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的结算成分。合同覆盖度越高,则按照合同价格结算的电量成分越多。可以看出,分解算法将决定电量在合同市场和现货市场的分配比例,不同的分解算法将产生不同的合同电量分解结果,对于现货市场的影响也是不同的。为分析不同算法所带来的影响,首先简要介绍两类代表性分解算法,统一化和区别化分解算法。
2 合同分解算法
2.1 基于负荷曲线的统一化分解算法
统一化分解算法目前应用于广东电力市场中差价合同的分解,能够为现货市场提供相对公平的结算依据,且分解过程相对简单。该算法对市场中所有机组采用统一的分解因子进行分解。在合同时间范围内,各时段负荷需求占总负荷需求的比例构成分解因子,合同总电量与分解因子的乘积便是最终的分解结果。该过程可由下式表示:
Qmc⋅Γ=Qmc⋅[d1,d2,...,dT]T/∑t=1TdtQmc⋅Γ=Qmc⋅[d1,d2,...,dT]T/∑t=1Tdt(1)
式中:Qmc表示发电企业m(假定为单机组发电企业)在T个时段内总的合同电量;dt表示第t个时段的预测负荷;Γ为统一分解因子。
2.2 购电成本最小的区别化分解算法
在统一调度模式下,考虑发电成本最小化的分解算法常被调度机构用来制定发电计划,以最大化系统效率。这一方法中对不同机组进行了区别对待,使得成本低的机组获得优先发电权。如果机组类型为水电机组,则还需考虑水耦合约束。以火电机组为例,在电力市场阶段发电成本为不公开信息,但是可通过历史数据以及燃料市场价格进行估算,将其近似看作发电成本,进行以购电成本最小化为目标的合同分解。同时,该算法也可作为分解差价合同的选择,其过程可由下式表示:
Qmc⋅Γm=Qmc⋅[qm1,qm2,...,qmT]T/∑t=1TdtQmc⋅Γm=Qmc⋅[qm1,qm2,...,qmT]T/∑t=1Tdt(2)
式中:qmt为发电企业m在第t时段的现货交易电量;Γm为发电企业m的分解因子。
第t时段市场出清模型可简单表示为
式中:Smt表示发电企业m在第t时段的供应函数;N为市场中发电企业的数目;Θm表示机组运行约束集合;Pjt表示第j条线路在t时段的有功潮流;NL表示输电线路总数。
出清模型的目标函数表示总购电费用最小,约束条件为系统功率平衡、机组运行约束和网络安全约束等,为简洁起见并未全部列出。其中网络安全约束用直流潮流方程来表示,进而转化为线性约束,模型求解效率得到提高。
2.3 两种分解算法的差异
从算法设计上,两种分解算法差异主要体现在对发电机组的区别性对待上。统一化分解算法采用无差别对待方式,所有参与市场的机组均按统一分解因子处理;区别化分解算法考虑进各台机组可能的报价参数,通过模拟市场出清结果确定差异化的分解因子。
从分解结果上,两种算法的差异体现在低谷时段的合同覆盖度上。在低谷时段时,基于统一化算法分解得到的合同电量大小取决于低谷时段负荷与高峰时段负荷比例大小,而实际现货市场中该时段所能获得的现货交易电量取决于发电机组的报价参数或者边际成本。边际成本低的发电机组将获得较多电量,而边际成本高的发电机组将获得较少电量,此时按照统一化分解算法所得的合同覆盖度在不同机组上会出现明显的差异。而在高峰时段,由于紧张的供需关系,各台发电机组现货交易电量都很大,此时无论通过哪种分解算法得到的合同覆盖度理论上都是较高的,差异不大。
3 最优价格响应模型
3.1 剩余需求函数
剩余需求函数[23]用来表示市场出清价格和市场参与者的成交量之间的关系,是辅助发电企业制定最优供应策略的重要工具[24]。假定市场中共有N家发电企业,以第m家为研究对象,那么其在现货市场的第t时段的出清电量qmt如下式所示:
