深度|廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)交易機(jī)制分析
上兩篇文章我們分別對(duì)廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品體系和交易體系(深度|廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、深度|廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)交易體系分析)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。本篇文章在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)貨市場(chǎng)的日前和實(shí)時(shí)能量市場(chǎng)的交易規(guī)則進(jìn)行分析。
一、概述和回顧
1、市場(chǎng)設(shè)計(jì)概述
電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)包括市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)體系(產(chǎn)品體系、交易體系)、交易機(jī)制和市場(chǎng)監(jiān)管等方面的內(nèi)容。其中,市場(chǎng)結(jié)構(gòu)是影響市場(chǎng)長(zhǎng)期效果的最重要的因素,其直接影響市場(chǎng)的長(zhǎng)期價(jià)格水平、價(jià)格差異度、市場(chǎng)力等。產(chǎn)品體系和交易體系影響定價(jià)的效率、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)和交易效率。交易機(jī)制影響福利分配、交易效率和價(jià)格激勵(lì)情況。市場(chǎng)監(jiān)管影響價(jià)格水平、市場(chǎng)主體的運(yùn)行策略和投資策略。這里,定價(jià)效率是指價(jià)格體系是否能產(chǎn)生正確的經(jīng)濟(jì)信號(hào),交易效率主要涉及交易成本方面的問(wèn)題,包括市場(chǎng)的均衡能力、交易技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)、進(jìn)行市場(chǎng)投標(biāo)的成本等,福利分配主要指市場(chǎng)前后不同市場(chǎng)主體之間利益的變化情況。
電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)中,效率是需要考慮的一個(gè)方面,但公平、福利分配也是必須考慮的因素,特別在市場(chǎng)建設(shè)初期。電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì),不僅僅要考慮技術(shù)的可行、電力系統(tǒng)的安全可靠性的保證,更重要的,要考慮經(jīng)濟(jì)上、政治上的可行,要分析不同市場(chǎng)規(guī)則對(duì)市場(chǎng)主體利益的影響。
2、廣東電力市場(chǎng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)
廣東電力市場(chǎng)中,市場(chǎng)化交易的產(chǎn)品包括能量(1小時(shí)為時(shí)間粒度)和調(diào)頻輔助服務(wù)。市場(chǎng)中需要的其他產(chǎn)品,包括輸配電服務(wù)、備用、無(wú)功電壓調(diào)節(jié)等輔助服務(wù)采用管制的、計(jì)劃的方式獲得。
計(jì)劃體制下,電力市場(chǎng)中各產(chǎn)品的價(jià)格都是由相關(guān)部門核定的,除了考慮產(chǎn)品的成本、收益,還經(jīng)常會(huì)考慮一些政策的因素,含較多的交叉補(bǔ)貼成本。市場(chǎng)化后,一種方案是所有產(chǎn)品環(huán)節(jié)都采用市場(chǎng)化交易,但這在實(shí)際中不可行。另外一種方案是,部分產(chǎn)品市場(chǎng)化,部分產(chǎn)品仍保持由相關(guān)機(jī)構(gòu)“定價(jià)”的方式。在后一種方式中,要特別注意,非市場(chǎng)化交易的部分的定價(jià),對(duì)市場(chǎng)化交易的部分的影響是什么。具體一點(diǎn),廣東電力市場(chǎng)基本能量、調(diào)頻進(jìn)行了市場(chǎng)化交易,但輸配電服務(wù)、大多數(shù)輔助服務(wù)都仍采用政府核定的價(jià)格,需要深入分析相互的影響。在今天的文章中,我們將對(duì)能量市場(chǎng)和輸配電定價(jià)之間的關(guān)系進(jìn)行一些探討。
