的半小時(shí)現(xiàn)貨電價(jià)調(diào)度引擎，以確定公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能、陸上風(fēng)電和電池儲(chǔ)能（模擬了2小時(shí)和8小時(shí)兩種時(shí)長(zhǎng)）的最低成本容量組合。
該模型中關(guān)于太陽(yáng)能、風(fēng)電、電池等發(fā)電技術(shù)的建造成本假設(shè)，來(lái)自澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織發(fā)布的最新版《發(fā)電成本》報(bào)告的草案。
一
太陽(yáng)能需要外部支持
首先，該分析發(fā)現(xiàn)，若要在2040年前淘汰煤電并維持消費(fèi)者電價(jià)的合理性，就必須大規(guī)模擴(kuò)建太陽(yáng)能和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
研究發(fā)現(xiàn)，公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能對(duì)系統(tǒng)至關(guān)重要，但僅靠市場(chǎng)化售電收入無(wú)法覆蓋其全部成本。在測(cè)試的所有情景中，市場(chǎng)化太陽(yáng)能的投資回報(bào)率（ROI）均表現(xiàn)不佳。
如果強(qiáng)迫優(yōu)化器達(dá)到太陽(yáng)能的最低投資回報(bào)率時(shí)，總會(huì)引發(fā)其他問(wèn)題：要么電價(jià)上漲超過(guò)合理水平，要么風(fēng)電和儲(chǔ)能的收益被侵蝕以補(bǔ)償太陽(yáng)能。這反映出太陽(yáng)能的價(jià)值日益體現(xiàn)為系統(tǒng)性?xún)r(jià)值，而非單純的市場(chǎng)交易價(jià)值。
二
日內(nèi)電價(jià)曲線趨于平坦
分析發(fā)現(xiàn)，隨著價(jià)格形成機(jī)制轉(zhuǎn)變，日內(nèi)電價(jià)曲線趨于平坦。過(guò)去3-4年NEM典型的“鴨子曲線”（即清晨和傍晚出現(xiàn)尖銳的價(jià)格峰值）被幅度更低、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的寬幅價(jià)格曲線取代，白天極端低價(jià)現(xiàn)象也基本得以避免。
這反映了傍晚可用容量（風(fēng)電與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)）的大幅擴(kuò)張，以及日間電池充電需求對(duì)過(guò)剩太陽(yáng)能的有效消納。
這主要得益于大量可在傍晚調(diào)度的容量（風(fēng)電和BESS）以及白天顯著的電池充電需求吸收了過(guò)剩的太陽(yáng)能發(fā)電。
在系統(tǒng)層面，電池集群的整體荷電狀態(tài)（SoC）成為主導(dǎo)價(jià)格的關(guān)鍵因素：高荷電狀態(tài)增強(qiáng)了放電意愿，壓低電價(jià)；而在中高用電需求時(shí)段若荷電狀態(tài)偏低，則會(huì)收緊有效供應(yīng)，推高電價(jià)。
這種充電狀態(tài)與電價(jià)的關(guān)聯(lián)已有現(xiàn)實(shí)案例，Allan O'Neill在一篇文章中就具體案例進(jìn)行了剖析。其結(jié)果是傳統(tǒng)的晚高峰得到緩和，但隨著電池持續(xù)放電，電價(jià)在傍晚時(shí)段維持較高水平的時(shí)間會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)。
三
無(wú)風(fēng)期價(jià)格飆升
研究發(fā)現(xiàn)煤電退出后NEM模型中常見(jiàn)的一種價(jià)格飆升機(jī)制：持續(xù)的風(fēng)電出力下降首先擴(kuò)大日內(nèi)價(jià)差，促使BESS更頻繁地充放電套利。
隨著無(wú)風(fēng)期延長(zhǎng)，深層儲(chǔ)能（如抽水蓄能）被逐步調(diào)用，電池集群整體電量顯著耗盡。一旦儲(chǔ)能枯竭，調(diào)峰及備用天然氣機(jī)組成為邊際定價(jià)機(jī)組，引發(fā)由稀缺性驅(qū)動(dòng)的尖銳價(jià)格飆升。
四
電價(jià)呈現(xiàn)更強(qiáng)季節(jié)性
在居民用電需求較低且風(fēng)電出力強(qiáng)勁的時(shí)期，電價(jià)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間維持低位。大多數(shù)波動(dòng)和高價(jià)事件集中在冬季：此時(shí)居民用電上升、太陽(yáng)能出力下降，區(qū)域風(fēng)電偏弱進(jìn)一步加大對(duì)可調(diào)度電源的壓力，導(dǎo)致備用天然氣、抽水蓄能及其他深層儲(chǔ)能更頻繁啟用。
五
常態(tài)低價(jià)，偶發(fā)極端高價(jià)
對(duì)于價(jià)格結(jié)構(gòu)，未來(lái)會(huì)出現(xiàn)頻繁的低價(jià)和偶發(fā)的極端價(jià)格。
盡管低價(jià)至中價(jià)區(qū)間仍構(gòu)成平均電價(jià)的主體，但結(jié)果也表明，煤電退出后的電價(jià)受稀缺事件（尤其是持續(xù)低風(fēng)期）顯著影響。
這些高價(jià)區(qū)間對(duì)平均電價(jià)有實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)，但并未主導(dǎo)整體水平——即便在更依賴(lài)天氣、可再生能源占比更高的系統(tǒng)中，平均電價(jià)仍與當(dāng)前水平大致相當(dāng)，反映出該容量?jī)?yōu)化所隱含的電價(jià)結(jié)果源于一個(gè)結(jié)構(gòu)性不同的市場(chǎng)，但仍由頻繁出現(xiàn)的低價(jià)和中價(jià)時(shí)段錨定。