qmt=Dt(pt)−S−mt(pt)=Rmt(pt)=−kmtpt+lmtqmt=Dt(pt)−S−mt(pt)=Rmt(pt)=−kmtpt+lmt(4)
式中:Dt(pt)是现货价格为pt时的总负荷需求;S-mt(pt)为其余发电企业的供应函数集合;Rmt(pt)为发电企业m在t时段所面临的剩余需求;kmt、lmt分别为t时段剩余需求曲线的弹性系数和截距,均为正值。
可以看出,Dt(pt)、S-mt(pt)和Rmt(pt)均为市场出清价格pt的函数,Rmt(pt)称为发电企业m在t时段的剩余需求函数。如式(4)所示,剩余需求函数是单调递减的,其含义是随着价格增加,负荷需求减小同时供应增加,见图2。在市场出清价格为p0时,发电企业m对应的出清量为qmt,其余发电企业的出清电量之和为q-mt,总负荷需求Dt(p0)=qmt+q-mt。
图2 剩余需求曲线Fig. 2 Residual demand curve
3.2 最优价格响应原理
市场出清价格pt也可以表示为发电企业m现货交易电量的函数,即式(4)的反函数表达式:
pt=R−1mt(qmt)=(lmt−qmt)/kmtpt=Rmt−1(qmt)=(lmt−qmt)/kmt(5)
那么不考虑差价合同情况下,发电企业时段的收益函数VncmtVmtnc和边际收益函数可表达为
Vncmt=pt⋅qncmt=R−1mt(qncmt)⋅qncmt=qncmt⋅(qncmt−lmt)/kmtVmtnc=pt⋅qmtnc=Rmt−1(qmtnc)⋅qmtnc=qmtnc⋅(qmtnc−lmt)/kmt(6)
式中qncmt为不考虑差价合同电量时的现货交易电量。
发电企业的边际成本函数Cmt表达式为
Cmt=2⋅am⋅qncmt+bmCmt=2⋅am⋅qmtnc+bm(8)
式中:am为发电企业m变动成本的一次项系数;bm为二次项系数。
函数(4)(7)和(8)的曲线形状如图3所示。依据
图3 基于剩余需求曲线的市场均衡点Fig. 3 Market equilibrium point based on residual demand curves
标准微观经济学理论,边际收益曲线与边际成本曲线交点对应的现货交易电量qncmt即为最优响应值,也就是最优现货交易电量(不考虑合同电量),如式(9)所示。该最优响应电量qncmt与市场出清价格pt共同构成了市场均衡点[23]。
qncmt=(lmt−b⋅kmt)/2(am⋅kmt+1)qmtnc=(lmt−b⋅kmt)/2(am⋅kmt+1)(9)
3.3 含差价合同的最优价格响应模型及其分段线性化
为清晰起见,本文在理论介绍部分均采用了线
性函数表示发电企业的剩余需求、收益以及边际收益。但在实际市场中,由于发电企业报价曲线是分段线性函数,导致剩余需求函数、收益以及边际收益函数均是分段线性的。为此,本节建立了分段线性函数形式的发电企业最优价格响应模型。
考虑差价合约后,发电企业m的全时段利润最大化模型的目标函数为
πm=max∑t=1T[(qcmt−Qct)⋅R−1mt(qcmt)+Pc⋅Qct−Cvar]πm=max∑t=1T[(qmtc−Qct)⋅Rmt−1(qmtc)+Pc⋅Qct−Cvar]
(10)
式中:qcmt表示考虑差价合同电量时的现货交易电量;Qct为发电企业m在t时段的合同分解电量;Pc为合同价格;Cvar为发电企业变动成本函数,计算公式为Cvar=aq2mt+bqmt该模型忽略不计固定成本。
约束条件包括系统约束和机组运行约束。将模型进行分段线性化处理可得到如下的混合整数线性规划模型:
式中:S为剩余需求曲线总分段数;umt,s为0-1整数变量,即剩余需求曲线的第s段是否为边际分段。
