中國儲能網(wǎng)訊：我國正處于推動新能源入市，尤其是分布式光伏入市的關(guān)鍵窗口期，國外相關(guān)經(jīng)驗可為我國市場設(shè)計提供重要借鑒。本文選取美國加州、紐約州，德國、澳大利亞[1]作為案例，分析其分布式光伏入市最重要、最典型的機制設(shè)計。其中，美國加州通過凈計費機制接受批發(fā)市場價格，紐約州近期明確了以聚合方式直接參與批發(fā)市場機制；德國通過平衡單元直接參與批發(fā)市場；澳大利亞在零售套餐中明確上網(wǎng)電價。在總結(jié)對我國啟示的基礎(chǔ)上，提出我國分布式光伏入市機制建議。本文為上篇，主要介紹分布式光伏參與市場國際經(jīng)驗及啟示。
01.國外分布式光伏入市典型機制設(shè)計
（一）美國加州——以凈計費機制接受批發(fā)市場價格
美國很多州采用了凈計量機制（Net energy metering，NEM），比較典型的是加州，目前已從NEM 1.0發(fā)展到NEM 3.0的凈計費機制（Net billing tariff，NBT）。需注意的是，NEM 3.0是一個通用但非正式的命名，其準(zhǔn)確名稱為凈計費機制。為便于描述，本文統(tǒng)稱為NEM。部分州NEM機制還涵蓋分散式風(fēng)電等其他可再生能源類型。
NEM為公用事業(yè)公司與分布式光伏上網(wǎng)電量的結(jié)算機制。加州公用事業(yè)委員會于1996年首次制定了NEM政策，于2016年進行了修訂，即NEM 2.0。隨著近年來加州電價高昂、組件成本逐步下降，光伏投資回報率明顯超過常規(guī)水平，加州公用事業(yè)委員會于2022年12月15日批準(zhǔn)了NEM 3.0，并于2023年4月15日生效。在加州，NEM 3.0主要針對加州三大公用事業(yè)公司，即太平洋天然氣和電力公司（PG&E）、圣地亞哥天然氣和電力公司（SDG&E）和南加州愛迪生公司（SCE）的商業(yè)和居民用戶。用戶NEM 3.0賬戶中的電費收入可在月度之間滾動，每12個月會統(tǒng)一按照批發(fā)市場價格支付。
NEM在鼓勵用戶安裝分布式光伏并適當(dāng)反送電網(wǎng)方面發(fā)揮了重要作用。形象地說，凈計量相當(dāng)于允許安裝分布式光伏的用戶將電網(wǎng)作為儲能，自發(fā)自用以外的電量上網(wǎng)后實現(xiàn)“存儲”，在自身需要的時候下網(wǎng)使用。在NEM 1.0和2.0政策下，上網(wǎng)存儲到下網(wǎng)使用過程電能價值沒有損失，僅部分州對用戶幾年中的累積電量進行折舊。對于分布式光伏容量較小、主要自發(fā)自用的用戶，這種“存儲”效果不明顯。因此，隨著光伏組件價格的下降，凈計量機制極大地鼓勵用戶安裝分布式光伏并適當(dāng)反送電網(wǎng)。凈計量與太陽能融資（Solar financing）、退稅（Rebates）和稅收抵免（Tax credits）等政策在加州乃至全美國分布式光伏增長中發(fā)揮了重要作用。
相較NEM 1.0和2.0，NEM 3.0在注重新老區(qū)分的原則下更加體現(xiàn)分時上網(wǎng)電價。NEM 3.0有兩大特點，一是從凈計量轉(zhuǎn)變?yōu)楦荏w現(xiàn)分時上網(wǎng)電價的凈計費模式。在NEM 2.0中，分布式光伏上網(wǎng)電價為用戶零售價格。而在NEM 3.0中，分布式光伏上網(wǎng)電價參照其所節(jié)約的批發(fā)市場電能量價格，如加州公用事業(yè)公司采用避免成本計算模型（Avoided cost calculator）計算該分時價格。由于光伏發(fā)電存在明顯的反調(diào)峰特性，在加州高比例光伏發(fā)電滲透率影響下，NEM 3.0下分布式光伏平均上網(wǎng)電價顯著低于NEM 2.0。據(jù)加州太陽能與儲能協(xié)會預(yù)計，NEM 3.0下的戶用光伏余量上網(wǎng)平均電價將從NEM 2.0的30美分/千瓦時降至8美分/千瓦時，下降近75%，這也是NEM 3.0的最大影響。二是政策注重新老區(qū)分。使用NEM 1.0和2.0的客戶，若其安裝的光伏在2023年4月NEM 3.0生效前，則在原始凈計量協(xié)議（通常為20年）期間，可繼續(xù)執(zhí)行原NEM政策。若用戶對分布式光伏擴容，只要新增容量超過1千瓦時或大于原容量的10%，則必須注冊NEM 3.0。NEM 2.0出臺時對采用NEM 1.0的用戶也進行了新老區(qū)分。
