分散式電力批發(fā)市場(chǎng)

分散式電力批發(fā)市場(chǎng)

張粒子教授華北電力大學(xué)2015年10月25日版權(quán)歸華北電力大學(xué)電力市場(chǎng)研究所所有僅供培訓(xùn)學(xué)員自學(xué)使用，請(qǐng)勿掛在網(wǎng)上主要內(nèi)容一、什么是分散式電力批發(fā)市場(chǎng)？（一）電力批發(fā)市場(chǎng)中的交易品種（二）國(guó)外電力批發(fā)市場(chǎng)模式（三）分散式電力批發(fā)市場(chǎng)的特點(diǎn)二、現(xiàn)貨市場(chǎng)中的電價(jià)形成機(jī)制三、我國(guó)分散式電力批發(fā)市場(chǎng)設(shè)想（一）電力批發(fā)市場(chǎng)中的交易品種中長(zhǎng)期電能（及發(fā)電容量）交易：場(chǎng)外雙邊交易場(chǎng)內(nèi)期貨交易現(xiàn)貨（短期、即時(shí)）電能（及輔助服務(wù)）交易：日前市場(chǎng)——次日96時(shí)段的電能、調(diào)頻和備用服務(wù)交易日內(nèi)市場(chǎng)——日內(nèi)，實(shí)時(shí)調(diào)度15分鐘（或1小時(shí)）前各時(shí)段實(shí)時(shí)市場(chǎng)——下一運(yùn)行時(shí)段（15分鐘或5分鐘）現(xiàn)代能源發(fā)展論壇2014日前電能交易市場(chǎng)發(fā)電廠大用戶/零售商交易中心分時(shí)段競(jìng)價(jià)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)如何管理

——中長(zhǎng)期市場(chǎng)與現(xiàn)貨市場(chǎng)的互補(bǔ)作用現(xiàn)代能源發(fā)展論壇2014負(fù)荷曲線現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格曲線波動(dòng)性大難以預(yù)計(jì)雙邊實(shí)物合同差價(jià)合同期貨、期權(quán)風(fēng)險(xiǎn)管理工具通過(guò)中長(zhǎng)期“直接電力交易”降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)維護(hù)市場(chǎng)價(jià)格穩(wěn)定價(jià)格以短期邊際成本為基礎(chǔ)充分反映市場(chǎng)供需狀況保證系統(tǒng)平衡（二）國(guó)外電力批發(fā)市場(chǎng)模式美國(guó)PJM、MISO、加州、紐約、德州（現(xiàn)在）：——中長(zhǎng)期金融合約——日前市場(chǎng)（金融性）+實(shí)時(shí)市場(chǎng)澳大利亞、新加坡——中長(zhǎng)期金融合約——實(shí)時(shí)市場(chǎng)（二）國(guó)外電力批發(fā)市場(chǎng)模式北歐——期貨市場(chǎng)——日前市場(chǎng)+平衡市場(chǎng)+實(shí)時(shí)市場(chǎng)英國(guó)——雙邊實(shí)物合同——平衡機(jī)制德國(guó)——平衡基團(tuán)（雙邊實(shí)物交易+自調(diào)度）

——日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)

