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2023年9月18日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（試行）》（以下簡稱《規(guī)則》），是首部國家層面指導(dǎo)現(xiàn)貨市場設(shè)計及運行的規(guī)則，為電力現(xiàn)貨交易發(fā)展指明了方向?！兑?guī)則》出臺在有效激發(fā)市場活力，探索新型主體參與電力市場的新模式、新機(jī)制方面具有重要意義。其中，電力現(xiàn)貨市場近期建設(shè)主要任務(wù)（五）指出，“推動分布式發(fā)電、負(fù)荷聚合商、儲能和虛擬電廠等新型經(jīng)營主體參與交易“；在第六章“市場銜接機(jī)制”中指出，“已通過電能量市場機(jī)制完全實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)峰功能的，原則上不再設(shè)置與現(xiàn)貨市場并行的調(diào)峰輔助服務(wù)品種。”隨著電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的不斷推進(jìn)、與調(diào)峰市場的融合，現(xiàn)貨市場將成為儲能電站收益的核心。電力現(xiàn)貨時代，儲能電站如何進(jìn)一步發(fā)揮作用？如何提升收益，交出一份滿意的答卷？本文將結(jié)合現(xiàn)貨試點省份經(jīng)驗，從參與現(xiàn)貨市場方式、充放策略、實際運行三個方面展開。

儲能參與現(xiàn)貨市場方式

首先，在參與現(xiàn)貨市場的方式上，獨立儲能作為發(fā)用電結(jié)合體，一般有“報量報價“與“報量不報價”兩種方式。“報量報價”方式下，儲能企業(yè)需自主決策充放電的量價曲線，一般3-10段不等；“報量不報價”方式下，需申報運行日96點的自調(diào)度曲線。儲能作為可控電源，在變幻莫測的現(xiàn)貨背景下，兩種方式差異對收益的影響頗為懸殊。包括但不限于以下四點：

從參與市場類型上，“報量報價”可主動參與實時市場，“報量不報價”可理解為不可參與實時市場或被動參與實時市場。

如圖1.1所示，若采取“報量不報價”模式參與現(xiàn)貨，僅可參與日前市場。以山西市場2023.9.8為例，全天日前價格最低為320.00元/MWh，最高為397.79元/MWh，最大峰谷差為77.79元/MWh。若考慮充放電次序，“日前有序最大峰谷差”僅為34.00元/MWh。若進(jìn)一步考慮充放電效率，按85%計算，即使日前價格預(yù)測完全準(zhǔn)確，100MW的儲能電站充放一小時的收益為-2375元。更糟糕的是，考慮實際情況與實時運行偏差，采取自調(diào)度模式可同時面臨日前峰谷價格預(yù)測錯誤，實時運行出現(xiàn)負(fù)偏差時需實時高價買回的困境。

若采取“報量報價”模式，儲能電站可通過報價方式進(jìn)入實時市場。9.8日全天實時價格最低為320.00元/MWh，最高為1500元/MWh，峰谷差為1180元/MWh，儲能電站的需求曲線可設(shè)置為370元/MWh以下充滿，供給曲線可設(shè)置為400元/MWh以上放電即可。報量報價模式下，100MW的儲能電站充放一小時的收益為77430.00元。

以上案例僅選取了距發(fā)文之日最近、峰谷差較為明顯的一日為例，實際上，由于新能源出力波動，負(fù)荷預(yù)測偏差以及影響最大的機(jī)組出力受限等因素，一般省份的實時市場價格的峰谷差大小與波動性都要高于日前市場。對于儲能電站而言，能通過市場機(jī)制參與到實時市場是更優(yōu)的選擇，而不是因?qū)崟r運行偏差被動參與，同時面臨執(zhí)行偏差考核與實時偏差收益波動的風(fēng)險。但凡事都有兩面性，參與實時市場需要對現(xiàn)貨市場有更精準(zhǔn)的價格預(yù)測能力與更精細(xì)的策略制定能力，避免充放只有單向中標(biāo)，同時對設(shè)備運行性能的了解程度要求更高。

