觀察 | 分布式能源“入市”設計
2022年，德國安裝的屋頂光伏和戶用儲能系統數量比前一年增加了52%。相關機構調研顯示，四分之三的德國人會考慮安裝屋頂光伏。
根據伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）發布的報告《2023年美國分布式能源資源展望》，預計從2022年到2027年，美國分布式能源資源的市場容量將翻一番，每年的資本支出將達到680億美元。
俄烏沖突開始后，煤炭、天然氣一次能源價格大漲，多個國家和地區電力供應偏緊，終端電力價格走高，加上電動汽車的推廣，安裝分布式光伏、儲能等設備能夠顯著節省用電成本。作為補充電源，用戶對分布式能源的需求明顯增加。而分布式能源規模不斷擴大，給電網帶來的壓力也越發明顯。
在早前舉辦的“中德分布式可再生能源國際研討會”上，德國能源署（DENA）政策與戰略部首席專家蒂姆·曼奈爾（Tim Mennel）博士指出，目前出現的問題可以通過加強配電網建設來解決，包括新增線路和變壓器增容等，但這不是最佳的方案，未來還需要尋找更好的方法。他提到加強智能電網應用及建設分布式儲能是可能的解決方案，這與我國部分省區目前采取的規范分布式發展的政策思路有相似之處。
為了促進分布式能源可持續發展，同時更好地發揮系統調節作用，多國正在探尋其與電力批發市場的交互方式。本文選取了美國的新能源“優等生”加利福尼亞州和較早允許分布式能源進入電力批發市場的紐約州，向讀者介紹分布式能源余電上網定價方式的演變，以及分布式能源參與電力批發市場交易相關規則的一種設計思路。
凈計費取代凈計量模式
本刊此前報道過，美國加利福尼亞州太陽能新政凈計量模式（Net Energy Metering, NEM）3.0版本正式生效，新政將大幅降低加州屋頂光伏用戶余電上網的費率水平。
凈計量模式指的是電力公司和擁有屋頂光伏的用戶之間的一種計費方式。在這種模式下，當光伏發出的電量超過用戶用電量時，用戶就可以向電網輸送多余電量從而獲得“信用值”（Credit），這些“信用值”可以用來抵消其在沒有太陽時從電網購電的成本。
為發展可再生能源，1996年，加州實施了NEM1.0政策，允許戶用光伏余電上網，并以凈計量模式作為光伏用戶與加州電力公司結算的標準。2016—2017年，加州調整凈計量電價政策，即NEM2.0版本，余電上網電價約等于零售電價。而在NEM3.0政策下，凈計費模式將取代凈計量模式，余電上網費率將基于批發側能夠節約的成本來計算，更接近電力批發市場的價格。
做出這種調整背后的邏輯是，電力公司負責為所有接入電網的用戶提供可靠、安全及可負擔的電力，對上網的余電實際提供了“儲存”或“轉運”等服務，這意味著沒有安裝屋頂光伏的用戶實際上分攤了屋頂光伏用戶額外產生的上述成本。更重要的是，沒有安裝屋頂光伏或儲能設備的用戶往往也是低收入用戶，他們在經濟上沒有能力負擔安裝分布式能源的費用，這會影響終端用戶用能的公平性。
在電力公司看來，新政有助于鼓勵屋頂光伏用戶按需加裝儲能，節省高峰期向電力公司購電的成本。
據加州太陽能與儲能協會（CALSSA）預計，新政之下的戶用光伏余量上網平均電價將從平均30美分/千瓦時降至8美分/千瓦時，下降近75%。
但有分析機構認為，對于美國整體的戶用需求而言，考慮到《通脹削減法案》（Inflation Reduction Act）對光伏制造的優渥補助，未來光伏組件成本可能會進一步下降，短期內加州市場增速可能放緩，但戶用光伏在其他州仍有相當大的吸引力。
允許分布式參與電力批發市場
2020年9月17日，美國聯邦能源管理委員會（FERC）發布了第2222號法令（Order No. 2222），要求美國各個獨立系統運營商（ISO）和區域輸電運營商（RTO）根據各自情況，為分布式能源參與電力批發市場制定規則。
