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This report, the final of three volumes of Next-Generation Performance-Based Regulation: Emphasizing Utility Performance to Unleash Power Sector Innovation, focuses on how performance-based regulation (PBR) can be used to navigate an era of rapid technological change in the power sector. View Summary +
China’s current power sector reforms began in March 2015 with Document #9, which was followed by the 13th Five-Year Plan and a series of further policies that aim to reduce renewables curtailment and further integrate renewable energy into… View Summary +
中国当前的电力行业改革始于2015年3月颁布的“9号文”,“十三五”规划以及一系列致力于减少限电和提升可再生能源消纳的政策文件紧随其后。尽管中国朝着既定目标已经取得了显著的进步,但政策制定者仍然面临一些严峻挑战,诸如发电产能过剩,可再生能源并网问题,如何达到空气质量目标,实现温室气体减排目标等。 围绕这些问题,睿博能源智库和自然资源保护协会共同总结了以美国为主的国际经验,希望可以为中国的政府部门提供国际视野和应对方案。我们为此准备了4篇文章,分别涉及到可再生能源并网,电力批发市场,电力规划和政府监管领域。 可再生能源并网 在中国,可再生能源并网是一个亟待解决且较为复杂的问题,需要涉及到电力规划,政策,市场设计,监管,运营(调度)和资源灵活性等方方面面。它们在提高系统灵活性以支持更高比例的波动性可再生能源方面,扮演着各自的角色。 美国电力行业达成了一项新的共识,即现有的电力系统可以以相当低的成本大幅度提高灵活性。这些低成本解决方案包括更大的平衡区域,市场设计和运营方法的改变,通过政策和定价提高需求侧灵活性,以及鼓励现有的传统发电机组更加灵活地运行。输电、储能、和灵活性燃气发电方面的新投资也有助于可再生能源并网,但在短期内通常成本效益不高。中国可能也面临同样的问题。在哪些领域可以提高中国电力系统的灵活性?以及如何最大限度地提高灵活性,这些问题值得好好调研。 改进调度,实行更合理的短期批发定价机制,是对中国非常有利的改革方向。事实上,这些在9号文件已经有所提及——虽然尚未形成足够详细的改革路线。中国需要非常仔细地进行电力市场的设计,重点在于提高灵活性,支持波动性可再生能源上网。这篇报告通过总结美国可再生能源并网的经验和教训,可以为中国的政策制定部门提供一些借鉴。 电力市场设计和实施 尽管一直以来,业界在电力市场设计方面一直有争论,不同国家、甚至美国不同地区的电力市场模式都不尽相同,但对电力市场的基本原则是有一些重要共识的。首先,政策制定者认可市场应该保障电力系统高效运行,引导发电设备和其他资源的理性投资和合理淘汰,为业主提供合理的补偿。此外,市场作为一项工具,应该用以实现政府的政策目标,包括高效,减排和可靠性目标。 我们认为有三个市场准则,与中国电力行业市场化改革工作方向相一致: 以小时和分钟为单位,高效、灵活地运行(调度)现有资源。 对发电厂进行合理支付和补偿,以支持高效和灵活运行。 传递正确的价格信号,引导投资合理化,淘汰过剩产能,支持能源发展与减排的政策目标。 落实这些准则可促进可再生能源并网,最小化系统成本及排放,以及保持系统稳定性。在中国和全球范围内,单靠市场无法解决这些挑战,必须与电力行业规划紧密协调一致。 电力规划 电力行业规划的制定和施行,是确保电力项目投资具有成本效益和环境可持续的基础。当前中国电力行业最主要的挑战,是如何使电力部门摆脱以满足快速增长的电力需求为主要考虑因素的传统模式,转而采用充分权衡利弊和多重目标的新型模式,包括结合中国的可再生能源、环境质量、价格水平和可靠性等目标。… View Summary +
