← 返回入口(问题一览)

转得动。因为旋转的机械在免费做调节这件事。

电是存不住的。用多少和发多少必须每一秒都对得上,否则频率(东日本50Hz·西日本60Hz)就会偏移,机械会停机。把这个偏差当场补上的能力,就是“调整力”。

过去日本的电,几乎都来自火电·水电·核电。它们都是靠转动大机械来发电。旋转的机械附带三项能力。

← 可左右滑动 →

火电·水电·核电旋转发电的机械惯性(转动惯量)把急剧的变化变得平缓自动上下调节出力当场拉回频率的偏差维持电压一旦停机,旁边的机械也会脱网附带能力。没有价格,没有市场光伏·风电不旋转。不附带这些能力储能不旋转,但接到指令1秒内能出力火电减少 → 附带能力消失 → 另行准备(=调整力开始有价格)
图1 旋转机械的附带能力。火电·水电·核电在发电的同时,顺带提供惯性(让下降变慢的惯量)、把频率拉回的能力(补回减少部分的动作)和维持电压的能力。光伏和风电不旋转,因此不附带这些能力。

“惯性”和“把频率拉回的能力”是两件不同的事。用自行车打比方:惯性是停止蹬踏后车子不会立刻停下的那股惯量,把频率拉回则是有人再补踩几脚。一台电厂掉线的瞬间,惯性先“让下降变慢、争取时间”,在这几秒之内,把频率拉回的能力再“补回减少的那部分”。惯性就是旋转机械的重量本身,不用下指令也自然生效。把频率拉回的能力,则是机械感知到频率偏差后上下调节出力的动作,属于市场上买卖的调整力商品中较快的那一类。

这三项,只要建了电厂就自动附带。所以没人给它定价,也没有市场。那是电力公司在自家电厂里理所当然做的事。

附带能力开始有价格,是这10年的事

2016年电力零售全面自由化,2020年输配电在法律上被分离。承担输电的公司(一般输配电事业者)变成了自己不持有电厂的角色。于是从2016年度起,开始用“公开招标”向发电公司购买调整力。附带能力,在这里第一次有了价格。

2021年4月,全国统一的市场(供需调整市场)开市,先从动作慢的商品开始交易。动作快的商品也在2024年4月配齐,5个商品全部通过市场采购。2026年3月起改为在前一日以30分钟为单位交易,9月1日价格的天花板(上限价格)变为10日元。

← 可左右滑动 →

调整力从“附带能力”变成“商品”的过程2016年度调整力公开招标启动(开始有价格)2021年4月供需调整市场开市(从慢的商品开始)2024年4月5个商品配齐(快的商品也进入市场)2026年3月改为前一日·30分钟为单位交易2026年9月上限价格10日元
图2 日本调整力成为商品的年表。从公开招标(2016年度)算起才10年,从市场(2021年)算起才5年。出处:经济产业省 2016年10月17日/资源能源厅 2024年9月27日 第96次制度研讨工作部会 资料3/EPRX。

惯性,还没有价格

三项附带能力中,把频率拉回的能力已经有了市场。但“惯性”在日本还没有价格。光伏和风电增加、旋转机械减少,惯性也会随之减少。OCCTO(电力广域运营推进机构)在2024年7月提出测算:在未来电源结构的设想下,2050年西日本的6个区域,频率的下降速度将超过基准(每秒2.0Hz)。对策费用估算为每年2.1〜8.2亿日元。另行准备惯性的机制(同步调相机,或能够模拟惯性的储能)目前正在研讨中。

投资者怎么读
在日本,调整力是一个“有价格才10年、成为市场才5年”的年轻商品。年轻的市场,制度会动。下一步要来的,是给“惯性”和“速度”定价的阶段,而在不旋转的电源里,储能是最容易提供这类商品的。火电减少得越多,另行安排附带能力的必要就越大。
本系列的问题
一、过去为什么没有储能也转得动
  1. 48-2过去没有储能,不也转得好好的吗(本篇)
  2. 48-3旋转机械减少的电网,会失去什么
  3. 48-4为什么是“10秒”
  4. 48-5可再生能源越多,就越需要调整力吗
二、火电·核电·抽蓄为什么不够
  1. 48-6让火电去调节,不就够了吗
  2. 48-7核电增加了,储能就不需要了吧?
  3. 48-8多建抽蓄,不就够了吗
  4. 48-9在市场上没买到的调整力,是从哪里来的
三、今后的用电需求和电源会怎样
  1. 48-10数据中心一多,为什么答案是储能
  2. 48-11光伏,今后会怎样
  3. 48-12火电的量、核电的开机、需求
  4. 48-13储能会增加多少
四、钱,和国家的真实意图
  1. 48-14国家想让储能增加吗
  2. 48-15作为基础设施投资的储能,像什么
  3. 48-16都说收益会变薄,是真的吗?
  4. 48-17照搬海外做法,在日本能赚钱吗
  5. 48-18储能将来到底需要多少
  6. 48-19储能放在哪里都一样吗
18个问题之后的,一个问题48-20 花多少钱买,能回来多少答案因项目而异。所以我们放了一个只以公开数值为刻度的计算器。单价、中标率、座位费、价差和建设费,都可以自己去拨。

出处

本文监修
中岛晋也(科学X股份公司 代表董事·工学博士)

从事电网侧储能电站的开发、买卖与技术尽职调查。本专栏基于实际项目的组建与评估实务撰写并监修。