黃龍，陳皓勇，鐘佳宇，劉雨夢

(華南理工大學(xué) 電力學(xué)院，廣東 廣州 510641)

能源發(fā)展是經(jīng)濟(jì)命脈，“十三五規(guī)劃”明確了我國可再生能源發(fā)展的路徑和方針，積極推動(dòng)清潔低碳的現(xiàn)代能源體系發(fā)展是下一步市場建設(shè)的重點(diǎn)。當(dāng)前可再生能源的發(fā)展與其發(fā)電的不確定性及波動(dòng)性呈現(xiàn)出巨大的矛盾，同時(shí)由于市場機(jī)制不完善、地方消納責(zé)任不清、系統(tǒng)電源靈活性不足等問題，“三北”和西部地區(qū)的棄風(fēng)、棄光率仍居高不下[1-2]。

為提高可再生能源消納率，解決新能源補(bǔ)貼缺口日益嚴(yán)重的現(xiàn)象，我國分別于2018年3月、2018年9月、2018年11月就《可再生能源電力配額及考核方法》征求意見，初步構(gòu)建了基于配額制的可再生能源消納框架，但對于市場主體的責(zé)任權(quán)重并未具體細(xì)化。2019年5月，國家能源局和國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》，進(jìn)一步落實(shí)了各省區(qū)的消納責(zé)任權(quán)重，明確了市場主要交易主體的消納責(zé)任，配額義務(wù)重點(diǎn)從發(fā)電側(cè)轉(zhuǎn)向了消費(fèi)側(cè)。

可再生能源配額制及綠色證書(以下簡稱“綠證”)交易機(jī)制作為最廣泛使用的可再生能源激勵(lì)政策，已在美國、英國、澳大利亞等多個(gè)國家實(shí)施開展[3-4]。從承擔(dān)配額責(zé)任的對象來看，大部分國家對供電企業(yè)實(shí)行配額制，少數(shù)國家實(shí)施主體為發(fā)電企業(yè)[5]。從配額指標(biāo)分配來看，可根據(jù)地區(qū)發(fā)展情況、資源稟賦、電網(wǎng)網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)度采用等比例分配方法或差異化分配方法[6-7]。綠證交易機(jī)制作為配額制的重要補(bǔ)充部分，實(shí)現(xiàn)了配額指標(biāo)的二次流轉(zhuǎn)，能夠促進(jìn)市場主體完成消納責(zé)任。各國的綠證交易建設(shè)都是基于完善的電力市場交易機(jī)制，可再生能源的交易可以在現(xiàn)貨市場進(jìn)行，也可以在期貨市場進(jìn)行[8-9]，同時(shí)還能以綠證的形式獲得一部分環(huán)境外部效益。

當(dāng)前我國頒布的“可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重”機(jī)制僅在宏觀層面界定了配額主體的消納責(zé)任，市場主體進(jìn)行的超額消納量轉(zhuǎn)讓或綠證交易均未有具體的機(jī)制設(shè)計(jì)，配額機(jī)制、綠證市場、電力市場間尚需構(gòu)建統(tǒng)一的框架。現(xiàn)階段我國多個(gè)省份已經(jīng)開展了可再生能源現(xiàn)貨交易機(jī)制，完善可再生能源市場體系對于促進(jìn)可再生能源消納有著重要的意義。

本文以廣東電力市場為對象，研究廣東省當(dāng)前市場建設(shè)現(xiàn)狀和可再生能源消納情況，剖析廣東省建設(shè)可再生能源市場體系面臨的問題；進(jìn)一步地提出多能源政策協(xié)同的系統(tǒng)框架，研究消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制下適用于廣東省可再生能源發(fā)展的市場交易機(jī)制；最后，針對可再生能源體系建設(shè)過程中涉及的諸多關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行研究，對我國未來發(fā)展可再生能源消納體系提出建議。

