輔助服務市場化大勢所趨,，各地推進加速,。近年來,，在新能源發(fā)電和電力負荷越發(fā)復雜的驅使下，我國電網(wǎng)調節(jié)能力的提升需求已經(jīng)非常迫切。 隨著電力輔助服務規(guī)模的快速提高,，原有的輔助服務定價機制,，已經(jīng)很難在促進輔助服務供給和控制成本上實現(xiàn)平衡。因此,，市場化輔助服務將成為大勢所趨,，也與國家政策推進方向一致。結合電力市場化交易改革情況看,，輔助服務市場化是為電力交易的深化鋪路,，率先將電網(wǎng)穩(wěn)定調節(jié)工作市場化。調頻市場日益增多,，“火電+儲能”調頻市場繼續(xù)爆發(fā),。在調頻市場建設的預期下， 相關地區(qū)的“ 火電+儲能”
項目的需求日益增多,。 2017 年,， “ 火電+儲能” 調頻項目屈指可數(shù)，而今年全國項目數(shù)量已經(jīng)增加至 30 個,。 隨著此次廣東調頻輔助服務市場的正式運行,，以及可預見的華東地區(qū)的調頻輔助服務市場，未來“ 火電+儲能”的調頻模式料將會更多地出現(xiàn),。
今年以來“ 火電+儲能” 調頻,、電網(wǎng)側儲能(河南、江蘇),、新能源發(fā)電配套(新疆,、青海)等儲能項目呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，對于鋰電池需求帶來了很大的邊際變化,。 我們預計全年單我國鋰電池儲能裝機有望超過 1GWh,， 而 2017 年我國新增投運的電化學儲能裝機量僅有 390MWh， 且今年的儲能增量均來上述提到的三個全新領域,， 我們預計今年有望看到儲能裝機量的爆發(fā)式增長,。
一、 輔助服務市場化大勢所趨,，各地推進加速
2018 年 8 月 2 日,，南方能監(jiān)局引發(fā)了《 廣東調頻輔助服務市場交易規(guī)則(試行)》 (以下簡稱《 規(guī)則》 ) 的通知， 2018 年 9 月 1 日啟動試運行并正式開始結算,。廣東省調頻輔助服務市場于 2017 年 12 月開始模擬試運行,，經(jīng)過近 9 個月的試運行后，今年 9 月起將開始正式運行并啟動結算,。
電網(wǎng)調節(jié)能力的提升需求已經(jīng)非常迫切,，隨著電力輔助服務規(guī)模的快速提高,，原有的輔助服務定價機制，已經(jīng)很難在促進輔助服務供給和控制成本上實現(xiàn)平衡,。 市場化的電力輔助服務機制,，是可以最大限度的優(yōu)化資源配置、控制電網(wǎng)調節(jié)服務成本的措施,，可以充分發(fā)揮出市場在資源配置,、合理定價方面的作用。 因此,，市場化輔助服務將成為大勢所趨,，也與國家政策推進方向一致,。結合電力市場化交易情況看,，輔助服務市場化改革是為電力交易的深化鋪路，率先將電網(wǎng)穩(wěn)定調節(jié)工作市場化,。
二,、 調頻需求日益提升， 市場化改革倒逼低成本調頻需求
(一)調頻服務規(guī)模不斷提升,，市場化改革優(yōu)化資源配置,、控制補償成本
電網(wǎng)規(guī)模、負荷結構日趨復雜,，調頻需求日益提升,。 電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性并不是孤立的，而是與電力系統(tǒng)的結構息息相關,。 在華東,、 南方區(qū)域，電網(wǎng)最大負荷日益增加,，電網(wǎng)結構日趨復雜,，這都對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn)。華北地區(qū),， 因為京津冀電網(wǎng)的高質量標準,，加之張家口地區(qū)新能源滲透比率的提升，使得對山西,、 內蒙及河北地區(qū)的火電調頻質量提出了高要求,。 這些地區(qū)是目前我國調頻輔助服務需求最大的幾個區(qū)域。