3、廣東電力市場(chǎng)交易體系
廣東電力市場(chǎng)中,基本能量交易分成了兩個(gè)部分:計(jì)劃電和市場(chǎng)電。市場(chǎng)電的交易方式包括:日前市場(chǎng)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)、中長(zhǎng)期市場(chǎng)、基數(shù)電的交易方式包括直接分配、基數(shù)電中長(zhǎng)期交易。
目前的交易體系主要存在以下待改進(jìn)的地方。
1)計(jì)劃電和市場(chǎng)電的人為的分割,降低市場(chǎng)的優(yōu)化空間
目前市場(chǎng)體系下,要求計(jì)劃發(fā)電=計(jì)劃用電。由于計(jì)劃用電(非市場(chǎng)用戶用電)量要在事后計(jì)量后才能準(zhǔn)確獲得,因此分給發(fā)電主體(B類機(jī)組)的計(jì)劃電(基數(shù)電量)也不是確定的,事先分配得到的只是總非市場(chǎng)用戶用電的一個(gè)比例,這就造成其難以與市場(chǎng)電進(jìn)行交易,降低了市場(chǎng)的優(yōu)化空間,也影響了市場(chǎng)主體盡早進(jìn)行各種市場(chǎng)的決策。
保持(計(jì)劃發(fā)電=計(jì)劃用電),即規(guī)則中講的(以用定發(fā))的原因可能包括多個(gè)方面,其中一個(gè)是希望計(jì)劃電部分的電量平衡,進(jìn)而計(jì)劃電方面的收支平衡。實(shí)際上,即使計(jì)劃電的電量平衡了,如果不同計(jì)劃發(fā)電機(jī)組的發(fā)電比例變化,進(jìn)而平局上網(wǎng)電價(jià)變化;或者非市場(chǎng)用戶的用電比例變化,進(jìn)而平均購(gòu)電價(jià)格變化,都會(huì)引起計(jì)劃電部分收支的不平衡。現(xiàn)有的市場(chǎng)規(guī)則中,實(shí)際上已經(jīng)考慮這方面的因素,由于計(jì)劃電引起的收支不平衡的部分,將放入平衡資金,由全體市場(chǎng)用戶承擔(dān)。因此,由于實(shí)際非市場(chǎng)用電與計(jì)劃發(fā)電的電量之間的差異引起的收益變化,同樣也可以采用這樣的機(jī)制解決。
如果去掉(以用定發(fā))這個(gè)約束,市場(chǎng)規(guī)則設(shè)計(jì)的很多方面會(huì)更加簡(jiǎn)單,效率更高,其也不會(huì)引起太多其他方面的問(wèn)題。
2)日前市場(chǎng)中用戶側(cè)的報(bào)價(jià)(量)不影響出清
目前的規(guī)則中,日前市場(chǎng)給了兩種方案,現(xiàn)階段的模式1下,日前市場(chǎng)的出清是采用發(fā)電側(cè)報(bào)價(jià)和負(fù)荷預(yù)測(cè),用戶側(cè)的報(bào)價(jià)(即需求量)完全不影響市場(chǎng)的價(jià)格。這種模式會(huì)產(chǎn)生很大的問(wèn)題。市場(chǎng)出清的結(jié)果與市場(chǎng)主體的行為沒(méi)有任何的關(guān)系,市場(chǎng)主體無(wú)法通過(guò)自身的市場(chǎng)策略控制自身的收益。會(huì)增加市場(chǎng)的監(jiān)管難度。
現(xiàn)階段采用這種方式的一個(gè)原因是,如果市場(chǎng)出清中采用用戶側(cè)的報(bào)價(jià),則需要用戶側(cè)的申報(bào)(不同時(shí)間的用電量)細(xì)化到節(jié)點(diǎn),為了整個(gè)系統(tǒng)的出清,電網(wǎng)也需要代表所有非市場(chǎng)用戶申報(bào)細(xì)化到節(jié)點(diǎn)的報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)(節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測(cè))。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下不可行。