3.4 Lerner指标的计算
LI根据市场出清价格偏离边际成本的程度来界定发电企业的市场力行使情况,是最直接的市场力评估指标。但这一计算方法需要已知发电企业真实的边际成本,在电力市场环境下并不现实。在微观经济学中[25],LI也可用发电企业m在t时段所面临的剩余需求弹性emt来表示,计算公式如下[22]:
ILI=−1/emtILI=−1/emt(13)
emt=kmt/(pt/Rmt(pt))emt=kmt/(pt/Rmt(pt))(14)
式中:ILI表示Lerner指标LI的值。
本文中发电企业m在t时段的剩余需求函数不变,即式(14)中kmt不变,故可通过各时段市场均衡点来判断市场力的使用情况。
4 合同覆盖度对现货市场力的影响
4.1 有无电量合同的最优响应价格对比
为简化理论分析过程,采用线性剩余需求来代替分段线性剩余需求。基于线性剩余需求函数所得的理论分析结论同样适用于采用形式更加复杂的剩余需求函数时的情况。因为在现货市场中,竞争对手的供应曲线集合是递增的,与此同时,发电企业m的剩余需求曲线是递减的,无论采用线性形式还是分段线性形式,这一规律始终成立[26]。为叙述方便,在本文中定义Qct/qmt为合同覆盖度。基于3.2节讨论的不考虑差价合约的市场均衡点,本节将差价合约对市场均衡点的影响考虑进来。结合式(6)(7)(10),考虑差价合约分解电量Qct后边际收益函数和最优现货交易量qcmt表达式为
qcmt=(lmt+Qct−bm⋅kmt)/2(am⋅kmt+1)qmtc=(lmt+Qct−bm⋅kmt)/2(am⋅kmt+1)(16)
结合前述经济学理论与(15)(16)可以看出,Qct将会通过影响边际收益函数曲线的位置,进而影响市场均衡点位置。考虑差价合同后,边际收益曲线向上平移Qct/kmt个单位,如图4所示。从结算角度来说,未被合同覆盖的部分将按照现货价格结算,其电量数量可用式(17)来计算。可以看出,该部分电量是将向下平移Qct/(1/kmt+ 2am)个单位后,与边际成本Cmt交点对应的现货交易量。
qcmt−Qct=[lmt−Qct(1+2am⋅kmt)−bm⋅kmt]/2(am⋅kmt+1)qmtc−Qct=[lmt−Qct(1+2am⋅kmt)−bm⋅kmt]/2(am⋅kmt+1)(17)
图4中,Rmt(pt)表示不考虑合同电量时发电企业m剩余需求,表示不考虑合同电量的边际收
图4 有无电量合同对最优响应价格的影响Fig. 4 Best-response price with the existence and the absence of energy contracts
益,其与边际成本Cmt的交点(qncmt,pnct)对应于不考虑合同电量的最优现货交易电量以及市场出清价格;与Cmt的交点(qcmt,pct)表示考虑合同电量的市场均衡点,此时最优现货交易电量为qcmt,市场出清价格为pct,按pct结算的电量为qcmt-Qct。通过图4可以看出,pc t 4.2 不同合同覆盖度下的最优响应价格对比 首先给出同一时段内合同覆盖度大小与分解到该时段的合同电量的关系。对于发电企业m,在第t时段内,覆盖度小于1(qmt>Qct)的情况下,只要存在Q′ct>Qct,则在该时段的合同覆盖度Q′ct/q′ mt>Qct/qmt,下面给出证明。基于式(16),合同覆盖度可表示为 Qct/qmt=Qct/((lmt+Qct)−bm⋅kmt2(am⋅kmt+1))Qct/qmt=Qct/((lmt+Qct)−bm⋅kmt2(am⋅kmt+1))(18) 从式(18)中可见,当Qct增大为Q′ct=Qct+ΔQ时,分子增加量ΔQ大于分母增加量ΔQ/2(1+kmtam),即: Q′ct/q′mt>Qct/qmtQ′ct/q′mt>Qct/qmt(19) 因此在同一个时段内,分解电量增加但不超过实际现货交易电量时,合同覆盖度提高。 