從報價行為上，“報量報價”本質(zhì)上是基于成本報價，“報量不報價”為基于不確定性條件的動態(tài)需求定價。

從2022年國內(nèi)新增儲能裝機(jī)技術(shù)占比來看，鋰離子電池儲能技術(shù)占比達(dá)94.2%，雖然其成本在不斷降低，但投資成本與運營成本仍需要辯證看待。儲能參與現(xiàn)貨市場的變動成本可視為考慮充放電效率與循環(huán)成本的綜合成本。結(jié)合變動成本進(jìn)行報價為短期內(nèi)生產(chǎn)者的最優(yōu)理性行為，“報量報價”方式可以以變動成本為報價的階梯區(qū)間長度，輔以現(xiàn)貨價格預(yù)測為報價的階梯區(qū)間端點，立于單次平均充放電收益為正的“不敗之地”，不會落入峰谷差預(yù)測反向、收益不及成本的困蹙。同時，即使日前價格波動未達(dá)到閾值，仍有機(jī)會“自動”進(jìn)入實時市場博取更大收益空間。

相比之下，“報量不報價”方式需要結(jié)合日前披露信息判斷市場供需，進(jìn)一步判斷96點的日前價格，制定自調(diào)度曲線。但隨著電力現(xiàn)貨市場的建設(shè)步伐不斷加快，與輔助服務(wù)市場，容量市場的進(jìn)一步耦合，現(xiàn)貨價格變得越來越波譎云詭，僅通過簡單的新能源出力或其他日前披露信息，判斷供需，預(yù)測價格，很難獲得確定性收益。仍以山西市場為例，自V13.0規(guī)則實行以來，其分時價格曲線呈“谷段下不去，峰段上不來”的“堪憂”形狀，利空儲能。

除卻日前信息披露的負(fù)荷、新能源、外送等邊界條件，價格呈此形狀的深層次原因有以下幾點（受篇幅所限，僅介紹基本成因，每條原因均可展開成文）：

a. 下調(diào)頻補(bǔ)償價格完善。下調(diào)頻收益降低，報地板價機(jī)組的調(diào)頻機(jī)組減少，導(dǎo)致出低價概率降低，影響谷段價格；

b. 晚高峰價格替代規(guī)則延續(xù)。為引導(dǎo)火電機(jī)組頂峰發(fā)電，晚高峰時段對申報受阻容量機(jī)組實行節(jié)點價格替代，變相提高峰段供給，導(dǎo)致出高價概率降低，影響峰段價格。

c. 省間現(xiàn)貨出清順序優(yōu)化，疊加省間現(xiàn)貨限價、省間現(xiàn)貨需求不旺。新規(guī)優(yōu)化了省間現(xiàn)貨的出清順序，按機(jī)組省內(nèi)預(yù)出清負(fù)荷率排序，火電機(jī)組無法復(fù)現(xiàn)22年抬高省內(nèi)報價，預(yù)留省間現(xiàn)貨空間的情況。相比于去年同期，影響了峰段價格。（省間出清新規(guī)因系統(tǒng)問題并未實行，主要原因為省間現(xiàn)貨市場需求影響）

d. 用戶側(cè)日前申報納入出清（4月1日起），新能源日前申報納入出清（6月1日起），市場主體的日前申報行為與日前-實時市場價差具有反身性，減少了實時出現(xiàn)高價的概率。實時易出高價的時期，火電可采取類似投資組合優(yōu)化的報價方法，抬高日前報價，預(yù)留部分空間進(jìn)入實時市場獲取更大收益。新規(guī)下，實時市場出現(xiàn)高價概率降低，影響峰段價格。

以上原因說明了現(xiàn)貨市場價格形成的復(fù)雜性，僅通過日前披露信息難以輔助決策。且隨著爬坡輔助服務(wù)、備用市場等調(diào)頻市場品種不斷增加，綠色電力市場的進(jìn)一步發(fā)展等影響，作為核心的電能量市場的價格將會越來越不可端倪。“報量不報價”的方式需要較高水平的電價預(yù)測方法支持、大量的歷史數(shù)據(jù)積累，才能在不確定性高的日前市場獲得一定的期望收益，否則將面臨資源錯配，收益下行甚至為負(fù)的情況。相比于確定收益的“報量報價”方式，除了在調(diào)用次數(shù)上有明顯優(yōu)勢外，“報量不報價”在收益上有明顯劣勢。

