中國電力市場建設(shè)中若干重要問題的研究
黃永皓 呂海平 尚金
摘要:本文對電力市場競價模式和規(guī)則設(shè)計的基本原則、發(fā)電側(cè)電力市場價格機制、期貨市場與風險管理、省級電力市場競價模式、區(qū)域電力市場競價模式、電力市場中的“期貨交易市場、日前交易市場、實時交易市場、輔助服務(wù)交易市場”的協(xié)調(diào)問題、電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)問題等,進行了深入的分析與研究。提出了適合中國國情的電力市場建設(shè)的若干建議。
關(guān)鍵詞:電力市場競價模式 輔助服務(wù)市場風險管理價格機制市場規(guī)則
電力市場化改革在國外已經(jīng)經(jīng)歷了十年多的實踐,在國內(nèi)也進行了三年多的試點實踐。目前,英國的電力市場在運行了八年之后,正在針對發(fā)電公司市場控制力太大而出現(xiàn)的投機報價問題,進行第二階段的改革;美國加州電力市場因缺電導致電價急劇上揚,出現(xiàn)了二次世界大戰(zhàn)后的第一次分區(qū)停電,美國聯(lián)邦政府正在提出補救措施,并修改競價模式和規(guī)則;我國是發(fā)展中國家,前十幾年,為了解決嚴重缺電的局面,我國實行了“集資辦電”的政策,從而形成了許多產(chǎn)權(quán)多元化的新電廠。由于新電廠還本付息的緣故,其電價遠高于老電廠,且電網(wǎng)公司對這些電廠在還款期內(nèi)承諾了發(fā)電利用小時數(shù)和上網(wǎng)電價。由于上述原因,我國的發(fā)電市場競價規(guī)則絕不會向國外的那么簡單。本文結(jié)合我國電力工業(yè)的現(xiàn)狀,借鑒國外的電力市場運行經(jīng)驗,對我國電力市場競價模式和規(guī)則設(shè)計的基本原則、發(fā)電側(cè)電力市場價格機制、期貨市場與風險管理、省級電力市場競價模式、區(qū)域電力市場競價模式、電力市場中的“期貨交易市場、日前交易市場、實時交易市場、輔助服務(wù)交易市場”的協(xié)調(diào)問題、電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)問題等,進行了深入的分析與研究。提出了適合中國國情的電力市場建設(shè)的若干建議。
電力市場化改革的目標是:引入競爭機制,降低銷售電價、優(yōu)化資源配置、提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),促進電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。電力市場競價模式和規(guī)則設(shè)計應(yīng)滿足這個目標,其基本原則如下:
1、 買方市場中的電價機制:邊際電價價格機制
在這種情況下,由于有充足的發(fā)電能力,發(fā)電商企圖通過降價獲得更多的市場份額。購電者將根據(jù)所有發(fā)電商在某一時段的報價進行由低到高的排隊,按照這一次序逐步滿足該時段需求電量,該時段的發(fā)電邊際價格為最后滿足該時段電量需求機組的報價。
必須強調(diào)的是:采用邊際價格形成購電價格時,必須讓發(fā)電商進行充分的競爭,才有可能使邊際價格盡可能接近發(fā)電的社會平均成本,否則有可能導致邊際價格過高,使發(fā)電商獲得暴利。
2、 缺電市場中的價格機制:“按實際報價結(jié)算”價格機制
在缺電的電力市場中,由于電資源稀缺,如果不限價,發(fā)電商報多高的價格,用戶都得承受。如果采用邊際電價為統(tǒng)一的購電價格,購電價格將急劇上揚,對消費者將是雪上加霜。最近加州電力市場的危機充分證明了這一點。因此,在缺電的情況下,嚴格采用“按實際報價結(jié)算”價格機制。
3.在輸電線路不出現(xiàn)阻塞的情況下,發(fā)電富裕的市場中采用全網(wǎng)一樣的“邊際電價”價格機制,缺電市場中采用“按實際報價結(jié)算”價格機制;
在輸電線路出現(xiàn)阻塞的情況下,采用分區(qū)域競價的電價機制。這樣,有利于投資者向缺電的區(qū)域中建新電廠,電力富裕的區(qū)域中的高耗能、高污染、效益差的機組將逐漸被淘汰。
