面向碳達峰、碳中和目標，我國將建設新型電力系統，而新能源佔比逐步提升是新型電力系統發展重要特徵。然而新能源出力的短期大幅波動性，需要電網配置大量的靈活爬坡調節資源；同時，新能源出力的強隨機性和不可控性特徵，造成電網平衡點突變且漂浮不定，也需要對淨負荷預測誤差進行分析並額外預留足夠的爬坡需求。傳統的輔助服務主要包括調頻、備用和調峰等，無法覆蓋機組出力在基准負荷率以上跟隨負荷峰谷變化的靈活爬坡資源的貢獻。因此，爬坡輔助服務市場應運而生。 

在國際上，美國、英國在內的一些國家已經在積極探索爬坡輔助服務市場的建設，並取得了一定先進經驗。目前美國中西部電力市場（MISO）、加州電力市場（CAISO）和英國國家電力市場已通過市場化方式進行爬坡產品採購。  

清華大學智慧能源課題組從16年开始探索爬坡輔助服務市場機制，發表了一系列的研究成果，包括對爬坡輔助服務的市場機制進行綜述，在考慮爬坡輔助服務的情況下分析電力市場主體的最優投標決策與市場均衡分析等。具體研究內容可參考本文第三部分。

2021年12月，國家能源局印發《電力輔助服務管理辦法》，提出增設爬坡、備用、轉動慣量等新型輔助服務，以應對新能源出力波動、風光等弱慣量系統對電網運行造成的影響，這开啓了我國電力市場納入爬坡輔助服務的序幕。2023年8月8日，國家能源局山東監管辦公室發布“關於徵求《山東電力爬坡輔助服務市場交易規則(徵求意見稿)》意見的通知”（具體請點擊文末“閱讀原文”），標志着國內首個爬坡輔助服務市場交易規則的徵求意見稿正式出爐。由於爬坡輔助服務在國內市場尚屬於新興品種，本文嘗試對此規則進行解讀。

本文首先對本次發布的《山東電力爬坡輔助服務市場交易規則(徵求意見稿)》（以下簡稱《規則》）中的要點進行介紹，接着會對其中的部分廣受關注的問題進行討論。

整體規則介紹

（1）爬坡服務是什么

爬坡輔助服務是指爲應對可再生能源發電波動等不確定因素帶來的系統淨負荷短時大幅變化，具備較強負荷調節速率的並網主體根據調度指令調整出力，以維持系統功率平衡所提供的服務。爬坡輔助服務根據爬坡方向分爲向上爬坡和向下爬坡兩類產品，兩個產品分別進行交易和定價。

（2）市場成員有哪些

市場參與成員包括爬坡輔助服務供應商、爬坡輔助服務費用繳納者、市場運行機構三類。

其中，爬坡輔助服務供應商包括（1）山東省級電力調度機構直接調度的並網公用發電機組，包括單機容量100MW及以上的發電機組，暫不包括抽水蓄能電站，（2）獨立儲能，（3）獨立輔助服務提供者。

爬坡輔助服務費用繳納者包括：（1）未提供爬坡服務的由省級調度機構直調的並網公用發電機組，（2）集中式管理的風電和光伏電站。

市場運行機構包括：調度機構與交易機構，其權責劃分如下：（1）調度機構：負責建設、運營和管理爬坡輔助服務市場，負責市場平衡、組織和市場出清和費用考核結算等；（2）交易機構：負責建設、運營和管理電力交易平台；監測市場運行，實施幹預或中止；管理市場信息，披露發布信息，維護信息平台。

（3）市場如何組織交易

在交易尺度方面，本規則中的爬坡輔助服務在日前和日內开展，每15分鐘一個交易時段。現階段只开展日內交易。在申報方式方面，僅需提供爬坡服務的市場主體在日前市場中申報爬坡服務速率，不需要單獨對爬坡輔助服務進行報價，而是基於市場運行的機會成本進行價格的確認；在出清方式方面，流程與現貨市場實時電能量市場相近，爬坡輔助服務與實時電能量市場聯合出清，共同產生出清價與出清量；在定價模式方面，爬坡輔助服務的價格有兩套，分別是上爬坡價格和下爬坡價格，其分別由各個時段系統上/下爬坡需求約束的拉格朗日乘子（影子價格）確定。

