阻塞、阻塞盈余与输电权收入充足性

阻塞、阻塞盈余与输电权收入充足性

作者：曾家国^1a 吴冕^1a 季天瑶^1b 荆朝霞^1b

(1a. 华南理工大学 研究生 1b. 华南理工大学 教授 )

图1 主要知识点

 电网是电能量交易的平台，公平、无歧视的电网服务是保障公平、高效电力交易的必要条件。前几次课程已经对输电服务、阻塞等概念进行介绍，本讲进一步对相关概念、理论和方法进行介绍和讨论。

（来源：走进电力市场）

1．阻塞相关概念

【106】[阻塞的市场表现]:在电力市场的出清中，“阻塞”通常被建模为“线路或断面的传输功率达到极限”，这意味着电网输送容量无法支持系统中发电成本最低的机组继续发电来满足负荷需求，为确保设备传输功率不超过输电极限，只能调用发电成本更高、但不会导致设备传输功率进一步增加的机组发电。阻塞的具体市场表现由不同的市场出清与定价机制决定。在采用节点电价的电力市场（如美国PJM）中，阻塞表现为不同节点的电价不同。在采用基于上下调模式的电力市场（如英国早期的强制电力库模式和现在的以双边交易为主的BETTA模式）中，阻塞表现为无约束出清和有约束出清两个出清阶段所得到的出清结果存在差异，通过上下调交易使系统满足安全约束要求。阻塞成本、阻塞费和阻塞盈余都是阻塞的市场表现之一。

图2 不同市场模式下的阻塞的表现及不同角度的阻塞费、阻塞成本

【107】[阻塞成本]:阻塞成本指电力市场中因阻塞而导致的额外成本。阻塞成本在不同环境下和不同市场主体视角下有不同的具体含义。阻塞成本的概念可以是基于全系统的角度或是基于市场主体的角度形成的。在不考虑投资成本和“网损”的情况下，全系统的阻塞成本是由于阻塞引起的系统总发电成本的增加或总社会福利的降低。而市场主体的阻塞成本则是在某种既定的市场模式和结算规则下，相对没有阻塞情况下成本的增加或收益的降低，如电力用户购电成本的增加。阻塞成本可通过无约束出清和有约束出清结果的成本差或电价变化来计算。一般来说，全系统的阻塞成本总是正的；但对某个或某类市场主体（如电力用户）来说，阻塞成本可能会正，也可能为负。

图3 不同市场模式下的阻塞成本-用户阻塞成本为负

【108】[集中竞价市场两种考虑电网约束的方法]:电力集中竞价市场中，对电网相关约束有两类处理方法：事前和事后，也被称为阻塞的两种处理方法。事前方法中，在市场出清中考虑各种电网约束，使得出清的结果满足所有的电网约束，也称为安全约束出清模式；事后的方法中，进行两次出清，第一次出清不考虑电网约束，第二次出清考虑约束，通过上下调交易对第一次出清的交易进行调整，也称为无约束出清及上下调模式。实际中也存在混合模式：第一次出清中考虑部分约束，第二次出清考虑全部约束。

【109】[阻塞费的含义]:阻塞费是特定市场机制下，向市场主体收取的与阻塞相关的费用项目。和阻塞成本类似，阻塞费的具体含义因市场环境和对象不同而异，甚至部分市场中并不存在显式的阻塞费科目。在“全电量现货+安全约束出清+节点定价”市场模式（简称安全约束出清模式）下，阻塞费主要对双边交易，表现为双边交易自行结算下需要向系统缴纳的按送、受两端节点价差计算的费用；在“无约束出清+上下调+统一定价”市场模式下，阻塞费表现为市场主体承担的阻塞相关的成本，为系统总的阻塞成本的一部分。需要注意的是，安全约束出清模式下，双边交易缴纳的阻塞费反映送、受两端节点价差情况，与系统的阻塞成本不是一个概念，一般是不等的。

【110】[阻塞盈余的含义]:从系统运营者角度定义，阻塞盈余是指系统在发生阻塞时，通过特定的市场定价和结算规则，对负荷侧收费、对发电侧付款，若总收入大于支出，所形成的盈余部分即为阻塞盈余。阻塞盈余在不同市场机制和参与者视角下，具体理解也有所不同。实际上，从系统运营者角度看，在所有集中组织、集中出清的市场中，只要生产者与消费者结算价格存在差异，就会产生市场结算盈余；其中，因阻塞而产生的盈余，就是阻塞盈余。