電力市場競爭具有一定的不確定性,因此,對于參與現(xiàn)貨市場的發(fā)電商或中介商來說,存在較高的風險,不僅有可能造成電價波動過大,甚至造成電力供應(yīng)不足。在激烈的市場競爭中,較難保證穩(wěn)定的電力生產(chǎn),從而使生產(chǎn)的計劃性和成本的控制無法實施。為了便于市場各方進行風險管理,需要提供一定的風險規(guī)避手段。期貨交易是有效的形式。期貨交易的引入是為了防范風險,利用其套期保值,保證電力市場的運行的有序性、電力供應(yīng)的電價的穩(wěn)定性。在期貨市場上,差價合約是非常重要的規(guī)避買賣雙方風險的金融手段。
差價和約是交易雙方為了回避現(xiàn)貨交易風險而簽訂的一種中長期合同,其本質(zhì)是純粹的財務(wù)合同,而與商品的實際交割無關(guān)。在合同中雙方商定一個交易價格,當現(xiàn)貨市場價格低于合同電價時,購電方應(yīng)將少于合同電價支付給售電方。如果現(xiàn)貨市場高于合同電價,則售電方應(yīng)將多于合同電價的電費退還給購電方。通常差價合約涉及的電量只是雙方交易電量的一部分,交易雙方都希望保留一部分交易電量進入現(xiàn)貨市場,以獲得更多的市場獲利機會。在電力市場中,差價和約不僅僅是財務(wù)合同,同時也是實物合同。發(fā)電商必須完成承諾的發(fā)電量。如果未完成合同電量,其差額部分將要求發(fā)電商賠償,賠償額為現(xiàn)貨價格與期貨價格差價與未完成合同電量的乘積。只有這樣才能保證電力市場的價格平穩(wěn)。
從協(xié)議構(gòu)成形式,差價合約可以分為授權(quán)差價合約、雙邊差價合約。所謂授權(quán)差價合約,是指合約電價和電量由授權(quán)部門負責制定的合約;所謂雙邊差價合約,是指合約電價和電量由交易雙方商定的合約。在當前的單一購買者模式下,通常應(yīng)用授權(quán)差價合約形式。
1.省級電力市場總的競價模式
電力工業(yè)從一體化壟斷模式向競爭的市場模式轉(zhuǎn)變是一項艱巨復(fù)雜的任務(wù),需要慎重而行。國際電力市場改革的經(jīng)驗告訴我們,電力工業(yè)打破壟斷的改革必須根據(jù)本國電力發(fā)展已形成的特點選擇適當?shù)哪J剑?jīng)過研究論證,制定目標明確的計劃,并在法律法規(guī)的支持下,逐步有序地實施。
中國的電力市場改革也應(yīng)該借鑒這樣一條原則。電力工業(yè)市場改革的最終目的是最大限度地利用市場手段來提高電力工業(yè)生產(chǎn)效率,降低電力生產(chǎn)和供應(yīng)成本,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。
而就目前電力工業(yè)發(fā)展程度和相關(guān)社會經(jīng)濟環(huán)節(jié)來看,這一目標必須分階段逐步來實現(xiàn)。通過在電力生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)逐步引入競爭,充分考慮已形成的電力供應(yīng)特性和電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),結(jié)合電網(wǎng)未來發(fā)展格局,分級構(gòu)筑市場結(jié)構(gòu),選擇并制定適當?shù)氖袌鲞\行機制,建立健全市場管制體系,使電力市場改革平穩(wěn)地向前發(fā)展。
有限競爭的電力市場是一種計劃與市場結(jié)合的模式,這種模式僅開放發(fā)電市場。一般說來,開放發(fā)電市場,既有利于在發(fā)電市場中引進競爭,同時也較易管理,對電力公司的現(xiàn)有體制不需要作大的變動,是一種比較平穩(wěn)的作法。
完善的電力市場是一種純市場模式,這種模式中發(fā)電市場和用戶市場同時開放,實現(xiàn)了供求的雙向選擇,特別擴大了用戶的選擇權(quán)。在這種模式下,電價起到調(diào)節(jié)支點的作用,市場中的發(fā)、用電方能夠自覺遵守運營規(guī)則。
1)發(fā)電側(cè)競爭的電力市場—模式Ⅰ
這一模式,可以看作是運用市場機制、開展商業(yè)化運營的最初級階段,在技術(shù)設(shè)備、人員素質(zhì)、運行管理尚未達到一定先進程度時,為盡快提高電力工業(yè)的綜合水平,保障社會用電和國民經(jīng)濟的發(fā)展,可采用這一模式。
