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電價(jià)峰谷差拉大，給儲(chǔ)能耦合煤電創(chuàng)造了更多機(jī)遇。

隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)對(duì)支撐調(diào)節(jié)性資源的需求逐漸上升。與其他電源相比，煤電具有體量大、成本低、受地形約束小、長(zhǎng)短周期皆可調(diào)等優(yōu)勢(shì)。煤電的角色正逐步由主力電源向支撐調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)變。隨著電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行逐步在全國(guó)鋪開，這種轉(zhuǎn)變正在愈發(fā)顯著地影響著煤電的運(yùn)行模式和經(jīng)營(yíng)模式。

加快提升煤電靈活調(diào)節(jié)能力，是建設(shè)新型電力系統(tǒng)對(duì)煤電最突出的要求。從機(jī)組收益的角度，在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)下，煤電機(jī)組迫切需要提升靈活性調(diào)節(jié)能力，以期在電能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)中獲得更多收益。

在各類儲(chǔ)能技術(shù)中，熔融鹽儲(chǔ)熱的儲(chǔ)能容量較大，是典型的容量型儲(chǔ)能技術(shù)，在火電機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)過(guò)程中有移峰填谷的能力。其儲(chǔ)能周期較長(zhǎng)，可適應(yīng)機(jī)組小時(shí)級(jí)調(diào)峰需求。

2024年12月9日中午12時(shí)，華能千萬(wàn)千瓦級(jí)粵東風(fēng)光火儲(chǔ)一體化能源基地儲(chǔ)能板塊示范項(xiàng)目在廣東省汕頭市華能海門電廠投產(chǎn)。

這是全國(guó)首例熔鹽儲(chǔ)熱耦合百萬(wàn)機(jī)組、四機(jī)聯(lián)調(diào)汽水電控調(diào)頻調(diào)峰示范項(xiàng)目。

本文將以煤電機(jī)組耦合熔鹽儲(chǔ)熱為范例，詳解煤電+儲(chǔ)能在電力市場(chǎng)條件下的報(bào)價(jià)策略分析。

收益構(gòu)成

煤電機(jī)組靈活性改造的技術(shù)路線，涵蓋鍋爐本體改造、蒸汽旁路改造、省煤器分級(jí)改造、儲(chǔ)能等。其中，儲(chǔ)能技術(shù)能夠在跨時(shí)間尺度上更好實(shí)現(xiàn)“源”側(cè)和“荷”側(cè)匹配，同時(shí)在很大程度上降低煤電系統(tǒng)調(diào)峰過(guò)程能量損失，是極具發(fā)展?jié)摿Φ撵`活性改造方案。

以廣東電力市場(chǎng)為例，在現(xiàn)有電力現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則和輔助服務(wù)品種下，通過(guò)儲(chǔ)能裝置與火電廠耦合，能夠獲得的收益主要包括以下幾方面。

（1）輔助服務(wù)收益。主要包括二次調(diào)頻收益和深度調(diào)峰補(bǔ)償收益。通過(guò)控制儲(chǔ)能功率變化，獲得二次調(diào)頻收入；在深度調(diào)峰市場(chǎng)中，儲(chǔ)能以協(xié)助火電機(jī)組的方式，抵減火電機(jī)組出力進(jìn)行深度調(diào)峰，獲得補(bǔ)償。

（2）電能量交易收益。在頂峰時(shí)段，儲(chǔ)能裝置能夠提升機(jī)組最高發(fā)電出力，對(duì)于供熱機(jī)組能夠分擔(dān)機(jī)組供汽負(fù)荷，獲得頂峰高電價(jià)電能量收益。在低谷時(shí)段，電價(jià)低于發(fā)電成本，可通過(guò)儲(chǔ)能裝置降低機(jī)組最小出力，對(duì)于供熱機(jī)組能夠分擔(dān)機(jī)組供汽負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)熱電解耦，在保證供熱負(fù)荷不變的同時(shí)，降低機(jī)組發(fā)電出力，減少發(fā)電損失。