實(shí)際上,市場(chǎng)出清主要影響市場(chǎng)主體的經(jīng)濟(jì)效益,不會(huì)影響市場(chǎng)的安全性。在采用市場(chǎng)主體的報(bào)價(jià)出清后,可以再按照負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行一次經(jīng)濟(jì)調(diào)度,以經(jīng)濟(jì)調(diào)度的結(jié)果作為調(diào)度依據(jù)。目前市場(chǎng)設(shè)計(jì)的模式2(報(bào)量報(bào)價(jià))即采用的這種方式。而且,這種模式下,并不需要強(qiáng)制要求所有用戶側(cè)市場(chǎng)主體申報(bào)細(xì)化到節(jié)點(diǎn)的報(bào)價(jià)??梢远x一些不同的報(bào)價(jià)區(qū)或Hub,市場(chǎng)主體可以選擇申報(bào)到節(jié)點(diǎn)的報(bào)價(jià),還是到Hub的報(bào)價(jià),如果是申報(bào)到Hub的報(bào)價(jià),事先定義好總電量在Hub內(nèi)不同節(jié)點(diǎn)之間的分配比例即可。國(guó)外大多數(shù)市場(chǎng)也都是這樣運(yùn)作的,即是到目前,美國(guó)PJM也沒(méi)有要求所有市場(chǎng)主體申報(bào)到節(jié)點(diǎn)的報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)。
二、集中能量市場(chǎng)交易機(jī)制
集中能量市場(chǎng)的交易機(jī)制的設(shè)計(jì)包括多個(gè)方面,大體上包括:如何報(bào)價(jià)(何時(shí)報(bào)價(jià)、報(bào)什么)、如何出清(何時(shí)出清、出清算法)、如何結(jié)算(市場(chǎng)價(jià)格、平衡機(jī)制)等。
1、如何報(bào)價(jià)
1)何時(shí)報(bào)價(jià)
現(xiàn)貨市場(chǎng)中有日前和實(shí)時(shí)兩個(gè)市場(chǎng),每個(gè)市場(chǎng)中有24個(gè)產(chǎn)品。最細(xì)化的,可以有24*2=48組報(bào)價(jià)。實(shí)際上,廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則中,發(fā)電側(cè)僅能對(duì)這48個(gè)產(chǎn)品申報(bào)一組價(jià)格(可以有多個(gè)價(jià)格數(shù)量段)。也就是說(shuō),一個(gè)(組)報(bào)價(jià),用于兩次出清(日前和實(shí)時(shí)),用于多個(gè)產(chǎn)品的出清(24個(gè)時(shí)段)。這樣的好處包括
(1)簡(jiǎn)化交易。一天只需要申報(bào)一組價(jià)格,對(duì)技術(shù)支持系統(tǒng)的要求降低,需要的數(shù)據(jù)量減少,市場(chǎng)成員的報(bào)價(jià)也簡(jiǎn)單,利于市場(chǎng)初期的順利運(yùn)行。
(2)降低市場(chǎng)力。一天24小時(shí)的供需有很大變化,日前到實(shí)時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化,如果市場(chǎng)主體有較大市場(chǎng)力,就可通過(guò)在不同時(shí)間、對(duì)不同產(chǎn)品申報(bào)不同的價(jià)格來(lái)在一定程度上控制市場(chǎng)的價(jià)格。一天只申報(bào)一組價(jià)格,市場(chǎng)主體的市場(chǎng)力將受到一定的限制。
這種方式存在的主要問(wèn)題是在無(wú)法及時(shí)反映市場(chǎng)主體不同時(shí)間成本的變化情況、市場(chǎng)供需的變化情況。
國(guó)外很多電力市場(chǎng)在早期也是采用單一報(bào)價(jià)組的形式,隨著市場(chǎng)的發(fā)展可以采用更精細(xì)的報(bào)價(jià)方式,如對(duì)每個(gè)時(shí)段申報(bào)一組價(jià)格,并允許隨時(shí)修改報(bào)價(jià)。
2)報(bào)什么
發(fā)電機(jī)組的成本包括啟停成本、空載成本和微增成本??梢圆捎脝我坏囊徊恐颇芰?jī)r(jià)格的方法,也可以采用分別申報(bào)不同部分價(jià)格的方法。這實(shí)際上是分散式機(jī)組組合和集中式機(jī)組組合的區(qū)別,也是歐洲市場(chǎng)和美國(guó)市場(chǎng)的一個(gè)主要區(qū)別之一。廣東電力市場(chǎng)中,啟停成本、空載成本事先由相關(guān)主管部門核定,現(xiàn)貨市場(chǎng)中市場(chǎng)主體僅申報(bào)一部制能量?jī)r(jià)格。