電網(wǎng)頻率變化是電網(wǎng)功率不平衡的累計結果,。 大型同步發(fā)電機是我國電力系統(tǒng)的主要電源形式,，其轉子轉速與發(fā)電頻率密切相關。而轉子轉速的變化,，主要由于其動能的變化,， 當轉子的輸入能量(機械能)與輸出能量(電磁能)不一致時,，就會影響其自身的動能，造成了轉速變化,，進而改變了發(fā)電頻率,。 因此，電網(wǎng)頻率變化實際上是電網(wǎng)功率不平衡累計的結果,， 需要不斷的通過“調頻”進行不斷地修正,。
一次調頻是基礎，二次調頻是電力系統(tǒng)功率平衡的關鍵,。 對于單個機組而言,，只要保證了自身轉速即可實現(xiàn)基本的頻率穩(wěn)定，但是對于大電網(wǎng)系統(tǒng)機組自身的一次調頻是無法滿足需要的,。 大電網(wǎng)頻率穩(wěn)定需要調度中心協(xié)調全部機組的出力,，來不斷地調節(jié)系統(tǒng)的頻率，通過“二次調頻”穩(wěn)定電網(wǎng)頻率,。 從效果看,， “二次調頻”是調度中心實時調整所轄機組的出力大小來實現(xiàn)的。 因此,， “ 二次調頻”的本質是“自動發(fā)電控制”,， 簡稱 AGC。
(二) 調頻性能影響補償費用與市場報價排序,， 刺激儲能輔助調頻裝置需求
調頻性能成為影響補償價格的因子,。 根據(jù)《規(guī)則》 ， 調頻里程補償費用由調頻里程,、調頻結算價格,、綜合調頻性能三者計算得出。而其中的綜合調頻性能的主要因子為調節(jié)速率,、 響應時間和調節(jié)精度,。此外，在報價相同的機組間,，性能優(yōu)異的優(yōu)先調配,。所以，火電機組的調頻性能將會成為電廠重點關注的目標,。 一方面,， 直接影響了最終獲得的補償費用;另一方面，也將影響主體在市場參與中的報價排序,。 因此,，鋰電池儲能輔助調頻系統(tǒng)有望成為煤電廠的青睞，用以輔助煤電機組優(yōu)化調節(jié)性能,。
通過《規(guī)則》中隊調頻性能的規(guī)定,，以及對于市場排序價格的定義,， 調頻性能越高的發(fā)電單元，其在市場報價中的排序位置會更具有優(yōu)勢,， 同時,， 其獲得的補償費用也將更多。 《規(guī)則》文件中,，還對各類發(fā)電單元的標準調節(jié)速率,、響應時間等做出了規(guī)定。 其中,， 火電機組 AGC 相應時間應小于 1 分鐘,，水電機組 AGC 的響應時間應小于 20秒。
煤電 AGC 機組成本較高,、性能差,，水電 AGC 成本較低、資源有限,，儲能調頻最為靈活,。 火電機組正常 AGC運行中，一方面影響了其最優(yōu)發(fā)電曲線,，導致其經(jīng)濟性下降。另一方面,，由于 AGC 指令的頻繁反復變化(平均 1——2 分鐘變化一次),，使得機組的燃料、給水,、送風等各控制量也大幅來回波動,，此時雖然主汽壓力、溫度等被控參數(shù)較為穩(wěn)定,，但會造成鍋爐水冷壁和過熱器管材熱應力的反復變化,，容易導致氧化皮脫落，大大增加了鍋爐爆管的可能性,。
因此,，火電機組 AGC 的機會、運維成本,、折舊成本都非常大,。而水電控制環(huán)節(jié)較少，調頻性能也與火電機組相差不多,。但是水電受限于資源問題,，其靈活性也受到了一定限制。 鋰電池儲能系統(tǒng)通過電力電子裝置,，控制環(huán)節(jié)最為簡單,，因此其控制性成本也最優(yōu),。
(三)獨立儲能電站有望參與市場， 費用繳納主體范圍擴充
1,、 儲能裝置,、 獨立儲能電站有望參與調頻輔助服務市場。
