知识百科 | 区域电力市场竞价交易模型与交易机制研究（三）

区域电力市场竞价交易模型与交易机制研究（三）

3.4竞价交易机制及交易流程

合约交易、日前现货交易可采用双边交易或撮合交易的竞价交易机制。双边交易是买卖双方直接协商，确定交易电量、交易曲线及交易价格，经电力调度交易机构安全校核后，签订双边交易合同的交易方式。撮合交易的竞价交易机制是买卖双方分别报价(亦即：卖方与买方都要申报各自交易数量、交易价格的数据)，买电者按报价由高到低依次排优先级，卖电者按报价由低到高依次排优先级，在满足电网安全约束的情况下，撮合买卖双方成交的交易方式。撮合交易的竞价交易机制分以下几种：

竞价机制1：按照价格高低匹配的原则(亦即：报价高的买电者和报价低的卖电者的要求能够被优先满足)，最后一笔交易买卖双方报价的平均价为市场撮合的出清价，所有成交电量均按出清价结算。

竞价机制2：按照“高低匹配”的交易规则，首先撮合优先级最高的买家和卖家的交易，交易的成交价格为卖方报价和买方报价的平均值，然后撮合优先级次高的市场成员的交易，以此类推。

竞价机制3：交易组织者根据买方与卖方的申报数据，形成总供给户线与总需求曲线，两条曲线的交点即为市场出清价格(MCP)，市场中申报价格不低于MCP的买方和不高于MCP的卖方成交。

上述3种竞价机制称为买卖双方报价的双向拍卖模型。双向拍卖模式作为一种比较成熟的交易方法，在双向拍卖交易过程中，由于引人买卖双方的价格弹性，任何一个交易方都无法对交易结果拥有绝对控制，因此能很好地揭示商品的实际价值，具有良好的公平性、透明性，且模型简单、使用灵活。

竞价机制4；根据卖电方报价、输电电价和网络损耗，在一定价格下由低到高排序，从待购电量中依次满足，最后一个成交的卖电方报价，作为市场统一结算电价(中标最高的发电报价为市场统一出清价)，所有中标交易电量均按该电价结算。按照该定价模式，对于发电方竞价而产生的MCP，购电方(需求方)只能被动接受。因此，需求侧没有参与市场定价过程。从经济学的角度，很多人认为这样的市场是不完善的。在一个不完善的市场中，卖方可能有市场力，加州电力市场、英国Pool电力市场的经验教训就是典型的例子。在一个完善的市场中，需求方必须能够积极参与市场定价。

竞价机制5：对购电方报价由高到低排序，从待卖电量中依次满足，取中标最高的购电报价为市场统一出清价，所有中标电量按该电价结算。按照该定价模式，对于购电方竞价而产生的MCP，卖电方没有参与市场定价过程，卖电方(发电方)只能被动接受。同样从经济学的角度，这样的市场是不完善的。在一个不完善的市场购电方可能有市场力。在一个完善的成场中，卖电方必须能够积极参与市场定价。

对区域电力市场，建议采用前3种竞价机制，亦即：按照多卖方(主要是区域内各发电厂)多买方(主要是区域内省级电网公司)的模式实行市场统一竞价。在竞价电厂(机组)报价的同时，各省电网公司直接(或通过省级电力调度交易机构)向区域电力调度交易机构申报购电报价。机组竞价时其报价必须进行线损因子和输电费修正，成交价为边际电价。

其具体竞价撮合过程为：

1)各省电力调度交易机构向区域电力调度交易机构上报负荷预测、本省非竞价机组合同电量及本省竞价机组合同电量分解情况。

2)区域电力调度交易机构汇总各省级电力调度交易机构上报内容，合计区域电力调度交易机构直调的非竞价及竞价机组合同电量后，用负荷预测扣除所有合同电量以获得竞价机组的竞价容量空间。

区域电力调度交易机构根据各省网公司申报的购电价格高低，确定各省电网公司的购电优先级，依次对各省负荷进行全网当前可用竞价机组排序撮合，形成全网竞价机组无约束调度计划。报价高的省优先获得全网当前可用竞价机组的撮合权和省间输电通道的使用权。区域电力调度交易机构进行省间联络线安全校核后，确定联络线交换计划和各竞价机组竞价计划。