【111】[金融输电权]:金融输电权为根据现货市场节点间价差获得规定的收益的权利（如，A、B节点间的金融输电权为获得现货A、B节点间价差收益即阻塞盈余的权利）。金融输电权可通过分配或拍卖等方式获得。其中分配方式下输电权的分配对象主要是购买输电服务的市场主体。

【112】[输电权收入充足性]:输电权收入充足性反映安全约束出清市场模式下，以下两种资金之间的关系：资金1，现货市场结算获得的（包括双边交易缴纳的阻塞费）节点价差相关的阻塞盈余；资金2，需要支付给金融输电权所有者的费用。差额部分（即：资金1-资金2）称为输电权不平衡资金。如果输电权不平衡资金为正，称为输电权收入充足，反之如果输电权不平衡资金为负，称为输电权收入不足。

【113】[输电权收入充足性原理]:可以证明，只要分配的输电权满足同时可行性原理，输电权的收入就是充足的。这里，同时可行性的含义是：若同时执行所有的已分配的输电权对应的交易，电力市场出清考虑的所有的电网安全约束都满足，即分配的输电权对应的交易是可以同时执行的。

【114】[输电权收入不足的原因]:有多种因素可能造成输电权收入不足，包括：1）分配输电权时未考虑金融输电权收入充足性原理，等效于对输电权分配未作安全校核；2）现货市场交易时，电网拓扑和参数发生变化，电网可用容量发生变化，在分配输电权时满足同时可行性要求，但现货交易时不满足；3）对一些双边交易，比如优先发电中长期交易，未要求其按节点价差缴纳阻塞费。

图4 输电权相关收支及输电权收入充足性

【115】[阻塞盈余与输电权收入差额的区别]:需注意“现货市场全电量安全约束出清+节点电价结算”市场模式下，阻塞相关概念的差别：阻塞盈余与阻塞费是对同一费用从不同角度的描述，是某个交易或所有交易按节点电价结算产生的结算盈余，对双边交易来说也是其交易相关的输电成本；输电权不平衡资金是现货市场收取的阻塞费与应支付给输电权所有者的费用之差。如果中长期交易未缴纳阻塞费，又不满足同时可行性原理，输电权不平衡资金就可能为负。

参考文献

一、电力市场小课堂系列

（一）电力市场基本概念

（二）供需分析

（三）拍卖与集中竞价

（四）集中竞价市场的定价与结算

（五）为什么市场环境下价格信号的准确性这么

（六）输电服务、安全约束出清及阻塞管

（七）结算盈余及阻塞相关不平衡资金

（八）电力市场中的金融合同与物理合同

（九）电力市场信用管理

（十）生产函数与生产成本

（十一）集中竞价市场的统一结算价与不定价问题

二、走进电力市场相关论文

输配电定价｜1、输配电服务概述

输配电定价｜2、输配电成本的分摊

输配电定价|3、区域统一现货市场下的跨省跨区输电定价机制

电力市场设计｜能量定价和输配电定价之间的协调1：基本理论分析

电力市场设计｜能量定价和输配电定价之间的协调2：能量市场定价的进一步分析

电力市场设计｜能量定价和输配电定价之间的协调3：不同定价机制下市场主体的福利分析

电力市场设计|输电权及相关交易

计及可再生能源与区域电力市场的输电定价方法

澳大利亚输电过网费定价机制分析

跨省区电力市场关键问题分析——阻塞盈余相关概念及计算

欧洲电力市场|欧洲统一电力市场指令2019/943（11）（指令28-33条：输电系统运营）

欧洲电力市场|欧洲统一电力市场指令2019/943（12）指令18-19条：电网费及阻塞收入

广东现货市场8|改进建议2——输电权相关设计

广东现货市场14计|阻塞盈余、市场盈余及市场定价机制讨论

广东电力市场16|现货市场阻塞盈余分摊机制讨论

电力市场集中竞价的经济学原理分析 （九 阻塞管理1-基本原理）

电力市场集中竞价的经济学原理分析 （十 阻塞管理2-事前和事后阻塞管理）

电力市场集中竞价的经济学原理分析 （十四 阻塞管理基本原理4-欧洲分区竞价、输电容量计算及分配1）

电力市场集中竞价的经济学原理分析 （十五 阻塞管理基本原理5-欧洲分区竞价、输电容量计算及分配2）

电力市场集中竞价的经济学原理分析|18：节点电价的能量分量与阻塞分量计算

三、相关学术成果

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[3]肖江,荆朝霞. 英国计及可再生能源的输电过网费定价机制分析. 中国电机工程学会电力市场专业委员会2018年学术年会暨全国电力交易机构联盟论坛论文集, 2018:306-312.

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