1 基于多種能源政策的系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

1.1 廣東電力市場建設(shè)情況及分析

廣東省內(nèi)現(xiàn)有可再生能源消納呈現(xiàn)出時(shí)空和地域分布不均的特點(diǎn)：一方面廣東省內(nèi)負(fù)荷資源多集中于珠三角地區(qū)，約占全省的58%，但非水可再生能源僅為當(dāng)?shù)刎?fù)荷的3.3%；而粵西、粵北地區(qū)負(fù)荷較少，非水可再生能源容量占比較大[10]。截止至2019年上半年，廣東電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量達(dá)120 GW，其中煤電裝機(jī)占比達(dá)49.1%。表1為2019年上半年廣東省電力供應(yīng)情況。

可以看出，廣東省內(nèi)煤電發(fā)電仍占有較大比重，雖然省內(nèi)可再生能源增長速度較快，但發(fā)/受電量占比仍較低。國家發(fā)展改革委發(fā)布的《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》規(guī)定，2020年廣東省在非水電可再生能源電力最低消納責(zé)任權(quán)重需達(dá)到4.0%，再生能源電力總量最低消納責(zé)任權(quán)重需達(dá)到29.5%。按照廣東省目前的省內(nèi)可再生能源裝機(jī)速度和發(fā)/受電量增速，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的消納責(zé)任權(quán)重勢必要依靠省內(nèi)及南方區(qū)域其他省區(qū)的可再生能源互濟(jì)[10]。

表1 2019年上半年廣東省電力供應(yīng)情況Tab.1 Power supply of Guangdong province in the first half of 2019

同時(shí)，廣東省內(nèi)A類機(jī)組(包含風(fēng)、光、水、核等)不參與現(xiàn)貨市場，市場無法有效地反映機(jī)組的真實(shí)發(fā)電和邊際成本，隨著省內(nèi)可再生能源的高速發(fā)展和電力市場交易的持續(xù)深化，如何衡量可再生能源與傳統(tǒng)化石能源的價(jià)值、促進(jìn)中長期市場和現(xiàn)貨市場的有效銜接也尚待研究。

當(dāng)前市場化機(jī)制尚未健全，各類能源政策未能形成一個(gè)具體而又統(tǒng)一的框架，市場無法起到有效調(diào)節(jié)配置資源的作用。隨著未來南方五省區(qū)的進(jìn)一步融合，進(jìn)行跨省區(qū)可再生能源交易涉及的地域、流程、交易主體將逐漸增多，促進(jìn)廣東省內(nèi)可再生能源消納的首要前提是建立一個(gè)多種能源政策協(xié)同下的系統(tǒng)框架。

1.2 配額制及綠證交易

固定上網(wǎng)電價(jià)(feed-in tariff，F(xiàn)IT)是我國較早實(shí)行的促進(jìn)可再生能源發(fā)展的政策，在市場初期，F(xiàn)IT能夠激勵(lì)可再生能源發(fā)展，隨著市場體量增大，政府對可再生能源的補(bǔ)貼缺口進(jìn)一步擴(kuò)大，實(shí)行配額制就成了重中之重?？稍偕茉磁漕~制作為一種國家強(qiáng)制配額手段，通過強(qiáng)制市場主體收購、消納一定比例的可再生能源來干預(yù)市場交易。

我國經(jīng)過十余年的征求意見后，確定了配額制以消納責(zé)任權(quán)重的形式落地，由用戶側(cè)來承擔(dān)消納責(zé)任更加有利于保障社會(huì)資源分配的公平和合理性，更能夠激發(fā)市場主體的能動(dòng)性。在市場主體難以完成政府規(guī)定的消納責(zé)任權(quán)重的前提下，可通過購買綠證來承擔(dān)相應(yīng)的消納量，同時(shí)新能源發(fā)電商能夠通過出售綠證獲取收益，從而間接促進(jìn)可再生能源的市場消納能力。