這一模式可分為以下兩個階段:
A.發(fā)電側(cè)有限競爭的電力市場階段
在這一階段下,在省級行政轄區(qū)內(nèi),發(fā)電端均成為獨立的發(fā)電公司,省級電力公司擁有省內(nèi)220kV及以下電壓等級的輸配電網(wǎng)及所有變電設(shè)備和調(diào)度中心的資產(chǎn)經(jīng)營權(quán)。
這一階段的基本特點是: 網(wǎng)廠分開,現(xiàn)有的發(fā)電企業(yè)、較大容量的地方發(fā)電企業(yè)逐步改造成為獨立發(fā)電公司,分省網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)進行有條件的公開競爭,電量日清月結(jié),市場法規(guī)法則及技術(shù)支持系統(tǒng)初步建立。這一階段下,實現(xiàn)保證基數(shù)電量下的有限競價上網(wǎng),保證上網(wǎng)機組完成基數(shù)電量,基數(shù)電量以內(nèi)的電量以核定電價結(jié)算,剩余電量實行競價上網(wǎng)。
這一階段考慮了歷史原因形成而非機組本身的固有特性所致的電廠之間的成本差別,如:新老電廠差異、投資來源渠道差異、還貸條件差異、投資回報方式差異等。
這一階段下,省電力公司將負責省內(nèi)電網(wǎng)(輸配)的規(guī)劃、建設(shè)、發(fā)展和運行,在政府行業(yè)監(jiān)管部門的監(jiān)督下進行電力電量的銷售和傳輸。公司上游與接網(wǎng)的獨立發(fā)電公司和經(jīng)營省際電力電量交換的網(wǎng)級公司相連,下游直接面對用戶。省電力公司的銷售對象是電的消費者。公司要進行各種市場調(diào)查和長、中、短、實時負荷預(yù)測,并向上游環(huán)節(jié)支付購電費來購電。由于省電力公司處于壟斷經(jīng)營地位,其電量銷售價格將受政府行業(yè)監(jiān)管部門的控制,但售電價格中應(yīng)合理的包含輸電配電環(huán)節(jié)的相關(guān)費用,以保證公司資產(chǎn)的合理回報和自我發(fā)展需求。
B.發(fā)電側(cè)完全競爭的電力市場階段
這一階段下,省級轄區(qū)內(nèi)所有發(fā)電廠均已變?yōu)楠毩l(fā)電公司。獨立發(fā)電公司公開完全競爭上網(wǎng),半小時制報價;形成比較完備的市場法規(guī)、法則、及技術(shù)支持系統(tǒng)。在發(fā)電側(cè)有限競爭的電力市場階段實行一段時間后,必然要過渡到該階段。在這一階段,要解決一個省電力公司的購電市場問題。網(wǎng)廠分開以后,無論發(fā)電企業(yè)在性質(zhì)、規(guī)模、所有制成分上有什么不同,為了保證省公司商業(yè)化運營秩序,省域內(nèi)的任何電廠都要參加省公司的發(fā)電側(cè)電力市場,取消基數(shù)電量,發(fā)電公司發(fā)電量實行完全競爭發(fā)電。在參與市場經(jīng)濟活動時一律平等。
2)輸電網(wǎng)開放,多個購買者模式---模式Ⅱ
模式Ⅱ的目標是形成完全開放、競爭有序的電力市場。是在模式Ⅰ的基礎(chǔ)上,進一步完善發(fā)電側(cè)市場競爭,同時根據(jù)國家電力體制改革進程適時進行配電市場的相互競爭,使電價水平有明顯降低。其特點是:
在模式Ⅰ的基礎(chǔ)上,發(fā)電側(cè)實行完全競價上網(wǎng),配電市場有序地放開,成立獨立的地市供電公司。
如果國家政策允許,一部分大用戶可在某區(qū)域內(nèi)直接從獨立發(fā)電公司購電,通過輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)進行輸送,用戶和獨立發(fā)電公司向輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)交納相關(guān)費用,如果條件成熟,可允許大用戶跨區(qū)域選擇供電公司,包括直接從獨立發(fā)電公司購電或與其他供電公司交易。
