電力輔助服務(wù)是維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的“調(diào)節(jié)器”，在“雙碳”發(fā)展目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下，大規(guī)模具有波動(dòng)性和間歇性的新能源發(fā)電將接入電網(wǎng)并逐步成為主要供電電源，與電力系統(tǒng)有功、無(wú)功平衡和故障恢復(fù)能力緊密相關(guān)的電力輔助服務(wù)在提升電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的重要性進(jìn)一步凸顯。正確認(rèn)識(shí)電力輔助服務(wù)產(chǎn)品，有助于加深對(duì)能源轉(zhuǎn)型背景下電力系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理、輔助服務(wù)固定補(bǔ)償機(jī)制向市場(chǎng)化機(jī)制轉(zhuǎn)變方式、不同類型電力市場(chǎng)之間的協(xié)同運(yùn)作原理的了解。

(來(lái)源：微信公眾號(hào)“電聯(lián)新媒” 作者：趙浩林 劉連奇)

電力輔助服務(wù)是如何定義的?

輔助服務(wù)廣義上是指實(shí)現(xiàn)電能量輸送和實(shí)時(shí)平衡所需的所有措施，主要用于保證供電可靠性和電能質(zhì)量，世界各國(guó)因?yàn)殡娔芰渴袌?chǎng)的結(jié)構(gòu)和模式的不同，對(duì)輔助服務(wù)定義與分類也不盡相同。其中，我國(guó)是用排除法給出定義，美國(guó)和歐洲是通過(guò)正向方式直接給出定義。

中國(guó)：電力輔助服務(wù)是指為維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，促進(jìn)清潔能源消納，除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外，由火電、水電、核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電、抽水蓄能、自備電廠等發(fā)電側(cè)并網(wǎng)主體，電化學(xué)、壓縮空氣、飛輪等新型儲(chǔ)能，傳統(tǒng)高載能工業(yè)負(fù)荷、工商業(yè)可中斷負(fù)荷、電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)等能夠響應(yīng)電力調(diào)度指令的可調(diào)節(jié)負(fù)荷(含通過(guò)聚合商、虛擬電廠等形式聚合)提供的服務(wù)(根據(jù)國(guó)家能源局2021年印發(fā)《電力輔助服務(wù)管理辦法》定義)。

美國(guó)：考慮到控制區(qū)及其內(nèi)部輸電公共設(shè)施的義務(wù)，以維持互聯(lián)輸電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，從而支持電力從賣方向買方傳輸?shù)姆?wù)(美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)FREC定義)。

歐洲：由獨(dú)立輸電組織簽約的、可以保證電力系統(tǒng)安全性的一系列功能(歐洲輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商聯(lián)盟ENTSO-E定義)。

需要注意的是，輔助服務(wù)市場(chǎng)的設(shè)計(jì)是圍繞電能量市場(chǎng)開展的，目的是為了維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。從定義來(lái)看，輔助服務(wù)是為了保障電能量正常生產(chǎn)、輸送、使用而設(shè)置的電力服務(wù)類別，實(shí)質(zhì)上輔助服務(wù)產(chǎn)品與電力商品存在著一定的“主從關(guān)系”，電能量市場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)的功能就不需要再次設(shè)計(jì)相關(guān)輔助服務(wù)品種。輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易機(jī)制也必須嚴(yán)格圍繞電能量市場(chǎng)來(lái)設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)的是調(diào)節(jié)價(jià)值，其產(chǎn)品使用過(guò)程中出現(xiàn)的電能量變化，需要按照電能量市場(chǎng)的相關(guān)規(guī)則進(jìn)行結(jié)算，結(jié)算費(fèi)用也不應(yīng)納入輔助服務(wù)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)。

電力輔助服務(wù)產(chǎn)品有哪些類別?