In February, the U.S. Federal Energy Regulatory Commission (FERC) finalized a historic rule on participation of storage resources in the “ISO/RTO” wholesale electricity markets. ISO/RTO markets cover about two-thirds of the United States and are roughly analogous to the… View Summary +
今年2月,美国联邦能源监管委员会(FERC)为确保储能资源能够参与到“ISO/RTO”的批发电力市场竞争中,颁布了具有历史性意义的一部法规。ISO/RTO市场与中国几个省内正在进行试点工作的现货市场具有很大相似性。ISO/RTO是负责监管市场的独立机构,起到了系统运营商(在中国,被称为“调度中心”)的角色,并且管理着输电系统,确保它面向市场的所有买卖双方公平开放。电力公司通常是输电资产的拥有者,他们将输电资产的运营交由ISO/RTO负责。 这项法规将会有助于拓宽公平参与ISO/RTO市场竞争的范围,以便储能—不久后还会有其他分布式资源—将可以直接与传统的资源(比如燃煤和燃气发电厂)直接竞争。法规要求每一个ISO/RTO在接下来的9个月内(年底前)完成和FERC的合规上报,合规将概括出为了促进储能资源参与市场,关于市场规则和电价应作出的变动,包括配电网甚至是终端用户中的小型储能(“电表后面”)。今年后半年,FERC在考虑如何处理负荷集成整合和其他棘手问题后,将会更进一步的考虑分布式能源资源。 总的来说,这项法规体现了非常积极的发展趋势,其中有几点重要的地方,可以为中国正在进行的现货市场设计和实施起到借鉴作用: 尽管第一批ISO/RTO市场的实施开始于90年代后期和2000年初期,但ISO/RTO官员和利益相关方从未间断过的检验市场状况,并根据电力行业技术和环境的演变(比如波动性可再生能源并网和新型储能技术带来的挑战)而考虑作出改变。市场设计的工作没有终点。 这项规则要求每一个ISO/RTO 修改它们的电价规则和市场规则以考虑到储能具体特征。尤其是,规则提出了13个“储能资源的物理和运行特征”,包括与充电状态,充电时间,充电/放电限制,运行时间,充电/放电爬坡率等相关的特性。简单的说,ISO/RTO将必须规划和优化他们的调度系统,以便有更实际的利用储能资源的能力。这将提高市场和电网的物理运营的有效性。 这项规则的核心是FERC对消除储能资源参与市场的障碍,以及允许储能资源根据自身资源的全部技术容量来竞争出售所有电力系统服务(能源、各种辅助服务和容量市场)的决心。很明显,FERC意识到了储能可以提供有价值的服务的范围。在官方发布会上,FERC的成员认为,“储能作为买家和卖家参与到能源市场上来,可以缓解由于用电高峰时调峰、减少用电低谷时过度发电所给系统带来的压力……储电资源也可以很好的提供调频和爬坡等服务,这对调节系统频率和帮助避免意外事故是第一个对策。” 储能更多的参与到ISO/RTO市场中可带来的其他利益,包括避免容量费用,降低高峰电价,减少化石燃料机组的循环,管理净负荷爬坡,最小化发电机组启动和关停成本,吸纳过度发电。 这项法规的另一个关键原则是指出了以成本最小化来调度所有可获得资源的重要性。法规指出如果没有公平的让储能和其他资源参与市场中,“会降低ISO/RTO 市场的效率,潜在引导ISO/RTO调度更昂贵的资源来满足系统所需 ”。 ISO/RTO市场中对储能的现有障碍包括较高的最低功率限制,对集中储能资产的限制,以及禁锢了储能参与性的服务容量市场的严格要求。 新规则要求必须允许100kW的小型储能资源可以单独的参与所有市场(诸如电量,容量,辅助服务市场)。从ISO/RTO购买电量充电的储能公司,应支付批发节点边际电价。 小于100 kW的储能资源应可以通过负荷集成商参与市场—尽管FERC延迟了对一项提案的判定,这项提案建议推动资源综合集成模式应用和发展,并在ISO/RTO市场中开放更多的市场参与范围至一个更宽泛的资源范围,包括分布式太阳能。 与FERC以往的流程一致,这项规则草案于2016年11月起向公众征询意见。FERC在2月发布的正式规则里包含了各项考虑以及对各类利益相关方(如储能开发商,消费者群体,电力公司,传统发电资产所有者)建议的回复。FERC会在4月的公共技术论坛上进一步考虑分布式能源资源。 综上所述,随着中国试点省份对现货市场设计的快速进展,我们认为有必要介绍美国和其他国家正在审视和更新他们现有的市场模式,以应对波动性可再生能源并网所带来的挑战,以及为所有资源提供公平的竞争环境。新兴的储能技术可以提供灵活性服务,这将会为市场带来宝贵资源。但是市场应该设计得实现对这些能力和服务价值的认可、体现和鼓励。中国正在构建的现货市场有机会直接跨越美国或其他地区的过时模式,从初步阶段就直接引进和实施这些与时俱进的新设计元素。 The blog is also available for English. … View Summary +
