中國儲能網(wǎng)訊：本文節(jié)選、翻譯自美國勞倫斯-伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的工作論文，原題為《需求響應提供輔助服務：美國各大市場的機遇和挑戰(zhàn)比較》（Demand response providing ancillary services: A comparison of opportunities and challenges in US wholesale markets）
電力市場的規(guī)則、監(jiān)管方式和零售環(huán)境是影響需求響應參與輔助服務市場的重要因素。在本文將介紹需求響應資源參與輔助服務市場的規(guī)則。
輔助服務產(chǎn)品的定義，以及需求響應資源參與輔助服務市場的規(guī)則在所有ISO/RTO并不一致。在本節(jié)中，將比較美國6個市場（即加利福尼亞ISO（CAISO）、德克薩斯州電力可靠性委員會（ERCOT）、中西部ISO（MISO）、賓夕法尼亞-新澤西-馬里蘭州互連電網(wǎng)（PJM）、紐約ISO（NYISO）和新英格蘭ISO（ISO-NE））的有關規(guī)則。
這些規(guī)則被歸納為三個方面：資源規(guī)模（Resource Size）、計量和可見性（Metering and Visibility）和投標主體和流程（ who and when resources are bid into the markets）。這些規(guī)則來自于各個ISO/RTO的業(yè)務手冊、價格表和其他規(guī)章制度。
每項市場規(guī)則對參與的影響程度各不相同。關于資源規(guī)模的規(guī)則往往是最重要的，因為這些規(guī)則將很多資源排除在市場之外。影響計量和可見性的規(guī)則第二重要，因為它們會影響開發(fā)需求側(cè)資源所需的資本投資。再次，有些資源可能無法直接進入市場進行投標報價，這也會影響利潤流，并壓制初創(chuàng)組織（ start-up organizations）的創(chuàng)新。最后，對投標流程的討論也很重要，但可能不是最關鍵的，其關鍵程度與投標資源能力固有的不確定性有關。
還有其他一些因素可能被本文遺漏了，如零售市場規(guī)則，和電力市場的整體監(jiān)管環(huán)境。
例如，在ERCOT中，需求響應供應商的商業(yè)模式面臨零售能源市場競爭激烈競爭的挑戰(zhàn)，零售能源供應商在客戶留存方面存在相當大的不確定性，電力用戶可能下個月就更換供應商的風險使需求響應有關投資的吸引力下降。在公用事業(yè)受管制的地區(qū)，輔助服務的成本往往是直接分攤傳導的，這幾乎無法激勵公用事業(yè)公司在監(jiān)管干預之外提供這些服務。通過ISO/RTO的市場規(guī)則調(diào)整來鼓勵需求響應很重要，但僅有這些還不夠。
“資源規(guī)?！狈矫娴囊?guī)定和要求
需求響應及其他需求側(cè)資源比傳統(tǒng)發(fā)電機單體容量小，并且所提供的服務可能持續(xù)性不足。表1和表2描述了各大ISO對需求響應資源提供調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用的要求，具體包括最小規(guī)模、是否允許獨立計量的需求側(cè)資源聚合參與市場（Aggregation Allowed），以及調(diào)節(jié)持續(xù)時間等三個方面。此外，除了CAISO和ERCOT以外的ISO/RTO，均要求調(diào)頻資源提供上下對稱的調(diào)節(jié)能力。
ISO-NE是唯一一個禁止在其調(diào)頻市場上常態(tài)化使用需求響應資源的ISO/RTO，盡管它一直在推進有關試點項目。CAISO正在開發(fā)一種允許需求側(cè)資源提供調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用的市場模式，盡管西部電力協(xié)調(diào)委員會（WECC，CAISO所在的可靠性監(jiān)管機構(gòu)）目前不允許需求側(cè)資源參與輔助服務市場。