1.3 碳排放權(quán)交易市場和碳稅政策

作為限制碳排放的市場機(jī)制，碳排放權(quán)交易通過限制市場主體的碳排放量來促進(jìn)溫室氣體減排[11]。當(dāng)前碳排放權(quán)交易市場主要包含碳排放配額和國家核證自愿減排量(Chinese certified emissions reductions，CCER)。對于碳排放的配額，主要存在無償分配、有償分配和混合配額形式[12]。碳排放量作為市場主體約束目標(biāo)，本身不具備交易標(biāo)的的性質(zhì)。實(shí)行碳排放配額初期，可以在無償分配的基礎(chǔ)上，通過歷史法或等額分配法促進(jìn)化石能源企業(yè)節(jié)能減排[13]。

國家能源局發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)發(fā)電權(quán)交易有關(guān)工作的通知》中指出，鼓勵(lì)清潔能源機(jī)組相互替代發(fā)電，促進(jìn)跨省跨區(qū)發(fā)電權(quán)交易。促進(jìn)碳排放權(quán)和發(fā)電權(quán)交易協(xié)同作用機(jī)制，能夠一定程度上增大可再生能源消納量。一方面，實(shí)施碳排放權(quán)交易增加了傳統(tǒng)能源發(fā)電商的隱性成本，將會(huì)促進(jìn)傳統(tǒng)能源發(fā)電商開展節(jié)能減排，減少環(huán)境污染；另一方面，隨著碳排放配額逐漸向有償競價(jià)過渡，碳排放權(quán)價(jià)格將逐漸升高，傳統(tǒng)能源發(fā)電商將逐步出讓發(fā)電權(quán)給新能源發(fā)電商，隨著可再生能源消納量的提高，市場整體的碳排放量將逐漸降低。

此外，CCER和碳稅政策也可參與到市場主體交易中。CCER作為碳排放配額責(zé)任主體抵消多余碳排放量的手段，可被新能源發(fā)電商所核定，從而促進(jìn)可再生能源消納。碳稅政策可通過對化石能源企業(yè)征收稅收來增加化石能源企業(yè)的成本，一定程度上也增加了可再生能源的市場競爭力。

本文設(shè)計(jì)的碳排放權(quán)與發(fā)電權(quán)交互下的市場機(jī)制如圖1所示。

圖1 碳排放權(quán)與發(fā)電權(quán)交互下的市場機(jī)制Fig.1 Market mechanism under the interaction of carbon emission rights and power generation rights

1.4 考慮多種能源政策協(xié)同的系統(tǒng)框架

圖2為多能源政策協(xié)同下的市場體系，在可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制下，落實(shí)區(qū)域配額指標(biāo)可以遵循從省級行政區(qū)域到市級行政區(qū)域的原則。當(dāng)市場的交易主體無法滿足其實(shí)際可再生能源消納量時(shí)，可在綠證交易市場購買綠證或通過消納量轉(zhuǎn)讓市場進(jìn)行超額量轉(zhuǎn)讓，消納量轉(zhuǎn)讓市場可通過開展省內(nèi)或跨省區(qū)交易進(jìn)行消納量轉(zhuǎn)讓。

可再生能源企業(yè)可出售綠證或參與CCER項(xiàng)目促進(jìn)電力消納，綠證或CCER項(xiàng)目對應(yīng)的可再生能源發(fā)電量相互獨(dú)立，不可重復(fù)申報(bào)。綠證交易和碳排放權(quán)交易存在相互耦合關(guān)系，即綠證和碳排放權(quán)配額可以相互轉(zhuǎn)換，可再生能源發(fā)電商可以將綠證按一定比例轉(zhuǎn)化為碳排放權(quán)配額賣給化石能源發(fā)電企業(yè)，綠證市場和碳排放權(quán)交易的相互轉(zhuǎn)化可以對發(fā)電權(quán)交易產(chǎn)生一定影響?；茉雌髽I(yè)同時(shí)參與碳排放權(quán)交易市場和碳稅交易，承擔(dān)相應(yīng)的減排責(zé)任。監(jiān)管部門對承擔(dān)消納責(zé)任的主體以及化石能源企業(yè)進(jìn)行責(zé)任義務(wù)考核，對于未完成責(zé)任義務(wù)的市場主體將進(jìn)行一定程度的懲罰。

圖2 多能源政策協(xié)同下的市場體系Fig.2 Market system under the coordination of multi-energy policies

