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About this Report: In 2020, the Chinese government announced its twin intent to peak carbon emissions before 2030 and achieve carbon neutrality before 2060. Since establishing these landmark objectives, often referred to as the “dual carbon targets,” China… View Summary +
中国国家发展和改革委员会于2021年出台了一份重要的政策文件(《关于进一步完善分时电价机制的通知》),要求各省对几乎所有的用户都要设计和实施分时电价。这将极大地推进分时电价在中国的实施,并使中国成为少数几个尝试在全国范围内广泛实施分时电价的国家之一。 通过实行分时电价形成的电力消费模式的改变也可为系统提供多种好处。然而,要实现这些好处,分时电价的费率标准必须要设计得当,确定分时电价的费率要准确反映系统内在的成本,而不是靠更简单的“经验法则”。按照发改委2021年文件的要求,各省已出台了分时电价实施的配套政策,并由此产生了是否、何时以及如何评估和优化这些配套政策的一系列问题。 本政策研究简要回顾了分时电价费率设计的原则及美国一些地区的相关经验,并重点讨论如何设计分时电价的费率结构,从而实现最大化的经济和环境效益。 本文(精简版)首刊于《南方能源观察》(2023年4月26日),… View Summary +
近年来,随着煤电倒挂现象以及电力现货市场的快速发展,容量补偿机制已成为热门话题。睿博能源智库之前已探讨过稀缺电价相关问题,而本文与E3共同撰写,旨在简要介绍美国容量补偿机制的设计原则,并结合中国国情,提出在中国电力市场实施容量补偿机制的建议。这些建议包括: 1)容量补偿机制不应是必须的,而应该根据当地电力资源稀缺情况决定是否实施; 2)容量补偿机制应该基于科学稳健的资源充足性评估过程,避免补偿不必要的资源,并且不应保证所有资源的成本回收; 3)容量补偿机制应该平等对待所有资源,包括需求侧资源;以及 4)容量补偿机制应该采取绩效问责制,对在系统紧张时无法提供电力的资源予以惩罚。 本文(精简版)首刊于《南方能源观察》(2023年3月23日)… View Summary +
As part of the ongoing effort to establish a unified national electricity spot market, in December, China’s National Energy Administration (NEA) issued two draft policy documents, “Electricity Spot Market Basic Rules” and “Measures for the Supervision of the Electricity Spot… View Summary +
国家能源局近日发布的《电力现货市场基本规则(征求意见稿)》和《电力现货市场监管办法(征求意见稿)》,为达成全国统一市场迈出了重要的一步。这两份文件在许多关键问题上提出了有建设意义的规定——在新能源转型的大背景下,这些市场设计问题在很多国家也已引发了激烈的讨论。 如何设计出运行良好的电力市场,也是睿博能源智库长期以来研究的议题之一。我们非常高兴地看到能源局对此公开征求意见,并在很短时间内,基于我们对中国电力市场的观察和理解,梳理总结出欧洲、美国和其他国家的相关经验,希望可以借此机会提出一些具备实操性的建议,以供参考。… View Summary +
在全世界范围内,政策制定者都面临着在电网减碳的大前提下维持电力系统可靠性的难题。当下,随着新技术的诞生和学界及业界对低碳系统的理解加深,电网减碳从电力系统的负担转化为其不可多得的机遇,然而,如何抓住这些机遇来实现电力系统转型仍有一些挑战。各国的政策制定者应继续深化电力系统改革来优化电力市场运行和电力资源规划流程。这一改革可以确保在向经济、清洁的新能源系统转型的同时,整个电力系统的可靠性也得以保障。 欧盟和美国的决策者和专家都就此问题展开了热烈的政策讨论,尝试寻找新通路优化电力可靠性展望机制。尽管这些讨论的结果尚未完全成型,且电力可靠性的一些问题仍然存在,各国决策者仍可从这些讨论中汲取一些经验。本文就这些政策讨论中的新想法和做法作以简短总结,以供参考。… View Summary +
Millions of U.S. homes have central air conditioning for the summer and separate fossil fuel heating systems for the winter. A great way to boost home heating electrification is to replace those central air conditioners with look-alike “two-way” heat pump… View Summary +
近日,国家发展改革委、国家能源局发布了《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》 (发改体改〔2022〕118号)。该文件为电力市场改革又向前迈出了重要一步,比如,该政策中制定了总体目标,要求在2025年前,“国家市场与省(区、市)/区域市场协同运行,电力中长期、现货、辅助服务市场一体化设计、联合运营”。同时,还提出“优化电力市场总体设计”,“建设全国统一的电力市场体系,统一交易规则和技术标准”等关于电力市场建设的要求。 基于国际相关经验,以及对中国电力市场的了解,本文分别从以下五点提出落实该政策可考虑实施的建议,仅供参考: 以统一的算法优化区域调度的区域现货市场,是清洁能源转型的重要组成部分; 中长期合同利用“金融”手段比“物理”手段更灵活、更利于可再生能源发电并网; 电力现货市场的一个关键功能是在调度决策中反映不同资源的真实边际成本; 输电定价不应成为统一区域市场和调度的壁垒; 支持发电机容量成本回收的措施应谨慎加以限制。 本文(精简版)首登于南方能源观察(2022年3月18日… View Summary +
