登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
当前全国电力现货市场建设正紧锣密鼓地进行,交易规则虽然可能厚厚几百页(在国外是几千页),但最核心最关键的价格形成机制可能就那么几行(电力现货定价一般基于出清模型的拉格朗日乘子或边际机组的报价,两者的含义是等同的)。电价作为电力市场的关键,是调节电力供需的桥梁、实现电力交易的纽带,并事关国计民生,必须极其慎重地对待。因此对电价形成机制、电价结构及电价水平的深入分析和研究就十分重要。电价理论的研究主要包括两个部分:一是电能成本分析(即什么是合理电价),二是电力市场中的电价形成机制。电能成本分析是衡量电价是否合理的基础,但电价最终要通过市场机制形成。在理想电力市场中,出清电价应与电力系统中的电能边际生产成本和电力用户的电能边际效用(utility)相等。
(来源:博慎能源智库 ID:UPThinkTank 作者:陈皓勇)
在电力市场交易机制设计中,根据国外市场模式照抄或按经济学教科书理论编制一个形式上的交易规则并不难,难的是所形成的市场价格是否能反映真实的发电成本/用电效益?是否由供需双方自主形成?是否稳定可预期?是否能做到“效率”与“公平”兼顾?能否适应绿色发展和不同地区工业化水平?本文主要就拉格朗日乘子是否适合作为现货结算价的问题进行探讨。
一
一个简单的单时段现货市场交易模型
电力现货市场建立在实时电价概念的基础上,这里以一个简化的单时段单边现货交易(pool)模型为例来说明电力现货市场(spot market)的基本原理。假设独立调度ISO代表所有电力用户向发电厂商购买电能,其目标是使总购电费用c最小:
要注意上述现货市场模型只是一个简化模型,在实际应用中还必须考虑电厂和系统运行的各种约束条件。实际现货市场交易模型有以下区别:1)采用多时段交易模型而不是单时段模型;2)用潮流方程取代式(2)的功率平衡方程,形成节点电价;3)考虑开停机优化;4)考虑更多的发电机组技术约束;5)在双边竞价市场模式中,还包括负荷报价模型,购电总费用最小的优化目标(1)也替换为社会福利最大化的目标。
由上面的推导很容易联想到《电力系统分析》课程中经济调度问题所采用的经典的等耗量微增率(即每增加单位功率时燃料耗量的变化)准则,其含义为,在不考虑网络损耗的情况下,按耗量微增率相等的原则来分配多台发电机组的功率时,可使系统总的燃料消耗最小。等耗量微增率的推导和上述单边现货模型求解过程是一样的,只是将总购电费用最小的目标换为总燃料消耗最小。如图1中,求得系统耗量微增率为λ,对应的4台发电机组的发电功率分别为PG1,PG2,0(机组耗量微增率全部大于系统耗量微增率),PG4MAX(机组耗量微增率全部小于系统耗量微增率),并满足系统功率平衡条件,即PG1+PG2+PGMAX=PL。从图1也可以看出,系统耗量微增率(或市场环境下的边际电价)λ并不一定落在机组的耗量微增率(或机组申报价格)的范围内,在实际电力系统中,往往处于大部分机组的耗量微增率(或机组申报价格)上下限之外,并不能反映机组的真实燃料消耗(或发电费用)。
图1 有功功率负荷的最优分配
图2用更简洁的方式图示了单边现货竞价的过程,假设发电机组申报的是阶梯状的报价曲线,则ISO按报价由低到高对发电机组申报的容量(电量)段进行排队,直至发电机组总出力能够满足系统负荷,图中阴影部分机组中标,而报价最高的中标机组确定市场价格,这种竞价出清用Excel表格处理就足够了。
图2 电力现货市场竞价交易示意图
二
多时段现货市场交易模型的分析
在实际电力现货市场中,都是多时段交易,实时电价一般由安全约束机组组合(Security Constrained Unit Commitment,简称SCUC)、安全约束经济调度(Security Constrained Economic Dispatch,简称SCED)等短期运行优化模型求出,将每个时段对应于功率平衡约束的拉格朗日乘子(或边际价格)提出作为该时段的市场统一出清价格。
图3为某电力现货市场的电能商品概念及价格分布示意图。以日前市场为例,将整个交易期间分成一系列的周期(cycle)(即1天),每个周期又分为若干时段(period,如1小时),然后分时段按电量平衡模型计算出清价格和出清电量。对于日内实时市场,除了周期通常缩短为5-15min,但其基本概念是相同的。因此,如图3所示,该电力现货市场的电能商品模型为:将交易周期的功率曲线下的面积按等长时段切分成若干“条”,然后每条又分为若干可不等高的“段”。在发电侧,在1个时段中成交的发电商各取1“段”(即1个商品),而按统一边际价格(和影子价格的涵义是等同的)出清方式,同一时段的各段负荷(即所有商品)的结算价是相同的,均为该时段成交机组的最高价格。负荷侧也是类似的情况。