雖然世界各國(guó)對(duì)輔助服務(wù)定義不同，但是各國(guó)的輔助服務(wù)類別和產(chǎn)品總體上相同，只是在細(xì)節(jié)上有所不同。輔助服務(wù)根據(jù)其性質(zhì)可以分為有功平衡服務(wù)、無(wú)功平衡服務(wù)和事故應(yīng)急及恢復(fù)服務(wù)三大類。有功、無(wú)功平衡服務(wù)是與電力工業(yè)正常生產(chǎn)緊密相關(guān)的，其中有功平衡服務(wù)用于保證電網(wǎng)頻率處于穩(wěn)定水平(即50赫茲)，無(wú)功平衡服務(wù)用于保持電網(wǎng)中各處的電壓處于系統(tǒng)所需的電壓等級(jí)水平(例如500千伏、220千伏、35千伏等)。事故應(yīng)急及恢復(fù)服務(wù)是電網(wǎng)處于緊急狀態(tài)或事故狀態(tài)時(shí)，用于保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行或?yàn)殡娋W(wǎng)提供從大停電事故中恢復(fù)供電能力的相關(guān)服務(wù)。我國(guó)《電力輔助服務(wù)管理辦法》中的輔助服務(wù)類別及產(chǎn)品種類如下圖所示。

有功平衡服務(wù)

有功平衡服務(wù)主要涵蓋調(diào)頻和備用兩大類，國(guó)內(nèi)還設(shè)置了調(diào)峰以及其他的輔助服務(wù)品種。我國(guó)對(duì)有功平衡服務(wù)的定義同時(shí)考慮了歐洲和美國(guó)的定義方法，按照響應(yīng)速度的快慢將主要的有功平衡服務(wù)產(chǎn)品歸類為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和備用等(部分國(guó)家也分別稱之為一次備用、二次備用、三次備用，或一次調(diào)頻、二次調(diào)頻、三次調(diào)頻)，其本質(zhì)上都是要求機(jī)組預(yù)留一部分發(fā)電容量，以便在系統(tǒng)有功供需發(fā)生不平衡時(shí)，進(jìn)行機(jī)組發(fā)電功率的向上或向下調(diào)節(jié)，以滿足系統(tǒng)有功功率平衡需要。各種調(diào)頻、備用以及其他輔助服務(wù)產(chǎn)品的定義及特征如下。

調(diào)頻輔助服務(wù)

調(diào)頻是指電力系統(tǒng)頻率偏離目標(biāo)頻率時(shí)，并網(wǎng)主體通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)、自動(dòng)功率控制等方式，調(diào)整有功出力減少頻率偏差所提供的服務(wù)。在我國(guó)，調(diào)頻分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻，常見(jiàn)的調(diào)頻輔助服務(wù)(AGC)一般是指二次調(diào)頻。

一次調(diào)頻是指當(dāng)電力系統(tǒng)頻率偏離目標(biāo)頻率時(shí)，常規(guī)機(jī)組通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)的自動(dòng)反應(yīng)、新能源和儲(chǔ)能等并網(wǎng)主體通過(guò)快速頻率響應(yīng)，調(diào)整有功出力減少頻率偏差所提供的服務(wù)。對(duì)常規(guī)機(jī)組而言，進(jìn)行一次調(diào)頻時(shí)機(jī)組利用自帶調(diào)速器隨機(jī)組轉(zhuǎn)速的變動(dòng)不斷改變進(jìn)氣或進(jìn)水量，隨著頻率的升降自動(dòng)調(diào)整輸出功率，是機(jī)組的自然屬性，與系統(tǒng)出現(xiàn)供需不平衡時(shí)機(jī)組維持自身原有運(yùn)行狀態(tài)的慣性相類似。該服務(wù)通常針對(duì)系統(tǒng)中幅度較小的負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，主要作用為緩和電網(wǎng)頻率的變化程度，屬于有差調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)時(shí)間為秒級(jí)至幾十秒。由于當(dāng)前電網(wǎng)中傳統(tǒng)機(jī)組數(shù)量足夠多，且系統(tǒng)所需的一次調(diào)頻量相對(duì)較小，一次調(diào)頻基本由發(fā)電機(jī)組無(wú)償提供。

