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(2)交易模式
双边交易:价格与集中竞价出清价相关,增强了可再生能源交易的灵活性,但因缺少直接的竞争环节,难以获得最低的购电价格;大规模的双边交易可能降低系统调度的效率,增加对辅助服务的需求。
集中竞价:各国市场中可再生能源参与日前市场、实时市场、提供辅助服务、不平衡电量结算、预测成本分摊等问题见本文中参考文献。
2.3 可再生能源参与电力市场的特殊问题
(1)成本特性
可再生能源发电机组固定成本较高而边际生产成本很低。以丹麦陆上大型风电场的平均数据为例,投资建设成本为1070000EUR/MW,固定运行及维护成本为25600EUR/MW/Year,而可变成本仅为2.8EUR/ (MW˙h)。
(2)生产特性
可再生能源发电的生产呈现出较强的间歇性、波动性、随机性、不可控性(可减出力但不可增出力)、利用小时数低等特征,商业应用最为成熟的风电还往往具有反调峰特性。
(3)出力描述的概率性
可再生能源发电出力无法准确预测,通常以概率的方法描述,且随着(交易)时间的临近,预测准确度逐渐提高。因而,可再生能源发电出力的描述涉及多时空维度的信息,应设计合理的市场机制促进信息的及时披露。
(4)电量风险
由于出力预测误差的存在,可再生能源参与电力市场不仅面临电价风险,还面临较大的电量风险,而现有的方法和工具大多只针对管理电价风险而设计。
(5)外部性
可再生能源发电与传统能源发电相比,具有节能减排的正外部性,以及增加系统平衡和备用成本等负外部性。
(6)发电主体多元化
可再生能源的发展引入了大量的分布式电源,很多传统电力用户拥有发电资源,应建立灵活、公平的市场机制适应发电主体多元化的发展趋势。
2.4 面向高比例可再生能源的电力市场研究现状
可再生能源的发展使得发电主体多元化,发电主体间博弈行为复杂化,市场机制和交易模式多样化。图1总结了面向高比例可再生能源的电力市场的研究内容以及与本文章节的对应情况。
图1 面向高比例可再生能源电力市场研究内容与本文章节对应情况
具体内容包括:1)可再生能源的参与对电力市场的影响;2)包含可再生能源的电力市场中市场主体的行为策略;3)适应高比例可再生能源的电力市场机制设计;4)提升可再生能源市场竞争力的电力交易产品;5)促进分布式可再生能源消纳的机制和算法;6)包含可再生能源的电力市场环境下的规划问题;7)多能源市场的交互。
3进一步研究的关键问题
发展面向高比例可再生能源的电力市场,以优化配置电力资源,对促进可再生能源的充分消纳,构建高效供需互动的能源互联网具有重要意义。进一步的研究,特别是中国发展面向高比例可再生能源电力市场应重点解决以下问题:
(1)提升可再生能源资源评估和预测技术。
(2)深入挖掘供需两侧的灵活性,包括用能灵活性、储能灵活性、多能转化灵活性、多能源网络耦合灵活性。
(3)设计适应可再生能源发电特点的市场机制和交易产品,建立灵活的零售电价机制,提升电网互联互通交易水平。
(4)完善促进信息互动机制,从技术方面建立通用的通信标准、提升通信可靠性及安全性;在电力市场的设计中关注信息有效性问题,降低信息成本。
(5)开发分布式算法,应对大规模系统计算复杂性和市场主体隐私性问题。
(6)建立电网的高效运营模式,重视电网调度能力和电力市场的协调发展。
(7)改进不确定性下的多能源市场交互机制,从多能源市场交互角度全面分析不确定性来源,建立恰当的不确定性分析模型;探索多能源市场协调运行模式,以提升市场稳定性,为市场主体提供全面的获利方式和风险管理手段。
(肖云鹏 王锡凡 王秀丽 别朝红)
引文信息
肖云鹏,王锡凡,王秀丽,等.面向高比例可再生能源的电力市场研究综述[J].中国电机工程学报,2018,38(3):663-674.
Xiao Yunpeng, Wang Xifan, Wang Xiuli,et al.Review on electricity market towards high proportion of renewable energy [J].Proceedings of the CSEE,2018,38(3):663-674 (in Chinese).
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