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截至2020年底火儲聯合調頻項目達62個(含招標、建設、投運)

作者:王小爭 來源:儲能與電力市場 發布時間:2021-01-15 瀏覽:
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中國儲能網訊:截至2020年底,中國已經發布(含招標、建設、投運)的火儲聯合調頻項目已達62個,廣東高額的補償費用吸引著一個又一個投資者,江蘇、浙江、江西等新的區域也不斷被討論。

本文總結了2020年調頻輔助服務市場的主要特點,包括市場規模、項目運行情況、政策趨勢、市場參與情況等。

01、廣東月均補償額超1億,是最火熱的市場。蒙西、山西、華北維持在3000萬以下

從2019年9月份,廣東調頻輔助服務里程補償首次超過1億開始,廣東省的調頻輔助服務里程補償一直居高不下,2020年1-11月均補償額為1.09億元。高額的補償不斷吸引新的進入者,截至目前,廣東電網已經公開宣布火儲聯合調頻項目29個,位居全國之首。

蒙西調頻輔助服務補償額自2019年年中高位跌落后,一直維持在3000萬以下的補償總額。2020年1-10月月均補償2501萬元。

山西2020年1-7月份,月均補償額2959萬元。進入冬天后,由于調頻資源缺乏,山西的結算價格出現了一撥10元/MW以上的高峰,甚至15元/MW,預計全年數據公布,2020年山西調頻輔助服務月均補償額會有一定上升。

京津唐電網作為火儲聯合調頻最先應用的市場,近兩年相對于以上區域,存在感并不強,2020年1-8月,月均補償額2756萬元。

02、廣東地區火儲聯合調頻項目收益頗豐,蒙西整體運營不佳

在高額的補償下,2020年廣東地區已投運的儲能項目都取得了豐厚的收益。

例如海豐電廠火儲聯合調頻項目,2020年1月-11月間,總共獲得了1.37億元,該項目2019年8月投運,投運以來,總共獲得補償額1.61億元。

廣東地區聯合調頻項目2020年的收益情況如下。

蒙西地區火儲聯合調頻項目整體運營不佳,月均補償額均未過百萬。蒙西地區部分火儲聯合調頻項目2020年的收益情況如下。

近年來,山西、京津唐火儲聯合調頻的關注度逐漸降低,但正常投運的9MW/4.5MWh的火儲聯合調頻項目,月均補償額可在150萬以上,這一收益水平,對于不斷下降的儲能成本而言,仍舊具有一定的投資吸引力。

山西、京津唐地區部分火儲聯合調頻項目2020年的收益情況如下。

03、規則調整,降價、降補償是主旋律

無論是采取調整競價上下限范圍,還是對調頻性能k值進行數學處理,降價,減少補償總額,是2020年中國主要調頻輔助服務市場政策調整的主旋律。

廣東

2020年9月1日起,執行新的市場規則,報價上、下限將根據市場情況及時調整,通過對K值開(m+1)次方根的形式(2021年,m開始取值為1,并逐年增加),減少綜合調頻性能對最終收益的影響,降低包括火儲聯合調頻機組在內的高性能機組的補償收益額,性能越高,收益降幅越大(可參考文章: 9月1日廣東調頻輔助服務市場正式運行,補償價格及補償額齊降 )。

由于k值開方根的影響將從2021年開始,因此2020年度,項目的運行收益暫時未受影響。有消息稱,可能2021年暫時不會對K進行調整,但長期看,降低收益的趨勢不變。

而對于競價上下限的調整是基于報價的情況進行調整,雖然下限由6元/MW調整成了5.5元/MW,但幅度并不大,因此目前對于最終出清價格的影響并不大。數據顯示,2020年全年平均出清價格為14.34元/MW,1-8月份平均出清價格為14.18元/MW,9-12月平均出清價格為14.73元/MW。

內蒙

采取調低申報價格上下限、降低歸一化調節系數,綜合性能指標開根號、限制K1最高取值的方式來降低調頻輔助服務補償額。

申報價格上下限從6-15元/MW調整至2-12元/MW,從最低限價看,降低了67%。2020年6月18日、6月19日、6月20日蒙西電力現貨市場試運行時,三天的市場出清價(里程補償)為10元/MW左右,因此報價上下限的影響還得看最終市場的供需情況(試運行情況分析可見文章:蒙西電力調頻競價試運行,日均補償218萬元,市場出清價10元/MW )。

