电动汽车储能参与电网优化调度 调峰成本远低于火电机组灵活性改造

通过发挥引导电动汽车、分布式储能等负荷侧调节资源的“用电时间有弹性、用电行为可引导、用电规律可预测、用电方式智能化”的特性，将其纳入电网优化控制，在充分挖掘释放的前提下，可为京津唐电网增加调节资源400万千瓦。

近日，电动汽车、储能资源参与电网调峰成为现实。受访业内专家普遍认为，从第三方独立主体参与调峰情况来看，未来电网调度运行将逐步由“源随荷动”向“源网荷储协同互动”模式演进。随着市场商业模式不断深化、负荷侧可调节资源参与辅助服务的潜力逐步挖掘，包括电动汽车、储能资源在内的第三方独立主体响应电网运行需求、促进电力系统向更加清洁、低碳、安全、高效转型发展的价值将愈加凸显。

“源随荷动”

向“源网荷储多元协调”转变

2020年12月8日、22日，京津唐电网负荷侧北京地区可控电动汽车资源相继在华北电力调峰辅助服务市场省间市场中标出清，为山西电网、蒙西电网提供调峰资源；2020年12月23日，国网山西电力首次启动“新能源+电动汽车”协同互动响应……越来越多电动汽车、储能资源正参与电网调峰。

“目前，京津唐电网区域内约有40万辆电动汽车，可提供的总调峰功率约为280万千瓦，调峰潜力巨大。”中关村储能产业技术联盟研究经理郭凡在接受记者采访时表示，华北电网范围的蒙西电网、山西电网在新能源发电量迅速上升的同时，又缺乏调峰资源，而电动汽车作为一种灵活可调节的负荷侧资源，参与省间调峰市场对新能源消纳能力提升具有重要作用。

华北电力调控分中心处长史沛然向记者介绍：“通过发挥引导电动汽车、分布式储能等负荷侧调节资源的‘用电时间有弹性、用电行为可引导、用电规律可预测、用电方式智能化’的特性，将其纳入电网优化控制，在充分挖掘释放的前提下，可为京津唐电网增加调节资源约400万千瓦。”

华北电力调控分中心主任江长明认为，“源网荷储多元协调调度控制”将电动汽车、分布式储能及可控负荷等负荷侧调节资源纳入电网调度优化控制范畴，改变了以往“源随荷动”传统的电力系统运行模式，有助于提升电力系统整体投资效率和运营效率。“2019-2020年度的华北电力辅助服务市场试运行期间，第三方独立主体不依靠政策补贴参与电网优化调节、响应调峰，获得调峰收益268万元，促进1958万千瓦时新能源消纳，电动汽车实现绿色用电，储能建立新盈利模式。”江长明介绍。

在郭凡看来，电动汽车作为可控充电负荷参与调峰市场，不仅可以拓展现有充电业务的收益渠道，而且在技术上，电动汽车充电桩接入聚合商平台，需要在双向信息交互功能的基础上实现可控充电，这将推动充电桩技术创新和可控充电设施建设。

具备与火电调峰资源

同台竞争实力

实践证明，电动汽车、储能资源参与电力调峰辅助服务，既提高了电网的新能源消纳能力，也拓展了更多类型的调峰资源。

史沛然介绍，从2019-2020年度的华北电力辅助服务市场试点来看，负荷侧可调节资源“反调峰”特性得到初步改善，如在有序用电引导前，电动公交车在运营结束后开始充电，后夜低谷电网调峰最困难时充电功率往往已降至0；引导后，电动公交车在夜间低谷调峰最困难时段高功率或最大功率充电，为电网提供调峰并获取合理的调峰市场收益，调峰能力最大提升77%。“如果负荷侧资源的调峰能力进一步提高到50万-100万千瓦，减少发电企业调峰市场分摊费用的效果将更加明显，按照典型日市场申报数据和市场出清规则进行测算，在一个市场运行周期内能降低发电企业市场分摊费用8%左右。”史沛然表示。

华北电力调控分中心书记张哲认为，在市场层面，同现货市场的边际出清价格机制类似，电动汽车在调峰市场中可以找到适合自身运行特点的报价策略，以提高中标几率。由于电动汽车调峰成本远低于火电机组灵活性改造成本，在市场化交易体系中优势更明显，完全有和火电调峰资源同台竞争的实力。

郭凡认为，除降低发电机组调峰成本外，商场、写字楼分布式储能通过参与调峰市场建立的新盈利模式，可有效促进储能产业健康快速发展。也就是说，未参与调峰市场前，储能设备只能利用峰谷电价差收回成本及盈利，参与调峰市场后新增加一种盈利模式，额外获取的调峰收益约占原有收益的20%，可有效缩短投资成本回收时间。

市场机制需不断深化完善

助力挖掘调峰潜力

记者采访了解到，除华北电网外，江苏电网用户可调负荷参与调峰也公布了征求意见稿，上海、甘肃、宁夏等电网将储能、高耗能企业等资源主体纳入调峰市场。“华中电网近日已启动电力调峰辅助服务市场，充分利用省间通道剩余空间和各省富余调峰资源，组织实施跨省调峰互济。目前，我们正在研究储能参与调峰的规则。”国网华中分部调度处副处长黄海煜向记者透露。

“2020-2021年度华北电网负荷侧资源市场试点运行已于2020年12月1日再次开启，新一年度市场运行将继续深化推进商业模式。在最新市场试点规则中，华北能监局批复了报量报价的市场规则，开展负荷侧资源申报价格，建立发电侧、负荷侧同台竞争的市场体系，通过市场发现调峰价格，提高调峰市场的资源配置能力。”张哲介绍，“下一步，我们将持续积极拓展负荷侧综合资源规模和种类，如引入冬奥场馆的制冰设施、冬奥园区智能楼宇等可调节负荷资源，进一步提高响应电网调节能力，挖潜更多的新能源消纳空间。”

郭凡认为，调峰是目前我国电力体制下特有的辅助服务品种，在现有的以常规发电机组为主导的辅助服务运行体系下，无法完全反映电动汽车调峰的灵活性价值。在未来电力现货市场、辅助服务市场设计中，应在市场价格形成机制中加入体现调节性能的因素，并在价格信号中得以体现。在参与模式上，车网互动（“V2G”）型充电桩相对有序充电可以更大程度发挥电动汽车的灵活性优势，并且在成熟的电力市场体系下通过尖峰电价实现更大的市场价值。“总之，让充电设施更好地参与电力市场，取决于电力市场建设步伐，尤其是现货市场和与之配套的辅助服务市场机制的进一步成熟。”郭凡表示。

“电动汽车、可调节负荷、储能资源参与调峰市场成功起步充分证明了技术及市场机制的可行性，要想进一步吸引更多种类的资源主动参与市场，还需加快完善市场机制，加强市场间的协调与配合，健全成本疏导和利益分配机制。”国网能源院电网发展综合研究所研究员代贤忠对记者直言，以充电桩为例，目前主要是专用充电设施参与电网调节，参与方式主要是充电时段前移或后错的调整，如果市场机制的价格信号和激励力度到位，辅以必要的智能化充放电控制技术，充电桩参与电网调节的规模和频次会上一个大台阶，居民充电设施广泛纳入，也可发挥出更大的灵活调节优势。