近日,四川電力現(xiàn)貨結(jié)算試運(yùn)行階段(自 9 月 9 日啟動(dòng))出現(xiàn)全天負(fù)電價(jià)現(xiàn)象,9 月20 日當(dāng)天多數(shù)時(shí)段更是觸及 [-50,800] 元 / 兆瓦時(shí)價(jià)格區(qū)間的下限(-50 元/ 兆瓦時(shí)),這一現(xiàn)象迅速引發(fā)社會(huì)各界廣泛關(guān)注。
看似違背常識(shí)的 “負(fù)電價(jià)”,實(shí)則是電力市場(chǎng)在特定供需條件下發(fā)出的正常價(jià)格信號(hào),而在這一信號(hào)背后,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用正逐步凸顯,那么面對(duì)四川的全天負(fù)電價(jià),儲(chǔ)能到底能發(fā)揮哪些作用呢?
要理解儲(chǔ)能的作用,首先需明確負(fù)電價(jià)產(chǎn)生的根源。電力商品具有 “難以大規(guī)模儲(chǔ)存、生產(chǎn)與消費(fèi)需實(shí)時(shí)平衡” 的獨(dú)特物理屬性,當(dāng)電力供大于求(尤其是可再生能源集中大發(fā)時(shí)段),負(fù)電價(jià)便會(huì)通過價(jià)格杠桿進(jìn)行雙向調(diào)節(jié):既激勵(lì)工業(yè)用戶等可靈活調(diào)整用電時(shí)段的主體在負(fù)電價(jià)時(shí)段增加負(fù)荷 “錯(cuò)峰用電”,也倒逼發(fā)電側(cè)(尤其是靈活性資源)主動(dòng)參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
而儲(chǔ)能正是這一調(diào)節(jié)過程中的核心工具,在負(fù)電價(jià)時(shí)段,儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠以極低的成本(甚至可實(shí)現(xiàn) “零成本 + 補(bǔ)貼” 的等效收益)充電儲(chǔ)存電能;等到電價(jià)回升至高位(比如用電高峰時(shí)段,或是可再生能源出力不足的時(shí)段),再將儲(chǔ)存的電能放電上網(wǎng)或直接供給負(fù)荷。
這樣一來,儲(chǔ)能不僅能快速消納過剩的電力,有效緩解供過于求的壓力,避免 “棄水、棄風(fēng)、棄光” 的資源浪費(fèi),還能為自身創(chuàng)造 “低儲(chǔ)高放” 的收益空間,真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)價(jià)值的雙贏。
不過需要特別澄清的是,公眾無需因 “負(fù)電價(jià)” 產(chǎn)生 “電費(fèi)倒找” 的誤解與恐慌,因?yàn)樨?fù)電價(jià)并不等同于實(shí)際結(jié)算的負(fù)電費(fèi)。
我國電力市場(chǎng)采用 “中長期交易 + 現(xiàn)貨交易 + 輔助服務(wù)市場(chǎng)” 的復(fù)合型交易體系,企業(yè)、居民用戶等市場(chǎng)主體的最終電費(fèi)結(jié)算,需要綜合考量中長期合約電價(jià)、現(xiàn)貨實(shí)時(shí)電價(jià)以及輔助服務(wù)費(fèi)用分?jǐn)偟榷嘀匾蛩兀⒎菃渭円罁?jù)某一時(shí)段的現(xiàn)貨負(fù)電價(jià)來計(jì)算。
深入剖析四川此次全天負(fù)電價(jià)的成因,其核心誘因是電力供需的階段性嚴(yán)重失衡,且這種失衡與四川 “水電主導(dǎo)” 的能源結(jié)構(gòu)高度相關(guān)。
作為全國水電第一大省,四川的水電在電力供應(yīng)中的占比長期位居首位,今年豐水期降水較常年偏豐 6 成,水電站發(fā)電量大幅超出常規(guī)水平;更關(guān)鍵的是,部分水庫電站已蓄水至滿庫狀態(tài),完全喪失了調(diào)節(jié)能力,只能 “來水發(fā)電”,這進(jìn)一步加劇了電力供給的過剩。
與此同時(shí),同期四川的電力需求并未同步增長,反而較去年同期下降 13%,供需之間的 “剪刀差” 持續(xù)擴(kuò)大,再加上火電機(jī)組已降至最小出力(無法進(jìn)一步減發(fā)),沒有更多可調(diào)節(jié)空間,最終導(dǎo)致電力市場(chǎng)供過于求的壓力集中爆發(fā),全天負(fù)電價(jià)現(xiàn)象隨之出現(xiàn)。
正是在這樣的背景下,儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)價(jià)值愈發(fā)凸顯。若當(dāng)前四川的儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模充足,且調(diào)度機(jī)制順暢,那么大量過剩的水電便可通過儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)存起來,有效避免 “棄水” 造成的資源浪費(fèi);但現(xiàn)實(shí)情況是,四川當(dāng)前的儲(chǔ)能滲透率仍處于較低水平,部分儲(chǔ)能項(xiàng)目還受限于調(diào)度權(quán)限、收益機(jī)制等問題,未能充分參與到電力消納中,導(dǎo)致儲(chǔ)能在電力平衡中應(yīng)有的潛力尚未完全釋放。
此外,還有兩個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)一步加劇了負(fù)電價(jià)態(tài)勢(shì):一是當(dāng)前-50元 / 兆瓦時(shí)的電價(jià)下限,未能完全匹配此次電力過剩的實(shí)際程度,價(jià)格信號(hào)的調(diào)節(jié)力度不足;二是省間現(xiàn)貨交易機(jī)制不完善,2024 年四川省間現(xiàn)貨交易占比僅為 0.61%,近乎可以忽略不計(jì),即便外送通道仍有剩余空間,多余的電力也難以通過省間現(xiàn)貨市場(chǎng)及時(shí)外送,只能在省內(nèi)市場(chǎng) “內(nèi)部消化”,這無疑讓本就緊張的省內(nèi)供需矛盾進(jìn)一步激化。