由于“同质同价”是市场中商品定价的基本原则,这种定价方式实际隐含了一种假设,即同一时段负荷下的所有电能商品是同质的,因此都取相同的边际价格;而不同时段负荷下的电能商品是异质的,因此不同时段的负荷有不同价格。在这种假设下,如图3所示,对于同一个发电厂(即由多个相同颜色的小矩形组成的横条),随时间不同所生产的电能商品的价格是不同的,这并不符合电力系统运行的实际(因为只要发电功率不变,同一个发电厂在不同时段的发电成本并无差异,如图4所示);而对同一时段(不同颜色组成的竖条),所有电能商品都是同价的,无法区别基荷、腰荷和峰荷机组区别明显的技术特征及成本构成,这也是不符合电力系统运行的实际情况的。根据前面的推导和图4可判断,拉格朗日乘子实际上只能反映每个时段的边际机组的边际成本,无法为该时段发电的全部机组合理定价(后文还将对此问题进行详述)。在可再生能源大规模接入的背景下,世界各国基于这种定价机理所建立的电力市场运行纷纷出现问题,因此都在改进市场设计。
一种可行的改进方案是笔者所提出的按负荷持续时间定价的机制,认为同一负荷持续时间的电能商品品质与价格应是相同的;而负荷持续时间改变时,电能商品品质相应地发生变化,持续时间越短、灵活性越好的电能商品品质越高,价格也越高。如图5所示,在这种定价方式下,对于同一个发电厂(同一颜色的横条),在持续同一发电功率的时间跨度内,所生产的电能商品价格是相同的,而对同一时段(竖条),基荷、腰荷和峰荷机组所生产的电能商品价格是不同的。与图4对照可知,这种定价方式与实际电力系统中电能商品的生产成本和使用价值的分布规律是一致的。此外,物理合约交易也能有效地修正拉格朗日乘子定价造成的价格扭曲。
图3 电力现货市场电能商品及价格分布示意图
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星售电网获悉,陕西电力交易中心发布关于征求《陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案》意见建议的通知。其中包含陕西电力市场计量管理实施细则(第三次结算试运行)中提出,关口电能计量设备管理以电网企业、发电企业、拥有配电网运营权的售电公司管理为基础,以统一归口管理为原则开展。电
北极星售电网获悉,陕西电力交易中心发布关于征求《陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案》意见建议的通知。其中包含陕西省电力调频辅助服务市场交易实施细则(第三次结算试运行)中提出,市场交易组织采用日前报价、日前预出清、日内出清实时调用的模式。调频服务提供者在日前申报发电单元调频
北极星售电网获悉,4月29日,安徽电力交易中心发布《安徽电力现货市场2024年第一次整月结算试运行工作方案》,其中提到,本次结算试运行期间,出清结果执行、实际结算。本次结算试运行时间2024年5月1日-5月31日,其中竞价日:4月30日开始,运行日的前一个法定工作日组织日前市场竞价(其中周五申报未来
北极星售电网获悉,陕西电力交易中心发布关于征求《陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案》意见建议的通知。其中包含陕西省电力市场结算实施细则(第三次结算试运行)中提出,中长期市场根据中长期合约的分解电量,按照合约约定价格进行结算。现货市场结算时,对于发电企业,采用机组所在节点电
广东电力现货市场进阶之路
编者按:能源是工业的粮食、国民经济的命脉。党的十八大以来,习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为我国新时代能源高质量发展指明了方向道路。深化电力体制改革,是事关我国能源安全和经济社会发展全局的一项紧迫任务。2024年,恰逢“四个革命、一个合作”能源安全新战略提出十周
北极星售电网获悉,陕西电力交易中心发布关于征求《陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案》意见建议的通知。其中包含陕西省电力现货市场交易实施细则中提出,日前现货市场交易采取“发电侧报量报价或报量不报价、用户侧报量不报价”的模式按日进行组织。2)参与市场的发电企业以“报量报价”或