（3）容量電費(fèi)收益。2024年1月1日起，廣東正式開始執(zhí)行容量電價(jià)機(jī)制。根據(jù)《廣東省煤電氣電容量電價(jià)機(jī)制有關(guān)事項(xiàng)的通知》，廣東煤電容量電價(jià)為每年每千瓦100元（含稅），氣電容量電價(jià)水平暫定為每年每千瓦100元（含稅）。

煤電機(jī)組根據(jù)當(dāng)?shù)氐拿弘娙萘侩妰r(jià)和最大出力申報(bào)，按月分?jǐn)偤徒Y(jié)算。

新建煤電機(jī)組自投運(yùn)次月起執(zhí)行煤電容量電價(jià)機(jī)制。各地煤電容量電費(fèi)納入系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，由工商業(yè)用戶按當(dāng)月用電量比例分?jǐn)?，電網(wǎng)企業(yè)按月發(fā)布并清算。

在目前的電力市場(chǎng)規(guī)則下，在上述三類收益中，電量電費(fèi)占煤電企業(yè)收入的絕大部分。根據(jù)國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)，2023年上半年中國(guó)電力輔助服務(wù)費(fèi)占上網(wǎng)電費(fèi)比重約為1.9%，容量電費(fèi)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)則約占上網(wǎng)電費(fèi)的6%～10%，除此之外均為電量電費(fèi)。

實(shí)施機(jī)組靈活性改造后，如何優(yōu)化電力現(xiàn)貨市場(chǎng)報(bào)價(jià)策略，充分利用機(jī)組靈活性提升優(yōu)勢(shì)，提高電能量市場(chǎng)收益水平，是煤電企業(yè)在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)條件下需要深入研究的問(wèn)題。

報(bào)價(jià)策略

在電力現(xiàn)貨交易中，市場(chǎng)主體的報(bào)價(jià)方式是決定價(jià)格形成的基石。在邊際價(jià)格出清的規(guī)則下，發(fā)電廠既要盡量使得申報(bào)價(jià)格不高于邊際出清價(jià)格，使自身申報(bào)電量最大程度中標(biāo)，又要不低于邊際成本申報(bào)，導(dǎo)致中標(biāo)后虧損發(fā)電。據(jù)此，發(fā)電廠最優(yōu)的申報(bào)策略，是按照邊際成本申報(bào)出力價(jià)格，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者利潤(rùn)最大化。

基于以上原則，火電機(jī)組在制定報(bào)價(jià)方案時(shí)，通?；诔杀痉治觥㈦妰r(jià)預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)“三段式”報(bào)價(jià)，如圖表1所示。

“三段式”報(bào)價(jià)策略中，機(jī)組報(bào)價(jià)根據(jù)出力區(qū)間被分為低價(jià)段、邊際段和高價(jià)段。

低價(jià)段通常從最小技術(shù)出力開始，至機(jī)組因技術(shù)原因、履約原因等而必須出力的功率水平。本段通常以較低的報(bào)價(jià)（實(shí)踐中通常為報(bào)0價(jià)）來(lái)確保中標(biāo)電量，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在最小技術(shù)出力連續(xù)開機(jī)運(yùn)行，避免中標(biāo)電量小于機(jī)組最小出力時(shí)，機(jī)組無(wú)法履約。同時(shí)，避免頻繁啟停機(jī)造成的經(jīng)濟(jì)影響和安全壓力。邊際段，機(jī)組根據(jù)邊際成本曲線，將機(jī)組出力區(qū)間劃分為若干段，根據(jù)分段的平均邊際成本進(jìn)行報(bào)價(jià)，可根據(jù)交易規(guī)則范圍內(nèi)最大限度提高報(bào)價(jià)段劃分密度，構(gòu)建報(bào)價(jià)曲線，提高中標(biāo)電量的盈利水平（如圖表2）。

高價(jià)段是根據(jù)系統(tǒng)平衡和市場(chǎng)供需情況，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)約束條件，在高出力區(qū)段，以一定電量去探尋市場(chǎng)高價(jià)，實(shí)現(xiàn)收益最大化。防止在機(jī)組無(wú)法保證出力的區(qū)間段（通常為接近滿功率的區(qū)段）降低中標(biāo)概率，避免中標(biāo)后無(wú)法出力而產(chǎn)生考核損失。