這是在市場機制完善情況下采取的一種模式。在這種模式下省電力公司已完全轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)公司,獨家壟斷經(jīng)營輸電環(huán)節(jié),供電企業(yè)和大用戶向電力生產(chǎn)企業(yè)直接購電,電網(wǎng)公司負責網(wǎng)際功率交換、電網(wǎng)安全運行及電力市場運作,并負擔電力的運輸職能,收取過網(wǎng)費。其過網(wǎng)費的收取受國家相關(guān)公共事業(yè)管理機構(gòu)的監(jiān)管。
電網(wǎng)企業(yè)在轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆妮旊姽尽⑹杖∵^網(wǎng)費以前,可進行一定時間的過渡,使部分電力由電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)向發(fā)電企業(yè)收購后,轉(zhuǎn)售給供電企業(yè)和大用戶,另一部分電力由供電企業(yè)和大用戶向發(fā)電企業(yè)直接購買,電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)收取過網(wǎng)費。
3)零售競爭模式---模式Ⅲ
零售商向用戶發(fā)出告示,用戶根據(jù)電價及服務(wù)質(zhì)量選擇零售商,與零售商簽訂供用電合同;這一階段,不僅在發(fā)電環(huán)節(jié),而且在零售環(huán)節(jié),都展開較完全的競爭;
2. 水、火電競價模式:
1)所有火電廠均參與期貨市場的交易。
2)省調(diào)度中心可直接調(diào)度的火電廠參與日前電力市場的交易。
3)自動化水平較高的火電廠(AGC機組,負荷跟蹤能力強的機組)參與實時市場與輔助服務(wù)市場的交易。
4)在期貨市場上,采用邊際電價的結(jié)算規(guī)則,通過多次拍賣競爭形成成交電量和成交電價。對一年以上的期貨市場根據(jù)年發(fā)電量的多少進行報價;對月期貨市場則根據(jù)月增加多少發(fā)電量(相對年期貨市場上已成交的電量)進行報價。
5)在日前市場上,將期貨市場上的成交電量,分解到日,并將期貨日電量按系統(tǒng)負荷曲線的歸一化的標幺值分解到各調(diào)度時段,從而形成各時段的期貨電量。負荷曲線與各時段的期貨電量的差值為日前電力市場的競價空間。在日前市場上,根據(jù)市場供求情況,采用相應(yīng)的購電價格形成機制,防止過高的邊際電價使電廠獲取過高的超額利潤。
6)在實時市場上,只有負荷跟蹤能力強,具備專用的數(shù)據(jù)通道的機組參與實時市場的競爭。實時市場的競價空間為超短期負荷預(yù)測值與預(yù)購電計劃發(fā)電出力的差值,根據(jù)市場供求情況,采用相應(yīng)的購電價格形成機制,組織競價。
7)在輔助服務(wù)市場上,具有輔助服務(wù)能力的機組可參與競價。在調(diào)頻輔助服務(wù)市場上,交易中心公布所需調(diào)頻容量,機組按容量與電量分別報價,交易中心將根據(jù)容量價格與電量價格之和,按控制的邊際電價結(jié)算規(guī)則組織競價,但調(diào)頻服務(wù)的結(jié)算價格不得低于有功市場上機組的邊際結(jié)算價格,以鼓勵機組參與調(diào)頻服務(wù)。在熱備用輔助服務(wù)市場上,機組按容量與電量分別報價,但競價排序指標為:電量報價與系統(tǒng)故障概率之積,加上機組容量報價。據(jù)市場供求情況,采用相應(yīng)的購電價格形成機制,組織競價。
8)地區(qū)小火電競價模式:由于小火電的數(shù)量較多且不具備專用的通訊通道,這些電廠僅參與年和月的期貨競價市場。每天的出力曲線為將根據(jù)分解到日的電量和負荷曲線的標幺值確定。值得強調(diào)的是:對于有條件的省級市場,小火電競價上網(wǎng)應(yīng)在省級期貨市場上進行,而不是按地區(qū)組織競價,實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置;對于不具備一定條件的省級市場,在總的小火電電量一定的條件下,小火電分地區(qū)競價上網(wǎng)。
9)供熱機組競價模式:在供熱季節(jié)這類機組將根據(jù)“以熱定電”的原則,不參與競價,按固定出力曲線上網(wǎng)發(fā)電,其電價按物價局核定的價格進行結(jié)算。在其它季節(jié),將與其他機組一樣參與競價。