從參與決策角色上，“報量報價”是價格制定者，“報量不報價”是價格接受者。

目前儲能尚處于發(fā)展階段，雖在“源-網(wǎng)-荷-儲”語義中四者并列，但體量尚不足以相提并論，尤其在新能源裝機(jī)比例高的“三北”地區(qū)。但隨著新型儲能項目單體裝機(jī)規(guī)模越來越大，多個百兆瓦級項目實現(xiàn)并網(wǎng)運行，在需要調(diào)峰的主要時段，儲能電站的報價可能會有部分影響力，成為市場邊際。采取“報量報價”方式可以進(jìn)一步拉大市場峰谷價差，利于分時價格信號的形成，同時提升儲能電站收益。“報量不報價“方式作為價格接受者，只能扮演”搭便車“的角色，并未反映儲能的真實成本，獨立儲能尚未實現(xiàn)完全“獨立”。從電源類型上，儲能作為有成本的可控電源，理應(yīng)結(jié)合自身的成本參與市場，參與邊際價格的形成，優(yōu)化資源配置。

從經(jīng)濟(jì)性上，“報量報價”理論上可以同時達(dá)到個體與市場最優(yōu)，“報量不報價”個體與市場多數(shù)情況下同時存在改進(jìn)空間。

由于新型電力系統(tǒng)中新能源出力的波動性，以及不同市場個體對于電力市場披露信息的理解和掌握程度不同，于個體而言，“報量不報價“方式儲能電站面臨自調(diào)度曲線錯配，收益不足、難以收回成本的壓力。于系統(tǒng)角度，因資源錯配，無法發(fā)揮儲能電站移峰填谷、頂峰發(fā)電的作用。相比之下，“報量報價”方式不追求單點的絕對準(zhǔn)確性，而是在明確成本后交由市場這只“看不見的手“合理出清優(yōu)化，同時達(dá)到個體與系統(tǒng)最優(yōu)。

總體而言，“報量不報價”雖然模式簡單，但容易面臨資源錯配的風(fēng)險，未能充分發(fā)揮現(xiàn)貨市場有效提高資源配置效率的作用。

現(xiàn)貨試點省份典型日前價格曲線與充放策略

明確參與市場方式后，下一步的工作就是策略申報。區(qū)別于其他電源類型，如風(fēng)、光、水電“靠天吃飯”，火電機(jī)組取決于變動成本，儲能電站的收益則以策略為核心。國內(nèi)現(xiàn)貨試點省份中，山東最早開展獨立儲能參與現(xiàn)貨交易，運行時間長，峰谷特性明顯，該部分將重點分析山東現(xiàn)貨規(guī)則下獨立儲能參與電能量市場的策略情況。

山東是電力市場要求獨立儲能設(shè)施參與電能量市場，需申報運行日96點自調(diào)度曲線，為典型“報量不報價”模式，故只分析山東市場的日前價格規(guī)律，選取樣本為山東電力市場2022.9.1-2023.8.31連續(xù)一年的日前價格數(shù)據(jù)。

從年均曲線上看，山東電力市場的峰谷特性明顯，基本為“單峰單谷”形狀，每小時有序最大峰谷差為387.96元/MWh，每兩小時有序最大峰谷差為356.81元/MWh，100MW/200MWh裝機(jī)的獨立儲能電站平均單次充放電收益為55058.22元。

年均曲線能反映出價格曲線的平均形狀，同理，利用季度、月度平均的方法也能篩選出不同時期價格曲線的基本特征，但并未接近本質(zhì)：現(xiàn)貨價格每天都在劇烈波動，相近日期的曲線形狀差異可能很大、較遠(yuǎn)日期的曲線差異也可能很小。所以核心問題是如何從一年的樣本中篩選出相似的典型價格曲線，以制定不同的典型策略?？衫镁垲惙治龅姆椒蓪⒉煌掌诘膬r格曲線按照相似程度分類，取不同類別日前價格的均值，分類結(jié)果如下：

如圖2.2，利用k均值聚類方法結(jié)果顯示，最優(yōu)類別數(shù)為3類，按形狀可分為：“單峰單谷類”（占比117/365，32.05%）、“雙峰雙谷類”（占比136/365，37.26%）、“平滑類“（占比112/365，30.68%）。按照100MW/200MWh裝機(jī)的獨立儲能電站收益測算，不同策略的收益如下：