（三）分散式電力批發(fā)市場(chǎng)模式集中式——不允許雙邊實(shí)物交易分散式——允許雙邊實(shí)物交易差異：現(xiàn)貨電能市場(chǎng)模式交易主體及其報(bào)價(jià)形式市場(chǎng)價(jià)格形成機(jī)制（三）分散式電力批發(fā)市場(chǎng)模式強(qiáng)制性市場(chǎng)——集中式市場(chǎng)不允許實(shí)物雙邊交易可允許雙邊差價(jià)合同交易全部電量在現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)自愿性市場(chǎng)——分散式市場(chǎng)允許實(shí)物雙邊交易雙邊交易之外電量競(jìng)價(jià)上網(wǎng)模式細(xì)分調(diào)度到機(jī)組調(diào)度到競(jìng)爭(zhēng)性平衡機(jī)構(gòu)（如美國(guó)德州QSE、德國(guó)平衡基團(tuán)）——分散式、自調(diào)度分散式VS集中式適于阻塞線路多、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜的市場(chǎng)適于阻塞線路較少、易于進(jìn)行阻塞管理的市場(chǎng)自愿型：中長(zhǎng)期實(shí)物交易和現(xiàn)貨交易各占一定比例與現(xiàn)行調(diào)度管理方式銜接便于阻塞、輔助服務(wù)管理（三）分散式電力批發(fā)市場(chǎng)模式日前現(xiàn)貨：標(biāo)的：次日每15分鐘一個(gè)時(shí)段的電量（電力），共96個(gè)時(shí)段賣方申報(bào)——報(bào)出一條適用于每個(gè)時(shí)段的階梯形“電力-價(jià)格曲線”，即供給曲線買方申報(bào)——次日每個(gè)時(shí)段的電力需求及價(jià)格（上限）發(fā)電企業(yè)和大用戶既可以買電，也可以買電交易中心根據(jù)報(bào)價(jià)和市場(chǎng)交易規(guī)則，確定每個(gè)時(shí)段的市場(chǎng)價(jià)格和中標(biāo)者及其中標(biāo)電量。（1）單一購(gòu)買的市場(chǎng)MWh￥/KWh橫坐標(biāo)為電量單位電量對(duì)應(yīng)的電價(jià)系統(tǒng)邊際電價(jià)優(yōu)化目標(biāo)：在滿足需求的條件下，購(gòu)買成本最低。優(yōu)化結(jié)果：形成成交價(jià)格0.3022:0024:00需求Q邊際機(jī)組，邊際價(jià)格，市場(chǎng)出清價(jià)格時(shí)間0:00（2）雙向報(bào)價(jià)MWh￥/MWh1800050040015000日內(nèi)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)小時(shí)前交易（在北歐也稱為調(diào)節(jié)市場(chǎng)）標(biāo)的：15分鐘時(shí)段電量（電力）——在日前現(xiàn)貨市場(chǎng)閉市之后，對(duì)未來(lái)至實(shí)時(shí)調(diào)度前1小時(shí)的市場(chǎng)供需變化，進(jìn)行的電力交易（按每15分鐘一個(gè)時(shí)段）賣方（及買方）報(bào)價(jià)規(guī)則和市場(chǎng)交易規(guī)則，一般同日前現(xiàn)貨市場(chǎng)日內(nèi)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)實(shí)時(shí)交易在北歐也稱為實(shí)時(shí)市場(chǎng)，在美國(guó)德州被稱為平衡服務(wù)市場(chǎng)標(biāo)的：15分鐘時(shí)段電量（電力）——在實(shí)時(shí)調(diào)度1小時(shí)之內(nèi)，電力調(diào)度中心根據(jù)系統(tǒng)電力平衡的需要，進(jìn)行的電力交易市場(chǎng)成員可以既報(bào)賣出量/價(jià)，也報(bào)買入量/價(jià)二、現(xiàn)貨市場(chǎng)中的電價(jià)形成機(jī)制（一）電能量市場(chǎng)價(jià)格：1、系統(tǒng)邊際電價(jià)（SystemMarginalPrice，SMP）2、區(qū)域邊際電價(jià)——分區(qū)電價(jià)

（RegionalMarginalPrice）

3、節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)

（LocationalMarginalPricing,LMP）（一）系統(tǒng)邊際電價(jià)定義：在一定的系統(tǒng)運(yùn)行狀況下，系統(tǒng)新增加單位電力需求時(shí)，所需增加的最小購(gòu)電成本。該反映短期邊際成本，隨著用電時(shí)間的不同而不同。（1）單一購(gòu)買的市場(chǎng)MWh￥/KWh橫坐標(biāo)為電量單位電量對(duì)應(yīng)的電價(jià)系統(tǒng)邊際電價(jià)優(yōu)化目標(biāo)：在滿足需求的條件下，購(gòu)買成本最低。優(yōu)化結(jié)果：形成成交價(jià)格0.301月12月需求Q邊際機(jī)組，邊際價(jià)格，市場(chǎng)出清價(jià)格時(shí)間5月現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)價(jià)格不同市場(chǎng)的邊際價(jià)格1999年加州20點(diǎn)邊際價(jià)格1999年英格蘭20點(diǎn)邊際價(jià)格現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)價(jià)格現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)價(jià)格（二）分區(qū)邊際電價(jià)/分區(qū)邊際電價(jià)市場(chǎng)價(jià)格反映不同區(qū)域的短期邊際成本，隨著用電時(shí)間和位置的不同而不同。（二）分區(qū)邊際電價(jià)反映在該區(qū)域增加單位負(fù)荷所需要增加的成本區(qū)域電價(jià)受以下因素影響：報(bào)價(jià)需求阻塞在不考慮網(wǎng)損的情況下，如果沒(méi)有阻塞，各區(qū)域邊際電價(jià)相同，就等于系統(tǒng)邊際電價(jià)（￥600/MWh）

。穩(wěn)定限額300MW電價(jià)￥200/MWh

P1=250MW最大出力=250MW報(bào)價(jià)=￥200/MWhP2max=150MWP3=150MWP3max=160MW報(bào)價(jià)=￥600/MWh報(bào)價(jià)￥800/MWh

負(fù)荷2=350MW負(fù)荷口袋負(fù)荷1=50MW（二）分區(qū)邊際電價(jià)兩地區(qū)之間的輸電線路有阻塞時(shí)，線路兩端地區(qū)的邊際電價(jià)不同，分別為￥200/MWh和

￥800/MWh

。阻塞盈余(60-20)*150*Hour(80-60)*150*Hour穩(wěn)定限額150MW電價(jià)￥200/MWh

P1=200MW最大出力=250MW報(bào)價(jià)=￥200/MWhP2=40MW，P2max=150MWP3=160MWP3max=160MW報(bào)價(jià)=￥600/MWh報(bào)價(jià)￥800/MWh