10)水電競價模式:對于水電廠較少的省市,建議水電不參與競價上網(wǎng),采用租賃的辦法,由電網(wǎng)公司經(jīng)營。水電調(diào)度經(jīng)濟原則是:利用有限的水電發(fā)電量降低日前市場、實時市場和輔助服務(wù)市場上火電系統(tǒng)的邊際發(fā)電電價。
3. 機組分組(類)競價上網(wǎng)的模式
在電力市場初期,考慮到我國電力工業(yè)的現(xiàn)狀,特別是由于歷史原因形成而非機組本身的固有特性所致的電廠之間的成本差別,如:新老電廠差異、投資來源渠道差異、還貸條件差異、投資回報方式差異等,可將省電網(wǎng)內(nèi)所有機組按成本差異分成幾種類型,按照一定的市場運行規(guī)則,采用機組分組(類)競價上網(wǎng)的模式。
4. 發(fā)電集團之間競價上網(wǎng)的模式
在電力市場初期,考慮到我國電力工業(yè)的現(xiàn)狀,特別是由于歷史原因形成而非機組本身的固有特性所致的電廠之間的成本差別,如:新老電廠差異、投資來源渠道差異、還貸條件差異、投資回報方式差異等,可將省電網(wǎng)內(nèi)所有機組按成本差別進行均勻搭配,形成幾個(最好10個左右)的發(fā)電集團(每個發(fā)電集團內(nèi),都要包括老機組、新機組、還貸機組等),按照一定的市場運行規(guī)則,在發(fā)電集團之間實行競價上網(wǎng)。
5. 省級電網(wǎng)交易中心在大區(qū)電力市場中的作用
根據(jù)我國經(jīng)濟以省為實體的現(xiàn)狀,以價格為基礎(chǔ)的代理商機制應(yīng)作為發(fā)展跨省電力市場競價模式。在這一模式中,各省的電網(wǎng)交易中心不但是單一的購買者,而且還是本省發(fā)電商進行大區(qū)賣電的代理商。省電網(wǎng)交易中心將組織全省的發(fā)電廠的剩余電力到大區(qū)競價。因此省電網(wǎng)交易中心將向大區(qū)申報賣電和買電的報價曲線。由此必須制定省電網(wǎng)交易中心作為代理商的交易規(guī)則。
大區(qū)電力市場可以采用三種基本的運營模式:雙邊交易模式、單一購買者模式;電力經(jīng)紀人模式。
1) 雙邊交易模式
在初期,市場成員為各省電網(wǎng)公司。市場各方單獨議價、簽訂合同;或者,由大區(qū)市場運行機構(gòu)提供信息交換的場所(包括BBS)。
交易雙方為各市場成員,而與大區(qū)市場運行機構(gòu)無關(guān)。通常在合同中規(guī)定了違約條款,若未能履行合同,由違約方補償對方的損失。這種模式適用于遠期合同和提前電力市場。
為了方便雙邊合同市場,大區(qū)系統(tǒng)運行者應(yīng)設(shè)立電子公告板(BBS),各省可根據(jù)公告進行電量和容量買賣,這種公告板有助于各省間有效地交換信息。
在這種模式中,大區(qū)調(diào)度中心不參加雙邊交易,但必須保證交易過程中系統(tǒng)的安全性和可靠性。一般情況下,系統(tǒng)運行者不必關(guān)心合同價格,僅關(guān)心系統(tǒng)需要提供的交易及交易時間,應(yīng)有一系列規(guī)則明確規(guī)定雙邊市場下各機構(gòu)的責任。有時候,由于輸電堵塞或發(fā)電輸電設(shè)施突然發(fā)生故障,不得不減少或中斷合同交易量。在這些情況下,大區(qū)調(diào)度中心必須將各類交易進行排序,確定相對重要性,通知各市場參與者減少或取消交易。通常,首先減少不確定的交易,然后是短期交易,最后是長期交易。
2) 單一購買者模式
在該模式中,要求各省分割一部分負荷電量集中到大區(qū)電力交易中心形成大區(qū)供電廠競價的電量。所有市場成員參與報價,并由大區(qū)單一購買者按照優(yōu)先采購低價電力的原則安排交易計劃。
該模式的特點是:購售電交易必須在大區(qū)聯(lián)營中心內(nèi)進行,大區(qū)聯(lián)營中心負責大區(qū)內(nèi)交易額的平衡。市場交易不是完全“自由”的,而是受到調(diào)控。這一模式的核心是一個招、投、評標過程和最優(yōu)決策模塊。缺電的各省發(fā)電公司向大區(qū)交易中心報出其可以接受的最低售電價,電力有余的各省發(fā)電公司向大區(qū)交易中心報出其可以接受的最高購電價,大區(qū)交易中心進行價格的高低匹配,給出成交的統(tǒng)一電價,作為結(jié)算的基礎(chǔ)。