煤電機(jī)組耦合熔鹽儲(chǔ)熱報(bào)價(jià)策略的優(yōu)化，對(duì)于帶有供熱負(fù)荷的發(fā)電機(jī)組影響更為典型。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)條件下，供熱機(jī)組在電能量市場(chǎng)受到的沖擊更為顯著。供熱機(jī)組為保障供熱需求，高負(fù)荷段為保證抽汽量無(wú)法帶滿出力，低負(fù)荷段為保證供熱溫度無(wú)法降至最低技術(shù)出力，負(fù)荷調(diào)節(jié)能力變差。在現(xiàn)貨市場(chǎng)中造成低電價(jià)時(shí)段負(fù)荷率過(guò)高，高電價(jià)時(shí)段負(fù)荷率過(guò)低，導(dǎo)致供熱機(jī)組電能量電價(jià)偏低。

電廠煤電機(jī)組耦合熔鹽儲(chǔ)能后，能夠執(zhí)行深度調(diào)峰、滿負(fù)荷頂峰和一次調(diào)頻運(yùn)行模式。該運(yùn)行方式極大提升了供熱機(jī)組運(yùn)行的靈活性，在滿足中壓、低壓供汽需求的情況下，機(jī)組調(diào)峰、調(diào)頻性能得到了大幅提升。

以廣東某百萬(wàn)千瓦級(jí)供熱發(fā)電機(jī)組為例。調(diào)峰時(shí)段，通過(guò)汽電解耦的方式增加機(jī)組自身調(diào)峰能力約300MW，全廠機(jī)組最小電出力均可低于40%額定負(fù)荷；頂峰時(shí)段可提升全廠發(fā)電出力約30兆瓦（時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)）；綜合靈活性提升，具備啟動(dòng)鍋爐功能，提高供汽可靠性，提高鍋爐運(yùn)行的安全性、改善汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

經(jīng)過(guò)熔鹽儲(chǔ)熱改造后的機(jī)組，相比于普通供熱機(jī)組，其交易策略的變化可以從現(xiàn)貨市場(chǎng)報(bào)價(jià)策略、中長(zhǎng)期簽約策略、機(jī)組參數(shù)限制變化導(dǎo)致的策略變化三個(gè)方面進(jìn)行分析。

（1）現(xiàn)貨市場(chǎng)報(bào)價(jià)策略的變化

仍然以廣東某百萬(wàn)千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組為例。熔鹽儲(chǔ)熱裝置投運(yùn)后，機(jī)組現(xiàn)貨市場(chǎng)報(bào)價(jià)策略總體上不發(fā)生大的變化，即仍采用邊際成本報(bào)價(jià)策略，遵循“三段式”報(bào)價(jià)方法，在低價(jià)段、邊際段、高階段報(bào)價(jià)。但由于機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化，為最大

限度發(fā)揮機(jī)組的發(fā)電能力，需要調(diào)整各個(gè)區(qū)段的劃分和申報(bào)價(jià)格。

低價(jià)段報(bào)價(jià)策略變化。在熔鹽儲(chǔ)熱裝置投運(yùn)前，電廠實(shí)際運(yùn)行中，為確保供熱負(fù)荷，導(dǎo)致最小出力高達(dá)700MW，因此必須在0～700MW出力區(qū)間段通常報(bào)價(jià)0元/MWh，確保機(jī)組出力。這導(dǎo)致現(xiàn)貨價(jià)格走低期間，機(jī)組被迫中標(biāo)發(fā)電，導(dǎo)致虧損。熔鹽儲(chǔ)熱裝置投產(chǎn)后，低價(jià)段縮短至0～360MW。

