美国加州电力市场系统规划与运行部前主任：“大市场”更有利于新能源消纳

近期，甘肃电力现货市场转正式运行大会暨2024年电力市场秋季论坛在兰州召开。会上，美国加州电力市场（California Independent System Operator，以下简称CAISO）系统规划与运行部前主任、电气与电子工程师协会终身会士（IEEE Life Fellow）达瑞思·希尔曼哈马迪（Dariush Shirmhammadi）博士做主题报告。

加州是全球电力行业改革先驱，早在20世纪80年代就已开始酝酿建立电力市场。加州电力市场改革的目的是通过引入市场竞争提高发电系统效率，从而降低电价。在美国多个电力市场中，加州电力市场第一个正式投入运营。能源转型背景下，全球电力市场建设迎来许多新挑战。加州也不例外。

会后，受能见科技和能源基金会的邀请，希尔曼哈马迪接受了《南方能源观察》（以下简称“eo”）的专访。希尔曼哈马迪长期从事电力市场运行工作，是美国加州电力市场的主要设计者之一。他认为，在更大范围内建设电力市场，将有利于可再生能源更好地被消纳。中国有能力建设全国层面的电力市场，可以先建设若干区域电力市场，再对区域市场进行“缝合”。对于日益增长的分布式可再生能源规模，希尔曼哈马迪建议探索如何聚合的同时，也应重视就地管理需求。

eo：甘肃全省新能源装机占比为62.6%，您如何看待高比例可再生能源电力市场面临的挑战？

希尔曼哈马迪：从全球来看，甘肃不是第一个可再生能源系统渗透率特别高的电力市场。在美国加州，几乎每天都有几个小时电力全部由零碳能源供应。很多年前，从电力系统运行的角度，我一度担心如果100%的电力都来自可再生能源，会不会是世界末日了。但事实上什么都没有发生，现在仍然在用原来的设备运行。

客观来看，很多问题都可以被解决，包括业内常讨论的新能源转动惯量不足等，也可以用增加抽水蓄能机组等方式解决。

建设电力市场的一个优势是可以使用的“工具”特别多，目前已经设计出了一些“工具”去应对高比例可再生能源，如CAISO将灵活爬坡产品添加到日前市场模型中，还有一些“工具”正在开发。

eo：关于可再生能源消纳，您对甘肃电力市场有何建议？

希尔曼哈马迪：建议甘肃与邻近省区的电力市场建立更多交互关系。电力市场范围扩大将指数级地降低可再生能源消纳难度。换句话说，如果电力市场范围扩大，可以成倍地增加可再生能源。

eo：也就是说，您认为在更大范围内建电力市场比在更小范围内建电力市场更有利于可再生能源消纳。

希尔曼哈马迪：是的。电力市场范围越大，可再生能源参与市场交易就越容易。在更大范围内，可再生能源系统渗透率高的电网也更容易运营。

美国的一些区域有更多的电力负荷，需要更多的可再生能源，而另外一些区域有更好的可再生能源资源禀赋，也有可供兴建更多可再生能源的更便宜的土地。如果电力市场足够大，资源就可以更好地互济。

更大范围的电力市场也意味着可以调用更多的调节性资源，比如天然气等，可以综合使用现有能源，而不是一味依靠储能。同时，更大范围的电力市场也意味着可以有更多“工具”去应对可再生能源的多变性。

eo：中国和其他一些国家是在能源转型中建设电力市场，而部分欧美国家则是电力市场相对成熟后，才加速推进能源转型的。您对在转型中建市场有何建议？

希尔曼哈马迪：这是一个有趣的问题。事实上，美国和欧洲的一些相对成熟的电力市场为适应能源转型已经付出了“学费”，逐渐探索出了电力市场如何应对能源转型挑战的一些答案。

对于在转型中建市场的国家来说，“教训”就在那里，没必要再交“学费”，应该尽可能多地去了解电力市场应对能源转型会出现的问题，在市场建立之初就考虑并解决这些问题。

应对能源转型的经验包括刚刚提到的在更大范围内建设电力市场，比如美国的PJM（PJM Interconnection）和MISO（Midcontinent ISO ，中部大陆）电力市场都是覆盖多个州的区域性电力市场。CAISO受到一些政治因素影响，未能覆盖整个美国西部地区，但中国有国家层面的政策优势。我认为，建设更大范围的电力市场，促进可再生能源更好发展，对中国来说会比加州更容易，建议中国先建设多个区域电力市场，再进行衔接，最后形成全国统一电力市场。

eo：对于日益增长的分布式可再生能源，加州有何经验可以分享？

希尔曼哈马迪：加州一直在探索聚合大规模分布式可再生能源的方法，并且允许负荷聚合商在电力市场中发挥作用。

目前PJM和CAISO等电力市场也有一些工具聚合大规模分布式可再生能源，但这些工具还处于“婴儿期”，还在开发和测试阶段，未来有很长的路要走。

虽然聚合分布式可再生能源越来越受到重视，但是更多人还是关注大型可再生能源项目，因为可以创造更多就业机会，聚合分布式可再生能源的驱动力有限。

聚合分布式可再生能源并不像将大型项目并入电网挑战那么大，既然大型可再生能源项目并网问题已经被解决，聚合大规模分布式可再生能源也总会有办法。

eo：分布式可再生能源聚集在用户侧，从需求侧考虑，有何应对建议？

希尔曼哈马迪：要求用户侧调整用能方式并不容易，也许是因为目前的价格信号还不够强。就我个人来说，我家里有四辆电动汽车，但是我并不准备让它们参与需求侧响应，可能是因为还没有足够的激励措施，这是个需要解决的充满挑战的领域。

目前，加州还是更关注供给侧，但是未来需求侧会越来越受到重视，这将有利于分布式可再生能源的消纳。

来源丨南方能源观察