（4）費用如何結算分攤

對於提供爬坡服務的市場主體，其獲得的費用爲中標容量和爬坡出清價格乘積隨時間的累積。市場運行機構將按日統計費用，並按月進行結算。爬坡服務的費用由未提供爬坡服務的直調公用發電機組、風電場、光伏電站共同分攤，分攤比例爲各個電廠當日的上網電量比例。

（5）信息披露方式

關於爬坡輔助服務市場的信息披露，主要分爲三種類型的信息。其中，公衆信息包括法律法規、政策文件、市場規則、注冊變更情況、市場出清結果和價格等；公开信息包括市場主體基本信息、服務需求等；私有信息包括中標容量、時段、費用等。

（6）市場幹預手段

山東能源監管辦負責監督管理爬坡輔助服務市場交易實施情況。當存在以下情況時，可能觸發市場幹預措施：市場秩序受到嚴重擾亂，如市場主體濫用市場力、嚴重違約等；市場費用異常變化影響市場正常運行；電力政策調整或交易規則需要重大修改。

主要市場幹預措施包括：調整市場准入或退出條件，包括市場主體權限的取消或恢復；調整交易時間、申報、出清等流程；調整交易結果；暫停市場交易等。

關鍵要點解讀

1. 山東電力爬坡輔助服務市場中，允許哪些新主體的參與？

山東電力爬坡輔助服務市場允許儲能、獨立輔助服務供應商（類似虛擬電廠的可調節負荷等可調節資源聚合體）等新主體參與。對比而言，美國MISO爬坡輔助服務市場較爲保守，其准入主體不包括儲能和需求響應資源；CAISO爬坡輔助服務市場更考慮經濟因數，市場規則比較激進，只要滿足准入標准，發電商、電儲能、售電商或電力用戶等主體均可參與爬坡輔助服務市場。

2. 爲何本規則允許獨立儲能參與市場，但是具有更強調節能力的抽水蓄能暫不納入市場？

目前國內的抽水蓄能電站和水電站一般都是作爲計劃調度機組，暫不參與電力市場，按照國家發展改革委《關於進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》（發改價格﹝2021﹞633 號）要求，2023 年起要建立抽蓄“容量+電量”的兩部制電價機制，其中電量電價部分主要通過現貨市場形成。因此待市場運行成熟，抽水蓄能電站也有可能能參與到市場中。

3. 除了爬坡輔助服務市場，獨立儲能在山東省電力市場還能參與了哪些品種的交易？

根據《規則》，獨立儲能可參與能量市場和調頻輔助服務市場。但是由於各種原因，目前仍少見獨立儲能參與調頻市場的記錄。目前，儲能在山東省電力市場的收益主要來自於電能量市場的價差。

4. 即將开展的爬坡輔助服務市場的時間尺度與國際上其他市場相比如何？

山東電力爬坡輔助服務市場目前僅在日內運行开展交易，以15分鐘爲交易的時間尺度。對比來看，MISO开展日前（1小時）和實時市場（5分鐘）交易。CAISO开展日前（15分鐘）和實時市場（5分鐘）交易。可見，在山東電力爬坡輔助服務市場开展的時間段（日內），美國MISO和CAISO市場交易時間尺度更小，因此其對系統淨負荷波動的響應程度應該更強。不過目前我國各地日內市場的時間尺度一般爲15分鐘，因此爬坡輔助服務市場以15分鐘爲出清時間尺度也是合理的。

5. 爬坡輔助服務與能量交易的出清關系是？

本方案採用爬坡和能量市場聯合出清的模式，與美國CAISO和MISO的出清方式一致。事實上，本方案採用聯合出清的模式，這與國內輔助服務市場普遍採用的與能量分別出清的模式有較大的區別。以山西電力市場爲例，其能量市場、調頻市場和備用市場採用順序出清的方式；以山東電力市場爲例，其能量市場和調頻市場採用順序出清的方式。一般來說，在市場發展初期階段，通常採用順序出清方法。這種方法雖然易於起步，但通常難以達到市場主體在各市場產品間選擇的最優分配，不利於社會福利最大化的實現。而採用聯合出清的模式，雖然會對市場出清帶來更大挑战，但可以更有效地發揮不同資源的價值，提升整體社會福利。