3.5水电参与市场竞价的模式

充分利用清洁的水电资源是国家能源政策之一。水电的竞价模式设计应依托水电的特点，力求充分利用水电资源，执行国家的能源政策，同时保证各市场成员权利和义务的平衡，防止水电厂滥用优势地位进行不正当竞争。据作者了解，世界上主要国家的电力市场中，水电与火电的竞价模式基本没有区别。水电与火电相比，其不同点是：

1)水电的发电出力受限，而火电在一般情况下可按照其额定的容量发电。

2)水电成本主要是固定成本，变动成本所占比重较小，而火电成本中固定与变动成本比重相当。

3)水电的可用水量一定，其发电出力的大小与水库的出库流量及水头(水头等于上游水位与下游水位之差)有关。

4)水电启停机速度快、快跟踪负荷能力强：水电机组启停灵活、易于启停机、启停机费用可以忽略不计等；水电机组有良好的调节性能，可调节容量范围大，升降出力速度快，能有效地跟踪负荷的变化，因此，水电参与电网辅助服务市场优势大。

5)水电发电量、发电出力有限，受水库库容和来水情况的影响。

6)水电发电能力受天气因素影响大，存在一定的发电量不稳定风险(特另d对调节能力较低的径流式电站，受气候影响大，存在很大的发电量不稳定风险)，亦即：很难准确预测中长期的发电能力，在确定中长期发电量时，要考虑预报水电厂来水的风险。

7)水电存在社会效益与经济效益冲突风险，对具有“防洪、航运、灌溉、发电”等功能的水电站，前3个都是社会职能，不产生直接经济效益，而如果发电是惟一经济来源，两者发生冲突，将对发电效益产生一定的影响。

为充分利用水电资源，从水电的特点出发，水电竞价的基本框架如下：水电厂按照电量一价格曲线或出力一价格曲线申报，水电机组与火电机组按照相同的方式参与竞价；水电厂采用电量报价方式时应申报用于参与该市场的容量；机组技术参数等。在年合约电量市场和月合约电量市场中，水电厂按照电量报价；在日前电量市场、实时平衡市场中，水电厂可按照电量报价，也可按照出力报价，但按照电量报价和按照出力报价，对水电厂的处理办法可能不同。水电厂在实时平衡市场的报价形状也可以为在一个基准曲线的基础上增加出力或减少出力的出力一电价形式(类似英国新电力市场的实时平衡市场、北欧电力市场的实时平衡市场的报价)。水电厂在日前和实时市场报价时，要考虑其参与电网的调峰、调频、备用等辅助服务市场。

水电厂的竞价方案在上报调度交易机构之前，必须进行模拟运行，以检验其可行性。模拟的目标函数为：综合收益最大；约束条件为：水库初水位、末水位，水库来水，可调出力上、下限，出库流量上、下限，合同电量(合约电量、基数电量)约束，水库上、下游水位，水头特性，发电机组动力特性等约束。竞价方案的可行性经模拟运行通过后，才能上报调度交易机构。

水电参与市场竞价应把握以下基本原则：贯彻国家能源政策，尽量减少水电弃水，有效利用水电资源；在参与市场统一竟价时，在丰水期，报价相同则水电优先；兼顾水库综合利用。水电厂年度合同电量根据水电厂的不同调节性能按照前3年或多年平均发电量的不同比例确定；即将投产或投产期不满3年的水电站，年度合同电量的确定方法应按国家的有关能源政策确定。在日前现货交易、实时平衡交易中，水、火电具有同等地位。

关于梯级水电站参与市场竞价模式：由于同一流域(河流)的梯级水电站之间存在着紧密的水力联系，在保证电力市场“公开、公正、公平”原则下，本着“充分利用水力资源，多发水电，合理调度梯级电站”的指导思想，在梯级水电站间应该组建联合发电公司或成立梯调中心，按照平等自愿、效益共享的原则进行联合运营和联合优化调度，以期使上下游电站均得到最大的经济效益。亦即：组建新的流域发电公司，梯级水电站统一竞价，统一优化调度。

不仅可以解决上下游水电站单独竞价出现的矛盾及问题(主要问题有：¹上游水电站竞价成功而下游水电站竞价失败，可能会导致下游水电站开闸弃水；º下游水电站竞价成功而上游水电站竞价失败，可能会导致下游电站无水可发电)，而且有利于梯级水电站的优化调度，从而最大限度地利用水能资源，这是解决这一问题的一种途径。当然，要考虑由于梯级电站统一报价而可能形成的市场力以及可能引起的对火电厂的不公平问题。