年逆變器市場現(xiàn)狀分析：技術創(chuàng)新與市場機制的融合隨著電力系統(tǒng)向低碳化、智能化方向進展，逆變器在電力系統(tǒng)中的重要性日益凸顯。2025年，逆變器市場在技術創(chuàng)新和市場機制方面都取得了顯著進展。本文通過對逆變器資源參加的慣量及一次調(diào)頻市場定價機制的討論，探討了逆變器在電力系統(tǒng)中的作用及其市場價值。

一、逆變器資源參加的市場背景

《2025-2030年全球及中國逆變器行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及進展前景分析報告》在電力系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型的過程中，基于化石燃料發(fā)電的同步機組比例不斷下降，而風電、光伏等逆變器資源(IBRs)的滲透率漸漸提高。這使得電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出越來越明顯的低慣量特性，系統(tǒng)頻率平安穩(wěn)定面臨更高風險。為了應對這一挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)運營商需要通過市場化的手段激勵多調(diào)頻資源供應慣量與一次頻率響應(IPFR)幫助服務。2025年，逆變器資源在電力系統(tǒng)中的作用愈發(fā)重要，其供應的虛擬慣量和一次調(diào)頻力量成為保障系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的關鍵。

二、逆變器掌握技術的分類與特性

逆變器市場現(xiàn)狀分析提到逆變器資源通過不同的掌握技術實現(xiàn)對頻率變化的響應?，F(xiàn)有并網(wǎng)逆變器掌握技術主要分為構(gòu)網(wǎng)型(GFM)和跟網(wǎng)型(GFL)兩大類。GFM掌握通過模擬同步發(fā)電機的頻率調(diào)整行為，具備慣量響應與一次調(diào)頻的力量，類似于同步發(fā)電機;而GFL掌握的核心在于鎖相環(huán)(PLL)，其通過PLL掌握實現(xiàn)與電網(wǎng)同步。由于鎖相環(huán)的固有測量延遲，GFL掌握無法在頻率跌落的瞬間供應頻率支撐，但可以通過下垂掌握來模擬同步發(fā)電機調(diào)速器的行為，從而供應一次調(diào)頻支撐。這兩種掌握技術在供應頻率支撐方面存在顯著差異，因此基于這兩種掌握的逆變器資源在市場機制中的價值回報也有所不同。

三、逆變器參加的慣量及一次調(diào)頻市場定價機制

為了激勵逆變器資源供應慣量和一次調(diào)頻支撐，本文提出了一種新的能量-IPFR聯(lián)合市場框架。該框架允許包括傳統(tǒng)火電發(fā)電商、基于GFM掌握的新能源發(fā)電商、基于GFL掌握的新能源發(fā)電商等各類主體參加。在該框架下，建立了涵蓋同步機組、基于GFM和GFL掌握機組的調(diào)頻模型，并刻畫了系統(tǒng)頻率動態(tài)特性。進一步，建立了聯(lián)合市場出清模型并制定了合理的定價出清機制。該定價機制能夠依據(jù)多類型資源的調(diào)頻力量確定其對應的價值回報。詳細而言，對于同步機組和逆變器機組，其慣量和一次調(diào)頻系數(shù)的市場價值通過差異化定價機制得到合理評估。在算例分析中，通過改進的PJM-5和IEEE-118節(jié)點系統(tǒng)驗證了所提IPFR市場定價機制的有效性和可擴展性。

四、逆變器市場機制的實施效果

在實施所提出的市場機制后，逆變器資源在電力系統(tǒng)中的作用得到了充分發(fā)揮。通過算例分析，可以看出，與僅參加能量市場相比，火電發(fā)電商、基于GFM和GFL掌握的新能源發(fā)電商在能量-IPFR聯(lián)合市場的收益分別增加了79.68%、24.95%和27.39%。這表明，通過合理的市場機制設計，逆變器資源能夠獲得與其貢獻相匹配的經(jīng)濟回報，從而激勵更多的逆變器資源參加電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整服務。此外，能量市場和IPFR市場的出清價格在趨勢上具有全都性，反映了各時段內(nèi)市場的供需關系。在負荷高峰時段，能量市場的需求顯著增長，導致市場出清價格攀升至峰值水平。與此同時，系統(tǒng)對慣量和一次調(diào)頻力量的需求也顯著提高，相應地，慣量和一次調(diào)頻系數(shù)的市場價格也會同步提升。整體而言，IPFR市場出清價格走勢與頻率穩(wěn)定風險成正相關。

五、逆變器市場機制的挑戰(zhàn)與展望

盡管所提出的市場機制在理論上具有合理性和有效性，但在實際應用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先，在頻率動態(tài)建模方面，當前的討論采納基于慣量中心的均一化頻率響應模型，未考慮系統(tǒng)中各節(jié)點的頻率動態(tài)變化特性。隨著市場規(guī)模的擴大，系統(tǒng)各節(jié)點頻率動態(tài)差異增大，將來需要對各節(jié)點慣量和一次調(diào)頻力量的出清機制進行深化討論。其次，在場景設置上，市場出清量和出清價格會隨擾動場景設定的不同而發(fā)生轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)有討論對不同擾動場景與價格合理性的關系探討不足，將來需要結(jié)合系統(tǒng)功率擾動特性，討論不同擾動對出清價格的影響。最終，在出清模型有用性上，當前電力市場普遍以“備用容量”作為出清對象，若將“慣量”和“一次調(diào)頻力量”轉(zhuǎn)化為備用進行出清，雖然易于融入現(xiàn)有市場規(guī)章，但市場定價規(guī)章較為模糊。本文所提出的“慣量”和“一次調(diào)頻”市場機制量化了不同掌握方式所對應的價值回報，為市場機制設計供應了新的思路，但在有用性上需要進一步完善。因此，兩種方法在不同場景下的適用性有待對比分析。

綜上所述，2025年逆變器市場在技術創(chuàng)新和市場機制方面都取得了重要進展。通過合理的市場機制設計，逆變器資源能夠為電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定供應有效的支撐，并獲得相應的經(jīng)濟回報。然而，隨著市場規(guī)模的擴大和系統(tǒng)簡單性的增加，逆變器市場機制仍面臨諸多挑戰(zhàn)。將來的討論需要在頻率動態(tài)建模、場景設置和出清模型有用性等方面進行深化探討，以進一步完善逆變器市場機制，促進逆變器資源在電力系統(tǒng)中的廣泛應用。

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