自2015年光伏扶貧試點工作開展以來,農(nóng)村地區(qū)分布式光伏建設已取得顯著成果。當前該項工作正進入收口階段,扶貧方式已由早期的固定補貼形式轉變?yōu)橐园l(fā)電收益為主導的村集體經(jīng)濟形式。
然而,當前光伏扶貧建設正面臨市場化程度較低等因素的制約,導致發(fā)電收益過低,嚴重依賴補貼、國家資金投入等一系列問題,部分地區(qū)甚至難以達到國家規(guī)定的光伏扶貧最低收益標準。
目前,農(nóng)村地區(qū)分布式發(fā)電市場化交易模式存在的問題如下:
1)當前分布式發(fā)電市場化交易模式偏向于實現(xiàn)新能源的就近消納,光伏發(fā)電商以臨近農(nóng)村用戶為主要交易對象,本地消納能力不足;2)農(nóng)村地區(qū)用戶側通信基礎通常較弱,基于實時信息的交易模式難以有效開展;3)農(nóng)村用戶對復雜調(diào)控策略和交易模式的認可程度通常較低,參與度和執(zhí)行度難以保障;4)當不同用戶分屬多利益主體時經(jīng)濟性收益將難以統(tǒng)一協(xié)調(diào),基于交易公平性認知差異可能造成用戶用電滿意度的降低。
針對農(nóng)村地區(qū)分布式發(fā)電市場化交易模式的研究還相對較少,需要重點關注兩方面問題:一是可以借鑒開放電力市場的經(jīng)驗,二是需要與農(nóng)村實際情況相結合。為了加快農(nóng)村光伏實現(xiàn)自主營收的進程,亟需研究并提出合理的農(nóng)村光伏市場化交易模式,從而切實推動實現(xiàn)支持農(nóng)村發(fā)展的初衷,助力達成真脫貧、脫真貧的愿景。
在農(nóng)村光伏市場化交易初期,基于多邊報價協(xié)商的博弈型策略可能難以實現(xiàn)。相對而言,以發(fā)電商自主決定光伏定價策略,面向農(nóng)村用戶直接展示各時刻電價是一種更可行的方案。同時,這為減少過量光伏向上級電網(wǎng)的輸送及棄光現(xiàn)象,充分挖掘負荷側可調(diào)節(jié)資源,從而提升光伏的就近消納能力也具有積極的推動作用。
價格型需求響應(Demand Response,DR)作為柔性負荷調(diào)度的重要手段,近年來受到了學者們的廣泛關注。現(xiàn)有研究成果已從電價制定策略、需求響應模型、經(jīng)濟安全調(diào)度、影響因素分析、實施效果評價等諸多方面論證了價格型DR的基本實施方法和對電網(wǎng)實際調(diào)度的影響,從而為農(nóng)村光伏市場化交易模式提供有效參考。
同時,當前農(nóng)村光伏報量報價、按月結算的方式也可以為模式的建立提供基本框架。因此,將現(xiàn)有農(nóng)村光伏實際隔墻交易模式與價格型DR相結合,提出適用于農(nóng)村場景的光伏發(fā)電商交易策略具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
近期,強電磁工程與新技術國家重點實驗室、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院的研究人員涂青宇、苗世洪、張迪等,以提升農(nóng)村光伏售電收益和本地消納水平為目標,提出了一種基于價格型需求響應的農(nóng)村光伏交易模式,并分析了所提交易模式的施行效果,以及用戶響應特征和是否主動參與對交易的影響。該研究成果已發(fā)布于2020年第22期《電工技術學報》,論文題目為“分布式發(fā)電市場化環(huán)境下基于價格型需求響應的農(nóng)村光伏交易模式研究”。
首先,他們分析了光伏發(fā)電商、電力用戶和電網(wǎng)公司的主要行為模式,并研究了電力用戶主動和非主動參與交易的差異性及對應適用場景;其次,結合發(fā)電商主要行為模式提出了基于TOU(time of use)制定光伏DR電價策略的基本流程框架;然后,基于發(fā)電商制定的光伏電價,針對用戶主動及非主動參與交易兩類場景進一步考慮電網(wǎng)公司采用固定電價以及DR的兩種策略,分別基于消費者心理學理論建立了電力用戶響應行為模型;最后,基于電網(wǎng)公司、發(fā)電商和電力用戶相關約束構建了日前優(yōu)化調(diào)度模型,并通過仿真算例驗證了所提出交易策略的有效性。
研究人員通過仿真分析得到如下結論:
基于價格型DR的農(nóng)村光伏交易模式有利于提升光伏發(fā)電商收益和光伏本地消納水平;在負荷調(diào)節(jié)潛力較強、對電價敏感程度較高的農(nóng)村地區(qū)采用這一交易模式,對于提升光伏售電收益及本地消納率效果更加明顯;電力用戶主動參與情況下交易結果將更符合自身實際需求;在電網(wǎng)公司采用DR策略時,用戶主動參與將有利于降低自身經(jīng)濟性風險。