通過聚類方法可發(fā)現(xiàn)山東仍有70%的天數(shù)具有明顯的峰谷價差特征。其中，“雙峰單谷型“和”雙峰雙谷型“的最大有序峰谷差接近，單次充放電收益接近10萬元；雙峰雙谷類的首個峰谷差為143.29元/MWh，尚不足以回收單次變動成本；“平滑型”曲線占比30.68%，此時儲能電站參與電能量市場無明顯收益，應(yīng)擇機(jī)參與輔助服務(wù)市場或合理安排檢修。

除以上典型曲線外，若進(jìn)一步將分類個數(shù)提高，也可以觀察出其他“有趣”的曲線特征。在連續(xù)一年的樣本中，有14天的日前價格曲線近似出現(xiàn)如圖2.3中形狀，價格的時序分布與儲能的充放次序完全倒置，此時儲能運營商的應(yīng)將目光放遠(yuǎn)，在更遠(yuǎn)窗口D+1、D+2等尋找優(yōu)化機(jī)會，實現(xiàn)跨日充放。

現(xiàn)貨背景下，價格波動不僅局限于分時波動，還體現(xiàn)在分日波動上。尤其在大風(fēng)季，想要獲得全局視角的最優(yōu)收益，需要做未來24h-72h的價格預(yù)測，尋找跨期充放機(jī)會，實現(xiàn)單日只充不放、只放不充或多充多放等策略。

現(xiàn)貨背景下，價格波動不僅局限于分時波動，還體現(xiàn)在分日波動上。尤其在大風(fēng)季，想要獲得全局視角的最優(yōu)收益，需要做未來24h-72h的價格預(yù)測，尋找跨期充放機(jī)會，實現(xiàn)單日只充不放、只放不充或多充多放等策略。（后臺回復(fù)可獲取山西、蒙西（呼包東、呼包西）、甘肅（河?xùn)|、河西）現(xiàn)貨省份典型分類的日前價格曲線）

策略到執(zhí)行：有多遠(yuǎn)的路要走？

利用價格信號引導(dǎo)，制定自調(diào)度策略或報量報價策略，是儲能運營的核心。但現(xiàn)貨背景下，區(qū)別于相對固定的調(diào)峰價格，電站的設(shè)備性能等基礎(chǔ)也將直接影響收益。儲能作為靈活調(diào)節(jié)性資源，性能如何、如何匹配新型電力系統(tǒng)，切實反映在收益上，是參與現(xiàn)貨市場的應(yīng)有之義。本部分將簡要分析儲能電站的常見參量指標(biāo)如何影響其在現(xiàn)貨市場及部分輔助服務(wù)市場的收益。

i. 性能效率項：充放電速率，荷電狀態(tài)，響應(yīng)時間

充放電速率：現(xiàn)貨市場一般每15分鐘進(jìn)行一次出清與結(jié)算，山東電力市場的現(xiàn)貨結(jié)算以1小時為結(jié)算電價的單位時間，相對來講對充放電速率要求不高。但對于其他現(xiàn)貨省份，現(xiàn)貨的策略顆粒度要到每15分鐘，不光要考慮分時價格，還需考慮充放電速率，起始狀態(tài)相同，路徑不同也將影響收益。同時，充放電速率指標(biāo)決定了儲能在調(diào)頻輔助服務(wù)、爬坡輔助服務(wù)市場中的競爭力。

荷電狀態(tài)：由于儲能的獨特能量特性，其放電能力除受功率上限約束外，還受到荷電狀態(tài)限制。對于儲能荷電狀態(tài)的管理，在現(xiàn)貨市場最直接的影響就是實時偏差部分，據(jù)山東某試驗期儲能電站全月運行數(shù)據(jù)，發(fā)電實時偏差電量在10%作左右，用電實時偏差電量在18%左右，同時面臨考核風(fēng)險與實時高價偏差結(jié)算風(fēng)險。此外，荷電狀態(tài)控制還將影響儲能電站的壽命與發(fā)電可用容量補(bǔ)償。（可參考我司文章《山東獨立儲能參與電力現(xiàn)貨市場分析》）

