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【分时电价】国内外分时电价政策及市场影响解析(国外)

北极星售电网  来源:远光能源互联网    2021/9/24 10:49:38  我要投稿  
所属频道: 售电服务   关键词: 电价 分时电价 峰谷分时电价

北极星售电网讯:国外分时电价发展情况

构建以新能源为主体的新型电力系统面临着大规模波动性可再生能源并网的挑战,国际可再生能源署(IRENA)于2019年发布了名为《可再生能源未来的创新前景:波动性可再生能源并网解决方案》的研究报告(Innovation landscape for a renewable-powered future: Solutions to integrate variable renewables),分别从关键技术、市场设计、商业模式以及系统运营四个方面,提出三十项创新内容以帮助提高电力行业波动性可再生能源的比重,重点将电力系统的灵活性作为可再生能源并网发电的主要保障,推动电力行业朝着可再生能源为核心的方向转型。

图表6:电力行业转型的创新举措

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来源:IRENA (2019), Innovation landscape for a renewable-powered future

在市场设计方面,IRENA提出从批发市场和零售市场两个层面着手,以创新的市场规则充分释放电力系统的潜在灵活性,而峰谷分时电价则是在零售市场层面以市场的手段保持经济又可靠的供需平衡。

分时电价的主要类型

分时电价(time of use tariffs, TOU)也被认为是隐性的需求响应机制。通过分时电价机制,用户可以通过自动或手动调节的方式自愿调整其用电量,从而减少能源开支。顾名思义,价格信号是随时间变化,由电力系统平衡或批发市场的价格信号(例如日前或日内的价格信号)确定。分时电价机制显著地释放了需求侧地灵活性,从而有助于提高可再生能源的渗透率。

基于时间的分时电价可以是静态的(例如,预先确定的价格)或动态的(例如,基于实际系统情况“实时”确定的价格)。动态分时电价包括实时定价、可变峰值定价和关键峰值定价/关键峰值折扣。采用分时电价进行计费需要先进的计量基础设施 (AMI)。目前各国采用的分时电价普遍分为以下四种形式:

1、静态分时电价:将一天分成几个大的时间段,可以使用简单的昼夜划分来反映高峰和非高峰时段,或者将一天分成峰谷平等多个时间段,也可以考虑季节性定价。

2、动态分时电价:也称为实时分时电价,价格根据每小时计量的用电量计算,或者以更高的精度计量,例如15分钟,然后基于批发市场购得的电力价格,再加上售电商的利润构成实时分时电价。

3、可变峰值分时电价:静态与动态结合的分时电价,预先定义了不同的价格分段,高峰价格随市场情况变动。

4、临界峰值分时电价:电价在一年中的几天内大幅上涨,通常是在批发价格最高的时候。以法国Tempo分时电价为例,全年中最多有22天价格非常之高,其余时间均是固定价格。

图表7:分时电价的主要类型

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来源:IRENA (2019), Innovation landscape for a renewable-powered future

分时电价对于电力行业转型的意义

分时电价机制可以将用电需求转向可再生能源发电量充足时,并在系统中存在发电约束时减少电力消耗,从而显著降低弃风、弃光并提高系统的可靠性。尤其是采用实时分时电价机制,即使是可再生能源发电出力的短时波动也可以很好地与需求平衡。消费者可以使用一系列自动设施及手段在短时间内对价格的动态变化做出反映,并从这种价格机制中获益。例如采用与智能电表集成的储能系统,基于价格变化进行自动充放电,或者将动态价格与电动汽车的智能充电相结合,电动汽车可以改变其充电模式削峰填谷并支持电网的实时平衡。

随着用户对电价机制反应越来越迅速,系统运营商可将用电负荷转移到非高峰时段或低价时段,通过降低高峰需求来减少电网升级及峰值容量的投资。以瑞典为例,在哥特兰岛的一个试点项目中采用了分时电价机制,在项目启动之时,电价最高的5个小时内的电力消费占比达23%,该项目运行一年后,这一比例下降到了19%。

全球各国采用分时电价机制的现状

根据IRENA的统计,截至2019年,17个欧洲国家(瑞典、德国、芬兰、法国、德国等)、美国和印度均采用了分时电价机制。比较典型的机制有:

1、静态分时电价:欧洲普遍采用昼/夜分时电价,以意大利为例,低压侧用户如果不选择从市场化售电公司处购电,则必须遵循分时电价收费标准。

2、动态实时分时电价:爱沙尼亚、西班牙、瑞典和英国普遍采用此类电价机制。以爱沙尼亚和西班牙为例,25%~50%的居民用户基于每小时的电力价格付费。

3、其他动态分时电价:丹麦、挪威采用基于现货市场价格的动态分时电价机制。

4、临界峰值分时电价:小范围应用于英国、立陶宛、葡萄牙、罗马尼亚和法国。

典型案例

芬兰动态分时电价:在芬兰,用户可以选择动态分时电价套餐,由零售供应商向参与市场化交易的电力用户提供动态定价,价格根据北欧电力交易中心(Nord Pool)的现货价格制定。选择采用动态分时电价的用户需要向其售电公司支付小时价格、零售商的溢价以及每月的固定基本套餐费用。

截至2017年底,约9%(34万)电力用户选择分时电价套餐。用户可以通过售电公司的网站查询第二天每小时的电价,公布的价格基于现货市场时间表。因此,从午夜开始的第二天(24 小时)的价格在提前一天的下午2点左右最终确定。用户可以在用电后第二天从系统运营商(电网公司)的门户网站或APP上查询其头一天每小时的用电情况。

欧盟分时电价:分时电价机制在欧盟电力消费者中的渗透率存在显着差异,欧盟新的清洁能源法案通过新市场规则的制定允许欧盟的每个电力用户都可以直接或通过负荷聚合商提供需求响应并获得报酬。动态分时电价反映了日前或日内市场价格变化,促使电力用户能够响应价格信号并积极管理他们的电力消费。

美国分时电价:美国公用事业公司Con Edison发起的伊利诺伊州需求响应计划中,电力用户可以选择参与按小时分时电价机制,其电价反映了电力负荷情况(即在低谷期价格低,在高峰期价格高)。例如电力用户可在清晨电价低廉时启动冷却系统对房屋预制冷,在价格高昂时将冷却系统设置为空闲模式。据统计,此项分时电价计划帮助电力用户节省了约15%的电费,从2007年至2016年共节省了 1500万美元。

美国另一家公用事业公司APS,在其服务辖区内,夏季由于大量制冷系统使用带来需求高峰,然而在一年中其余9个月里,公用事业公司拥有过剩的可再生能源,造成大量的弃光。APS提出分时电价的计划,旨在通过分时电价减少弃光现象,通过向客户支付使用能源的费用,不消减可再生额能源的生产,保持可再生能源在线并平滑负载曲线。而且此项计划将自动调度一部分负载,例如,当反向需求响应被激活时,具有智能充电功能的电动汽车可以吸收免费或负价能源,并且智能电器(例如,洗碗机、洗衣机、烘干机等)也可以设置为在这些时间运行。

主要信息来源:

【1】 IRENA (2019), Innovation landscape for a renewable-powered future: Solutions to integrate variable renewables. Summary for policy makers. International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi.

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