This paper was written to assist the Public Service Commission of Arkansas as it seeks to remove barriers to entry for aggregators of distributed energy resources (DERs), encourage customer participation—the key to the success of DERs —and incentivize utility cooperation… View Summary +
In December, the Chinese government announced the launch of a national carbon emissions trading scheme (ETS), which is expected to become the largest ETS in the world. This is a major development, writes Max Dupuy, senior associate at the Regulatory… View Summary +
Investment in solar photovoltaic (PV) generation is surging in China, and, although utility-scale solar continues to dominate, distributed solar is also growing rapidly. The country is estimated to have added 54 GW of solar in 2017, and distributed solar… View Summary +
Electricity use by non-residential customers accounts for nearly two-thirds of California’s total consumption. Many of these customers are interested in adopting distributed energy resources, and many have access to sophisticated energy management and load control technologies. These customers could therefore… View Summary +
背景:配售电改革 2015年11月,中国首家增量配电网混合所有制企业取得配网经营权,负责深圳自贸区配售电及综合能源供应等业务。鼓励社会资本有序投资、运营增量配电网是电改9号文的举措。2016年10月, 国家发改委,国家能源局联合印发了关于《售电公司准入与退出管理办法》和《有序放开配电网业务管理方法》的通知,并于同年11月发布了第一批105个增量配电网试点。 美国、欧洲和世界上其他国家也在不断探索配售电行业改革,以及配售电公司应该扮演何种角色,近来这些国家在政策方法和实践中涌现出一些新的动态。这篇文章基于国际经验,旨在探讨如何更好地促进配电网改革,以确保配售电公司提高运行效率、进行低成本有效的投资、并支持清洁能源、向未来低碳环保的配售电行业发展。 国际经验及建议 探索将具有成本效益的分布式能源资源作为传统配电网投资的替代方案 随着能源技术革命的深入推进,配售电业务中的增值服务,代表了电力行业新型的发展方式。面向需求侧工商业用户的节能改造、需求响应可以促进电网以低成本实现可持续发展。另一方面,分布式发电,例如,小型热电联产(CHP),储能,分布式光伏以及其他可再生能源发电也具有高效低污染高灵活性等优势。 这些资源被统称为分布式能源资源(DERs)。 世界一些国家和地区开始了解DERs的诸多好处,在纽约和加州等地区政策制定者开始探索为DER提供与传统配电网资源公平竞争的平台。 2016年12月,美国加州公共事业委员会(CPUC)批准了新的试点,这些试点建立在其他州相似试点的基础上, 要求 配电企业在满足配电系统可靠性需要时,考虑传统配电网基础设施投资的替代方案 (non-infrastructure alternatives) ,分布式能源资源如果进行合理的搭配通常可以全部或部分满足包括配电网扩容、提供电压支持、提高快速恢复能力等可靠性需求。