北极星售电网获悉,近日,陕西电力交易中心发布陕西电力市场工作日连续开市及标准能量块交易实施细则(2024年试行版),工作日连续开市按分时交易和非分时交易两种模式分别开展。具备24时计量条件且参加现货分时结算的电量按分时交易模式开展,其他电量按非分时模式开展。分时交易模式:标的日电量分解
北极星售电网获悉,近日,陕西电力交易中心发布关于征求《陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案》意见建议的通知。陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案(征求意见稿)提出,本次结算试运行开展省内现货市场、调频辅助服务市场的交易组织、交易出清、交易执行、交易结算全流程测试。本次
在我国新型能源体系建设过程中,分布式能源将迎来重大发展机遇,也亟待解决行业发展中存在的关键问题,完善分布式能源发展的市场环境。文案:杜敏图表:周灿凌分布式能源发展挑战仍存一是分布式能源项目盈利能力面临挑战。从最初的补贴政策到后来的电价政策,再到即将全面参与电力市场交易,虽然分布式
北极星售电网获悉,湖北电力交易中心近日发布湖北省电力现货市场发电侧5月新增市场主体名单,包括京能十堰热电有限公司、湖北三潜能源发展有限公司2家发电企业,详情如下:关于发布湖北省电力现货市场发电侧5月新增市场主体名单的通知各市场主体:根据现货交易工作需要,现对2024年5月发电侧新增市场主
1-3月,全国各电力交易中心累计组织完成市场交易电量14248.4亿千瓦时,同比增长7.7%;占全社会用电量比重为61.0%,同比下降1.5个百分点。其中,全国电力市场中长期电力直接交易电量合计为11254.8亿千瓦时,同比增长6%。3月份,全国各电力交易中心组织完成市场交易电量4846亿千瓦时,同比增长5.6%。其中
北极星售电网获悉,近日,江苏电力交易中心发布2024年4月江苏电力市场购电侧月内合同电量转让交易结果公示,经过调度机构安全校核,最终成交271笔,成交电量1.44亿千瓦时,成交均价428.66元/兆瓦时。详情如下:
广东需求响应代理合同签订操作指引[$NewPage$]
北极星售电网获悉,近日,安徽电力交易中心发布关于结算2024年2月安徽电网发电厂辅助服务补偿及并网运行考核费用的通知,详情如下:
北极星售电网获悉,华东能源监管局关于公开征求《长三角省市间富余新能源消纳互济交易规则(征求意见稿)》和《长三角省市间富余需求侧可调节资源互济交易规则(征求意见稿)》意见的通知。其中《长三角省市间富余需求侧可调节资源互济交易规则(征求意见稿)》提出,规则适用于长三角区域上海、江苏、
北极星售电网获悉,江苏电力交易中心发布2024年4月江苏电力市场月内连续挂牌交易结果公示。经过调度部门安全校核,最终成交1313笔,成交电量27.87亿千瓦时,成交均价441.40元/兆瓦时。详情如下:
4月28日,国家能源局新疆监管办公室召开新疆区域2024年第一次电力调度交易与市场秩序厂网联席会议,系统总结2023年新疆电力市场工作,深入分析当前面临的新形势新要求,安排部署2024年电力市场重点工作,为新疆电力行业低碳、绿色、高质量发展奠定基础。国家能源局新疆监管办公室、新疆自治区发展改革
4月29日,北京电力交易中心市场管理委员会召开2024年第一次全体会议,通报电力市场建设运营情况,审议市场交易规则,交流讨论市场建设关键问题。会议肯定了管委会和各成员单位在进一步完善多层次统一电力市场体系、促进资源优化配置等方面发挥的重要作用。北京电力交易中心深入贯彻党中央、国务院各项
北极星售电网获悉,近日,陕西电力交易中心发布关于征求《陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案》意见建议的通知。陕西省电力现货市场第三次结算试运行工作方案(征求意见稿)提出,本次结算试运行开展省内现货市场、调频辅助服务市场的交易组织、交易出清、交易执行、交易结算全流程测试。本次
国家能源局举行新闻发布会,发布一季度能源形势和可再生能源并网运行情况,能源局综合司副司长、新闻发言人张星介绍新型储能发展和电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。2023年,全国统一电力市场体系建设取得积极成效,市场化交易电量持续上升。今年以来全国电力市场运行情况如何?张星表示
