核心观点
英国电力系统面临着日益严重的输电约束问题,主要表现为可再生能源(尤其是风能)的消纳受限,导致大量风能被弃用,而化石燃料发电却不受限制。当前以平衡机制(BM)为主导的约束管理方式存在诸多问题,例如:
- 单一周期聚焦:BM 主要针对单个结算周期进行优化,无法有效应对具有跨周期特性的清洁灵活性资源。
- 成本聚焦:决策主要基于短期平衡成本最小化,忽视了系统整体价值和社会效益。
- 缺乏透明度:BM 存在跳过率问题,且预结算期交易缺乏透明度。
- 缺乏可投资信号:BM 无法为需求侧和灵活性资源提供稳定的投资信号。
关键数据
- 2025 年,英国输电约束总量达到 13 TWh,主要集中于苏格兰与英格兰之间的输电线路。
- 2025 年,苏格兰风能弃用量约为 10 TWh,其中约 80% 的替代方案为化石燃料发电,相关成本高达数十亿英镑。
- 模型分析显示,增加需求侧和清洁灵活性资源可以显著减少风能弃用量和约束成本。例如,增加 100 MW/200 MWh 的电池储能系统可以减少 24 GWh 的弃风量,节省 170 万英镑;为苏格兰每户家庭每天提供 1 kWh 的“免费”电力可以减少 634 GWh 的弃风量,节省 NESO 4500 万英镑的约束成本。
研究结论
本报告提出了一个以需求侧和清洁灵活性为核心的新型约束管理模型,旨在减少风能弃用和化石燃料发电,并实现系统整体价值最大化。该模型包含以下关键要素:
- 目标:最小化风能弃用和化石燃料发电,同时为消费者、经济和社会创造更大价值。
- 原则:最大化经济、社会和系统整体价值;以理论为指导,以实践为基础,务实推进;跨周期设计;兼顾投资和运营行动;战略规划灵活性和需求侧响应。
- 构建模块:战略规划灵活性、长期可投资约束管理合同、日前区域清洁灵活性约束市场、日内区域清洁灵活性调整市场、定位辅助服务、改进平衡机制、边界管理。
- 相互作用:考虑与批发市场灵活性、配电灵活性、国家能源平衡灵活性的相互作用。
建议
- 英国政府:设定明确的约束管理目标,采用目标模型;改革非商品成本,取消或返还约束管理行动的最终消费税;支持投资框架,建立长期合同机制;确保政策协调,将电力市场改革与能源、工业和供热政策相结合。
- 国家能源系统运营商(NESO):开发并实施前瞻性本地约束市场;整合灵活性到战略规划中;增强控制室和平衡机制流程;改进局部约束市场运营。
- 行业:开发和演示灵活需求;参与市场设计和试验;创新服务提供模式;支持跨市场协调。
- 苏格兰政府:参与 NESO、Ofgem 和英国政府的 RNP 过程;确保减少弃风能力影响关键地方政策领域;将约束管理纳入更广泛的能源系统规划。