歸一化調節系數從1降為0.8,直接將市場出清價格打8折。蒙西市場按最終的市場排序價格進行出清,假設機組i為市場邊際機組,則:

假設報價、性能均不變,歸一化調節系數從1降為0.8,實際上將市場出清價打了8折。

綜合性能指標開根號:

綜合調頻性能為4的機組,通過k值開根號,收益水平將直接腰斬(4^(1/2)=2)。性能越好,開根號的影響越大。

有消息稱,蒙西電網最終的管理目的是想將市場出清價控制在6元/MW以下,結合2019年底通過調度規則的一些改變導致的蒙西調頻輔助服務總補償大幅降低。

降價、降補償,將是未來電力現貨市場下蒙西調頻輔助服務的主體思想。

03、南網統一調頻市場,性能、補償恐都受影響

2020年10月15日,國家能源局南方監管局正式印發了《南方區域統一調頻輔助服務市場建設方案》,并于12月28日啟動了第一階段廣東、廣西、海南三?。▍^)統一調頻輔助服務市場試運行。(市場規則可參考文章:《南方區域統一調頻輔助服務市場建設方案》印發,市場競價、補償分配等規則初現 )

南網統一調頻輔助服務市場后,一方面擴大了市場化的區域,出現了新的市場機會,但另一方面,市場出清規則是滿足各區域市場容量需求下限后,全市場剩余容量共同出清。這樣大量的性能優異、調節成本低的水電機組的進入,可能會降低市場價格,并降低廣東省現有調頻機組的綜合調節性能值。

性能指標中,調節速率指標K1的計算為(K1最高值限定為5):

V為發電單元實測速率;

VN為調頻資源分布區內AGC 發電單元平均標準調節速率。

隨著水電機組比重增大,勢必標準調節速率VN會增加,從而導致K1減少。而綜合調節性能K受K1影響很大,因此有可能導致K值的整體下降。

2020年12月份,廣東省火儲聯合調頻機組的性能整體呈現下降狀態,多數降至2以下,儲能與電力市場猜測,可能存在以上原因的影響。

性能下降,也意味著補償額會下降,統一調頻市場后,可能會沖擊火儲聯合調頻項目的收益,市場競爭會更復雜和激烈。

04、不限底價競價,給市場帶來很大不確定性

2020年浙江、江蘇分別啟動了調頻輔助服務市場化試運行。與廣東等地不同,這兩個市場報價的下限為0。試運行結果顯示:

江蘇基本探底以0.1元/MW左右的市場出清價運行。盡管目前綜合性能指標并未設定上限,但一個60萬的機組,全天里程按10000MW算,即使性能指標提高至10,每天的調頻里程收入也僅為1萬元,收入非常有限。

浙江7月試運行過程中,下半月出現了機組紛紛報零價的現象,零報價機組占比約為74.36%。儲能快速、精確的響應電網指令的優勢,在零報價的前提下,將會大打折扣。

不限低價競價,是未來調頻市場非常大的不確定因素。

05、成本下降明顯,一定程度上可緩和補償下降的影響

2020年,火儲聯合調頻系統的設備成本明顯下降,已下降至4元/Wh左右,考慮其他建設成本后,整體造價約4.5元/Wh左右。

例如,容量為18MW/9MWh的新昌電廠電源側調頻調峰儲能一期項目,設備采購的中標金額為3648.63萬元,折合單價為4.05元/Wh。如果考慮10%左右的其他電氣及建設等成本,則整個系統造價為4012.8萬元,折合單價為4.46元/Wh。

以山西9MW/4.5MWh火儲聯合調頻系統月收入150萬左右考慮,則該儲能系統造價約2100萬左右,如果每年能正常投運10個月,則全年收入1500萬,不考慮其他運行維護成本,即使和電廠分成比例為50%,靜態回收期仍可為2.8年?;饍β摵险{頻項目仍具投資價值。

06、大容量的獨立儲能電站發展可期,但市場規則迫切需要完善

隨著越來越多的央企等具有相當資本實力的玩家入場,投資額大、主體地位清晰、投資收益更好核算的獨立儲能電站勢必會越來越受歡迎,并成為未來主要的應用模式之一。

獨立儲能電站如果僅用作調峰,由于調用時間有限,盈利受限。參與電力輔助市場,提供調頻輔助服務,一定是未來的重要應用形式。

但目前的市場規則、調度管理方式都是針對傳統機組制定的,獨立儲能電站提供調頻服務,如何進行調度管理和補償、分攤計算,是目前擺在前面的一大難題。福建晉江獨立儲能電站就已經面臨了如此尷尬的局面,市場規則迫切需要完善。