表1：NEM 3.0與NEM 2.0內(nèi)容對比
除NEM之外，美國很多州也建立了虛擬凈計量（Virtual NEM）政策。用戶可認(rèn)購當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)光伏電站份額來參與虛擬凈計量，凈計量收益將根據(jù)用戶所有份額，將產(chǎn)生的電力以一定折扣價出售給用戶，每年大約可降低5%—15%的電費。
（二）美國紐約州——以聚合方式直接參與批發(fā)市場
紐約州電力市場近期出臺了美國首個被聯(lián)邦能源管理委員會（FERC）授權(quán)的分布式能源參與批發(fā)市場方案。2020年9月17日，F(xiàn)ERC發(fā)布第2222號法案，要求美國各獨立系統(tǒng)運營商（ISO）和區(qū)域輸電運營商（RTO）根據(jù)本地區(qū)情況，為分布式能源參與電力批發(fā)市場制定規(guī)則。2024年4月16日，紐約獨立系統(tǒng)運營商（NYISO）以FERC 2222法案為框架，啟動了美國首個分布式能源聚合商入市計劃，其定義的分布式能源包括需求側(cè)資源（Demand Side Resource）、儲能、分布式光伏、分散式風(fēng)電、生物質(zhì)燃?xì)獾?，聚合后參與電力批發(fā)市場。
聚合商可參加NYISO的現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場、容量市場和零售市場。現(xiàn)貨市場方面，聚合商與其他主體一樣參與日前和實時現(xiàn)貨市場，NYISO要求聚合商能夠跟隨實時市場中每5分鐘的出力指令。輔助服務(wù)市場方面，聚合商可參加調(diào)頻、運行備用輔助服務(wù)市場，其中運行備用包括旋轉(zhuǎn)備用、10分鐘非旋轉(zhuǎn)備用、30分鐘備用；不允許參加調(diào)壓、黑啟動輔助服務(wù)。容量市場方面，通過聚合商參與容量市場的分布式能源，其必須具有1小時以上的持續(xù)發(fā)電能力。零售市場方面，NYISO將與配電商協(xié)商確定分布式能源可以參與的交易品種。由于NYISO不負(fù)責(zé)中長期市場，因此未對聚合商參與中長期市場提出規(guī)定。
明確了分布式能源和聚合商市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和計量要求。市場準(zhǔn)入方面，NYISO要求分布式能源的最小容量為10千瓦，最大容量為20兆瓦，但需求側(cè)資源不受該最大容量限制。分布式資源可接入紐約州電力市場的輸電網(wǎng)或者配電網(wǎng)，但同一聚合商下的分布式能源必須處于同一個輸電網(wǎng)節(jié)點。計量要求方面，除了小于100千瓦的分布式能源外，NYISO要求每個分布式能源原則上都要安裝能夠每隔6秒傳送數(shù)據(jù)的遙測系統(tǒng)。
將分布式能源和聚合商納入市場節(jié)點電價模型中。NYISO在現(xiàn)貨市場中形成輸電網(wǎng)節(jié)點邊際電價，聚合商按所在輸電網(wǎng)節(jié)點邊際電價進行結(jié)算，從而實現(xiàn)將分布式能源和聚合商的位置信號引入批發(fā)市場中。此外，NYISO提出，若分布式能源的進一步滲透影響到輸電網(wǎng)或配電網(wǎng)運行，或者電力系統(tǒng)拓?fù)浒l(fā)生變化，均可在現(xiàn)有的115個輸電網(wǎng)節(jié)點基礎(chǔ)上增加節(jié)點數(shù)量。