二次調(diào)頻是指當(dāng)一次調(diào)頻服務(wù)的調(diào)節(jié)量無(wú)法滿足系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)需求時(shí)，通過(guò)調(diào)度進(jìn)行全局控制，依據(jù)系統(tǒng)所需的實(shí)際調(diào)節(jié)量，并網(wǎng)主體通過(guò)自動(dòng)發(fā)電控制(Automatic Generation Control, AGC)系統(tǒng)，跟蹤電力調(diào)度機(jī)構(gòu)下達(dá)的指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電功率，以滿足電力系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率控制要求的服務(wù)。二次調(diào)頻執(zhí)行過(guò)程中，會(huì)通過(guò)AGC系統(tǒng)向機(jī)組自動(dòng)發(fā)送調(diào)節(jié)指令，此時(shí)火電機(jī)組的主汽門會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)以增、減蒸汽量，使參與調(diào)節(jié)的機(jī)組共同提升或降低出力(通常為微調(diào)，例如共有6臺(tái)機(jī)組參與調(diào)節(jié)，每臺(tái)調(diào)節(jié)2%的出力)，二次調(diào)頻的響應(yīng)時(shí)間為秒級(jí)到15分鐘左右。交易方式方面，在國(guó)外典型電力市場(chǎng)中，二次調(diào)頻通常通過(guò)市場(chǎng)化方式進(jìn)行采購(gòu)，尤其是在集中式電能量市場(chǎng)中，二次調(diào)頻市場(chǎng)通常與電能量市場(chǎng)聯(lián)合出清;而在“自調(diào)度、自平衡”的歐洲分散式電力市場(chǎng)中，由于“自調(diào)度、自平衡”的雙方無(wú)法預(yù)測(cè)系統(tǒng)的輔助服務(wù)需求量，因此二次調(diào)頻與電能量市場(chǎng)的交易相互獨(dú)立。

備用輔助服務(wù)

備用是指為保證電力系統(tǒng)可靠供電，在調(diào)度需求指令下，并網(wǎng)主體通過(guò)預(yù)留調(diào)節(jié)能力，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)響應(yīng)調(diào)度指令所提供的服務(wù)。響應(yīng)時(shí)間是對(duì)備用輔助服務(wù)產(chǎn)品進(jìn)行分類的重要因素，不同國(guó)家調(diào)度對(duì)備用機(jī)組進(jìn)行調(diào)度的習(xí)慣有所不同，為與我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行習(xí)慣相適應(yīng)，可采用15分鐘、30分鐘響應(yīng)時(shí)間作為劃分依據(jù)，將備用分為旋轉(zhuǎn)備用、快速備用。歐洲部分國(guó)家由于單循環(huán)燃機(jī)較多，其備用輔助服務(wù)也多以10分鐘響應(yīng)時(shí)間作為不同備用品種的劃分依據(jù)，具體可參見(jiàn)表1。

旋轉(zhuǎn)備用方面，在系統(tǒng)利用二次調(diào)頻仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)有功功率平衡時(shí)，調(diào)度機(jī)構(gòu)會(huì)人工下達(dá)指令調(diào)用正在運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)備用機(jī)組，例如指定某臺(tái)機(jī)組提高或降低出力。一般來(lái)說(shuō)，提供旋轉(zhuǎn)備用的機(jī)組需在15分鐘內(nèi)達(dá)到指定的出力水平。

快速備用方面，當(dāng)系統(tǒng)中機(jī)組出力水平顯著降低或負(fù)荷水平發(fā)生快速顯著變化，且利用旋轉(zhuǎn)備用資源后仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有功功率平衡時(shí)，調(diào)度機(jī)構(gòu)將開始調(diào)用快速備用機(jī)組，根據(jù)調(diào)度機(jī)構(gòu)要求，快速備用機(jī)組一般應(yīng)在30分鐘內(nèi)達(dá)到指定出力值。國(guó)外的快速備用機(jī)組多數(shù)為抽水蓄能電站，其既可以提供旋轉(zhuǎn)備用，也可以提供快速備用，一般可以在15分鐘內(nèi)達(dá)到指定出力值。未來(lái)我國(guó)輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)成熟后，抽水蓄能電站也可通過(guò)參與備用輔助服務(wù)市場(chǎng)獲取收益。此外，英國(guó)和美國(guó)還采用單循環(huán)燃機(jī)來(lái)提供備用輔助服務(wù)，通?？稍?5分鐘以內(nèi)從冷態(tài)上升至滿負(fù)荷狀態(tài)，此類燃機(jī)發(fā)電成本極高，但只在電網(wǎng)負(fù)荷尖峰時(shí)段頂峰發(fā)電，具有極高的快速備用價(jià)值。

半小時(shí)以上時(shí)間尺度的系統(tǒng)有功平衡可以通過(guò)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。在該時(shí)間尺度下，現(xiàn)貨市場(chǎng)擁有足夠的時(shí)間裕度和調(diào)節(jié)能力改變機(jī)組的出力狀態(tài)，以滿足系統(tǒng)平衡需要。此外，還可以通過(guò)需求側(cè)響應(yīng)價(jià)格引導(dǎo)用戶對(duì)負(fù)荷水平進(jìn)行有序調(diào)整。

