NCAA蓄电池(能源股份)Co., Ltd
电力行业调度
电是一种不同于其他商品的商品,钢或铝可以在使用前生产出来,并储存在仓库中,直到交付给客户,而发电必须与实时用电相匹配。电网是由系统运营商(即,中国的调度机构)管理的,他们负责维持电网上几乎瞬间的整体供需平衡。电力需求全天波动,发电机组的可用性和输电线路的拥塞等也实时变化。
发电调度是决定使用哪些发电机组来满足需求和维护电网稳定(“系统安全”)的过程。负责电力调度的机构必须每天、每小时、每分钟地做出这些决定,使电力需求和供应始终保持平衡。近年来,调度机构开始面临一个新的挑战,即在日益增多的可再生能源发电——风能和太阳能的情况下如何平衡电网,它们不能像传统的燃煤或燃气发电厂那样可以被直接控制。然而,这个挑战是可以克服的。世界各地的经验表明,要想做到这些更多的是解决如何以及为了什么目的给予能源供应商补偿,而不是纯粹的电网技术问题。关键是供应和需求的灵活性,以及奖励市场参与者——无论是传统的大型发电机还是较小的分布式资源——只要它们能够以合理的成本、在正确的时间和地点提供电力灵活性[2]。
在北美、欧洲和世界上大多数其他地方,系统操作员根据发电机的相对经济性做出调度决策。这被称为经济调度(或优先调度)。它根据运行成本(也称为短期边际成本或可变成本)对发电机组进行排名,这些成本主要反映了燃料成本和发电机将燃料转化为电的效率。有关运行成本的信息可能来自系统操作员进行的估算、电力市场信号,或两者的组合。在有碳价的地方,排放成本也反映在每个发电机的运行成本中(见“碳定价对电力市场价格的影响”一节)。
根据这个可用发电机的排名,系统操作员首先选择调度成本低的机组[3]。随着需求的增长,再调度成本更高的机组。随着需求下降,先关停的也是成本更高的机组。系统操作员每天重复多次这样的调度,以处理波动的用电需求、供应和电网状况。由于电网拥堵或电网状况的其他变化,系统运营商可能并不总是能够使用成本低的发电机,但受可靠性约束(请参阅下一节“发电补偿”),总运行成本小化是电网运行的关键原则。
图1展示了在一个假设的电力系统中给定一小时的优先调度顺序。可再生能源的燃料成本为零,排放的社会成本为零,因此,当它可用时,它通常排在优先顺序的位。燃煤和燃气发电机的效率不同,运行成本也不同,因此在排序中也有不同的位置。
碳定价和经济调度相互作用,以支持可再生发电和其他相对低排放的发电机组。由于碳成本是任何发电商运营成本的一部分,而且各个发电机组的碳排放量各不相同,因此碳价格强化了相对低排放资源在优先调度排序中的地位。