07、火儲聯合調頻,可能需要配置更大容量

除了上述大容量的獨立儲能電站可能在未來更受青睞外,目前的火儲聯合調頻可能也會出現需要更長放電時長的儲能系統的趨勢。

例如,現行的京津唐區域的調頻輔助服務市場規則里,有這么一段描述:

若機組跟蹤不滿足典型的AGC設點控制過程(未進入目標死區)時,則調節速率為指令結束時刻機組出力減去跨出死區時刻出力獲得的有功變化量再除以該段調節時間計算而得。

其含義是:沒有完成的指令,也將統計進k值的計算中。

火儲聯合調頻系統中,由于儲能的容量有限(目前多配置30分鐘系統),其工作過程中,主要是配合機組的出力來設置自己的充放電策略,如遇到連續同方向指令,由于容量不夠,或者為了保護儲能系統,無法完成的指令會選擇不做響應。

以前,未完成的指令并不記錄進k值的計算中,2020年改變了這一規則。這就意味著,如果火儲聯合調頻系統要獲得較高的k值,要么加大儲能的充放電深度設置,要么增加儲能的放電時長(增加容量)。

對于頻繁充放電的調頻操作來說,為了保護儲能系統,一般運行過程中都是淺充淺放為主,因此未來火儲聯合調頻仍想保持性能上的優越性,有可能需要配置更長時長的儲能系統,及配置更大容量的儲能系統。

08、火儲聯合調頻項目的應用區域擴大,但新區域目前刺激有限

除廣東、山西、蒙西、京津唐區域外,2020年不斷有新的區域出現火儲聯合調頻項目。例如:

上海,上海外三電廠儲能調頻項目

江蘇,華潤常熟電廠,華能淮陰第二發電有限公司

江西,新昌電廠調峰調頻一期工程

甘肅,甘肅華亭電廠

上海所屬的華東區域,目前調頻輔助服務按電量進行補償,并不適合儲能的應用。

江蘇,2020年7月發布了新的調頻市場規則,新的市場規則中性能的計算等非常有利于儲能的發展,但由于不限底價競價,結果導致目前儲能的應用具有非常大的不確定性。

江西所屬的華中地區,2020年9月新出臺的《兩個細則》對儲能調頻十分利好(參考文章:華中調頻政策詳解,非常適合火儲聯合調頻項目開展   ),但江西區域市場容量有限,有消息稱可能有獨立儲能調頻項目出現,未來的競爭將十分激烈。

甘肅,2020年1月出臺了新的輔助服務運行規則,規則的設置與廣東規則十分類似,并且在9月份的試運行期間,有電廠獲得了日均6-7萬元的調頻收入。目前的數據顯示,甘肅省的月調頻補償額約在1500萬左右(參考文章:甘肅調頻市場8月補償額猛增,西北地區輔助服務市場可以關注),因此,此區域儲能提供調頻的主要瓶頸也將是有限的市場空間。

09、電網、電力背景玩家入場,老玩家逐漸淡出

按照儲能項目的招投標結果公布的時間點,統計了不同年份火儲聯合調頻領域的投資/運營/集成廠家,如下圖。

在過去的三年(2018、2019、2020年),火儲聯合調頻市場非常熱鬧,大量的企業進入。

2020年的明顯特點是,有電力背景的企業,例如廣東電科院、南方電網電力科技股份有限公司、華潤智慧能源、上海電氣等企業開始進入該領域,而之前以項目開發、集成、運營為主的中小型集成商逐漸退出市場競爭。最明顯的是,最早的玩家,睿能世紀,中安盈創,近兩年已無新的項目開展。

火儲聯合調頻,從參與市場的方式來看,原本是依附火電機組而進行,隨著技術的神敏感逐漸消失,可能未來將有更多的發電企業、電網背景企業去直接經營項目。

相對于其他領域,儲能在調頻輔助服務領域的應用,基本實現了商業化。但頻繁變換的市場規則,讓這個市場也充滿了變數。隨著電力現貨市場的推進,這一領域的應用將會更為復雜。如何在有限的市場空間、新出現的區域內,盡快開展項目,占領先機,可能是2021年的參與者最關心的問題。

關鍵字:儲能項目,調頻儲能

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