电力市场环境下能源互联网发展现状研究

发表时间:2020/5/18   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:赵亮
[导读] 摘要:当前背景下,随着全球能源格局的变动、环境恶劣化趋势逐步严峻,对能源的利用形式也不断改变。
        华北电力大学  北京  102200
        摘要:当前背景下,随着全球能源格局的变动、环境恶劣化趋势逐步严峻,对能源的利用形式也不断改变。如何转变能源生产、配置和消费方式、优化能源结构、开发利用清洁能源、改善生态环境等成为各国面临的共同难题。对未来能源互联网的建设可进一步加入天然气网和自来水网等要素,使能源互联网的建设方案更加贴近工程实际,更加合理化。本文就此展开了研究分析。
        关键词:电力市场;能源互联网;综合能源系统
        1能源互联网的类型
        1.1家庭型能源互联网
        家庭型能源互联网是能源互联网的一类子网,具有数量庞大、分布广泛的特点。家庭型能源互联网以电能的利用为核心,侧重于智能家居、电动汽车等主动性负荷参与市场需求侧响应并同被动型负荷和储能装置间的互动,互动关系涉及能量、信息等的流动。
        1.2建筑型能源互联网
        该种形式的能源互联网仍然是电能的综合利用的中心,同时,加上对天然气以及自来水等多种能源的利用。建筑型能源互联网主要实现能源的就地消纳问题,实现多能互补利用。建筑型能源互联网是以建筑框体为依托,能源供给体系设计到太阳能、风能、地热能等,并通过不同能源间的互补来提升能源的综合利用效率。
        1.3社区型能源互联网
        社区型能源互联网在建筑型能源互联网的基础上融入了交通运输网,构建了不同需求侧间的预测体系,实现多能源间的消纳、互补及转换并通过能量管理系统实现实时平衡关系。
        1.4城市型能源互联网
        城市型能源互联网类似于一套较为完整的能源生态系统,内部具有完备的生产、输送、消纳能量的载体,并具有多种系统对不同能量进行优化以实现最大化利用,并通过共享和互动机制实现了不同能源间的转换、存储。
        2电力市场与能源互联网发展的关系
        2.1电力市场可以促进能源互联网的发展
        它为能源互联网项目提供市场环境,有利于实现“三型两网”的枢纽型、平台型、共享型的发展目标。能量市场和辅助服务市场不仅能促进发电侧的竞争,更能促进需求侧响应、虚拟电厂和综合能源等能源互联网业务的发展,打通发电侧与需求侧的能源流和数据流,有利于电网企业充分发挥自身枢纽属性。其次,电网企业可以通过搭建分布式电能交易平台、灵活负荷聚合平台和综合能源平台等能源互联网业务平台,为需求侧响应、分布式电能交易、综合能源等业务提供盈利空间,打通零售市场和批发市场之间的壁垒,有利于电网企业充分发挥自身平台型的属性。最后,电力市场有助于电网企业整合各类能源业务数据,发挥共享型的作用,引导社会资本参与能源互联网建设,促进相关能源互联网业务的发展。
        2.2能源互联网各项技术和新业态的发展也对电力市场机制提出了新的要求
        首先,能量市场需要为虚拟电厂创造准入条件。可再生能源需要通过补贴、差价合约和税收减免等政策机制才能在市场中与其他电源竞价上网。其次,辅助服务市场需要为需求侧资源创造准入条件[1]。在传统的市场中,辅助服务均由发电方提供。随着电力市场的不断发展,需求侧灵活资源可以参与辅助服务市场的交易,充分发挥需求侧灵活资源的需求响应潜力,降低整个系统的调节成本。最后,零售市场应该注重各类零售业务的交易平台建设。这些交易平台有利于需求侧响应、综合能源、分布式电能交易等业务的开展,促进分布式发电资源和需求侧资源的整合。电力市场的建设与能源互联网的发展相辅相成。然而我国现阶段的电力市场建设与能源互联网发展仍存在一些瓶颈,相关能源互联网项目类型少,缺乏足够的投资回报途径,对社会资金的吸引力不强。