根據(jù)《 規(guī)則》 對調頻輔助服務提供者的規(guī)定,， 允許第三方輔助服務提供者與上述發(fā)電單元聯(lián)合作為調頻服務提供者;第三方輔助服務提供者指具備提供調頻服務能力的裝置,，包括儲能裝置、儲能電站等;允許由省級及以上電力調度機構調管的獨立第三方輔助服務提供者作為調頻服務提供者,，相關實施細則另行制定,。
根據(jù) 2018 年 1 月南方能監(jiān)局出臺的《 南方區(qū)域電化學儲能電站并網(wǎng)運行管理及輔助服務管理實施細則(試行)》，2MW/0.5 小時級以上的儲能電站可以作為獨立主體并網(wǎng)并提供輔助服務,， 并且明確規(guī)定儲能電站獨立參與輔助服務市場的,， 按照市場規(guī)則開展，對應的品種不再按本細則進行補償,。 我們認為,，南方能監(jiān)局這兩份文件已經(jīng)對儲能電站參與并網(wǎng)進行了詳細的規(guī)定，廣東省已經(jīng)具備了獨立儲能電站參與調頻市場的制度基礎,。 2,、 六類主體繳納補償費用， 費用來源延伸至市場化交易電力用戶,。
《規(guī)則》中規(guī)定了六類補償費用繳納者： 1,、省調及以上直接調度的并網(wǎng)發(fā)電廠(除去抽水蓄能、 BOT 電廠);
2,、地調及以上直調的 30MW 及以上風電場,、 10kV 及以上并網(wǎng)的集中式光伏電站，容量 2MW/0.5 小時及以上的電化學儲能電站,，自備電廠; 3,、南方區(qū)域內以“點對網(wǎng)”方式向廣東送電并接入南方電網(wǎng)統(tǒng)一調頻控制區(qū)的電源; 4、基于政府間框架協(xié)議送廣東年度計劃外的省間市場化送電電量; 5,、按國家核定輸配電價參與廣東電力市場化交易的電力用戶; 6,、 其他需要繳納的費用主體。 起步階段,，只有第 1,、 2、 3,、 4 規(guī)定的主體按照發(fā)電量繳納,。 我們認為，輔助服務費用從原有的電源側分攤,，逐步向電力用戶側分攤是電力市場改革的重要標志,，這意味著廣東省與電力現(xiàn)貨市場相配合的輔助服務體系已經(jīng)逐步成型,。 維護電網(wǎng)平衡的輔助服務費用將會有所有電網(wǎng)主體征收， 有望大幅減輕電源側的補償費用繳納規(guī)模,， 進一步刺激輔助服務提供積極性,。
三、 儲能需求爆發(fā)式增長,，全年儲能鋰電池需求有望突破 1GWh今年以來“ 火電+儲能” 調頻,、電網(wǎng)側儲能(河南、江蘇),、新能源發(fā)電配套(新疆,、青海)等儲能項目呈現(xiàn)爆
發(fā)態(tài)勢，對于鋰電池需求帶來了很大的邊際變化,。2017 年,， “ 火電+儲能” 調頻項目屈指可數(shù)，而今年全國項目數(shù)量已經(jīng)增加至 30 個,，并且下半年將會密集開工一批項目,。以山西為例， 2017 年項目數(shù)量僅為 3 個,，今年已有 12 個,。從區(qū)域范圍來看，已規(guī)劃出臺調頻輔助服務市場包括有華北區(qū)域(山西,、京津唐),、廣東，兩個主要區(qū)域,，此外華東區(qū)域也大概率在下半年推出市場化。目前,，山西,、內蒙(華北電網(wǎng)區(qū)域部分)、廣東等省份的“ 火電+儲能” 調頻項目陸續(xù)落地,，市場望繼續(xù)爆發(fā),。
我們測算，今年火電儲能調頻項目對于鋰電池的需求在 100MWh 左右,、電網(wǎng)側儲能項目已有 300MWh,、新能源配套已有項目 200MWh 左右，如果下半年進一步增加,，我們預計全年單純鋰電池儲能項目就有接近 1GWh 左右,。而2017 年我國新增投運的電化學儲能裝機量僅有 390MWh，且今年的儲能增量均來上述提到的三個全新領域,。因此,，我們有望看到今年儲能需求的爆發(fā)式增長,。