国际经验表明,电力市场,特别是电力现货市场,很容易受到操纵,从而导致增加不必要的成本和排放,降低系统效率。在电力短缺和输电系统阻塞时,这些问题将更加突出。随着现货市场在全国范围内的发展,完善市场监管的需求将继续增长。总的来说,在欧洲、美国以及世界其他地区,电力市场在很多不同的方面受到密切的监管 。本文以美国为例 ,主要从发电运行成本分析、电力市场监测、市场力筛选和减缓等方面进行分析,以期对中国电力现货市场提供参考。 本文初稿于2021年完成,在结合和国内专家的讨论后,我们于今年3月正式发表在网站上,以便与更多行业内同仁分享。… View Summary +
中国的风能和太阳能装机容量仍居世界领先地位,总装机容量超过500吉瓦。此外,中国承诺在2030年前达到碳排放峰值,并在2060年前实现碳中和,为此,中国制定了到2030年,风能和太阳能发电总装机容量达到1200吉瓦,即从2020年起每年新增约80吉瓦可再生能源发电的目标。由此,电网公司也面临着更多风能和太阳能并网所带来的挑战。尽管每个国家的政策、机制和技术情况不尽相同,随着可再生能源的渗透率提高,世界各地的电网运行商和政策制定者将面临类似的挑战。中国已经在消纳风能和太阳能发电方面取得了令人印象深刻的进展,但正如一些研究中提到的,要确保所有这些机制良好地协同工作,还有很多工作要做。 世界各地应对这些挑战的一个基本方法,对中国来说也同样至关重要,那就是建立更多的区域市场,脱离以省为单位的调度方式并向区域经济调度过渡。区域经济调度是指以最小化短期运行成本(理想情况下包括排放的社会成本)为目的运行区域电力系统。在一些地区,如中国西北地区,基于省级的电力调度意味着各省级调度中心在更大地理范围平衡可再生能源和水力发电的作用会受限。 在有充足输电能力的前提下,区域经济调度将促进发电边际成本较低的省份向发电边际成本较高的省份输出电力。特别是,区域经济调度将在更大的范围内平衡风能和太阳能发电,减少这些资源的总体可变性和不确定性,并利用负荷和其他发电资源的多样性优势。这也将有助于减少可再生能源弃电,并以低排放低成本的方式帮助管理和预防缺电。 一、区域市场模式有效缓解市场矛盾 随着中国迈向具有更大跨省输电能力的区域市场,可以借鉴美国的区域市场(RTO)模式。这种模式包括日前和实时电能量和辅助服务市场,区域经济调度,以及所有资源公平竞争的指导原则。南方电网地区已率先开展“区域市场”建设,尽管有关该市场将如何发展的许多细节似乎仍在考量中。与此同时,在中国其他地区,如可再生能源资源丰富的西北地区,区域市场一体化也是一个非常重要的议题。 向区域市场和区域经济调度转变,无论是通过RTO还是类似的模式,都将以多种形式为中国带来实质性的利益:降低运行成本,减少运行备用容量,提高现有输电资产的利用率,通过协调计划发电机组维护和停机以及实时管理电频和电压,提高系统可靠性,完善系统规划。在这里,我们基于美国一些RTO的研究,提供一小部分可获得利益的样本。 首先,通过向RTO结构过渡,可以实现的一个好处是,不再对每笔输电交易收取每千瓦时或每千瓦的输电费用,而是按月或年向所有省级电网公司分摊输电成本。例如,在中国,电力输入省份每输入1千瓦时通常需支付“元/千瓦时”的输电价格。这种每千瓦时的交易费用对参与者之间的电力交易造成了障碍,而若无此交易费用电力交易本来可以具有经济性。从基于交易的输电费用向省级电网公司收取月度或年度输电费用的转变,避免了这一问题,与区域经济调度的转变更相符。 尽管与中国略有不同,美国也有输电交易费用阻碍市场参与者之间进行更多电力交易的经验。在目前覆盖美国约三分之二地区的RTO成立之前,电力公司管理各自的服务区域,导致很高的交易成本。跨越一个以上电力公司服务区域的交易被评估收取单独的输电费用,这种做法被称为“摊大饼电价”(pancaked rates),随着更多的输电系统参与进来,成本迅速叠加。不出所料,这样的输电费用阻碍了电力公司之间进行电力交易。此外,电力公司留出了5%~25%的现有输电容量,以支持这些双边交易,而这些预留容量往往没有得到充分利用。在美国西部和东南部的部分地区,这种做法仍然存在。 所有这些问题在RTO运行的区域市场都不复存在。按RTO输电成本分摊方法,输电被视为一项公共利益,由所有参与者按“美元/千瓦”的接入费用支付,不与单个交易挂钩。“摊大饼”式的输电费用根本不存在,随着交易成本的降低,各方之间的电力交易——包括跨更大地理区域的电力交易大幅增加。RTO的日前和实时电能量市场接受参与者的投标,并在安全限制的基础上进行区域调度,输电资产得到更充分的利用。 二、区域能源调度降低了经济与环境成本 中陆独立系统运行商(The Midcontinental Independent System Operator,简称MISO )是一家业务覆盖美国15个州以及加拿大马尼托巴省的RTO,据估计,2020年,区域经济调度为其成员节省了3.29~3.63亿美元,而输电可用性的改善又为他们节省了2.88~3.13亿美元。类似地,服务于13个州和哥伦比亚特区的PJM发现,区域调度每年可节省6亿美元的成本。这些估计未包含区域经济调度所带来的环境效益,例如减排量。这些效益会在未来几年到几十年随着越来越多的可再生能源并网而大幅增加。 在较大范围内的系统运行还可带来其他效益,因为不仅风能和太阳能的可变性降低了,电力需求的可变性也降低了。由于供需两侧可变性的降低,确保电力系统可靠性所需的备用容量则相应减少。2020年,涵盖14个州的西南电力池(Southwest Power Pool,简称SPP)… View Summary +