FERC認為，此前的規則對分布式能源參與電力市場多有限制，造成競爭不充分，費率不夠公平合理。在2222號法令中，FERC對分布式能源參與電力市場主要提出了兩方面的要求：一是要求RTO/ISO因地制宜，對分布式能源參與電力市場進行規則設計；二是要求RTO/ISO對分布式能源的計量、監測等技術方面設置相關規定，滿足一定的硬件、軟件要求。具體內容包括，明確了分布式能源參與市場的最低準入容量為100千瓦，每個電力市場應允許每個分布式能源聚合商注冊，當聚合商技術能力符合電力批發市場服務要求時，公平參與市場競爭；各個市場應充分考慮分布式能源在系統中的位置，調整節點，促使其聚合參與市場；建立計量、遙測等硬件、軟件相關規則，支持分布式聚合商安全接入電網。
第2222號法令并沒有要求RTO/ISO對分布式能源聚合商的最大規模做出強制規定，但一些RTO/ISO認為這是有必要的，能夠讓調度機構更好地掌握聚合商的信息并進行調控。
此外，法令允許分布式能源聚合商在沒有因提供同樣的系統服務而重復獲利的前提下，同時參與電力批發市場和電力零售市場。
以紐約州電力市場（NYISO）為例，該市場于2021年10月完成了2222號法令要求的市場規則調整，并于2022年年底開始執行。
紐約州對分布式能源參與電能量市場、電力輔助服務市場、電力零售市場及位置節點分別做出了規定。其中，在電力輔助服務市場中，分布式能源僅可提供備用服務，不能提供調壓服務，同時要求分布式聚合商平臺上的所有單個資源都能夠滿足要求時，才能參與輔助服務市場；對于電力零售市場，紐約州將與配電商協商確定分布式能源可以同時參與的交易品種。
紐約州要求分布式能源必須處于單個輸電節點后，目前已根據系統拓撲、輸電阻塞及配電設施的面積等因素為分布式能源確定了115個輸電節點。計量方面，紐約州要求每一個分布式能源原則上都安裝能夠每隔6秒傳送數據的遙測系統。
睿博能源智庫此前總結認為，在設計市場規則時，要平等對待所有資源和技術，使其得到公平的補償，具體體現在制定公平明確的市場準入原則，消除或降低現貨市場對虛擬電廠的最低容量限制。定價方式方面，實施節點定價，使價格更好地反映電網中不同位置的實時情況，讓電力現貨市場產生的節點價格引導分布式能源的投資。同時鼓勵分布式能源參與綠色證書交易、綠色電力交易和碳排放交易，以體現其環境價值。
作者：姜黎 陳儀方 來源：南方能源觀察 責任編輯：jianping
根據伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）發布的報告《2023年美國分布式能源資源展望》，預計從2022年到2027年，美國分布式能源資源的市場容量將翻一番，每年的資本支出將達到680億美元。
俄烏沖突開始后，煤炭、天然氣一次能源價格大漲，多個國家和地區電力供應偏緊，終端電力價格走高，加上電動汽車的推廣，安裝分布式光伏、儲能等設備能夠顯著節省用電成本。作為補充電源，用戶對分布式能源的需求明顯增加。而分布式能源規模不斷擴大，給電網帶來的壓力也越發明顯。
在早前舉辦的“中德分布式可再生能源國際研討會”上，德國能源署（DENA）政策與戰略部首席專家蒂姆·曼奈爾（Tim Mennel）博士指出，目前出現的問題可以通過加強配電網建設來解決，包括新增線路和變壓器增容等，但這不是最佳的方案，未來還需要尋找更好的方法。他提到加強智能電網應用及建設分布式儲能是可能的解決方案，這與我國部分省區目前采取的規范分布式發展的政策思路有相似之處。
為了促進分布式能源可持續發展，同時更好地發揮系統調節作用，多國正在探尋其與電力批發市場的交互方式。本文選取了美國的新能源“優等生”加利福尼亞州和較早允許分布式能源進入電力批發市場的紐約州，向讀者介紹分布式能源余電上網定價方式的演變，以及分布式能源參與電力批發市場交易相關規則的一種設計思路。
凈計費取代凈計量模式
本刊此前報道過，美國加利福尼亞州太陽能新政凈計量模式（Net Energy Metering, NEM）3.0版本正式生效，新政將大幅降低加州屋頂光伏用戶余電上網的費率水平。
凈計量模式指的是電力公司和擁有屋頂光伏的用戶之間的一種計費方式。在這種模式下，當光伏發出的電量超過用戶用電量時，用戶就可以向電網輸送多余電量從而獲得“信用值”（Credit），這些“信用值”可以用來抵消其在沒有太陽時從電網購電的成本。