360MW以上出力區(qū)間可按照邊際成本報(bào)價(jià)，可避免低價(jià)中標(biāo)產(chǎn)生虧損，保證了機(jī)組收益水平。高價(jià)段策略變化。由于機(jī)組供熱負(fù)荷原因，目前機(jī)組最高出力僅為機(jī)組額定功率的93%，因此被迫在高出力區(qū)段（93%～100%）頂格報(bào)價(jià)，防止機(jī)組中標(biāo)后無(wú)法出力，導(dǎo)致考核損失。熔鹽儲(chǔ)熱裝置投運(yùn)后，機(jī)組最大出力提升30MW，約能夠提升至最大出力的96%，可以使得頂格報(bào)價(jià)區(qū)段縮短至96%～100%區(qū)段，提升機(jī)組在高出力段的中標(biāo)電量。

邊際段策略變化。由于低價(jià)段和高價(jià)段的減少，機(jī)組在邊際段的報(bào)價(jià)區(qū)間得以拓展，能夠根據(jù)機(jī)組成本變化和市場(chǎng)情況，更加靈活地制定報(bào)價(jià)出力和價(jià)格。

（2）中長(zhǎng)期合約和現(xiàn)貨合約的占比策略變化

鑒于現(xiàn)貨節(jié)點(diǎn)電價(jià)的不確定性，購(gòu)售電雙方均有通過(guò)合約鎖定一部分現(xiàn)貨中標(biāo)電量?jī)r(jià)格的動(dòng)機(jī)。

發(fā)電側(cè)合約的營(yíng)銷策略主要是保本微利，除非現(xiàn)貨市場(chǎng)出現(xiàn)異常價(jià)格波動(dòng)，才可能出現(xiàn)因?yàn)楹霞s帶來(lái)的巨額盈虧。

熔鹽儲(chǔ)熱裝置投運(yùn)，使得電廠抵御現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的能力增強(qiáng)，總體上看可以使得電廠的報(bào)價(jià)行為更為積極，能夠根據(jù)市場(chǎng)變化，適當(dāng)減少中長(zhǎng)期合約持倉(cāng)量，將更多的電量比例投入現(xiàn)貨市場(chǎng)中，利用現(xiàn)貨市場(chǎng)的波動(dòng)和自身機(jī)組靈活性的提升，賺取更多的收益。

需要注意的是，成本測(cè)算和價(jià)格預(yù)測(cè)仍是決定發(fā)電廠合約持倉(cāng)和報(bào)價(jià)行為的決定性因素。盡管靈活性改造能夠提升電廠的響應(yīng)能力，但將更多電量暴露在現(xiàn)貨市場(chǎng)中，仍需要充分評(píng)估自身的風(fēng)險(xiǎn)承受能力。穩(wěn)定的中長(zhǎng)期合約電量和合適的價(jià)格，仍是電廠保持穩(wěn)定收益水平的決定性因素。廣東電力市場(chǎng)2024年上半年發(fā)電側(cè)結(jié)算電量中，現(xiàn)貨市場(chǎng)偏差電量占比僅為10%，有約90%電量仍通過(guò)中長(zhǎng)期合約（包括基數(shù)電量、代購(gòu)電量）進(jìn)行結(jié)算。

（3）機(jī)組參數(shù)優(yōu)化對(duì)于報(bào)價(jià)策略的影響

除機(jī)組申報(bào)的出力水平和價(jià)格外，機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化可能影響機(jī)組的報(bào)價(jià)策略和出清結(jié)果。其中以機(jī)組爬坡率對(duì)于報(bào)價(jià)策略的影響較為明顯。

機(jī)組爬坡率參數(shù)的提升，能夠使得機(jī)組在低價(jià)到高價(jià)的過(guò)渡段提供快速的響應(yīng)，從而使得報(bào)價(jià)策略能夠更加適應(yīng)電價(jià)的快速變化。由圖表3可以看出，若申報(bào)爬坡率大于實(shí)際爬坡率，機(jī)組在調(diào)增功率和調(diào)減時(shí)將無(wú)法滿足調(diào)度需求，在出清價(jià)格高需要加負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷加不出，出清價(jià)格低需要減負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷減不下去，造成日前與實(shí)時(shí)偏差結(jié)算虧損以及產(chǎn)生不必要的考核費(fèi)用。同理，若機(jī)組能夠提供與出清價(jià)格變動(dòng)相適應(yīng)的爬坡速率，將能夠支撐機(jī)組制定更加適應(yīng)價(jià)格變化的報(bào)價(jià)策略，快速響應(yīng)價(jià)格變化，滿足出清要求，提升收益。熔鹽儲(chǔ)熱裝置的投運(yùn)，能夠一定程度上提升機(jī)組的爬坡速率，提升機(jī)組報(bào)價(jià)的靈活性。