調(diào)峰輔助服務(wù)

調(diào)峰輔助服務(wù)是指為跟蹤系統(tǒng)負(fù)荷的峰谷變化及新能源出力變化，并網(wǎng)主體根據(jù)調(diào)度指令進(jìn)行的發(fā)電功率調(diào)整或設(shè)備啟停所提供的服務(wù)。在新能源發(fā)展初期，新能源發(fā)電量不多，對(duì)其要求全額保障性消納，不允許出現(xiàn)棄風(fēng)、棄光，隨著新能源的發(fā)展，其出力的“反調(diào)峰”特性(在負(fù)荷低谷時(shí)出力較高)使得系統(tǒng)在負(fù)荷低谷時(shí)供需平衡困難，一般來(lái)說(shuō)調(diào)峰輔助服務(wù)主要指火電機(jī)組在負(fù)荷低谷時(shí)，進(jìn)一步壓低出力水平，為新能源留出發(fā)電空間，確保系統(tǒng)在負(fù)荷低谷時(shí)的供需平衡。我國(guó)調(diào)峰輔助服務(wù)可進(jìn)一步細(xì)分為深度調(diào)峰和啟停調(diào)峰等品種，但是隨著尖峰負(fù)荷的增長(zhǎng)以及能源結(jié)構(gòu)的變化，近年來(lái)部分省份出現(xiàn)短時(shí)限電情況，因此有地區(qū)在輔助服務(wù)中新增了頂峰品種。

圖4負(fù)荷低谷時(shí)段火電機(jī)組提供調(diào)峰服務(wù)示意圖

深度調(diào)峰指按照調(diào)度機(jī)構(gòu)的指令調(diào)整發(fā)電機(jī)組出力至深度調(diào)峰基準(zhǔn)以下所提供的服務(wù)。

啟停調(diào)峰是指火電企業(yè)根據(jù)調(diào)度指令，在核定的最小開機(jī)方式以下，通過(guò)火電機(jī)組在較短時(shí)間內(nèi)按指令啟停從而滿足應(yīng)急需求，或讓出低谷時(shí)段發(fā)電空間的服務(wù)。

要說(shuō)明的是，調(diào)峰是我國(guó)輔助服務(wù)市場(chǎng)的特有品種，在沒(méi)有發(fā)電側(cè)分時(shí)價(jià)格信號(hào)時(shí)，以調(diào)峰市場(chǎng)作為經(jīng)濟(jì)手段保證系統(tǒng)供需平衡，屬于在現(xiàn)貨市場(chǎng)未實(shí)際運(yùn)行前的過(guò)渡機(jī)制。在國(guó)外由于現(xiàn)貨市場(chǎng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)峰功能，因此國(guó)外沒(méi)有調(diào)峰輔助服務(wù)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行后應(yīng)該及時(shí)停止調(diào)峰運(yùn)行。

其他有功平衡輔助服務(wù)

近年來(lái)有功輔助服務(wù)中出現(xiàn)了一些分支，例如轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、爬坡等產(chǎn)品類別，但尚未形成通用的定義和標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品尚不成熟。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以從一次調(diào)頻中進(jìn)行分解，快速爬坡輔助服務(wù)僅在美國(guó)加州輔助服務(wù)市場(chǎng)設(shè)立了有關(guān)品種。我國(guó)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和爬坡輔助服務(wù)的定義如下：

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是指在系統(tǒng)經(jīng)受擾動(dòng)時(shí)，并網(wǎng)主體根據(jù)自身慣量特性提供響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化率的快速正阻尼，阻止系統(tǒng)頻率突變所提供的服務(wù)。

爬坡是指為應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電波動(dòng)等不確定因素帶來(lái)的系統(tǒng)凈負(fù)荷短時(shí)大幅變化，具備較強(qiáng)負(fù)荷調(diào)節(jié)速率的并網(wǎng)主體根據(jù)調(diào)度指令調(diào)整出力，以維持系統(tǒng)功率平衡所提供的服務(wù)。

無(wú)功平衡服務(wù)