分布式发电和需求侧响应等能源互联网项目的建设和开展更多地依赖于政府的引导和扶持,缺乏自主发展的积极性和活力。因此,我国亟需完善电力市场机制,明确能源互联网项目参与电力市场的方式,引导社会资本有序参与能源互联网的建设。
        3电力市场环境下发展能源互联网的建议
        3.1能源互联网参与需求侧响应业务
        推进需求侧响应的第一步,就是要建立完善的实时电力市场机制。实时电价机制的引入使得电力用户直面用电成本上升的风险,促使用户积极参与需求侧响应降低用能成本。为促进需求侧响应业务的发展,我国未来应重点加强以下工作:第一,加强用户侧配套硬件建设,如安装智能电能表和智能控制系统等,为发展需求侧响应提供硬件支撑;第二,明确需求侧响应参与电力市场的机制,制定需求侧响应参与电力市场的交易流程、考核机制和结算机制等;第三,支持需求侧响应试点项目的开展,采取激励措施鼓励售电商和电网企业在配网层面聚合需求侧灵活资源,开展需求侧响应业务[2]。
        3.2能源互联网参与虚拟电厂业务
        虚拟电厂与负荷聚合商的区别主要在于系统中聚合了分布式发电甚至集中式发电,能量主要从虚拟电厂流向电网,可以在能量市场中担任发电厂的角色。但是当区域内部的分布式发电容量较小时,应该首先考虑分布式发电的就地消纳,当整个虚拟电厂的容量和调节能力达到市场准入规则后,再进入能量市场中[3]。为促进虚拟电厂业务的发展,我国未来应重点加强以下工作:第一,明确虚拟电厂参与市场的准入规则,包括电压等级、发电容量、储能容量等;第二,完善虚拟电厂参与电力市场的机制,明确虚拟电厂在不同阶段参与市场的形式和收费方式,初期以参与中长期市场为主,保障虚拟电厂在市场中的顺利交易,而后逐步开放现货能量市场;第三,加快推进虚拟电厂试点项目建设,鼓励不同的市场主体对虚拟电厂进行投建改造,并依托现有虚拟电厂试点参与电力现货市场试运行,验证虚拟电厂的运行模式和盈利性,为后续改进与推广打下基础[4]。
        3.3能源互联网参与综合能源业务
        综合能源业务是整个能源系统发展的新模式,通过对用户多能需求的协调优化,改变用户用电需求,为电力系统提供灵活资源,进而参与到电力市场中。为促进综合能源业务的发展,我国未来应重点加强以下工作:第一,明确综合能源参与电力市场的典型业务形式和市场机制,比如电动汽车的有序充电、热力公司使用过剩风电进行电加热等业务形式,并在综合能源业务初期进入市场时给予一定的成本补贴;第二,破除各能源品种之间的各种壁垒,使不同能源市场中的主体有渠道和资格进入其它的能源市场,实现煤、气、电不同市场之间价格的联动;第三,加快综合能源服务平台建设,允许综合能源服务公司作为聚合商参与市场。此举既可以使电网企业在市场初期迅速占领聚合商业务份额,增加用户粘性,又可以起到示范效应,引领社会资本参与市场,这也是“三型两网”战略中建设平台型和业务型企业的具体体现。
        结束语
        综上所述,为促进电力市场发展和“三型两网”建设,我国不仅要加强各项技术配套软硬件的建设,提升用户负荷、分布式发电等灵活资源的可控性,还要侧重加强电力市场的规则以及补贴政策的完善,为能源互联网项目打造盈利空间,提高能源互联网参与电力市场的能力。
        参考文献:
        [1]李君妍.能源互联网下我国电力市场发展战略研究[J].电工电气,2018(10):64-69.
        [2]刘世成,张东霞,朱朝阳,李维东,卢文冰,张敏杰.能源互联网中大数据技术思考[J].电力系统自动化,2016,40(08):14-21+56.
        [3]曾鸣,杨雍琦,李源非,曾博,程俊,白学祥.能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J].中国电机工程学报,2016,36(03):681-691.
        [4]严太山,程浩忠,曾平良,马则良,张立波,田书欣.能源互联网体系架构及关键技术[J].电网技术,2016,40(01):105-113.
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