從國內(nèi)外的實(shí)踐案例來看,負(fù)電價(jià)并非四川獨(dú)有,而是可再生能源快速發(fā)展、電力市場(chǎng)化改革推進(jìn)過程中出現(xiàn)的階段性共性現(xiàn)象。
在國際層面,2023年5月末,北歐芬蘭因氣溫回暖導(dǎo)致水力發(fā)電激增,全天平均電價(jià)跌至 - 20 歐元 / 兆瓦時(shí),成為北歐首個(gè)出現(xiàn)全天負(fù)電價(jià)的地區(qū);同年5月26日,荷蘭因光伏集中大發(fā),電價(jià)一度跌至 - 400 歐元 / 兆瓦時(shí),單日負(fù)電價(jià)持續(xù)時(shí)間超 8 小時(shí)。
在國內(nèi),2023年 “五一” 假期期間,山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)連續(xù) 22 小時(shí)出現(xiàn)負(fù)電價(jià),最低觸及-85元 / 兆瓦時(shí);2025年1月春節(jié)期間,浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)也連續(xù)兩日出現(xiàn)-20元 / 兆瓦時(shí)的最低電價(jià)。
這些案例充分說明,負(fù)電價(jià)是電力市場(chǎng) “自我調(diào)節(jié)” 的正常表現(xiàn),無需過度緊張,而在應(yīng)對(duì)負(fù)電價(jià)、優(yōu)化電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的過程中,儲(chǔ)能的作用可進(jìn)一步拓展。
具體來看,儲(chǔ)能可與火電相結(jié)合發(fā)揮協(xié)同作用,采用高效的儲(chǔ)能技術(shù)與火電搭配,在電力過剩(如四川豐水期水電大發(fā))時(shí),將多余的電能通過儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)存起來;到了電力需求高峰,再釋放儲(chǔ)能為火電提供輔助支撐,從而幫助火電實(shí)現(xiàn)更靈活的調(diào)節(jié),減少火電在低谷期的無效發(fā)電,提升火電的運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)性。
同時(shí),對(duì)汽輪機(jī)、鍋爐等火電關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(jí),優(yōu)化機(jī)組的運(yùn)行控制策略,能讓機(jī)組在更寬的負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行,快速響應(yīng)電力市場(chǎng)的供需變化,而儲(chǔ)能的存在,也能為火電的負(fù)荷調(diào)整提供緩沖,讓火電調(diào)節(jié)更平滑、更高效。
對(duì)于新能源發(fā)電企業(yè)而言,除了加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用以應(yīng)對(duì)負(fù)電價(jià)、消納過剩電力外,還應(yīng)注重提升新能源發(fā)電設(shè)備的智能化水平。通過引入先進(jìn)的智能控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整新能源發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)風(fēng)速、光照強(qiáng)度等自然條件的變化優(yōu)化發(fā)電功率輸出,提高新能源發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性,而儲(chǔ)能則能進(jìn)一步平抑新能源發(fā)電的波動(dòng)性,讓新能源電力更易被電網(wǎng)接納。
同時(shí),積極探索新能源與其他能源形式的互補(bǔ)發(fā)電模式,如風(fēng)光互補(bǔ)、水光互補(bǔ)等,通過多種能源的協(xié)同發(fā)電降低新能源發(fā)電的波動(dòng)性,提高能源利用效率,儲(chǔ)能在其中可作為 “能量樞紐”,實(shí)現(xiàn)不同能源形式發(fā)電的靈活調(diào)配與余電儲(chǔ)存。
從電力系統(tǒng)整體優(yōu)化的角度來看,要更好發(fā)揮儲(chǔ)能的作用,還需從電網(wǎng)建設(shè)與儲(chǔ)能設(shè)施布局兩方面發(fā)力:一方面,加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)和升級(jí)改造,提高電網(wǎng)的輸電能力和智能化水平,減少電力傳輸過程中的損耗,確保電力能夠安全、穩(wěn)定地輸送到用戶端,為儲(chǔ)能電力的并網(wǎng)與消納提供良好基礎(chǔ)。
另一方面,大力發(fā)展抽水蓄能電站、電化學(xué)儲(chǔ)能電站等各類儲(chǔ)能設(shè)施,提高電力系統(tǒng)的整體儲(chǔ)能能力,通過儲(chǔ)能平抑新能源發(fā)電的波動(dòng)性和間歇性,增強(qiáng)電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)能力,從根本上緩解類似四川這樣的區(qū)域性、階段性電力供需失衡問題,減少負(fù)電價(jià)現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn),讓電力市場(chǎng)運(yùn)行更穩(wěn)定、更高效。