海外经验加州如何应对可再生能源新时代

加州是美国第一个将可再生能源供电占比目标写进法律的州。2011年，时任州长own签署了SBX，把到2020年加州可再生能源供电比例达到 %写进了法律。加州公用事业委员会（Public Utility Commission of California，CPUC）亦通过制定优惠政策和开展项目大力推动可再生能源发展。自200 年以来，在法规的支持下，加州已经有8248MW的可再生能源达到商业级规模，2014年可再生能源装机量新增 529MW，成为历年之最。加州三大公用事业公司（PG E、SDG E和SCE）在其201 年所供应的中，22.7%来自可再生能源。

然而大规模的可再生能源并让加州电力系统运营商压力陡增。根据CPUC政策要求，需要保证可再生能源接入，为此可再生能源入竞价可以勾选 自安排 （selfschedule）选项，系统默认分配其最低报价-150美元/MW，以保证其优先上。而2014年可再生能源发展 再创新高 ，市场数次出现供大于求的状况，因此出现多个负结算价区间。这对其他传统机组以及CAISO影响非常目标的正面指标大，核电以及无水坝的水电无法停止运行，火电需要提供辅助服务，CAISO为了平衡系统，可能不得不中断部分新能源，然而这又与加州政府的要求背道而驰，如果持续地不允许新能源上，就无法达到2020年 %的法律目标。

加州常年阳光充裕，根据ISO的估算，总负荷约为20000MW，而每天由于可再生能源并带来的超负荷供应会达到1 000MW之多。

野心勃勃的可再生能源计划给加州电力系统运营带来的是异常严峻的考验，如何应对可能出现的严重过量发电？如何保证传统机组不蒙受损失的同时，推动可再生能源的发展？CAISO市场总设计师刘树成从运行角度探讨加州应对可再生能源的10个方法。

发挥ISO的主导作用

加州的可再生能源发展步伐远超预期，根据CAISO的估算，到2024年，如果可再生能源供电比例达到40%，2014年已经他错误地理解了这项工作的影响出现的供大于求的形势会更加严峻。

在201 年下半年以前，加州尚未面临严重的过量发电问题，加之社会对碳排放等环境因素并未十分敏感，包括灵活多样性容量（Flexible Variety Capacity）等很多方式以前并没有被CAISO应用，对于、分时电价，ISO也很少涉及。

随着动态数学模型的完善，ISO对未来十年可再生能源增长对系统的影响有了更精确的估算结果，加之过量发电已经给CAISO带来了压力，CAISO近期已经清楚地认识到，在可再生能源问题上，未来十年将要面临的问题和过去十年曾面临的容量不足问题是完全不同层面的。目前，CAISO已经将很大一部分重心转移到围绕可再生能源入的市场设计上。

新能源的发展要并入电，对ISO的运行有非常大的影响，在发电规划中，ISO有必要起到主导作用。

此外，CPUC是根据法律要求提出了针对新能源并的设想，而5年后当可再生能源比例达到 %时，对于供需之间关系、负荷侧状态、可再生能源分布情况、其他资源充足性等问题，CPUC以及其他团体很难有一个细节的、准确的把握。因此，为了达到法律所设定的目标，解决可再生能源并问题，CAISO和PUC等相关机构之间必须通力合作，保持一致。

先解决实时平衡

为了保证实时平衡，ISO对过量发电的部分只能叫停，减少上电量。对于超出的部分，按机组报价，由低到高依次上，报价最高的减少上量，而对于报价相同的机组，只能采取均摊模式。

让机组关停，对于部分燃气机组不仅仅是发电成本的问题。燃气机组靠管道供气发电，依据长期合同和负荷预测，燃气机组通常都会有用气规划，并据此购买相应的天然气。然而一旦被叫停，燃气机组就必须想办法处理源源不断的管道气，如果储存起来就是燃料积压，对于机组而言又是一笔成本，这就又涉及补偿问题；如果长时间不允许其发电，储存能力有限，对于燃气电厂压力就非常大。此外，发电过量时，为了保证实时平衡，就需要依赖调度，调度在系统不平衡的时候就需要启用辅助服务，频繁启用辅助服务就会导致一些灵活的机组磨损较为严重，影响其效益，发电商对此亦有微词。

对此之前FERC曾要求各个ISO/RTO设计一个辅助服务出力补偿机制，除了前期支付辅助服务费、容量费，还要按出力再进行弥补。

但这就涉及辅助服务的成本问题。辅助服务如果不够，就会威胁可靠性，违背安全条例，所以市场需要一个强信号，因此辅助服务价格必须非常高。辅助服务价格高，而且还需要按出力进行弥补，这些成本应该由谁来承担？CAISO的设想是根据各个电力公司用电的多少，按比例分配，即某地因为当地情况需要更多的辅助服务备用，它应该承担更多的成本，MISO的设想是均摊。