2 消納責(zé)任下的電力市場交易機(jī)制

國家下發(fā)省級行政區(qū)域消納責(zé)任權(quán)重后，各市級行政區(qū)域的可再生能源消納責(zé)任權(quán)重需要依據(jù)各地區(qū)的電源裝機(jī)容量、負(fù)荷增長率、可再生能源利用時(shí)間等關(guān)鍵指標(biāo)來確定。在確定各區(qū)域非水可再生能源消納指標(biāo)時(shí)，需要充分考慮當(dāng)?shù)鼐€路約束、安全穩(wěn)定約束、傳統(tǒng)電源裝機(jī)等情況。消納責(zé)任下的市場分為電力批發(fā)市場和消納量交易市場。

2.1 電力批發(fā)市場

鑒于未來廣東省實(shí)現(xiàn)可再生能源消納責(zé)任權(quán)重需要借助于南方區(qū)域其他省區(qū)的外送可再生能源，本文在多能源政策協(xié)同的框架下，按照“統(tǒng)一市場，兩級運(yùn)作”的建設(shè)機(jī)制，設(shè)計(jì)了廣東省電力批發(fā)市場的交易機(jī)制。在市場建設(shè)初期，可開展省間現(xiàn)貨市場和省內(nèi)現(xiàn)貨市場共存的模式；市場進(jìn)一步成熟后，逐步實(shí)現(xiàn)南方區(qū)域的統(tǒng)一現(xiàn)貨出清。批發(fā)市場組織流程如圖3所示，其中日前市場又分為省內(nèi)日前市場和省間日前市場。

圖3 市場組織流程Fig.3 Flow chart of market organization

中長期市場分為跨省區(qū)中長期市場和省內(nèi)中長期市場，日前市場包含省內(nèi)日前市場和省間日前市場，省間日前市場優(yōu)先于省內(nèi)日前市場進(jìn)行。廣東省可再生能源不夠豐富，因此部分市場主體參與省內(nèi)交易無法完成相應(yīng)的消納責(zé)任，其可通過省間日前市場積極與云南省、貴州省等地區(qū)的可再生能源商進(jìn)行交易。推動(dòng)省間日前市場建設(shè)，能夠在一定程度上充分挖掘送端省和受端省可再生能源的消納能力并促進(jìn)省間可再生能源互濟(jì)。

由于可再生能源發(fā)電存在波動(dòng)性，當(dāng)可再生能源發(fā)電企業(yè)的實(shí)際發(fā)電曲線不滿足日前市場結(jié)果和中長期交易合約時(shí)，多余或缺失的電能部分則需要按照實(shí)時(shí)市場的價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。缺失部分電能對應(yīng)的可再生能源消納量應(yīng)由新能源發(fā)電企業(yè)通過綠證或購買消納量補(bǔ)償給對應(yīng)的市場主體。

2.2 消納量交易市場

在消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制下，市場主體可通過消納量交易市場完成對應(yīng)的責(zé)任義務(wù)，市場主體可自由選擇綠證市場和消納量轉(zhuǎn)讓市場進(jìn)行消納量交易，如圖4所示。

圖4 消納量交易市場Fig.4 Absorption trading market

2.2.1 綠證市場

綠證作為配額制下的產(chǎn)物，代表了可再生能源電力的環(huán)境、社會(huì)等外部價(jià)值[14]，其具有獨(dú)立于電能交易的特點(diǎn)。綠證交易可分為捆綁式和非捆綁式2種交易方式，前者將綠證和可再生物理電量捆綁在中長期市場出售，后者可獨(dú)立交易綠證和電能。