（4）特殊條件下的應(yīng)對(duì)策略

在常規(guī)報(bào)價(jià)策略的基礎(chǔ)上，機(jī)組應(yīng)根據(jù)所處的市場(chǎng)環(huán)境，結(jié)合市場(chǎng)供需變化，分析機(jī)組競(jìng)價(jià)空間，合理利用熔鹽儲(chǔ)熱裝置投運(yùn)后機(jī)組靈活性的提升，對(duì)報(bào)價(jià)進(jìn)行優(yōu)化。

例如，極端天氣條件對(duì)于用電量有明顯影響。根據(jù)南方電網(wǎng)公布數(shù)據(jù)顯示：夏季氣溫每升高1℃，社會(huì)用電量提升2%～3%。在此期間，電力現(xiàn)貨價(jià)格短時(shí)間內(nèi)達(dá)到數(shù)倍于正常時(shí)期的價(jià)格。發(fā)電企業(yè)應(yīng)及時(shí)預(yù)判天氣對(duì)于電價(jià)的潛在影響，有針對(duì)性調(diào)整報(bào)價(jià)策略。

再比如，節(jié)假日期間社會(huì)用電量顯著下降，現(xiàn)貨價(jià)格走低。發(fā)電企業(yè)應(yīng)及時(shí)調(diào)整報(bào)價(jià)，合理安排檢修和停機(jī)，盡量減小利益損失。

當(dāng)新能源出力處于較低水平、火電機(jī)組競(jìng)價(jià)空間充足時(shí)，高出力機(jī)組在高負(fù)荷區(qū)間具有壟斷地位，可以適當(dāng)提高申報(bào)價(jià)格，以博取高負(fù)荷區(qū)間更大的收益。

收益測(cè)算

根據(jù)廣東某電廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)，儲(chǔ)熱裝置投運(yùn)后，汽電解耦可增加機(jī)組深度調(diào)峰能力300MW，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)直接用電60MW，合計(jì)360MW。根據(jù)2023年深度調(diào)峰情況，低電價(jià)的時(shí)長(zhǎng)按照1000h估算，則減少多發(fā)低價(jià)電量約3.6億度電，平均每kWh電損失0.1元，則減少損失約為3600萬(wàn)元。

同時(shí)，主要供汽機(jī)組的負(fù)荷下限由700MW降低至約360MW，可減少低限考核約為1200萬(wàn)元。

在頂峰段，熔鹽儲(chǔ)熱能夠提供額外30MW（2小時(shí)）的頂峰出力，全年頂峰時(shí)長(zhǎng)約730小時(shí)，平均頂峰出清電價(jià)0.6元/kWh，則全年多發(fā)頂峰電2190萬(wàn)kWh，實(shí)現(xiàn)額外收益1314萬(wàn)元?？傆?jì)通過(guò)低電價(jià)少發(fā)電、高電價(jià)多發(fā)電，每年可增加收益約6114萬(wàn)元。

值得注意的是，由于廣東新能源滲透率水平總體較低，目前廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)峰谷價(jià)差水平在現(xiàn)貨市場(chǎng)正式運(yùn)行的省份中屬較低水平。

2024年交易數(shù)據(jù)顯示，在2024年上半年，相比于廣東電力市場(chǎng)，山東電力市場(chǎng)分時(shí)均價(jià)曲線低價(jià)段和高價(jià)持續(xù)時(shí)間顯著長(zhǎng)于廣東，峰谷價(jià)差顯著高于廣東。隨著廣東新能源裝機(jī)水平的進(jìn)一步提高，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)頂峰和低谷電價(jià)時(shí)段將進(jìn)一步拉長(zhǎng)，將為熔鹽儲(chǔ)熱耦合機(jī)組進(jìn)一步打開收益空間。