01龙虎榜龙虎榜出手解析:本月总成交量环比上月上升了36.46%;本月龙虎榜中买卖双方出手力度相当;第8轮上榜次数最多,4次。龙虎榜成交时间分布:本月龙虎榜前六笔成交时间主要集中在前半小时,有五笔出现在14:30~15:00,一笔出现在尾盘16:59。02内外盘成交分析交易情况解析:总成交曲线呈现“震荡上行
加快发展面向新型能源体系的电力物联网——访华南理工大学电力学院电力经济与电力市场研究所所长陈皓勇本刊记者王睿佳当前,加快规划建设新型能源体系,推进能源绿色低碳转型的任务非常紧迫,促进能源电力行业数字化转型势在必行。电力物联网是物联网在智能电网中的应用,能够有效整合通信基础设施资源
访华南理工大学电力学院电力经济与电力市场研究所所长陈皓勇核心提要●新型能源体系将呈现出“能量—信息—价值”三层网络架构的形态●随着智能用电、智能家居、综合能源等新兴领域的发展,电力物联网在用户侧市场前景非常广阔●应加强安全和隐私保护措施,并制定相关法规和标准来规范电力物联网的数据
由于新冠肺炎疫情、高温干旱等多方面的原因,包括电价在内的欧洲能源价格暴涨,生活成本压力骤增,企业生产不堪重负,经济衰退风险加剧。根据欧洲能源交易所(EEX)的数据,德国2023年交付的电价欧洲基准电价历史上首次突破1000欧元/兆瓦时(约合人民币6.9元/千瓦时)。此外,法国2023年交付的电价同样
电价改革是电力体制改革的核心内容,是能源价格改革的重点工作内容和推进能源绿色低碳转型的重要抓手。我国从2002年国务院印发《电力体制改革方案》(国发〔2002〕5号)起,即着手建立市场化的电价形成机制。2004年,在经营期电价的基础上,对新建发电项目实行按区域或省平均成本统一定价的标杆电价政
电价改革是电力体制改革的核心内容,是能源价格改革的重点工作内容和推进能源绿色低碳转型的重要抓手。我国从2002年国务院印发《电力体制改革方案》(国发〔2002〕5号)起,即着手建立市场化的电价形成机制。2004年,在经营期电价的基础上,对新建发电项目实行按区域或省平均成本统一定价的标杆电价政
2021年12月8~10日,中央经济工作会议在北京举行。会议提出,传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上。要立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用,增加新能源消纳能力,推动煤炭和新能源优化组合。要狠抓绿色低碳技术攻关。要科学考核,新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量
2021年12月8~10日,中央经济工作会议在北京举行。会议提出,传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上。要立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用,增加新能源消纳能力,推动煤炭和新能源优化组合。要狠抓绿色低碳技术攻关。要科学考核,新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量
2021年7月以来,国家电网有限公司东北分部已连续下达20余次有序用电预警,由于调减外送电保持了东北地区电力平衡,前12次有序用电没有实施。但进入9月后电力供需形势更加严峻,再加上无法调减外送,从9月10日起东北三省一区开始执行有序用电,限电问题引起全国关注。据不完全统计,今年9月以来全国已经
随着“双碳”目标的提出,“控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统”的举措将使电源结构和电源特性出现重大变化。
全国多数省市的峰、平、谷电价比接近为3:2:1,部分省份峰、谷电价比为4:1左右,少数省份峰谷电价比为2:1左右。不同用户的平段电价一定不相同,峰、平、谷电价比一般也不一样。
自“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的目标提出后,中央财经委员会第九次会议又进一步提出实现该目标的基本思路和主要举措,特别是实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。这些举措必将导致电源结构的重大调整。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!