市場(chǎng)設(shè)計(jì)中,首先要確定每個(gè)市場(chǎng)希望回收的成本是哪些。除了啟停成本、空載成本和微增成本,發(fā)電還有一項(xiàng)重要的成本是容量成本。這部分如何回收,是市場(chǎng)設(shè)計(jì)首先需要考慮的,回收方式不同,相關(guān)的定價(jià)、管制機(jī)制都會(huì)有所不同。目前廣東電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)中未看到相關(guān)的表述,對(duì)相關(guān)市場(chǎng)價(jià)格的監(jiān)管方案也沒(méi)有確定。需要盡快對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行研究。
如果沒(méi)有容量市場(chǎng),必須允許能量市場(chǎng)在一段短時(shí)間的供需緊張的時(shí)候有較高的價(jià)格,以補(bǔ)充機(jī)組的容量成本,市場(chǎng)的最高限價(jià)、市場(chǎng)力監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)價(jià)格都需要根據(jù)市場(chǎng)的整體設(shè)計(jì)通盤考慮。
2、如何出清
1)何時(shí)出清
日前市場(chǎng)的出清時(shí)間一般沒(méi)有太多異議,在日前申報(bào)結(jié)束后,交易日(D日)開(kāi)始前一段時(shí)間進(jìn)行,產(chǎn)生市場(chǎng)的出清價(jià)、出清量。
實(shí)時(shí)市場(chǎng),有事前定價(jià)和事后定價(jià)兩大類。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),目前廣東市場(chǎng)采用事前定價(jià)的方式。
2)如何出清
如何出清主要涉及到出清的流程、模型。不管日前還是實(shí)時(shí),都主要包括兩個(gè)步驟:安全約束機(jī)組組合SCUC和安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度SCEC。這兩者的數(shù)學(xué)模型主要的差別在:SCUC出清包括一天內(nèi)24個(gè)小時(shí)的96個(gè)時(shí)段,目標(biāo)函數(shù)中包含啟停成本和空載成本,目標(biāo)是總成本最小,約束中含備用約束;SCEC僅包含一個(gè)時(shí)段,目標(biāo)函數(shù)中不含啟停成本和空載成本,將機(jī)組啟停狀態(tài)作為邊界條件。
SCUC可以產(chǎn)生機(jī)組的開(kāi)停機(jī)計(jì)劃以及96點(diǎn)的調(diào)度計(jì)劃,但實(shí)際中主要使用開(kāi)停機(jī)計(jì)劃的結(jié)果。SCUC以后,在開(kāi)停機(jī)計(jì)劃下對(duì)某一個(gè)時(shí)段的發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。
SCEC中,考慮的約束條件包括節(jié)點(diǎn)功率平衡、機(jī)組出力限制、線路(斷面)約束等。SCUC除了這些約束,還需要考慮機(jī)組啟停約束、備用約束等。
3)如何定價(jià)
市場(chǎng)需要產(chǎn)生每個(gè)時(shí)段、每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電價(jià)。節(jié)點(diǎn)電價(jià)主要通過(guò)SCEC產(chǎn)生。經(jīng)濟(jì)學(xué)角度,每個(gè)節(jié)點(diǎn)、每個(gè)時(shí)刻的價(jià)格就是該時(shí)刻、該節(jié)點(diǎn)供電的邊際成本,即在該時(shí)刻、該節(jié)點(diǎn)增加單位負(fù)荷增加的成本。從數(shù)學(xué)的角度,每個(gè)時(shí)段、每個(gè)節(jié)點(diǎn)的市場(chǎng)出清價(jià)就是該時(shí)段的SCED優(yōu)化過(guò)程中產(chǎn)生的該節(jié)點(diǎn)的功率平衡約束的拉格朗日乘子。
這種定價(jià)方式是很多市場(chǎng)采用的方式,但也存在一些問(wèn)題:每個(gè)時(shí)段的價(jià)格僅與該時(shí)段的機(jī)組情況有關(guān),將機(jī)組組合作為邊界條件,無(wú)法反映時(shí)段之間的負(fù)荷特性、發(fā)電約束、機(jī)組啟停對(duì)價(jià)格的影響。SCED用于經(jīng)濟(jì)調(diào)度沒(méi)有問(wèn)題,但用于定價(jià)時(shí)其價(jià)格信號(hào)產(chǎn)生了一定的扭曲。雖然這類市場(chǎng)設(shè)計(jì)了Make-whole-payment機(jī)制解決機(jī)組的全成本回收的問(wèn)題,但其價(jià)格信號(hào)的扭曲是客觀存在的。在傳統(tǒng)市場(chǎng)中,機(jī)組的類型大體一致,大多數(shù)機(jī)組都是可控機(jī)組,這個(gè)問(wèn)題不是特別突出。在可再生能源增多以后,這種定價(jià)機(jī)制的問(wèn)題會(huì)越來(lái)越突出。美國(guó)多個(gè)機(jī)構(gòu)也在進(jìn)行這方面的研究,改進(jìn)定價(jià)機(jī)制。