實行該模式的基礎(chǔ)是:各省電力公司與大區(qū)交易中心預(yù)先簽訂多邊合同,并有獨立機構(gòu)對大區(qū)交易中心進行監(jiān)督。
3)電力經(jīng)紀人模式
根據(jù)我國經(jīng)濟以省為實體的現(xiàn)狀,以價格為基礎(chǔ)的代理商機制應(yīng)作為發(fā)展跨省電力市場競價模式。
在這一模式中,各省的交易中心不但是單一的購買者,而且還是本省發(fā)電商進行大區(qū)賣電的代理商。大區(qū)交易中心為經(jīng)紀人,每小時通知各方潛在買家和賣家的價格,該模式主要應(yīng)用于小時電力市場。
各市場成員申報其買賣電的報價,由經(jīng)紀人系統(tǒng)按照高低匹配法對潛在的交易進行匹配,并決定交易價格、以及進行系統(tǒng)的安全校核。詳細步驟如下:
第一步:收集報價資料。收集市場成員的報價情況,賣電報價代表一省提供額外電量的價格,買電報價代表一省降低生產(chǎn)可避免的成本。所有報價必須在交易前一小時提交大區(qū)經(jīng)紀人。
第二步:價格排序。大區(qū)經(jīng)紀人收到所有報價后,將其進行排序,售電報價從低到高排序,買電價格從高到低排序。
第三步:報價匹配。一旦收集到買方和賣方的報價,大區(qū)經(jīng)紀人將進行排序,并對最低賣價的省與最高買價的省進行比較。然后,將次低的賣價與次高的買價進行比較,這一過程延續(xù)到無報價可比或最低賣價高于最高買價為止。這一過程稱之為高低比較法。由此確定成交的雙方。并不是所有高低配對后的經(jīng)濟交易都從技術(shù)角度是可行的。缺少輸電線路、輸電堵塞或系統(tǒng)運行者規(guī)定的穩(wěn)定極限會使現(xiàn)貨交易不能進行。當不能進行交易時,大區(qū)經(jīng)紀人將比較余下的最高買價和最低賣價。
第四步:確定交易價格。對成交的雙方,其交易價格為雙方賣價和買價的平均值。為了能有收入回收輸電投資,可以對這種平分利潤的辦法進行修改,賣方和買方各支付一部份收入給輸電公司。
第五步:通知交易各方。找到交易并確定交易價格以后,中間代理機構(gòu)在交易前的一定時段內(nèi)將有關(guān)信息告知各方。
第六步:實施交易。各省確認其參與交易,并進行交易。至少應(yīng)在交易前十分鐘確認。
我們認為:區(qū)域電力市場將來可能采用第三種模式。這種方式有利于電網(wǎng)的安全運行,適合于各省采用不同的競價模式和市場規(guī)則(這是因為各省的情況不同)
有一種觀點認為:電力交易應(yīng)在大區(qū)范圍內(nèi)進行,不需要省的交易中心,而由大區(qū)電力交易中心取而代之;在單一買主的情況下,這意味著在大區(qū)范圍內(nèi),所有省的電價趨同。這對于經(jīng)濟發(fā)達且發(fā)電成本較高的省份,其電價是下降了,而對于經(jīng)濟不發(fā)達且發(fā)電成本較底的省份,其電價是上升了,這與我國以省為實體的經(jīng)濟可能發(fā)生矛盾。
七.電力市場中的“期貨交易市場、現(xiàn)貨交易市場、實時交易市場、輔助服務(wù)交易市場”的協(xié)調(diào)問題
通常按照提前時間的長短,在電力市場中設(shè)置期貨交易市場、日前市場、實時市場,并將熱備用、調(diào)頻作為服務(wù)商品劃分到輔助服務(wù)市場中。然而不同市場之間的協(xié)調(diào)的意義沒有被人們所認識。事實上,年期貨電量分配到各月和月所有期貨電量分配到各日是否合理?關(guān)系到未來電價是否平穩(wěn)?電力生產(chǎn)是否平穩(wěn)?日交易計劃的制定能否為實時市場提供更多的安全充裕度和競價空間?基于上述理由,提出多級市場的協(xié)調(diào)方法,其中包括:
1)年度與月度市場之間的協(xié)調(diào);
2)月度市場與日前市場之間的協(xié)調(diào);
3)日前市場與實時交易市場的協(xié)調(diào);
4)輔助服務(wù)市場和日前市場與實時交易市場的協(xié)調(diào)。
1.年度與月度市場之間的協(xié)調(diào)
