澳大利亚国家电力市场负电价现象及启示

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发布时间:2021-12-02

关键字: 能源环境可再生能源电力供应发电商

  澳大利亚国家电力市场是世界上最成熟的自由竞价电力市场之一。负电价是自由竞价电力市场所特有的、市场规则允许的一种价格现象。近年来在澳大利亚国家电力市场中,负电价的出现频率呈显著上升趋势。对这一现象发生的原因进行逐层剖析,认为其发生的根本原因是大量边际成本较低、周期性较强的可再生能源装机涌入市场,加之新冠疫情暴发等因素影响电力需求,导致部分时段电力供给严重过剩;直接原因是系统中大量拥有定价权的燃煤机组,为避免启停损失采取负电价的报价策略以求自保;还有部分发电商通过参与辅助服务、电力衍生品等市场在负电价中谋求获利空间。进一步分析认为,负电价频发对电力市场可能造成的影响包括对光伏等可再生能源行业造成冲击、加速老旧燃煤机组退出市场、推高正电价时段报价、改变大用户及零售商用电习惯等等。建议市场中的发电商从精益运维管理、拓展收入渠道、提升资产管理水平等方面予以应对,从而保持企业自身的市场竞争力。
  1、前言
  负电价是自由竞价电力市场所特有的、市场规则允许的一种价格现象。在澳大利亚国家电力市场(NEM)中,负电价的出现频率近年来呈显著上升趋势,这引起了行业的普遍关注。本文通过文献研究、数据统计及推理分析,对这一现象发生的原因进行逐层剖析。
  2、负电价出现的背景及现状
  2.1  澳大利亚国家电力市场简介
  澳大利亚国家电力市场(NEM)从1998年开始全面运作,目前已成为世界上最成熟的自由竞价电力市场之一。NEM包括5个独立计价的电价区域,即昆士兰州、新南威尔士州(含首都特区)、维多利亚州、南澳大利亚州和塔斯马尼亚州,各区域之间通过州际输电线路相互连接,形成统一的电网运营体系。
  长期以来,NEM发电装机容量以火电和水电为主,但随着近年来整个澳大利亚能源结构向低碳环保转型,老旧火电机组陆续退役,风电、太阳能等可再生能源得到迅速发展。截至2020年底,NEM总装机容量约为58.24GW,其中大型燃煤电站装机容量约23.05GW,占39.58%;大型燃气电站装机容量为10.97GW,占18.83%;由大型水电、风电、光伏和生物质能电站构成的可再生能源装机容量共计22.58GW,占总装机容量的38.77%。各能源类型装机容量情况如图1所示。

  在NEM市场交易中,发电企业通过自由竞价系统把发出的电力出售给电力批发市场形成电力池,市场运营机构(AEMO)把电力池中的电力批发给零售企业。AEMO以24h为周期、以5min为调度区间对电力市场供需进行匹配,按照实时电力需求对物理的电力系统进行发电、输电和配电的调度,并实现发电企业售电和零售企业买电财务系统的交易结算。为了使批发侧电力交易在一定的合理价格范围内完成,市场规则设定了现货市场的价格上限与下限。2020/2021财年,电力现货市场价格的上限为15000澳元/(MW•h),价格下限为-1000澳元/(MW•h)。
  2.2  近年来NEM负电价情况
  由于早年负电价出现的频率较低,其对电力市场运行的影响也几乎可以忽略。以2004~2014年为例,平均每财年NEM五个电价区域的负电价调度区间出现次数之和为141次,总时长约12h。从2015年开始负电价调度区间出现的次数有所上升,并于2016/2017财年达到834次的小高峰,见表1。
  然而到了2019/2020财年,这一纪录却被全面打破,全年整个NEM负电价调度区间共出现2338次,总时长约195h,约为此前最高纪录的3倍。仅2020年第二季度就出现了704次,见表2。与此同时,此次负电价的爆发覆盖范围极大,NEM全部5个电价区域的负电价出现次数均创各州历史最高值,其中南澳大利亚州、昆士兰州和维多利亚州的增量位列前三。
  3、负电价成因剖析
  3.1  根本原因-市场供需波动
  与其他商品类似,在竞价市场中电价主要是由市场上发电和用电双方的供需关系所决定。2019/2020财年负电价大幅增加的现象,从根本上诞生于原有供需平衡被打破、 ....

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