在图4基础上引入合同电量Q′ct>Qct。最优响应价格如图5所示。 图5 合同覆盖度对最优响应价格的影响Fig. 5 Impact of contract coverage on best-response price 在图5中,和分别表示合同电量为Qct和Q′ct时的边际收益。两种情况下的市场均衡点分别为(qcmt,pct)和。观察图中均衡点位置可得出,合同覆盖度高的情况下,现货交易电量更大即,同时市场价格更低即,结合式(13)(14),得ILI|Q′ct 当合同覆盖度大于1时,从盈利的角度来讲,发电企业将倾向于尽量压低现货市场价格,甚至是期盼市场价格能够低于合同价格。因此这种情况下,发电企业在现货市场中不存在发挥市场力的动机。而在成熟的电力市场中,合同覆盖度一般在0.8到0.9之间[27],极少有超过1的情况,因此,本文主要针对合同覆盖度在0~1之间的情况进行研究,认为该范围内的合同覆盖度为有效覆盖度。 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,3月14日,新疆电力交易中心发布关于征求《新疆电力市场管理委员会工作(议事)规则(征求意见稿)》等4个征求意见稿意见建议的通知。其中包括《新疆电力市场结算方案(修订稿)》部分修订条款。补充增加独立储能结算相关条款,明确独立储能充放电分别按照用电侧、发电侧进行结算。第 北极星售电网获悉,3月7日,吉林电力交易中心发布关于公示2025年第四批电力市场注册售电公司相关信息的公告。2025年3月,按照《售电公司管理办法》(发改体改规〔2021〕1595号)相关规定,吉林电力交易中心受理1家售电公司注册申请。吉林电力交易中心对上述售电公司提交的市场注册申请材料进行完整性核 北极星售电网获悉,3月11日,吉林电力交易中心发布关于公示2025年第一批电力市场注销售电公司相关信息的公告。2025年3月,按照《售电公司管理办法》(发改体改规〔2021〕1595号)相关规定,吉林电力交易中心受理了1家售电公司自愿注销申请。现将企业名单予以公示,公示期为2025年3月12日至2024年3月25 北极星售电网获悉,3月13日,昆明电力交易中心发布关于市场经营主体依规运营的风险提示。 2021年以来,储能市场风起云涌、群雄争霸,储能行业进入蓬勃发展阶段。与此同时,储能的“商业模式”与“收益率”也成为大家讨论的热点。而这个热点问题,离不开电力市场,可谓是储能收益“成也电力市场,败也电力市场”。仅凭一纸账单,虽能够得知储能收益情况,但这些数字背后的形成原因更值得我们挖 北极星售电网获悉,3月14日,首都电力交易中心发布关于公示售电公司国启中能电力(北京)集团有限公司自主注销的公告。售电公司国启中能电力(北京)集团有限公司,初始注册地为北京电力交易中心有限公司,该企业自愿申请注销售电业务。按照国家发改委、国家能源局《售电公司管理办法》(发改体改规〔2 北极星售电网获悉,3月11日,辽宁电力交易中心发布关于部分售电公司注销的公示。根据2024年辽宁电力市场售电公司持续满足注册条件核查情况,47家售电公司因未持续满足注册条件且未在规定时间整改到位或连续3年未在任一行政区域开展售电业务启动强制退出程序(已自行注销者除外)。现将相关企业名单予以 北极星售电网获悉,3月14日,陕西电力交易中心转发陕西省发展和改革委员会关于征求《创新支持陕西省虚拟电厂参与电力市场高质量发展实施方案(征求意见稿)》、《陕西省服务虚拟电厂建设运营实施方案(征求意见稿)》意见的函。