為了保證年度期貨合同與月度交易計劃的良好銜接,在月度交易計劃中應(yīng)該考慮年度期貨合同在月度市場上的分配。在交易管理系統(tǒng)中,年度與月度合同相互協(xié)調(diào)內(nèi)涵是:根據(jù)全年的負荷曲線、機組檢修安排情況,追求各月年期貨電量與該月的總負荷電量的比值盡可能相等,以保證不同月份的電價盡可能平穩(wěn)和供需之間的平衡。
月度與年度計劃相互協(xié)調(diào)的關(guān)鍵是:在某月的運行結(jié)束后,應(yīng)該根據(jù)市場目前的運行結(jié)果,調(diào)整剩余月份的年度合同電量的分配。詳細算法敘述如下:
1)預(yù)測未來剩余月份的月度負荷需求;
2)計算各月的年期貨電量對月總電量的比例;
3)選擇年期貨電量對月總電量的比例最小的月份,按照一定的步長,增加該月的年期貨電量;
4)檢驗?zāi)昶谪涬娏渴欠穹峙渫戤叄渴牵瑒t計算結(jié)束;否則,去[2]。
2.月度期貨市場與日前電力市場之間的協(xié)調(diào)
由于各交易主體的合同電量與合同電價已經(jīng)在年和月的期貨交易決策中確定,就日合同電量的分配決策問題而言,不在于如何進一步降低購電費用,而是追求期貨電量在空間和時間上的均勻性和現(xiàn)貨市場價格的平穩(wěn)性。期貨電量時間上的均勻分布有利于機組連續(xù)開機,避免機組的頻繁啟動;空間上的均勻分布將使得潮流分布均勻,保證足夠的輸電容量裕度留給現(xiàn)貨市場,這既有利于電網(wǎng)的安全運行,又為現(xiàn)貨市場準備了更大的競價空間。現(xiàn)貨市場價格的平穩(wěn)性體現(xiàn)在:對負荷大的交易日,分配的期貨電量的數(shù)量也應(yīng)該大,只有這樣,才可能避免由于現(xiàn)貨市場各日的競價空間不平衡使得現(xiàn)貨價格產(chǎn)生很大的波動。基于上述理由,我們建議:電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)中增加日合同電量分配決策模塊。
3.日前市場與實時市場的協(xié)調(diào)
為了保證系統(tǒng)安全可靠運行,必須協(xié)調(diào)好日前市場與實時市場之間的關(guān)系。在這兩個市場之間,不僅考慮到本級市場的經(jīng)濟性和安全性,還必須為下級市場預(yù)留足夠的調(diào)度控制空間。這樣,在考慮主要的不確定性因素的基礎(chǔ)上,日前交易計劃與實時調(diào)度過程之間就能夠自然銜接、平緩過渡、井然有序,從而全面提高經(jīng)濟效益和社會效益。
為了協(xié)調(diào)日前市場與實時市場,引入交易計劃的調(diào)度流暢性以及調(diào)度流暢度指標。
調(diào)度流暢性是交易計劃適應(yīng)不確定性因素的情況下調(diào)度和控制空間大小的性能。調(diào)度流暢度是交易計劃的調(diào)度流暢性的度量指標。
為了簡單起見,調(diào)度流暢度指標采用以下評價標準:
調(diào)度流暢度用在各節(jié)點的負荷增長模式一定、考慮發(fā)電和輸電約束的條件下,交易計劃能夠承受的系統(tǒng)總負荷增長的最大幅度來表征。在給出的交易計劃基礎(chǔ)上,若總負荷增長,按照固定比例將負荷增量分攤到各節(jié)點;若求得系統(tǒng)能夠承受的最大負荷增長量,則流暢度指標用與系統(tǒng)總負荷的比率表示,即下式所示。
=/*100%
該標準下的流暢度指標與傳統(tǒng)的負荷備用率在形式上相似,但是從特定意義上額外考慮了備用總量的分布特性,從而比傳統(tǒng)的負荷備用率概念優(yōu)越。流暢度指標越大,說明多級市場之間越能夠平穩(wěn)過渡。
在評價系統(tǒng)能夠承受的負荷增長幅度時,規(guī)定各節(jié)點的負荷增長模式給定。這一假設(shè)是有代表性的,因為對于一個特定的系統(tǒng)而言,負荷增長模式具有相對固定的規(guī)律。為了簡化起見,可以令負荷增長模式與各節(jié)點上的負荷成比例。
4. 輔助服務(wù)與實時交易市場和現(xiàn)貨市場的關(guān)系
輔助服務(wù)市場將向現(xiàn)貨市場和實時市場提供機組的調(diào)配范圍、備用范圍。實時和現(xiàn)貨市場將根據(jù)這一范圍所規(guī)定的約束條件,進行預(yù)調(diào)度計劃的優(yōu)化決策和實時計劃的優(yōu)化決策。換句話說,在決策預(yù)調(diào)度和實時購電計劃時,應(yīng)優(yōu)先保證輔助服務(wù)市場計劃的實施。
