大型電池將成為未來電力市場價格制定者

視知產(chǎn)研院 曾報道過，加州電網(wǎng)“太陽能+儲能”的模式，可能會成為全球電網(wǎng)藍(lán)圖的模式（詳見： ）

如果未來是這樣的電力系統(tǒng)，那么市場價格會是個什么樣？

近期，Renew Economy以澳洲為例，進(jìn)行了一項開創(chuàng)新的分析，研究 假設(shè)所有 澳洲國家電力市場（ NEM） 中的 燃煤發(fā)電（包括昆士蘭州的發(fā)電）都已退出系統(tǒng) ，以 2040年 為例，模擬了澳大利亞國家電力市場運行情況。

該研究得出結(jié)論，在澳洲當(dāng)前的純能量市場（ energy-only） 模式下，后煤炭時代的國家電力市場（ NEM）的電力價格可以保持在接近今天的水平 ，但需要大規(guī)模部署太陽能光伏和電池儲能系統(tǒng)，其中電池將成為主要的市場價格塑造者。

Renew Economy在 所有技術(shù)（太陽能、風(fēng)電、電池）需獲得合理資本回報 以及 全市場電量加權(quán)平均電價不得超出合理上限 前提下， 采用比澳大利亞能源市場運營商(AEMO) 《 2024年綜合系統(tǒng)計劃》中的“快步轉(zhuǎn)型”情景更為側(cè)重太陽能/電池儲能的發(fā)電組合方案。

Renew Economy結(jié)合使用了優(yōu)化器與 ITK的半小時現(xiàn)貨電價調(diào)度引擎，以確定公用事業(yè)規(guī)模太陽能、陸上風(fēng)電和電池儲能（模擬了2小時和8小時兩種時長）的最低成本容量組合 。

該模型中關(guān)于太陽能、風(fēng)電、電池等發(fā)電技術(shù)的建造成本假設(shè)，來自澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織 發(fā)布的最新版《發(fā)電成本》報告的草案。

一

太陽能需要外部支持

首先，該分析發(fā)現(xiàn)，若要在 2040年前淘汰煤電并維持消費者電價的合理性，就必須大規(guī)模擴建太陽能和電池儲能系統(tǒng)。

研究發(fā)現(xiàn)， 公用事業(yè)規(guī)模太陽能對系統(tǒng)至關(guān)重要，但僅靠市場化售電收入無法覆蓋其全部成本。在測試的所有情景中，市場化太陽能的投資回報率（ROI）均表現(xiàn)不佳。

如果 強迫優(yōu)化器達(dá)到太陽能的最低投資回報率時，總會引發(fā)其他問題：要么電價上漲超過合理水平，要么風(fēng)電和儲能的收益被侵蝕以補償太陽能。這反映出太陽能的價值日益體現(xiàn)為系統(tǒng)性價值，而非單純的市場交易價值。

二

日內(nèi)電價曲線趨于平坦

分析發(fā)現(xiàn)， 隨著價格形成機制轉(zhuǎn)變，日內(nèi)電價曲線趨于平坦。過去3-4年NEM典型的“鴨子曲線”（即清晨和傍晚出現(xiàn)尖銳的價格峰值）被幅度更低、持續(xù)時間更長的寬幅價格曲線取代，白天極端低價現(xiàn)象也基本得以避免。

這反映了傍晚可用容量（風(fēng)電與電池儲能系統(tǒng)）的大幅擴張，以及日間電池充電需求對過剩太陽能的有效消納。

這主要得益于大量可在傍晚調(diào)度的容量（風(fēng)電和BESS）以及白天顯著的電池充電需求吸收了過剩的太陽能發(fā)電。

在系統(tǒng)層面，電池集群的整體荷電狀態(tài)（SoC）成為主導(dǎo)價格的關(guān)鍵因素：高荷電狀態(tài)增強了放電意愿，壓低電價；而在中高用電需求時段若荷電狀態(tài)偏低，則會收緊有效供應(yīng)，推高電價。

這種充電狀態(tài)與電價的關(guān)聯(lián)已有現(xiàn)實案例， Allan O'Neill在 一篇 文章中就具體案例進(jìn)行了剖析。其結(jié)果是傳統(tǒng)的晚高峰得到緩和，但隨著電池持續(xù)放電，電價在傍晚時段維持較高水平的時間會相應(yīng)延長。

三

無風(fēng)期價格飆升

研究發(fā)現(xiàn) 煤電退出后NEM模型中常見的一種價格飆升機制：持續(xù)的風(fēng)電出力下降首先擴大日內(nèi)價差，促使BESS更頻繁地充放電套利。

隨著無風(fēng)期延長，深層儲能（如抽水蓄能）被逐步調(diào)用，電池集群整體電量顯著耗盡。一旦儲能枯竭，調(diào)峰及備用天然氣機組成為邊際定價機組，引發(fā)由稀缺性驅(qū)動的尖銳價格飆升。

四

電價呈現(xiàn)更強季節(jié)性

在居民用電需求較低且風(fēng)電出力強勁的時期，電價會長時間維持低位。大多數(shù)波動和高價事件集中在冬季：此時居民用電上升、太陽能出力下降，區(qū)域風(fēng)電偏弱進(jìn)一步加大對可調(diào)度電源的壓力，導(dǎo)致備用天然氣、抽水蓄能及其他深層儲能更頻繁啟用。

五

常態(tài)低價，偶發(fā)極端高價

對于價格結(jié)構(gòu)，未來會出現(xiàn)頻繁的低價和偶發(fā)的極端價格。

盡管低價至中價區(qū)間仍構(gòu)成平均電價的主體，但結(jié)果也表明，煤電退出后的電價受稀缺事件（尤其是持續(xù)低風(fēng)期）顯著影響。

這些高價區(qū)間對平均電價有實質(zhì)性貢獻(xiàn)，但并未主導(dǎo)整體水平——即便在更依賴天氣、 可再生能源 占比更高的系統(tǒng)中，平均電價仍與當(dāng)前水平大致相當(dāng)，反映出該容量優(yōu)化所隱含的電價結(jié)果源于一個結(jié)構(gòu)性不同的市場，但仍由頻繁出現(xiàn)的低價和中價時段錨定。

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