可再生能源企業(yè)可通過捆綁式交易和非捆綁式交易出售綠證獲得額外收益，承擔(dān)市場消納責(zé)任的主體可通過跨省區(qū)可再生能源交易市場購買可再生能源電力，當(dāng)其無法滿足核定消納責(zé)任權(quán)重時(shí)，可通過購買綠證完成消納量。綠證作為一種交易商品，其價(jià)格受到市場供求影響，容易因?yàn)榭稍偕茉闯隽Φ牟淮_定而呈現(xiàn)較大的波動(dòng)性；因此，相應(yīng)的市場主體可通過中長期市場的捆綁式交易提前鎖定綠證價(jià)格，不參與捆綁式交易的市場主體則需要承擔(dān)綠證的價(jià)格波動(dòng)所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，為了抑制市場過度波動(dòng)導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)，綠證的價(jià)格應(yīng)設(shè)置合理的上下限。

可再生能源發(fā)電商可以在一定周期內(nèi)持有綠證，當(dāng)其因?yàn)槌隽ζ顚?dǎo)致中長期物理合約和現(xiàn)貨市場中的交易結(jié)果無法滿足時(shí)，則可以利用綠證抵消偏差電量部分對應(yīng)的消納量。

2.2.2 消納量轉(zhuǎn)讓市場

市場主體也可通過消納量轉(zhuǎn)讓市場完成消納責(zé)任，超額消納量和缺額消納量均可通過雙邊協(xié)商的方式進(jìn)行交易。按照交易區(qū)域劃分，消納量轉(zhuǎn)讓市場可分為廣東省內(nèi)市場和跨省區(qū)市場，省內(nèi)消納量轉(zhuǎn)讓市場優(yōu)先于跨省區(qū)消納量轉(zhuǎn)讓市場進(jìn)行交易，市場主體可自愿選擇參與省內(nèi)或跨省區(qū)消納量轉(zhuǎn)讓市場。當(dāng)省內(nèi)消納量轉(zhuǎn)讓交易無法滿足時(shí)，交易機(jī)構(gòu)通知滿足條件的市場主體參與跨省消納量轉(zhuǎn)讓交易。

跨省消納量轉(zhuǎn)讓市場可組織多個(gè)省份參與集中交易，既可以促進(jìn)省間資源互動(dòng)協(xié)調(diào)、優(yōu)化多余的消納量，又可以通過轉(zhuǎn)讓消納量的方式進(jìn)一步提高這些地區(qū)的可再生能源消納量，緩解棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。

3 可再生能源體系建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題

國內(nèi)外對于可再生能源消納的問題已有了諸多研究，本文分析了廣東省電網(wǎng)情況和可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀，提出了多能源政策協(xié)同下的可再生能源消納體系，并進(jìn)一步構(gòu)建了消納責(zé)任機(jī)制下的電力市場交易機(jī)制；但在當(dāng)前市場環(huán)境下，建設(shè)可再生能源體系還涉及到一些關(guān)鍵性技術(shù)問題，以下將進(jìn)行探討。

3.1 可再生能源在市場中的出清方式

在市場建設(shè)初期，可再生能源發(fā)電占比較低，政府為大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展，往往對可再生能源進(jìn)行全額收購，可再生能源作為市場的價(jià)格接受者參與競價(jià)。但隨著電力市場的進(jìn)一步成熟，推動(dòng)現(xiàn)貨市場建設(shè)就有必要從發(fā)電機(jī)組的真實(shí)邊際成本出發(fā)，引導(dǎo)市場成員按照自身情況參與競價(jià)，從而反映市場的整體供需關(guān)系。

當(dāng)前我國大多數(shù)省份的現(xiàn)貨市場建設(shè)多采用統(tǒng)一電價(jià)出清。隨著可再生能源在市場中的比例逐漸提高，其發(fā)電成本也在不斷下降。如果可再生能源和化石能源按照自身邊際成本報(bào)價(jià)，低邊際成本的可再生能源不僅會(huì)降低系統(tǒng)邊際電價(jià)，也會(huì)使市場出清差異性變大，進(jìn)一步加劇峰谷差[15]。

文獻(xiàn)[16]研究了風(fēng)電參與市場的兩部復(fù)合競價(jià)方法，兼顧了分時(shí)、分段競價(jià)方法，增強(qiáng)了風(fēng)電的市場競爭力。文獻(xiàn)[17]考慮了風(fēng)電的不確定性對日前市場出清結(jié)果的影響。文獻(xiàn)[18-19]表明大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)情況下，不僅會(huì)使傳統(tǒng)火電商收益降低，也會(huì)引起市場出清價(jià)格大幅波動(dòng)。

