图1:EPRG Seminar – Spring 2024 Offshore transmission expansion in the North Sea Towards solving a market failure,FTI Consulting
为什么说SATA*应用,不是《储能朴素的分类方式》中含混不清的电网侧储能?
故事还是要先回到市场的语境下。
电能量市场之所以称之为市场,存在一定烈度的竞争非常重要。而由于输电网的自然垄断属性,其资源配置通常并不通过价格引导下的竞争方式实现。输电网容量不稀缺时,电能量市场运行不会受到电网承载力过多干扰,铝板板一块全国一个价区。但,随着能源转型在系统中引入越来越多的远离负荷中心的可变可再生能源,事情起了变化。
电网承载力越来越稀缺,稀缺的变化带来了价格的变化。这个价格变化是客观存在,无论其是否被现有市场机制所发现,无论其是否成为配置资源的信号。在机制设计不完善的市场中发现这样价格变化信号非常困难,如何在这样的价格变化的指引下实现合理的资源配置更是难上加难。
回顾小刘对蚕食的定义,蚕食某种意义上是技术进步带来的效率提升减小了资源的稀缺性;锂电池储能技术作为一种新兴技术,是否可以通过其蚕食传统电网技术来提高输电网承载力呢?这是一个技术上值得探索的话题。但在技术探索前,同样需讨论清楚,将锂电池储能及技术引入输电网将对现有电能量市场产生何种影响?以及市场设计中应该如何权衡新技术可能带来的效率与公平的新的交替关系。
下面借用 FTI Consulting 的图1,来说明将锂电池储能技术引入输电网将对现有电能量市场产生的影响。
相比初始状态,锂电池储能技术对输电容量的提升增加了出口区域的生产者盈余(H),进口区域的消费者盈余(F),并减少了剩余的阻塞租金(G)。事情变得有些棘手了,与传统输电网一样,锂电池储能技术将改变进口与出口区域的市场耦合方式,而与传统输电网不一样的是,锂电池储能技术是一种新兴且灵活的技术,如何评估效率与公平交替关系并无成例可循。
从图1可知,阻塞租金(G)> 输电容量的提升成本(TC)时项目存在商业化运作可能,但由于此时锂电池储能资产已具有了输电网的自然垄断特点,必须对其利用垄断市场力牟取不当利益的风险加以防范。
F+G+H>TC 时,项目无法完全商业化,虽从全社会福利角度,项目存在价值,但如何分配TC这类锂电池储能系统的成本才能确保公平亦无成例可循(或许可以部分参考输电成本回收思路)。
锂电池储能资产由于其运行方式极度灵活,除可以通过提供输电线路增容所需的资产效率提升,无功服务等非市场化的电网服务功能获得收入来源外,还可能叠加提供多种市场化的电能量市场套利、频率调节服务等收入来源。
理想的情况下,尽可能叠加多种收入流自然是对稀缺资源的最高效率的运用,但,还是因为锂电池储能资产已具有了输电网的自然垄断特点,此时在实际市场运行环境下效率与公平存在发生潜在冲突的可能。因此我们可以看到在现实世界里,不同地区给出了不同答案【2】。
市场归市场,知难行亦难。
更多关于SATA、Gridbooster的内容可在收录本文的合集中找到。
参考文献
【1】Storage As Transmission Asset
【2】德国目前不允许gridbooster类资产参与市场化服务,澳洲储能资产则被允许。
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