剩余需求负荷对电力市场设计提出新要求
由于政策已制订了未来可再生能源发电高比例增长的目标,而目前市场上低边际成本的风电光伏又能优先并网发电,剩余需求负荷(residualload)于是成为影响电力市场设计的一个重要概念。它指除去风光发电外、剩余发电组合所需承担的电力需求量。图四分别给出了冬夏季可再生能源发电量与剩余需求负荷间的普遍关系,夏季风光发电多,需求总量较小,剩余需求负荷小;冬季反之。未来还可能出现两种极端情况:1.最大剩余需求负荷:用电需求高,同时几乎不产生风能和太阳能,这可能发生在一个寒冷无风的冬夜;2.最小剩余需求负荷:电力需求低,但同时产生大量风能和太阳能发电,这可能发生在有风和/或阳光明媚的周末或节假日。
图五给出了来自弗劳恩霍夫研究所就可再生能源发电比与极端剩余需求负荷关系的描述。图中蓝色曲线为2025年可再生能源发电占比25%的情况下的剩余负荷。图中红色曲线为2035年可再生能源发电占发电总量60%情况下的剩余负荷,显然,剩余需求负荷总体不断减少,传统电站所需承担的发电任务将越来越小。2035年极端最小剩余需求负荷有可能达到负25吉瓦,这意味着在某些时刻,可再生能源发电不仅会全面覆盖用电所需还将出现大量盈余。这种情况下,仅靠出口富余电力不足以解决消纳问题。未来如何更好地应对可再生能源波动,这对电力市场提出更高要求。
风光电比例持续提高呼唤电力市场2.0
德国能源转型继续推进,计划到2025年使其电力需求的40%-45%由可再生能源发电承担,到2035年这一比例将提高到55%-60%。针对未来绿色能源结构全面实现的情况,进阶版的电力市场2.0设计被提上日程。
2015年7月德国联邦经济能源部颁布修订后的《电力市场白皮书》,最终明确了德国对电力市场2.0的设立。电力市场2.0有两项基本功能,之一是确保容量储备充足,之二是实行电力的市场化消纳。电力市场2.0引入容量储备与平衡能源一同应对风光等可再生能源的波动,同时明确了对容量市场的摒弃,相应的《电力市场法》及《储备容量规定》预计将于2016年春相继出台。