廣東電力市場(chǎng)中,節(jié)點(diǎn)電價(jià)的計(jì)算是采用上述的方法,即根據(jù)每個(gè)時(shí)段SCED優(yōu)化模型產(chǎn)生的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的拉格朗日乘子。需要及時(shí)跟進(jìn)國(guó)際上的最新研究成本,不斷優(yōu)化定價(jià)機(jī)制。
3、如何結(jié)算
1)節(jié)點(diǎn)定價(jià)基本原理
電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中,如果采用節(jié)點(diǎn)定價(jià)機(jī)制,一般所有發(fā)電機(jī)和負(fù)荷按照所在節(jié)點(diǎn)的價(jià)格結(jié)算。為了簡(jiǎn)化交易和結(jié)算,也會(huì)定義一些負(fù)荷區(qū)、Hub等虛擬節(jié)點(diǎn),用戶可以按照虛擬節(jié)點(diǎn)的價(jià)格結(jié)算。虛擬節(jié)點(diǎn)的價(jià)格等于虛擬節(jié)點(diǎn)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)按某個(gè)狀態(tài)下各節(jié)點(diǎn)用電量的比例加權(quán)平均。
節(jié)點(diǎn)電價(jià)機(jī)制下,會(huì)產(chǎn)生阻塞問(wèn)題(參考:電力市場(chǎng)集中競(jìng)價(jià)的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理分析 (九 阻塞管理1-基本原理),電力市場(chǎng)集中競(jìng)價(jià)的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理分析 (十 阻塞管理2-事前和事后阻塞管理))。也就是說(shuō),如果系統(tǒng)發(fā)生了阻塞,在不同的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生了不同的價(jià)格,從所有負(fù)荷收取的電費(fèi)將大于支付給所有發(fā)電的電費(fèi)。
舉例說(shuō)明:系統(tǒng)中有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)A和B,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有100MW容量的發(fā)電和負(fù)荷,A、B節(jié)點(diǎn)通過(guò)一條聯(lián)絡(luò)線相連,線路AB的最大傳輸容量是60MW,A、B節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)(G1和G2)的報(bào)價(jià)分別是200¥/MWh和300¥/MWh。則某個(gè)時(shí)段市場(chǎng)出清的結(jié)果是:節(jié)點(diǎn)A的電價(jià)為200¥/MWh,節(jié)點(diǎn)B的電價(jià)為300¥/MWh。節(jié)點(diǎn)A的發(fā)電G1的發(fā)電量為160MWh,節(jié)點(diǎn)B的發(fā)電G2的發(fā)電量為40MWh,節(jié)點(diǎn)A的負(fù)荷L1和節(jié)點(diǎn)B的負(fù)荷L2的用電量均為100MWh。結(jié)算如下:
G1收入:200*160=32000元
G2收入:300*40=12000元
發(fā)電總收入:32000+12000=44000元
L1支出:200*100=20000元
L2支出:300*100=30000元
負(fù)荷總支出:20000+30000=50000元
阻塞盈余:50000-44000=6000元
可以看到,在節(jié)點(diǎn)定價(jià)機(jī)制下,如果系統(tǒng)發(fā)生阻塞,不同的節(jié)點(diǎn)的價(jià)格不同,就會(huì)產(chǎn)生阻塞盈余。本例子中阻塞盈余是6000元。
關(guān)鍵的問(wèn)題是,阻塞盈余該如何分配?