響應(yīng)時間：響應(yīng)時間與充放電速率共同影響在現(xiàn)貨市場對于價格的響應(yīng)速度及調(diào)頻市場的性能指標(biāo)。

ii. 成本項：循環(huán)壽命，充放電效率，自放電率

循環(huán)壽命：循環(huán)壽命與儲能循環(huán)的次數(shù)與電量的平均狀態(tài)密切相關(guān)，所有的儲能系統(tǒng)在使用過程中都會產(chǎn)生疲勞或磨損，由此帶來設(shè)備的老化。雖然疲勞計算復(fù)雜，循環(huán)能力也不是非常明確，但明確循環(huán)壽命進(jìn)而分析循環(huán)成本，做好成本分析與管理，是參與電力市場的必要條件。

充放電效率：如果從電能量收入來看，儲能電站主要進(jìn)行現(xiàn)貨價差套利，主要看峰谷的相對值，對充電能量轉(zhuǎn)換帶來的損耗成本一般忽略。但實際充電損耗成本取決于充電電價，需要與峰谷價差分別看待。價差同樣是300元/MWh，0元的充電價格和200元/MWh時的收益是截然不同的。此外，儲能電站參與其他市場時，如備用輔助服務(wù)或容量市場，對放電深度會有不同要求，已存容量的成本也是完全不同的。

自放電率：常見鋰離子電池自放電率可忽略不計，自放電率高的新型儲能在現(xiàn)貨跨日窗口充放電的策略中不具有優(yōu)勢。

綜上，不同于其他電源，儲能在效用功能、成本特性、物理約束等方面均具有特殊性。在效用功能上，儲能可以提供削峰填谷、容量資源、調(diào)頻備用等多種服務(wù)，存在服務(wù)時間或服務(wù)場景上的互補(bǔ)性，但需要以電能量市場價格信號為基礎(chǔ)；在物理約束上，儲能受充放電次序與荷電狀態(tài)限制，對荷電狀態(tài)的管理決定了其是否能參與多種市場；在成本特性上，儲能的單次循環(huán)成本測算困難，充電損耗成本卻決于充電時段，放電成本則更多以機(jī)會成本衡量。復(fù)雜的成本核算、性能指標(biāo)對儲能運營商提出了非常大的挑戰(zhàn)。

儲能與有效市場

《規(guī)則》明確電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的目標(biāo)是形成體現(xiàn)時間和空間特性、反映市場供需變化的電能量價格信號，發(fā)揮市場在電力資源配置中的決定性作用。市場可以起到優(yōu)化資源配置的作用，自亞當(dāng)·斯密提出，經(jīng)不斷完善發(fā)展，至法國經(jīng)濟(jì)學(xué)家里昂·瓦爾拉斯提出一般均衡理論予以數(shù)學(xué)上的科學(xué)范式證明，提供了方法論基礎(chǔ)。但有兩種特殊情況值得關(guān)注：

基于確定性信息下，市場個體對于自身生產(chǎn)和購買做出的決策，可以通過市場價格信號調(diào)節(jié)，實現(xiàn)社會最優(yōu)。但當(dāng)出現(xiàn)不確定性信息、信息不對稱的情況時，市場有效理論失效，個體與社會的福利難以達(dá)到最優(yōu)。對于儲能電站而言，以策略運營為收入核心，必然要求對價格信號有充足的了解，尤其在自調(diào)度方式下更要有抗衡不確定性的能力。

電力市場改革浩浩湯湯，但市場上多數(shù)文章多從系統(tǒng)最優(yōu)角度出發(fā)，較少關(guān)注是否與市場與個體的利益是否相容。儲能作為昂貴、稀缺的可調(diào)節(jié)性資源，以目前市場成員對于信息披露的掌握和理解程度，尚不完全具備自調(diào)度最優(yōu)化能力，在參與現(xiàn)貨市場交易時，存在策略反向、偏差與考核風(fēng)險等巨大的交易成本，而交易成本為零，正是瓦爾拉斯理論的核心假設(shè)。儲能無發(fā)電基礎(chǔ)收入，交易成本過高時，會降低其參與市場的激勵與活力。 

原標(biāo)題：國內(nèi)首篇！現(xiàn)貨市場儲能收入提升攻略