将电力交给市场——英美抽水蓄能电站运营模式
发布日期：2023/5/17
一、英国
1989年英国政府颁布新的《电力法》，开始推行电力体制改革，推进电力市场私有化和市场化，该时期实行的是电力库模式（Power Pool）；由于电力库模式的过分集中，2001年正式实施新的电力交易系统NETA；2005年以BETTA模式为基础进行了第三次改革，将苏格兰地区纳入；2011年开启新一轮以促进低碳发展、保障供应安全为核心的电力市场化改革。目前，英国实行的是分散式的电力市场，主要以双边交易为主，平衡机制和辅助服务市场则由英国国家电网（National Grid）统一负责采购。
英国燃气电站装机容量大，是电网的主力调峰手段；抽水蓄能电站相对于燃气电站，容量较少，主要承担尖峰负荷、容量备用等任务。随着英国电力体制改革的不断推进，抽水蓄能电站的经营管理体制也几经变迁，效益来源也随之发生变化。目前抽水蓄能电站由业主独立经营，与其他电厂一起参与市场竞争。电力体制改革以后，英国的发电、配电、售电由统一经营变为市场化竞争，抽水蓄能电站也能够很好地参与到电量市场与辅助服务市场中。
基于抽水蓄能机组的技术特性和在电网中的特殊作用，英国电力市场专门制定抽水蓄能机组的竞价模式和电价机制。英国明确抽水蓄能电站收入包括年度交易中的固定收入（固定部分）与竞价交易中的电量销售收入（变动部分）两部分。
（1）固定部分
固定部分又称容量补偿，是对抽水蓄能电站在两方面效益的补偿：
一是对承担电网辅助服务，即快速响应、调频调相、黑启动以及备用等作用的补偿，该补偿按辅助服务机制计算得出，按年一次性支付；
二是对于抽水蓄能机组参与调峰、填谷后，保障了基荷机组的平稳运行、提高了基荷机组的经济效益等所作贡献的补偿，该补偿签订年度合同明确固定电量和固定电价，固定电量根据双边市场平衡差额确定，固定电价一般较高。
在英国电力市场中，上述补偿统称为备用容量补偿，与英国电网公司签订，固定部分收入约占抽水蓄能电站全年总收入的70%~80%，其中辅助服务补偿费约占固定部分收入的70%。
（2）变动部分
抽水蓄能电站通过参加电力平衡市场交易获得变动部分收入，但与一般机组有所不同，其主要承担尖峰负荷，所报价格是响应尖峰负荷的价格，一般是基荷价格的几倍。抽水蓄能电站与同样能承担尖峰的其他机组相比，具有较大的竞争优势。能够通过竞价交易获得电量销售收入，这部分收入随着不同时段、不同报价而变动，完全依靠市场需求和竞价交易获得。变动收入占抽水蓄能电站全年总收入的20%~30%。
英国的迪诺威克抽水蓄能电站装机180万千瓦，是欧洲最大的抽水蓄能电站之一。该电站由国家投资兴建，1984年投运，属英国国家电力局，在1991年实行私有化改革后，售卖给私营的英国国家电网公司，后又转让给Edison Mission Energy公司独立经营，参与英格兰和威尔士电力市场竞争。电站1994年发电100GWh，装机年利用小时数仅556h，年收入额基本维持在1亿英镑左右，年运营收入中辅助服务收费几乎占一半。
二、美国
美国1992年公布联邦新能源法；1996年联邦能源管理委员会（FERC）颁布第888号及889号法令，开始对垂直一体化的公用电业进行体制改革；1999年颁布法令提出建立区域输电组织（Regional Transmission Organization, RTO），基于美国的联邦体制，各州电力市场的设计方案、规则及电业改革的进度都不相同。美国电力市场改革的主要特点是主体分散化和交易模式的多样化。
在施行ISO/RTO批发电力市场模式的地区，发、输、配、售完全市场化，现货市场中电力调度和交易机构对电能市场和辅助服务市场进行联合优化，实行的是集中化的电力市场。在电量市场中，抽水蓄能运营方利用开放可变动的峰谷电价差可获得一定的经济效益；另一方面，抽水蓄能电站以其良好的性能活跃于辅助服务市场中。但由于美国各州电力体制改革的方式不同，抽水蓄能电站在各州的运营存在差异。电价机制主要存在以下三种：
（1）电网统一经营
对于由电网公司建设和拥有的抽水蓄能电站，实行的是电网统一核算方式，抽水蓄能电站的运行成本以及合理回报等一并计入电网公司销售电价中，通过销售电价回收成本。该模式主要是在未实行ISO/RTO批发电力市场的地区采用，电力市场仍以Utility电力事业公司垂直一体方式运行。
（2）作为独立电厂参与电力市场竞价
美国加州在电力市场外设立了以竞价为基础的辅助服务市场。抽水蓄能电站可在电力市场和辅助服务市场间进行策略选择，以获得最大收益。
Helms抽水蓄能电站位于美国加州西拉内华达地区，基于辅助服务市场的建立，其辅助服务收入占总收入的60%，电站启用次数也比市场化前增加。
（3）租赁模式
在电站建设前，电站投资方与电力公司签订备忘录，就电站的租赁容量、电力系统服务辅助设施以及调度控制等方面达成协议，最大程度上降低抽水蓄能电站的运营风险，并以此作为贷款保证。容量租赁费实际上只包括建设投资的偿还以及投资者的利润。租赁费用通过市场峰谷电价及不同供电质量的费用差异回收。
俄亥俄州Summit抽水蓄能电站采用向电网租赁经营的模式，其效益来源主要是容量租金。在电站建设之前，电站管理方与俄亥俄州电力公司签订备忘录，就电站的租赁容量、输变电服务辅助设施及调度控制等方面达成协议，最大程度上降低抽水蓄能电站的经营风险。电站管理方保证承租期间电站的设备可用率和机组启动成功率，而运行中的维修费用及低谷抽水用电由承租者电力公司提供。容量租赁费实际上包括建设投资的偿还及投资者的利润，利润率定在15%~20%左右。电站收入相对辅助服务竞价上网风险大大降低，但效益也不会过高。
来源：chytsqjggs 抽蓄技术交流