（三）德國——通過平衡單元直接參與批發(fā)市場
德國分布式光伏與其他主體入市方式基本相同，即通過平衡單元直接參與批發(fā)市場。德國交流電網(wǎng)以380千伏和220千伏為主網(wǎng)架，光伏發(fā)電以分布式光伏為主。德國光伏發(fā)電最初執(zhí)行固定上網(wǎng)電價，不參與市場，后期轉(zhuǎn)變?yōu)閹б鐑r補貼參與市場。德國電力市場的一大特色是以平衡單元作為市場基本單元，平衡單元為發(fā)電機組（含分布式光伏）、售電公司和用戶等的聚合體，通過參加中長期、現(xiàn)貨等電力交易，管理自身的發(fā)用電計劃。
（四）澳大利亞——在零售套餐中明確上網(wǎng)電價
澳大利亞分布式光伏主要通過電力零售套餐形成上網(wǎng)價格。澳大利亞是世界上人均屋頂光伏用戶最多的國家，約1/3家庭安裝了屋頂光伏系統(tǒng)。除分布式光伏自發(fā)自用降低用電成本外，用戶可在零售套餐中選擇購電價格形成方式、分布式光伏上網(wǎng)電價機制等。根據(jù)不同零售套餐，分布式光伏上網(wǎng)電量可抵扣用戶電費或電量?？傮w上，澳大利亞分布式光伏上網(wǎng)電價處于相對較低水平。澳大利亞能源市場委員會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，南澳州和維多利亞州的售電公司所制定的屋頂光伏上網(wǎng)電價不到輸配電價的1/10，用戶安裝屋頂光伏最主要動力是節(jié)約輸配電費。
02.對我國分布式光伏入市設(shè)計的啟示
一是推動分布式光伏參與市場是光伏發(fā)展主要國家的共同選擇。直接參與市場或接受市場價格都能引導(dǎo)經(jīng)營主體響應(yīng)系統(tǒng)需求，均是經(jīng)營主體入市的有效方式。對于分布式光伏，美國紐約州、德國采用直接參與市場的模式，美國加州、澳大利亞采用接受市場價格的模式。近年來，我國分布式光伏持續(xù)高速增長，正逐步成為主體電源，需借鑒國際經(jīng)驗，因地制宜采用直接參與市場、接受市場價格等多種設(shè)計，推動分布式光伏入市。
二是分布式光伏與集中式光伏實行差異化入市，以“聚合”為其最重要特點。由于分布式光伏在配網(wǎng)用戶側(cè)，且容量相對較小，調(diào)度能力與集中式光伏存在較大差異，因此與集中式光伏入市方式存在一定差異。如美國加州、紐約州、澳大利亞集中式光伏直接參與批發(fā)市場，但分布式光伏采用與之區(qū)別的多種模式。但除接受市場價格外，無論是美國紐約州通過聚合商的入市設(shè)計，還是德國以平衡單元為核心的入市設(shè)計，均實際上形成了“以聚合方式為基礎(chǔ)的分布式光伏直接參與市場”，從而大大降低了交易復(fù)雜程度，值得我國廣泛借鑒。
三是分布式光伏參與市場政策設(shè)計注重新老區(qū)分。如美國加州在推出NEM 2.0和3.0機制時，均允許存量用戶按照原有電價政策執(zhí)行，保持其原始協(xié)議的長期穩(wěn)定。我國分布式光伏發(fā)展貼近民生，需著重考慮政策延續(xù)性，可采用新老區(qū)分原則穩(wěn)妥推進。尤其是美國加州、澳大利亞等分布式光伏高占比地區(qū)，從其光伏上網(wǎng)電價出現(xiàn)明顯下降的趨勢來看，未來我國分布式光伏入市后也存在降價風(fēng)險，需提前做好宣傳引導(dǎo)。
注釋：
[1]其中，美國加州、德國是世界上分布式光伏占比最高的兩個成熟電力市場地區(qū)，澳大利亞是世界上人均屋頂太陽能用戶最多的國家，美國紐約州于今年4月推出首個被美國聯(lián)邦能源管理委員會（FERC）授權(quán)的分布式能源參與批發(fā)市場方案，上述地區(qū)分布式光伏參與市場模式具有很強代表性。