6. 本次爬坡輔助服務市場的報價與定價方式是什么？

與其他輔助服務產品（調頻、備用）一般採用報價報量的方式不同，《規則》規定爬坡市場參與主體只需要申報爬坡服務速率，不單獨對爬坡輔助服務進行報價。出清價格方面，根據聯合出清模型的上下爬坡約束的拉格朗日乘子（影子價格）得到上/下爬坡輔助服務的出清價格。這與美國MISO和CAISO市場的爬坡輔助服務市場規則類似，均只需要申報主體參與意愿而無需報價。在這種模式下，市場組織者會根據機會成本（因參與爬坡市場而錯過參與其他市場的收益損失）對出清的產品價格進行確定。相比其他輔助服務產品自行報價的方式，影子價格的模式更適合爬坡輔助服務的特點，能夠降低市場無序博弈的可能，從而提升電力市場運行的效率。

7. 提供爬坡輔助服務市場主體的收益將如何確認？

根據《規則》規定，提供爬坡輔助服務的主體將獲得容量收益，並減去考核費用（若有）。其中，容量收益由主體在各個時段的中標容量和出清價格乘積並累積得到；考核費用是對市場主體最終沒有提供的爬坡輔助服務容量進行考核，具體的，以15分鐘爲一個時段，對爬坡出力偏差進行考核並收取考核費用。視機組容量不同，允許的偏差爲計劃出力的0.5%至2%。

由此可見，本次爬坡輔助服務市場主體的收益與美國MISO和CAISO的爬坡輔助服務市場規則有所不同。在美國MISO和CAISO市場中，除了容量收益之外，還有能量收益，即對實時市場中被調用的爬坡容量，給予實時能量市場對應的費用。不過爲避免交叉補償，兩市場規定對機組中標的爬坡容量在實時運行中被調用的部分，只提供能量服務的費用（不再提供爬坡容量的費用），而對爬坡容量實時運行中未被調用的部分，給予爬坡容量的費用。

8. 爬坡輔助服務市場的費用是否只面向發電側分攤，用電側是否參與分攤？具體分攤原則是什么？

目前的《規則》規定爬坡輔助服務的費用只由未提供爬坡服務發電側提供（公用發電機組、風、光等）分攤，而沒有需求側的參與。事實上，需求側也是造成爬坡成本的主要因素及系統穩定的收益方，若根據“誰受益、誰承擔”的原則，爬坡服務帶來的新增成本應該一定程度傳導至用戶側。事實上，美國MISO市場和CAISO市場均採用爬坡費用在發用兩側共同分攤原則，這或許是我國爬坡輔助服務市場發展的方向。

《規則》中規定各機組的補充費用的分攤比例根據機組的當日上網量確定。筆者看來這一點仍需要進一步討論。事實上，有些機組上網電量高但並非帶來很大的爬坡需求（例如核電和全天波動較小的電源），如果按照上網電量而不是爬坡貢獻率來測算，與“誰受益、誰承擔”的原則相違背。

9. 在目前階段，獨立儲能參與爬坡輔助服務將面臨哪些挑战？

儲能參與爬坡市場需要准確估計在所提交報價時段的儲能狀態（SOC，State of Charge），因爲儲能的SOC直接影響其在市場中提供的服務能力和效果。如果估計不准確，可能導致儲能在實際運行中無法如預期地提供所需的爬坡服務，進而可能面臨考核和補償方面的問題。因此，儲能系統需要可靠的SOC估計方法和技術，以確保其在市場中的參與和運營的准確性。

由於儲能系統在電力市場中有其獨特的靈活性特點，爲避免SOC狀態申報准確性和嚴格的考核機制影響儲能參與市場的積極性，可能需要一種更爲定制化的考核機制，如逐步調整初始SOC的申報要求，或者允許儲能系統在一定範圍內進行SOC的調整。探討設定一些獎勵機制，以鼓勵儲能系統准確申報初始SOC，以確保其在市場中能夠充分發揮其優勢。

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