電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)是基于計算機、網(wǎng)絡(luò)通信、信息處理技術(shù)及安全管理模式,并融入電力系統(tǒng)及電力市場計算分析理論的綜合信息系統(tǒng)。以技術(shù)手段為電力市場公平、公正、公開競爭和電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的運營提供保證。
根據(jù)電力市場特點,電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)設(shè)計要特別注重以下幾條原則:
●電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)遵循總體詳細設(shè)計(其中包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)流程、各功能模塊的詳細設(shè)計),分步實施的方針。
●系統(tǒng)的整體設(shè)計應(yīng)緊密結(jié)合電力市場的實際情況,不但要滿足于現(xiàn)時電力市場各種運營模式、競價模式和結(jié)算模式變化的需要,具有良好的適應(yīng)性。同時還要適應(yīng)于將來華中區(qū)域性電力市場運營、電力體制深化改革和電力市場進一步發(fā)展(例如,供電側(cè)開放的電力市場)的需要。
●在設(shè)計中,應(yīng)充分保證系統(tǒng)的開放性、可擴展性、可靠性、安全性、實用性,并充分考慮將來與大區(qū)電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)的接口與協(xié)調(diào),應(yīng)充分考慮與地區(qū)(市)級電力市場的接口與協(xié)調(diào)。
●電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)注重平臺系統(tǒng)的建立,應(yīng)有一個比較穩(wěn)定的系統(tǒng)平臺,應(yīng)采用開放式、分布式體系結(jié)構(gòu),以利于系統(tǒng)的集成擴充和發(fā)展,適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和電力市場逐步完善的需要。
●數(shù)據(jù)接口應(yīng)采用最新國際標準(如IEC API標準),實現(xiàn)各功能模塊間的數(shù)據(jù)交換和訪問。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)注意局域網(wǎng)和公用網(wǎng)之間的銜接和數(shù)據(jù)交換,考慮身份鑒定,密碼設(shè)計等安全措施,保證系統(tǒng)的安全。同時,還應(yīng)注重整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向及數(shù)據(jù)間相互關(guān)系的建立。
●電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)采用國際標準、國家標準、行業(yè)標準及通用技術(shù)。
●電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)盡可能用電子商務(wù)的思想(技術(shù))進行設(shè)計。
●電力市場計算分析的高級應(yīng)用軟件應(yīng)考慮:(1)期貨交易市場與現(xiàn)貨交易市場的協(xié)調(diào),(2)現(xiàn)貨交易市場與實時交易市場的協(xié)調(diào),(3)輔助服務(wù)市場與現(xiàn)貨交易市場和實時交易市場的協(xié)調(diào)。并能詳細給出上述交易市場間的數(shù)據(jù)流向。
● 應(yīng)考慮系統(tǒng)在線運行的監(jiān)視與管理功能,考慮數(shù)據(jù)備份,考慮市場暫停或技術(shù)支持系統(tǒng)故障全停等意外情況下的應(yīng)急措施和恢復(fù)措施。