為發展可再生能源，1996年，加州實施了NEM1.0政策，允許戶用光伏余電上網，并以凈計量模式作為光伏用戶與加州電力公司結算的標準。2016—2017年，加州調整凈計量電價政策，即NEM2.0版本，余電上網電價約等于零售電價。而在NEM3.0政策下，凈計費模式將取代凈計量模式，余電上網費率將基于批發側能夠節約的成本來計算，更接近電力批發市場的價格。
做出這種調整背后的邏輯是，電力公司負責為所有接入電網的用戶提供可靠、安全及可負擔的電力，對上網的余電實際提供了“儲存”或“轉運”等服務，這意味著沒有安裝屋頂光伏的用戶實際上分攤了屋頂光伏用戶額外產生的上述成本。更重要的是，沒有安裝屋頂光伏或儲能設備的用戶往往也是低收入用戶，他們在經濟上沒有能力負擔安裝分布式能源的費用，這會影響終端用戶用能的公平性。
在電力公司看來，新政有助于鼓勵屋頂光伏用戶按需加裝儲能，節省高峰期向電力公司購電的成本。
據加州太陽能與儲能協會（CALSSA）預計，新政之下的戶用光伏余量上網平均電價將從平均30美分/千瓦時降至8美分/千瓦時，下降近75%。
但有分析機構認為，對于美國整體的戶用需求而言，考慮到《通脹削減法案》（Inflation Reduction Act）對光伏制造的優渥補助，未來光伏組件成本可能會進一步下降，短期內加州市場增速可能放緩，但戶用光伏在其他州仍有相當大的吸引力。
允許分布式參與電力批發市場
2020年9月17日，美國聯邦能源管理委員會（FERC）發布了第2222號法令（Order No. 2222），要求美國各個獨立系統運營商（ISO）和區域輸電運營商（RTO）根據各自情況，為分布式能源參與電力批發市場制定規則。
FERC認為，此前的規則對分布式能源參與電力市場多有限制，造成競爭不充分，費率不夠公平合理。在2222號法令中，FERC對分布式能源參與電力市場主要提出了兩方面的要求：一是要求RTO/ISO因地制宜，對分布式能源參與電力市場進行規則設計；二是要求RTO/ISO對分布式能源的計量、監測等技術方面設置相關規定，滿足一定的硬件、軟件要求。具體內容包括，明確了分布式能源參與市場的最低準入容量為100千瓦，每個電力市場應允許每個分布式能源聚合商注冊，當聚合商技術能力符合電力批發市場服務要求時，公平參與市場競爭；各個市場應充分考慮分布式能源在系統中的位置，調整節點，促使其聚合參與市場；建立計量、遙測等硬件、軟件相關規則，支持分布式聚合商安全接入電網。
第2222號法令并沒有要求RTO/ISO對分布式能源聚合商的最大規模做出強制規定，但一些RTO/ISO認為這是有必要的，能夠讓調度機構更好地掌握聚合商的信息并進行調控。
此外，法令允許分布式能源聚合商在沒有因提供同樣的系統服務而重復獲利的前提下，同時參與電力批發市場和電力零售市場。
以紐約州電力市場（NYISO）為例，該市場于2021年10月完成了2222號法令要求的市場規則調整，并于2022年年底開始執行。
紐約州對分布式能源參與電能量市場、電力輔助服務市場、電力零售市場及位置節點分別做出了規定。其中，在電力輔助服務市場中，分布式能源僅可提供備用服務，不能提供調壓服務，同時要求分布式聚合商平臺上的所有單個資源都能夠滿足要求時，才能參與輔助服務市場；對于電力零售市場，紐約州將與配電商協商確定分布式能源可以同時參與的交易品種。
紐約州要求分布式能源必須處于單個輸電節點后，目前已根據系統拓撲、輸電阻塞及配電設施的面積等因素為分布式能源確定了115個輸電節點。計量方面，紐約州要求每一個分布式能源原則上都安裝能夠每隔6秒傳送數據的遙測系統。
睿博能源智庫此前總結認為，在設計市場規則時，要平等對待所有資源和技術，使其得到公平的補償，具體體現在制定公平明確的市場準入原則，消除或降低現貨市場對虛擬電廠的最低容量限制。定價方式方面，實施節點定價，使價格更好地反映電網中不同位置的實時情況，讓電力現貨市場產生的節點價格引導分布式能源的投資。同時鼓勵分布式能源參與綠色證書交易、綠色電力交易和碳排放交易，以體現其環境價值。
作者：姜黎 陳儀方 來源：南方能源觀察 責任編輯：jianping
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