理論上并沒(méi)有“最佳”的分配方法,主要取決于電網(wǎng)的性質(zhì)、電網(wǎng)監(jiān)管的辦法、電網(wǎng)成本的分?jǐn)偡椒?、歷史的政策等。把阻塞盈余分配給誰(shuí),主要是回答誰(shuí)有使用電網(wǎng)的權(quán)利,也就是很多市場(chǎng)設(shè)計(jì)輸電權(quán)機(jī)制的一個(gè)主要目的:具有輸電權(quán)的市場(chǎng)主體,可以獲得相應(yīng)的阻塞盈余。
(1)分配給線路所有者
如果線路是非管制的公司投資的,不是按成本加成的方式收回成本的,可以將盈余分配線路所有者,從而起到鼓勵(lì)投資線路解決阻塞問(wèn)題的作用。國(guó)際上一些商業(yè)輸電線即采用這種方式。這種方式下,輸電線路的所有者不能是系統(tǒng)調(diào)度,否則會(huì)存在反向激勵(lì),故意制造阻塞以收取阻塞盈余收益。這種方法存在許多問(wèn)題。隨著輸電容量的增加,如果阻塞完全解決了,兩個(gè)地區(qū)之間的價(jià)格差異變小甚至沒(méi)有了,阻塞盈余也減少或沒(méi)有了,輸電線路所有者將無(wú)法收回投資。這也是學(xué)術(shù)界研究的一個(gè)領(lǐng)域:對(duì)商業(yè)輸電線如何收費(fèi)。目前的一個(gè)主要的觀點(diǎn)是固定收益加上阻塞盈余收益。
如果線路是受管制的電網(wǎng)公司投資的,獲得的阻塞盈余將用于減少準(zhǔn)許收入,減少輸配電價(jià)。
(2)分配給用戶
美國(guó)大多數(shù)電力市場(chǎng)中,會(huì)將一部分輸電權(quán)(阻塞收益權(quán))分給用戶。主要是考慮到,美國(guó)電力市場(chǎng)中輸配電費(fèi)主要是由用戶承擔(dān)的,因此用戶擁有在其繳納輸配電費(fèi)的電網(wǎng)范圍內(nèi)從電廠購(gòu)電的權(quán)利,如果電廠側(cè)的電價(jià)和用戶側(cè)的價(jià)格不一致,用戶擁有獲得價(jià)差補(bǔ)償(阻塞盈余)的權(quán)利。
3)廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)阻塞盈余的分配
目前廣東的市場(chǎng)規(guī)則下,將阻塞盈余納入平衡資金,按電量比例返還給市場(chǎng)用戶。這種方式是市場(chǎng)初期一種簡(jiǎn)化的處理方式。存在的問(wèn)題是,這種機(jī)制和現(xiàn)有機(jī)制下對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的發(fā)電企業(yè)的收益將造成較大的影響,這個(gè)影響造成的發(fā)電企業(yè)的收益的增加、減少是否應(yīng)該由發(fā)電企業(yè)承擔(dān)?
以上面的兩節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例,進(jìn)行進(jìn)一步的分析。
(1)事前阻塞處理
一種方式是對(duì)阻塞進(jìn)行事前的控制。也就是說(shuō),在交易前就測(cè)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的出力上下限。本例中,調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)供需情況的預(yù)測(cè),了解到線路AB可能發(fā)生阻塞,發(fā)電機(jī)G1最多只能發(fā)出160MW的電力。因此,將發(fā)電機(jī)G1的出力上限定為160MW。
這樣,G1的160MW和G2的100MW一起競(jìng)爭(zhēng),最終G1的160MW全部中標(biāo),G2中標(biāo)40MW,市場(chǎng)統(tǒng)一出清價(jià)為300¥/MWh。所有的用戶都按照300¥/MWh的價(jià)格購(gòu)電,所有的發(fā)電都按照300¥/MWh的價(jià)格售電。
實(shí)際上,目前我國(guó)大多數(shù)省份的月度電量市場(chǎng),大概是這樣運(yùn)作的,調(diào)度事先定出機(jī)組的出力約束,保證在這些約束下系統(tǒng)可以無(wú)阻塞出清,全網(wǎng)可以產(chǎn)生一個(gè)統(tǒng)一的價(jià)格。
(2)約束出清
節(jié)點(diǎn)定價(jià)機(jī)制實(shí)際上是一種阻塞的實(shí)時(shí)考慮方式,在出清的約束中考慮網(wǎng)絡(luò)約束,在能量市場(chǎng)出清的同時(shí)考慮電網(wǎng)的約束。這種方法利于最大化電網(wǎng)的利用,但由于其產(chǎn)生了節(jié)點(diǎn)電價(jià),進(jìn)而產(chǎn)生了阻塞盈余,如果阻塞盈余的分配不合理,對(duì)市場(chǎng)會(huì)造成一些不好的影響。