國外電力市場為應(yīng)對可再生能源發(fā)電商可能的報(bào)低價(jià)行為，采取了相應(yīng)的措施。美國德州電力市場在實(shí)時(shí)市場中實(shí)行了稀缺電價(jià)機(jī)制，根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行備用需求曲線計(jì)算備用價(jià)格增量，從而對化石能源發(fā)電商進(jìn)行一定的激勵(lì)[20-21]。英國電力市場針對可再生能源發(fā)電商引入了差價(jià)合約機(jī)制，偏差電量按照參考價(jià)格結(jié)算，可再生能源發(fā)電商按照接近參考電價(jià)的水平競價(jià)，從而避免了市場出清價(jià)格的壓低和大幅波動(dòng)[22]。

借鑒國外電力市場建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為避免傳統(tǒng)化石能源被可再生能源擠占收益空間，有必要在實(shí)時(shí)市場中引入備用需求曲線，通過事后計(jì)算額外溢價(jià)提升化石能源商的收益。同時(shí)，也可通過制訂差價(jià)合約中的市場參考電價(jià)來抑制可再生能源商的刻意報(bào)低價(jià)行為。

3.2 適應(yīng)可再生能源消納的算法研究

大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)將會(huì)增大系統(tǒng)的不確定性和隨機(jī)性，不少學(xué)者對不確定條件下促進(jìn)可再生能源消納的出清算法進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[23]利用交替方向乘子算法研究了日前隨機(jī)市場下可再生能源的不確定性。文獻(xiàn)[24]提出了一種基于潮流路由器技術(shù)的多時(shí)間尺度可再生能源消納方法。文獻(xiàn)[25]利用隨機(jī)優(yōu)化理論，建立了風(fēng)電消納最大化條件下的隨機(jī)調(diào)度模型。

隨著分布式可再生能源的快速發(fā)展，未來市場主體將會(huì)變得更加多元，所考慮的網(wǎng)絡(luò)約束也會(huì)更加復(fù)雜，分布式可再生能源消納問題實(shí)際上就是一個(gè)多主體決策的問題。文獻(xiàn)[26]利用多智能體NETRL算法求解多主體參與可再生能源消納的問題，最大化了系統(tǒng)可再生能源消納能力。文獻(xiàn)[27]對分布式可再生能源進(jìn)行集群劃分，提出凸松弛算法和分解協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，降低了可再生能源發(fā)電成本。

為應(yīng)對多元化的市場主體和不確定條件下的市場交易問題，開發(fā)多主體決策下的分布式出清算法，能夠進(jìn)一步適應(yīng)可再生能源規(guī)?；{，并有效提升市場效率，促進(jìn)市場交易。

3.3 促進(jìn)可再生能源消納的需求側(cè)靈活性機(jī)制

當(dāng)前我國電力市場價(jià)格機(jī)制和交易模式過于單一，從發(fā)電側(cè)尋求促進(jìn)可再生能源消納的方式已無法滿足市場需求，而需求側(cè)響應(yīng)通過減少或轉(zhuǎn)移需求側(cè)的電能負(fù)荷實(shí)現(xiàn)供需平衡，與促進(jìn)可再生能源消納有著良好的互補(bǔ)特性[28-29]。從需求側(cè)探索可再生能源的消納問題目前多集中在調(diào)度優(yōu)化、建模分析層面[30]，未能系統(tǒng)地建立基于需求側(cè)管理的可再生能源市場消納機(jī)制。在需求側(cè)管理機(jī)制下，促進(jìn)用戶側(cè)主動(dòng)參與需求側(cè)響應(yīng)，對于提高負(fù)荷側(cè)調(diào)峰能力、擴(kuò)大可再生能源消納體量有著重要的作用。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型的智慧服務(wù)系統(tǒng)，將需求側(cè)管理和新能源發(fā)電緊密聯(lián)系起來[31]。依托泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)可再生能源發(fā)電精細(xì)化預(yù)測，通過挖掘需求側(cè)響應(yīng)能力，進(jìn)一步對負(fù)荷側(cè)實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)并促進(jìn)可再生能源消納。對于可再生能源體系的建設(shè)，應(yīng)從交易機(jī)制、價(jià)格機(jī)制以及激勵(lì)機(jī)制對需求側(cè)管理進(jìn)行整體框架設(shè)計(jì)，如圖5所示。