類似于ERCOT和CAISO，將調(diào)頻市場分成兩部分也許更能吸引市場主體參與，因為需求側(cè)的資源可能更熟悉減負荷操作，而不熟悉增負荷操作。
在CAISO和MISO中，要求提供調(diào)頻輔助服務的資源必須在指定的時間內(nèi)保持其全部調(diào)節(jié)能力，才能獲得認證并進入其調(diào)頻市場投標。這種連續(xù)的出力要求在其他需要監(jiān)管的ISO中并不存在。在大多數(shù)情況下，認證環(huán)節(jié)只需證明資源可以在特定時間段內(nèi)跟蹤測試AGC信號即可。這一要求人為地限制了一些能量有限資源的參與，如需求響應和儲能。
允許聚合的規(guī)則被認為是至關重要的，因為允許聚合可以大大增加市場可用資源的規(guī)模，并使各個用戶的響應更可靠、更一致。
“計量和可見性”方面的規(guī)定和要求
這是指ISO/RTO對市場參與者在結(jié)算和調(diào)度時，計量（Metering）和遙測（Telemetry）方面的要求。在本文中，計量指的是將用于結(jié)算的表計數(shù)據(jù)以較長的周期發(fā)送到ISO/RTO的過程。遙測是指表計數(shù)據(jù)通過安全的通信連接，迅速、周期性的發(fā)送到ISO/RTO的過程。
由于需求側(cè)資源比傳統(tǒng)的發(fā)電機要小得多，使同規(guī)模的需求側(cè)資源在參與輔助服務市場時達到與傳統(tǒng)資源一樣的計量和遙測標準，可能會花費更多成本。表3顯示各個市場中的有關要求。
各個市場的調(diào)頻輔助服務產(chǎn)品中均對提供者的遙測能力有要求，一些市場對提供旋轉(zhuǎn)備用的資源也有遙測方面的要求。通過優(yōu)化這些方面的要求，可以推動需求響應的進一步發(fā)展。例如，PJM遙測數(shù)據(jù)的顆粒度要求是2秒，但只需要每分鐘發(fā)送一次，這大大減輕了用戶側(cè)資源（尤其是聚合性資源）的壓力，這些聚合性資源需要對各個底層資源的數(shù)據(jù)進行加和處理后才能發(fā)送。
一些ISO/RTO要求報告每個底層資源的數(shù)據(jù)，而另一些則只要求可驗證的聚合后的數(shù)據(jù)。只要求聚合數(shù)據(jù)，可以為先進的聚合建模技術打開大門，進而可能降低提供輔助服務所需的遙測成本。
“投標”方面的規(guī)定和要求
表4展示了需求側(cè)資源進入市場報價的流程。
表4 需求側(cè)資源參與市場的投標流程
對于實時市場，“-1D”表示前一天，“OH”表示運行時間，“OI”表示運行時段長度（CAISO為15分鐘，MISO為5分鐘）。ISO-NE利用其在能源市場上遠期備用市場的出清結(jié)果來分配旋轉(zhuǎn)儲備，因此沒有一個單獨的市場。由于大多數(shù)輔助服務都是在日前市場中交易的，需求側(cè)資源將希望參與這些市場。
在某些需求側(cè)資源的應用中，投標時間設定可能會形成需求響應資源可用能力的不確定性。因此，較早的投標時間可能會減少市場上的資源數(shù)量。
除了投標流程外，市場還限制了需求響應資源的投標資質(zhì)。在ERCOT和CAISO中，所有市場參與者必須由一個特定的實體，如ERCOT的合格調(diào)度實體（Qualified Scheduling Entity），或CAISO的調(diào)度協(xié)調(diào)員（ Scheduling Coordinator）所代表，該實體對與市場的所有互動負有財務責任，并需接受特殊認證。CAISO要求參與輔助服務市場的調(diào)度協(xié)調(diào)員必須是負荷服務實體（ Load Serving Entity），這將禁止削負荷服務提供商（Curtailment Service Providers ）參與輔助服務市場，MISO也是這樣。而在NYISO，削負荷服務提供商想要參與輔助服務市場需要滿足一個額外的條件，即必須與輸電網(wǎng)所有者進行數(shù)據(jù)交互，因為輸電網(wǎng)所有者通常是直接向NYISO提供遙測數(shù)據(jù)的人。