無(wú)功平衡服務(wù)即電壓控制服務(wù)，指為保障電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，并網(wǎng)主體根據(jù)調(diào)度下達(dá)的電壓、無(wú)功出力等控制調(diào)節(jié)指令，通過(guò)自動(dòng)電壓控制(AVC)、調(diào)相運(yùn)行等方式，向電網(wǎng)注入、吸收無(wú)功功率，或調(diào)整無(wú)功功率分布所提供的服務(wù)。系統(tǒng)中如果缺少無(wú)功功率，電磁場(chǎng)會(huì)減弱，進(jìn)而電壓水平會(huì)降低，系統(tǒng)中的電機(jī)、照明等用電設(shè)備就無(wú)法在額定工況下運(yùn)行。維持電網(wǎng)無(wú)功功率的目的，主要是將電網(wǎng)的電壓水平維持在系統(tǒng)所需的電壓等級(jí)水平。

在采購(gòu)方式方面，輔助服務(wù)中與無(wú)功功率相關(guān)的產(chǎn)品一般均不采用市場(chǎng)化方式采購(gòu)，因?yàn)闊o(wú)功平衡服務(wù)通常與電力系統(tǒng)的局部運(yùn)行特性(即維持局部區(qū)域所需電壓水平)相關(guān)，受地理位置的限制，需要特定位置的主體進(jìn)行提供，無(wú)法在全網(wǎng)建立有效的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，一般通過(guò)簽訂協(xié)議等方式進(jìn)行采購(gòu)。

無(wú)功平衡服務(wù)品種主要包括自動(dòng)電壓控制(AVC)、調(diào)相運(yùn)行。自動(dòng)電壓控制(AVC)是指利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和可調(diào)控設(shè)備，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況在線計(jì)算控制策略，自動(dòng)閉環(huán)控制無(wú)功功率和電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)合理的無(wú)功電壓分布。調(diào)相運(yùn)行是指發(fā)電機(jī)不發(fā)出有功功率，只向電網(wǎng)輸送感性無(wú)功功率的運(yùn)行狀態(tài)，起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)功功率、維持系統(tǒng)電壓水平的作用。

事故應(yīng)急及恢復(fù)服務(wù)

事故應(yīng)急及恢復(fù)服務(wù)主要針對(duì)系統(tǒng)的緊急狀態(tài)或大范圍的停電事故，包括穩(wěn)定切機(jī)服務(wù)、穩(wěn)定切負(fù)荷服務(wù)和黑啟動(dòng)服務(wù)。

穩(wěn)定切機(jī)服務(wù)是指電力系統(tǒng)因故障時(shí)，出現(xiàn)了發(fā)電出力遠(yuǎn)大于負(fù)荷的情況，穩(wěn)控裝置正確動(dòng)作后，發(fā)電機(jī)組自動(dòng)與電網(wǎng)解列所提供的服務(wù)。

穩(wěn)定切負(fù)荷(含抽水蓄能電站切泵)服務(wù)是指電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，出現(xiàn)了負(fù)荷遠(yuǎn)大于發(fā)電出力的情況，安全自動(dòng)裝置正確動(dòng)作切除部分用戶負(fù)荷，用戶在規(guī)定響應(yīng)時(shí)間及條件下以損失負(fù)荷來(lái)確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定所提供的服務(wù)。

黑啟動(dòng)是電力系統(tǒng)大面積停電后，大部分發(fā)電廠難以自行啟動(dòng)，因?yàn)殡姀S的生產(chǎn)環(huán)節(jié)(例如火電廠的磨煤和運(yùn)煤裝置、水泵等)都需要電能供應(yīng)才能恢復(fù)生產(chǎn)，在無(wú)外界電源支持情況下，由具備自啟動(dòng)能力的發(fā)電機(jī)組或抽水蓄能、新型儲(chǔ)能等所提供的恢復(fù)系統(tǒng)供電的服務(wù)。黑啟動(dòng)電廠應(yīng)具備在沒(méi)有外援廠用電的情況下自啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的能力，黑啟動(dòng)執(zhí)行時(shí)，提供服務(wù)的機(jī)組會(huì)先供給系統(tǒng)內(nèi)其他無(wú)自啟動(dòng)能力停運(yùn)發(fā)電廠的廠用電，幫助其恢復(fù)并網(wǎng)發(fā)電，進(jìn)而逐步擴(kuò)大系統(tǒng)恢復(fù)范圍，帶動(dòng)全網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組從故障中恢復(fù)正常生產(chǎn)。