圖5 基于需求側(cè)管理的市場體系框架Fig.5 Market system framework based on demand side management

在新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的背景下，開展負(fù)荷側(cè)資源參與輔助服務(wù)市場能夠進(jìn)一步增大系統(tǒng)備用容量并減小峰谷差。需求側(cè)可以以儲能設(shè)備、電動(dòng)汽車和電力用戶為對象，鼓勵(lì)負(fù)荷資源積極參與輔助服務(wù)市場，各市場主體通過競價(jià)的方式參與輔助服務(wù)市場，如圖6所示。發(fā)電側(cè)和負(fù)荷側(cè)可以通過售電公司代理，也可以自行參與輔助服務(wù)市場。在輔助服務(wù)市場建設(shè)初期，可采取與電能量市場相互獨(dú)立運(yùn)行的方式，市場采用日前報(bào)價(jià)、日內(nèi)集中統(tǒng)一出清的方式。隨著輔助服務(wù)市場和現(xiàn)貨市場的成熟，可開展輔助服務(wù)市場和現(xiàn)貨市場聯(lián)合交易出清的方式。

圖6 發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)共同參與輔助服務(wù)市場Fig.6 Generation side and load side jointly participating in ancillary service market

3.4 可再生能源指標(biāo)評價(jià)體系研究

可再生能源體系的運(yùn)行情況受到多方面的因素影響，如政策銜接情況、市場力、綠證市場價(jià)格波動(dòng)性等[32-33]。當(dāng)前我國的可再生能源體系尚未建立起一套全面而客觀的指標(biāo)評價(jià)體系，構(gòu)建可再生能源指標(biāo)評價(jià)體系需要考慮多維度下多指標(biāo)的影響，并通過對指標(biāo)的篩選和優(yōu)化獲得可再生能源體系的綜合評估結(jié)果，從而反映消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制下我國能源政策實(shí)施成效及市場運(yùn)行情況，滿足市場相關(guān)主體對可再生能源市場的評價(jià)、監(jiān)管等要求。

對于可再生能源指標(biāo)評價(jià)體系可以從以下主題進(jìn)行構(gòu)建：多能源政策激勵(lì)成效、市場運(yùn)營效率、綠證市場競爭度及系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。對于不同主題可根據(jù)市場需求細(xì)分多級指標(biāo)，基于綜合評價(jià)模型或大數(shù)據(jù)分析技術(shù)量化各指標(biāo)的相關(guān)權(quán)重[34]，通過仿真模擬可再生能源體系發(fā)展過程的指標(biāo)變化情況，實(shí)現(xiàn)對市場運(yùn)行的定量評估與分析。

4 結(jié)束語

在我國實(shí)施的可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制下，本文為進(jìn)一步研究市場環(huán)境下可再生能源消納體系，以廣東省為研究對象，分析了未來廣東省構(gòu)建可再生能源消納體系面臨的問題與難點(diǎn)，提出了多能源政策協(xié)同下的市場框架，在消納責(zé)任權(quán)重的基礎(chǔ)上完善了廣東省批發(fā)市場和消納量交易市場的交易機(jī)制。同時(shí)，針對可再生能源體系構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)問題開展了探討，研究了我國可再生能源的市場出清方式和出清算法、需求側(cè)靈活性市場機(jī)制以及可再生能源指標(biāo)評價(jià)體系，對我國未來發(fā)展可再生能源消納市場提出了針對性的建議。

本文的后續(xù)工作將對建立的可再生能源體系進(jìn)行指標(biāo)細(xì)化和模型構(gòu)建，研究市場消納的配套機(jī)制與方案。