配电企业需要明确具体的可靠性服务要求,然后征求利用分布式能源资源组合来满足可靠性需要的提案。如果DERs组合方案的成本效益高于传统配电网投资方案,那么配电网公司就会签署合同采购所需的DERs。 中国在2013年发布了《分布式发电管理暂行办法》,对分布式发电建设、电网接入、运行管理给予了政策保障,促进了分布式发电的应用。同时,在需求侧管理,需求响应等方面也进行了许多新的尝试。然而,要更进一步扩大分布式能源资源的发展,在配售电企业的监管方面还可以进行政策创新。 我们建议下一步应该建立一种正式的机制,将分布式资源和传统配电网投资进行比较,如果分布式资源更具成本效益则可以用来替代传统的配电网投资。在此过程中,应该同时考虑多种分布式资源,诸如分布式光伏、需求响应、能效等资源,并提供条件使其与配电网投资展开公平竞争。 给予配售电公司责任以支持能效和可再生能源发展 中国在节能和促进可再生能源发展方面的成就显著。无论是提高工业大用户的能效还是对电网公司的需求侧管理,过去几年中都积累了很多经验,实现了节能量和负荷减少。可再生能源的装机容量和发电量不断增加。《能源发展“十三五”规划》和《可再生能源发展“十三五”规划》提出“十三五”期间能源强度要下降15%以上,能源消费总量控制在50亿吨标煤之内,2020年非化石能源比重要达到15%。 中国在节能方面还具有巨大的潜力,持续发掘这些潜力需要政策制度和手段上的创新。中国的经济正逐渐偏离以重工业为主而趋向商业和居民为增长点,并且不断提高电气化水平的能源消费结构。 在这一背景下,在电力系统规划和市场中将能效作为一种资源显得非常重要。 根据上述政策文件,符合条件的配电网公司在履行售电准入程序后,也可以开展售电业务。 然而, 配售电公司更容易发展客户关系, 也可以通过节能诊断、开展节能改造工程、引入智能用电,能效分析等来帮助用户节能。目前新修订的电力需求侧管理办法,对电网公司的约束性要求仍停留在每年0.3%的电力电量节约指标,增量配电网企业暂不参与考核。根据国际上的最佳实践,2014年,在美国的18个州,年度节电量超过了售电量的0.8%。并且睿博能源智库的专家认为,如果各州扶持政策落实到位,十年内实现30%的节电量也是可能的。欧盟成员国对于电网企业实施能效义务(或者其他类似机制)也做出了相关的要求,节电量指标至少达到年售电量的1%。 如何进一步提高节电量并深化能效作为资源的概念,除了建立完善的节能体制,离不开对电网公司和配售电公司监管的改变和激励机制的建设。我们建议1)适时将配售电公司也加入到需求侧管理的责任对象和目标责任考核中来。2)在输配电价改革的基础上,在制定独立的配电价格和激励机制时,也应该考虑到配售电公司在支持终端能效方面的作用。 在促进可再生能源发展方面,电力体制改革提出要优先保障可再生能源发电,在制定省内发电计划以及跨省交易计划时优先安排可再生能源上网,鼓励可再生能源发电进入电力市场,并对可再生能源最低发电小时数和全额收购等作出了明确的规定。配售电公司对于促进可再生能源发展具有重要的意义。一方面在电力市场上,配售电公司可以代表终端用户与可再生能源签订购电协议。另一方面,也可以通过购买绿色证书等方式支持可再生能源。中国在2017年6月,正式启动了可再生能源证书的自愿认购交易,并提出自2018年起,适时启动可再生能源电力配额考核和绿色电力证书强制约束交易,然而,目前业界对于被考核和强制约束交易的对象存在争论。美国在29各州实行可再生能源配额制度(RPS),主要对售电公司提出了利用可再生能源满足电力需求的指标。在近十年中,各州对RPS政策做出了不断改变,RPS也成为推动美国可再生能源增长的主要支持政策之一。 中国在推动配售电公司促进可再生能源发展方面可以借鉴美国的经验,如:1)将广义上的售电公司(这里是指包括电网公司所有的售电公司、独立的售电公司和拥有配电网运营权的售电公司)作为实现可再生能源配额制度的对象,会有助于避免利益冲突,并更好地反映需求侧的意愿。2)考虑可再生能源配额制和其他可再生能源政策的协调,为售电公司营造稳定的政策环境和支持。 实施基于绩效的配电公司收入监管 中国目前针对电网企业实施的输配电价改革,按照“准许成本加合理收益”的办法核定电网企业收入和输配电价,并且在成本控制和减少无效投资等方面做出了相应的规定。近年来,输配电价改革在省级电网已经全面普及,取得了令人瞩目的进展。发改委最近表明,输配电价改革下一步将遵循同样的原则,指导并核定地方电网和新增配电网独立的配电价格。 根据国际经验, “所有的监管都会给予电网公司某种激励” 。 … View Summary +