其中《创新支持陕西省虚拟电厂参与电力市场高质量发展实施方案(征求意见 北极星售电网获悉,3月14日,陕西电力交易中心转发陕西省发展和改革委员会关于征求《陕西省服务虚拟电厂建设运营实施方案(征求意见稿)》意见的函。其中《陕西省服务虚拟电厂建设运营实施方案(征求意见稿)》明确,2025年,推动全省虚拟电厂接入虚拟电厂运营管理平台并参与需求响应、电能量市场和辅 北极星售电网获悉,3月14日,南方电网公司发布2025年新型电力系统建设重点任务,其中包括抓好“十大任务”实施、推进“十大技术”应用。详情如下:·抓好“十大任务”实施1.加快新能源高效开发利用2.构建新能源优化配置大平台3.推动配电网高质量发展4.加快数字电网孪生平台建设5.提升需求侧协同能力6. 今年政府工作报告提出,“协同推进降碳减污扩绿增长”“加快发展绿色低碳经济”“深入实施绿色低碳先进技术示范工程”“推进新能源开发利用”“积极稳妥推进碳达峰碳中和”……能源电力绿色发展成为备受关注的议题之一。绿色发展是高质量发展的底色。南方电网公司正加快数字化绿色化协同发展步伐,推动 北极星售电网获悉,3月13日,国网内蒙古东部电力有限公司发布关于开展蒙东电力现货市场2025年首次结算试运行工作方案。本次结算试运行计划拟于2025年3月18日~24日启动首次结算试运行。竞价日提前1天开始,运行日的前一个法定工作日组织日前市场竞价。电力调度机构采用发电侧全电量竞价、集中优化出清的 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改革:全国统一电力市场加快构建(来源:中国能源观察作者:本刊记者刘光林)建设全国统一电力市场,是进入新发展阶段纵深推进电力体制改革的关键一步,也是加快建设全国统一大市场的重要组成部分。为了在更大范围优化配置电力资源,提升系统稳定性、灵活性,提速构建新型电力系统,必须加快建设全国统 为贯彻落实党的二十届三中全会关于建设全国统一电力市场的决策部署,北京电力交易中心深入分析市场建设面临的形势及存在的问题,持续推动全国统一电力市场深化建设重点工作,并对相关工作进行解读。党的二十届三中全会对深化能源管理体制改革、建设全国统一电力市场作出明确指示要求。2025年是中发〔20 党的十九大指出,中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。党的二十大提出,到2035年基本实现社会主义现代化。支撑社会主义新时代和现代化,电力行业应加快转型发展,构建以新能源为主体、以用户为中心的新型电力系统。为此 最近,国网江苏省电力有限公司召开统一电力市场建设及价格机制研究工作月度例会,致力于打通电力输送的“任督二脉”,引领能源变革走向新的辉煌,展现了其在推动电力行业发展进程中的积极姿态与重要作用,为能源的畅通无阻、高效智能利用,为经济社会的蓬勃发展,注入源源不断的强大动力。我们知道,电 近年来,我国新型电力系统建设逐步推进,以风电、光伏发电为代表的新能源发电逐步成为未来电力系统的主体电源,新型经营主体陆续入市。我国电力市场迈入了“3.0”全新发展时代!继2021年燃煤发电上网电价市场化改革后,新能源电价改革在2025年迎来重磅政策。新能源上网电量全部进入电力市场,上网电价 法国电力行业在全球处于领先地位,其电力体制和发展模式为多国电力行业的学习对象。整体来看,法国政府对电力行业的监管和控制程度较高,与我国相似,国有的法国电力公司为垂直一体化电力企业,在多个领域呈现垄断态势。法国的电力体制也曾经历过一系列改革,2023年年中,法国电力公司再次实现完全国有 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