澳大利亚:国家电力市场(NEM)简介
澳大利亚国家电力市场(NEM)是一个覆盖澳大利亚东部五个互联地区的单一电力市场:昆士兰州、新南威尔士州(及首都直辖区)、维多利亚州、南澳大利亚州和塔斯马尼亚州。NEM的互联传输电网是世界上最大的电网之一,由澳大利亚电力市场系统运营商(AEMO)运营。
一、NEM实质上是五个互联的区域电力市场
NEM的五个地区各自作为独立的价格区运营,并以不同的价格清算。这些价格反映了各地区不同的用电需求和发电供应,以及地区间有限的互联能力。
每个地区的发电情况可能截然不同。各地区的发电能力组合反映了该地区的地理特征、历史背景和各州政府的能源政策。
例如,昆士兰州和新南威尔士州高度依赖燃烧黑煤的发电厂。而在维多利亚州,使用的是褐煤。与此同时,南澳大利亚州和塔斯马尼亚州没有活跃的煤炭发电能力。南澳大利亚州更多依赖天然气发电,而塔斯马尼亚则依赖水力发电。
二、澳洲国家电力市场是中心调度的、单一现货价格的能源市场
NEM没有中长期能源市场(尽管存在双边交易的期货合约)——AEMO通过单一的5分钟现货市场运营整个市场。同时也没有容量市场,这意味着电能量市场和辅助服务市场预期将为发电资产建设提供必要的收入。
这种组合特征导致了显著的价格波动。价格上限为7,500澳元/MWh,下限为1,000澳元/MWh,这些极端价格经常出现。
三、调度和定价机制
NEM国家电力市场的调度和定价由中心算法决定,发电商向AEMO提供机组可用性和报价信息,需求方提供能源需求量和价格信息,AEMO随后清算市场,并考虑地区间互联容量。这导致每个地区产生单一的清算价格,所有已调度的发电均按此价格获得补偿。
这个调度算法每五分钟运行一次,为市场参与者提供一系列五分钟的调度指令。它考虑了次区域互联传输约束,仅调度可实际输送电力以满足需求的发电机组。
四、频率响应服务
五分钟调度算法旨在保持每个时段内发电和需求的平衡。在五分钟以下的时间尺度上,任何不平衡都通过频率响应服务解决。
这些服务被称为FCAS(频率控制辅助服务),通过对发电和需求的不平衡进行调节,维持电网频率在50 Hz,并通过可用性/在线率而非电能量付费。频率还通过强制性(且不付费)的主频率响应来管理,这是所有在NEM交易的发电机组的要求。
FCAS有两种形式:应急响应,在大频率偏差时触发;调节响应,由AEMO每4秒连续调度以纠正较小的偏差。
这些辅助服务的采购与电能量市场在同一个5分钟内共同优化。这意味着在整个NEM范围内,电能量和FCAS辅助服务需求的最低成本组合被出清。
五、澳洲国家电力市场NEM中的储能
NEM是世界上第一个"大型"锂电储能系统的所在地:现在150MW的Horndsale储能电站。此后,电池容量持续增长,预计到2024年底将达到2GW装机目标。
这是通过直接政府支持、创新的合同安排,以及建设电池者对市场运作的理解而实现的。