當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平全球領(lǐng)先，幾乎沒(méi)有發(fā)生過(guò)大面積停電事件，事故應(yīng)急及恢復(fù)輔助服務(wù)的應(yīng)用概率極低，黑啟動(dòng)輔助服務(wù)基本未得到調(diào)用。但是概率低不代表不會(huì)發(fā)生，事故應(yīng)急及恢復(fù)輔助服務(wù)作為系統(tǒng)最后的保障手段，是提升電網(wǎng)應(yīng)急保障能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其能力的提升和市場(chǎng)機(jī)制的不斷完善對(duì)于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提升電力系統(tǒng)故障恢復(fù)能力至關(guān)重要。

電力輔助服務(wù)的成本構(gòu)成

因?yàn)楦黝愝o助服務(wù)提供的功能、提供方式以及對(duì)電能量市場(chǎng)的影響不同，輔助服務(wù)成本構(gòu)成也不盡相同。對(duì)于輔助服務(wù)固定補(bǔ)償機(jī)制下補(bǔ)償價(jià)格的設(shè)定、市場(chǎng)化機(jī)制下價(jià)格限值的設(shè)定，以及隨著市場(chǎng)體系的完善向用戶側(cè)疏導(dǎo)輔助服務(wù)費(fèi)用規(guī)模的設(shè)定都需要準(zhǔn)確的輔助服務(wù)成本作為參考。

電力輔助服務(wù)的主要成本構(gòu)成

電力輔助服務(wù)的成本主要分為固定成本、變動(dòng)成本、機(jī)會(huì)成本三大類。

固定成本主要包括機(jī)組和變壓器容量投資、專用設(shè)備投資，例如與僅參與電能量市場(chǎng)相比，提供輔助服務(wù)可能需要增加的機(jī)組和變壓器容量及調(diào)節(jié)、保護(hù)、通信、測(cè)量等設(shè)備和裝置。

變動(dòng)成本包括運(yùn)行成本和維護(hù)成本，隨輔助服務(wù)提供量而發(fā)生變化。運(yùn)行成本方面，主要為燃料成本，如運(yùn)行效率下降增加的煤耗;維護(hù)成本方面，主要是因機(jī)組偏離最優(yōu)運(yùn)行工況以及頻繁動(dòng)作而導(dǎo)致的設(shè)備磨損加劇、壽命縮短等原因增加的維護(hù)費(fèi)用。

機(jī)會(huì)成本指發(fā)電企業(yè)為提供輔助服務(wù)而減少的電量收入或增加的收益虧損。如頻率調(diào)整、旋轉(zhuǎn)備用、超出一定范圍的無(wú)功等輔助服務(wù)都與電能量間存在替代關(guān)系，當(dāng)市場(chǎng)電能量?jī)r(jià)格高于發(fā)電變動(dòng)成本時(shí)，因提供輔助服務(wù)而減少的電能量收入，就是輔助服務(wù)的機(jī)會(huì)成本。

調(diào)頻、備用、無(wú)功、黑啟動(dòng)等輔助服務(wù)產(chǎn)品的成本構(gòu)成情況如表2所示，不同國(guó)家或地區(qū)由于市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)、運(yùn)行情況，以及機(jī)組并網(wǎng)要求方面有所不同，各類成本可能存在一定差異。

調(diào)頻輔助服務(wù)成本情況分析

關(guān)于調(diào)頻輔助服務(wù)成本，即有償提供的二次調(diào)頻(AGC)成本，從我國(guó)機(jī)組并網(wǎng)要求及市場(chǎng)運(yùn)行情況看，成本主要構(gòu)成為機(jī)會(huì)成本，而不是固定成本或其他變動(dòng)成本。

一是固定成本方面，國(guó)外機(jī)組并網(wǎng)時(shí)并不強(qiáng)制要求其具備AGC調(diào)節(jié)能力，若后續(xù)希望參與二次調(diào)頻市場(chǎng)，部分機(jī)組需要加裝AGC和其他輔助設(shè)備才具備二次調(diào)頻服務(wù)能力，因此存在固定成本。我國(guó)《電力并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》(國(guó)能發(fā)監(jiān)管規(guī)〔2021〕60號(hào))規(guī)定：“發(fā)電側(cè)并網(wǎng)主體應(yīng)根據(jù)國(guó)家能源局派出機(jī)構(gòu)有關(guān)規(guī)定要求，具備相應(yīng)的一次調(diào)頻、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)和無(wú)功服務(wù)能力。”國(guó)內(nèi)要求并網(wǎng)機(jī)組必須具備自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)能力，且需安裝配套的“三遙(遙測(cè)、遙信、遙控)”系統(tǒng)等輔助設(shè)備，并網(wǎng)機(jī)組與AGC調(diào)節(jié)相關(guān)的設(shè)備費(fèi)用已包含在機(jī)組造價(jià)中，無(wú)需加裝新的設(shè)備，其成本已在機(jī)組基準(zhǔn)電價(jià)及電能量市場(chǎng)限價(jià)機(jī)制中考慮。因此，我國(guó)在進(jìn)行輔助服務(wù)定價(jià)時(shí)不需要考慮這一部分固定成本，以避免重復(fù)補(bǔ)償。