在上面的例子中,如果按照廣東的市場(chǎng)規(guī)則,阻塞盈余按電量比例分給用戶。阻塞盈余共6000元,負(fù)荷總200MWh,相當(dāng)于每MWh的電價(jià)降低30元,A、B節(jié)點(diǎn)的電價(jià)分別變?yōu)椋?70¥/MWh、270¥/MWh??紤]到廣東目前對(duì)用戶側(cè)采用加權(quán)平均價(jià)結(jié)算,系統(tǒng)的綜合用電價(jià)格從250變?yōu)?20。
實(shí)際市場(chǎng)中,發(fā)電的報(bào)價(jià)會(huì)隨著市場(chǎng)規(guī)則的不同而不同。但在競(jìng)爭(zhēng)比較充分的情況下,報(bào)價(jià)會(huì)反映其真實(shí)的成本。
發(fā)電側(cè)從全省統(tǒng)一電價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)點(diǎn)電價(jià)的過(guò)程中,對(duì)不同發(fā)電機(jī)組的收益造成了影響。本例中,節(jié)點(diǎn)A的G1收益將下降。這種影響,是否是發(fā)電企業(yè)應(yīng)該承擔(dān)的?取決于對(duì)電網(wǎng)使用權(quán)、發(fā)電規(guī)劃責(zé)任的考慮。如果認(rèn)為電廠的建設(shè)是市場(chǎng)主體自己的責(zé)任,機(jī)組處于阻塞受限送不出去的區(qū)域是發(fā)電企業(yè)自己投資不利的結(jié)果,那發(fā)電企業(yè)應(yīng)該承擔(dān)該區(qū)域價(jià)格低的結(jié)果。但是,如果認(rèn)為電廠的建設(shè)是政府審批的,承擔(dān)了多種反面的責(zé)任、義務(wù),由于市場(chǎng)化造成的發(fā)電企業(yè)收益的變化就是一種擱置成本,需要通過(guò)市場(chǎng)化方式補(bǔ)償。
為了保證市場(chǎng)平穩(wěn)的推進(jìn),解決市場(chǎng)的擱置成本,可以采用將部分輸電權(quán)分配給電廠的方式。
1)確定一定比例的輸電權(quán),可以將其分配給市場(chǎng)化的發(fā)電量。
2)確定每個(gè)市場(chǎng)化的發(fā)電機(jī)組(或電廠)可以獲得的輸電權(quán)的數(shù)量。
3)發(fā)電企業(yè)將其分配得到的輸電權(quán)分配到相關(guān)的發(fā)電節(jié)點(diǎn),并進(jìn)行申報(bào)。
4)對(duì)所有發(fā)電企業(yè)申報(bào)的輸電權(quán)進(jìn)行一致性可行性測(cè)試,如果不可行進(jìn)行等比例裁減,確定每個(gè)發(fā)電企業(yè)最終獲得的每個(gè)發(fā)電節(jié)點(diǎn)的輸電權(quán)。
5)日前市場(chǎng)出清后,根據(jù)發(fā)電企業(yè)所擁有的輸電權(quán)對(duì)發(fā)電企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)償(將相應(yīng)的阻塞盈余分配給發(fā)電企業(yè))。
6)市場(chǎng)成熟以后可以允許輸電權(quán)的轉(zhuǎn)讓買賣。初期可以不進(jìn)行輸電權(quán)交易。
總結(jié)
本篇文章首先對(duì)前面的內(nèi)容進(jìn)行了回顧,然后重點(diǎn)對(duì)能量市場(chǎng)交易機(jī)制問(wèn)題進(jìn)行了討論。對(duì)廣東電力市場(chǎng)的主要建議包括以下幾個(gè)方面:
1)市場(chǎng)的設(shè)計(jì)中,需要特別關(guān)注市場(chǎng)化后對(duì)市場(chǎng)主體利益的影響,并考慮市場(chǎng)主體的動(dòng)態(tài)行為。
2)取消非市場(chǎng)電“以用定發(fā)”,基數(shù)電量年初分配以后不再調(diào)整,并直接確定分解曲線。
3)日前市場(chǎng)出清時(shí)采用市場(chǎng)主體的報(bào)價(jià)(僅報(bào)數(shù)量也可以),參考國(guó)外的負(fù)荷區(qū)域、Hub的處理機(jī)制。
4)完善阻塞盈余分配機(jī)制,建立輸電權(quán)機(jī)制。

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