負(fù)荷2=350MW負(fù)荷口袋負(fù)荷1=50MW（三）節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)（三）節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)（1984年提出）定義：在當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀況下，電網(wǎng)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)上新增加單位有功電力需求時(shí)，所需增加的最小購(gòu)電成本。電價(jià)應(yīng)該反映當(dāng)?shù)氐亩唐谶呺H成本，隨著用電時(shí)間和位置的不同而不同。反映在該區(qū)域增加單位負(fù)荷所需要增加的成本區(qū)域電價(jià)受以下因素影響：報(bào)價(jià)需求阻塞在不考慮網(wǎng)損的情況下，如果沒(méi)有阻塞，各區(qū)域邊際電價(jià)相同，就等于系統(tǒng)邊際電價(jià)（￥350/MWh）

。穩(wěn)定限額300MW電價(jià)￥200/MWh

P1=250MW最大出力=250MW報(bào)價(jià)=￥200/MWhP2max=150MWP3=150MWP3max=160MW報(bào)價(jià)=￥350/MWh報(bào)價(jià)￥400/MWh

負(fù)荷2=350MW負(fù)荷口袋負(fù)荷1=50MW經(jīng)驗(yàn)與借鑒：日前現(xiàn)貨市場(chǎng)系統(tǒng)邊際電價(jià)兩地區(qū)之間的輸電線路有阻塞時(shí)，線路兩端地區(qū)的邊際電價(jià)不同，分別為￥200/MWh和

￥400/MWh

。阻塞盈余(350-200)*150*Hour=150*150*Hour(400-350)*150*Hour=50*150*Hour兩地區(qū)之間的輸電線路無(wú)阻塞時(shí)，線路兩端地區(qū)的邊際電價(jià)相同，為￥350/MWh，如果電廠不支付輸電費(fèi)，坑口電廠或獲高額利潤(rùn)穩(wěn)定限額150MW電價(jià)￥200/MWh

P1=200MW最大出力=250MW報(bào)價(jià)=￥200/MWhP2=40MW，P2max=150MWP3=160MWP3max=160MW報(bào)價(jià)=￥350/MWh報(bào)價(jià)￥400/MWh

負(fù)荷2=350MW負(fù)荷口袋負(fù)荷1=50MW經(jīng)驗(yàn)與借鑒：日前現(xiàn)貨市場(chǎng)地區(qū)/節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)

與阻塞管理及金融輸電權(quán)制度設(shè)計(jì)阻塞線路較多的電網(wǎng)：節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)的計(jì)算

-直流潮流實(shí)際應(yīng)用中采用直流潮流模型計(jì)算支路功率的分布3MW1MW3MW2MW復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)C3,000B1,6001,000AGenCoOffersG1:1,200@$20G2:1,000@$35GenCoOffersG3:1,500@$30G4:1,000@$40GenCoOffersG5:2,000@$45G1U=1,200G3U=1,5001,5001,500G2U=300G4U=0G5U=00不考慮支路約束的競(jìng)價(jià)結(jié)果復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)C3,000B1,6001,000AGenCoOffersG1:1,200@$20G2:1,000@$35GenCoOffersG3:1,500@$30G4:1,000@$40GenCoOffersG5:2,000@$451,0000G3*=1,500G2*=0G4*=100G1*=10001,600G5*=400AB線路斷開時(shí)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的結(jié)果LMPC=$45LMPB=$40LMPA=$20復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)C3,000B1,6001,000AGenCoOffersG1:1,200@$20G2:1,000@$35GenCoOffersG3:1,500@$30G4:1,000@$40GenCoOffersG5:2,000@$451,000750250G3*=1,500G2*=0G4*=0G1*=7501,250G5*=750AB線路投運(yùn)時(shí)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的結(jié)果復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)LMPA=$20LMPC=$45LMPB=$32.5C3,000B1,6001,000AGenCoOffersG1:1,200@$20G2:1,000@$35GenCoOffersG3:1,500@$30G4:1,000@$40GenCoOffersG5:2,000@$451,000750250G3*=1,500G2*=0G4*=0G1*=7501,250G5*=750LMPB=0.5*20+0.5*45=32.5$節(jié)電邊際電價(jià)的經(jīng)濟(jì)含義LMPA=$20LMPC=$45LMPB=$32.5C3,000B1,6001,000AGenCoOffersG1:1,200@$20G2:1,000@$35GenCoOffersG3:1,500@$30G4:1,000@$40GenCoOffersG5:2,000@$451,000750250G3*=1,500G2*=0G4*=0G1*=7501,250G5*=750指導(dǎo)資源分配的經(jīng)濟(jì)信號(hào)：A、B發(fā)電資源冗余，C發(fā)電資源匱乏，線路AC需要擴(kuò)容（三）節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)作用：度量買賣電的價(jià)格衡量阻塞費(fèi)用阻塞盈余如何處理這部分盈余？金融輸電權(quán)主要內(nèi)容一、什么是分散式電力批發(fā)市場(chǎng)？（一）電力批發(fā)市場(chǎng)中的交易品種（二）國(guó)外電力批發(fā)市場(chǎng)模式（三）分散式電力批發(fā)市場(chǎng)