二是變動(dòng)成本方面，主要包含因提供輔助服務(wù)而增加的電能量市場(chǎng)運(yùn)行成本和機(jī)組維護(hù)成本，電能量部分費(fèi)用作為增發(fā)電量已按照電能量市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行結(jié)算，不算作輔助服務(wù)費(fèi)用;機(jī)組維護(hù)成本(加劇磨損、縮短機(jī)組壽命等原因)的影響因素較為復(fù)雜，需要較長(zhǎng)時(shí)間尺度(例如20、30年)才能對(duì)成本情況進(jìn)行準(zhǔn)確量化，如果機(jī)組性能水平較高，維護(hù)成本的增幅可能并不顯著，調(diào)頻輔助服務(wù)的變動(dòng)成本短期內(nèi)難以進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)并進(jìn)行正確定價(jià)。

三是機(jī)會(huì)成本方面，對(duì)于現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行地區(qū)，電能量市場(chǎng)隨市場(chǎng)供需變化產(chǎn)生了時(shí)序的價(jià)格信號(hào)，機(jī)組為二次調(diào)頻預(yù)留容量并提供服務(wù)會(huì)影響其在電能量市場(chǎng)中的收益，由此產(chǎn)生了機(jī)會(huì)成本。調(diào)頻輔助服務(wù)可以依據(jù)機(jī)會(huì)成本進(jìn)行準(zhǔn)確定價(jià)，保證輔助服務(wù)分?jǐn)偱c受益主體間的公平;而對(duì)于現(xiàn)貨未運(yùn)行地區(qū)，調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)中長(zhǎng)期分解的月度電量安排發(fā)電計(jì)劃曲線，其電能量?jī)r(jià)格通常不隨時(shí)間變化，對(duì)于因提供調(diào)頻輔助服務(wù)預(yù)留容量減少的發(fā)電電量會(huì)在月度或者年度電量?jī)?nèi)滾動(dòng)平衡，在提供調(diào)頻輔助服務(wù)時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生機(jī)會(huì)成本(或者也可認(rèn)為機(jī)會(huì)成本已經(jīng)得到補(bǔ)償)，所以在未運(yùn)行現(xiàn)貨市場(chǎng)前提下，調(diào)頻輔助服務(wù)定價(jià)缺乏科學(xué)依據(jù)。

輔助服務(wù)市場(chǎng)與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)具有強(qiáng)耦合性，兩個(gè)市場(chǎng)間既存在有功功率互補(bǔ)性，又存在經(jīng)濟(jì)的互斥性，輔助服務(wù)的成本要依托電力現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行體現(xiàn)，沒(méi)有電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，就無(wú)法確定準(zhǔn)確的輔助服務(wù)需求與成本，自然無(wú)法準(zhǔn)確為輔助服務(wù)確定價(jià)格范圍。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)與能源行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型過(guò)程中，系統(tǒng)所需的輔助服務(wù)也越來(lái)越多，亟需深入研究輔助服務(wù)品種、原理以及成本構(gòu)成，優(yōu)化輔助服務(wù)運(yùn)行，在市場(chǎng)主體準(zhǔn)入、需求確定、定價(jià)以及限價(jià)設(shè)置等方面進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，加快建立健全輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)，形成科學(xué)合理的輔助服務(wù)價(jià)格以及費(fèi)用規(guī)模，抓住時(shí)機(jī)向用戶側(cè)逐步疏導(dǎo)，激勵(lì)靈活調(diào)節(jié)資源的投資以及提供，通過(guò)市場(chǎng)體系的不斷完善，增強(qiáng)電網(wǎng)安全可靠供電能力，促進(jìn)新能源的大力發(fā)展，早日建成新型電力系統(tǒng)。

本文系《中國(guó)電力企業(yè)管理》獨(dú)家稿件，作者為電力行業(yè)從業(yè)者。