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2) 空间粒度
广东现货市场是一个节点定价市场,本质上可以认为每个节点的电都是不同的产品,有不同的价格。结算时,发电侧按节点电价结算,负荷侧按全省加权平均价结算。
【问题讨论】节点定价体系下,在系统存在阻塞时会产生阻塞盈余,需要定义阻塞盈余的分摊方式。国外电力市场中用户虚拟节点、区域等的价格为各个节点的加权平均价,其中加权是按照相关节点上的负荷量加权的。但在广东目前的体系下,由于用户侧仅有一个等效节点,可以采用如下简化这个问题:用户侧的电价采用所有发点节点按所在节点发电量的加权价。这样,就可以避免阻塞盈余的产生,简化问题。
3) 产品之间的耦合
可以认为不同交易时段、不同节点的电都是不同的产品。如果总共有100个节点,则某一天的电力交易中共有24*100=2400个产品,产生了2400个价格。
但这些产品之间并不是独立的。
在某个同一个交易时段内,所有节点的电力市场通过市场出清模型(安全约束经济调度)中的各种约束联系起来,其中最主要的约束包括节点平衡约束,线路、断面约束、机组最大最小出力约束等。不同节点的价格也是相互影响的。
在某一交易日内不同的交易时段之间,不同时段的产品通过日前的安全约束机组组合耦合在一起,不同时段的供给、需求、价格也会相互影响。
【问题讨论】电力市场中,对相互耦合的多产品市场,如何合理定价是一个重要、关键的问题。一方面,要保证相关成本的回收,如启停成本、空载成本等,另外一方面,要尽量提供正确引导市场成员行为的经济信号。在时间的耦合方面,为了提供更好的经济信号,可以采用前瞻性、多时段联合优化的方法,在计算某个时段的价格时,同时考虑多个时段的约束,这样可以降低价格的波动性,应对可再生能源的接入。空间耦合方面,未来需要引入输电权分配机制。
3、计划电和市场电的划分
广东电力市场中的发电机组分为A类机组和B类机组,A类机组不参与市场,B类机组参与市场。B类机组可以获得一部分基数电量,按政府核定的上网电价结算。对B类机组的基数电量,单独设立了一个基数电量市场进行交易。
广东电力市场中,是一个计划和市场并行的市场。市场和计划的双轨制在很多产品市场中都有,但有不同的表现形式。这里对另种形式进行讨论。计划电中,除了B类机组,还有西电等,这里为了简化分析,假设计划电全部分给B类机组。
1)对每个电厂(机组)给予一定的确定比例的计划电。
(1)进行年度整体的负荷预测,得到非市场总电量;
(2)按照一定的原则将总非市场电量分配给所有的B类机组,计算得到每个机组获得的基数电量的比例。
(3)获得基数电量的企业可以进行基数电量的交易。
(4)将分配给B 类机组(或通过基数电量交易获得)的基数电量进行曲线分解。
(5)现货市场中按机组报价全电量出清。
(6)交易完成后,事后根据非市场的实际用电量计算、按比例调整每个企业获得的实际基数电量。
(7)对企业按分配得到的实际的基数电量进行结算。
【问题讨论1】这是目前的方式。在第4个步骤中,对基数电量的曲线分解是在日前,现货市场报价前完成的。实际上,这个分解工作完全可以实在年度完成电量的分配以后就进行。因为在全电量竞价的市场中,基数电量合约作为一个金融的合约,其分配方式不影响电力系统物理的安全问题,仅仅影响市场主体之间的结算关系。只要事先确定一个公正的、市场主体都认可的方式即可。
【问题讨论2】这种方式下,给予电厂的计划电、基数电的电量不是确定的数,给定的是非市场用户用电量的一定的比例。这样,在实际结算以前,电厂获得的基数电量都有很大的不确定性,影响电厂在中长期市场中的决策。另外,由于基数合约获得的是一个比例,不是确切的电量,无法或很难与一般的市场化中长期合约进行交易,降低了市场的资源优化配置的潜力。
2)对每个电厂给予确定数量的计划电。方法和前面一种方法基本机制。差别是:去掉步骤6,不在事后对分配得到的基数电量进行调整。如果产生了不平衡,采用其他机制解决,比如平衡基金。同时,将基数电量分解的时间尽量提前。具体步骤如下:
对每个电厂(机组)给予一定的确定比例的计划电。
(1)进行年度整体的负荷预测,得到非市场总电量;
(2)按照一定的原则将总非市场电量分配给所有的B类机组。
(3)前将分配给B 类机组(或通过基数电量交易获得)的基数电量进行曲线分解。
(4)获得基数电量的企业可以进行基数电量(含曲线)的交易。
(5)现货市场中按机组报价全电量出清。
(6)交易完成后,对企业按的基数电量(分配获得的及交易获得的)进行结算。
4、调频辅助服务
辅助服务虽然名字叫做“辅助”,但其起的作用并不是辅助的,是非常重要的,是为了维护电力系统的安全稳定运行必需的。辅助服务包括无功电压调节、黑启动及各种备用等。可以采用义务的方法将相关责任分配给市场成员,也可以通过市场化的方法获得。目前广东的现货市场设计中,详细设计了调频辅助服务市场,采用市场化的方式购买所需的调频服务。其他品种的辅助服务仍然按照现行的辅助服务管理办法进行。
调频辅助服务主要参考美国PJM的规则,采用容量+里程+精度的方式,后续文章再对其机理进行详细分析。
【问题讨论】辅助服务体系不完整。特别是缺乏运行备用市场。运行备用的约束在机组组合模型中是有考虑的,但没有对其进行市场化的定价。这种情况对市场会产生什么样的经济效果?需要进行一些定量的测算和分析。
四、总结
市场设计中,产品的设计是基础,是影响市场效率的最重要的因素。其次才是市场的具体的组织方式。本文对广东现货市场中产品的设计进行了简单的讨论,后续将进一步对市场组织、价格机制等进行讨论。
感谢何爱民、刘云仁等老师在相关讨论中给出的一些富有建设性的建议!
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