ch13電力市場

第13章電力市場1電力市場的基本概念一、電力市場POWERMARKET的目的隨著大容量、高參數(shù)、高效分發(fā)電機(jī)組的出現(xiàn)，以及超高壓交流輸電的發(fā)展，電力工業(yè)向大規(guī)模方向發(fā)展，很快成為一種廣大地區(qū)、壟斷性的工業(yè)。但隨著電力工業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性逐漸飽和，高度壟斷的負(fù)面影響逐步顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)為非生產(chǎn)性成本增加和政府必須為電價管制付出的財政補(bǔ)貼。在對電信和航空業(yè)放松管制成功后，一些國家政府開始實(shí)施對電力行業(yè)放松管制，實(shí)施電力工業(yè)重組。建立競爭性的電力市場。1、目的建立電力市場的主要目的是引入競爭、提高效率、降低電價、改善服務(wù)、持續(xù)發(fā)展。通過引入競爭機(jī)制，促使發(fā)電、輸配電、電力銷售等各環(huán)節(jié)提高效率，降低成本，從而降低電價，提高供電可靠性，改善對用戶的服務(wù)；利用市場的調(diào)節(jié)作用和激勵機(jī)制，引導(dǎo)投資更趨向合理化，促進(jìn)資源優(yōu)化和環(huán)境保護(hù)，形成持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在動力，逐步構(gòu)成良性循環(huán)。電力市場的直接受益者是參與市場的各成員，間接受益者是全社會。通過電力市場可將當(dāng)前的行政型（強(qiáng)制性）的統(tǒng)一調(diào)度轉(zhuǎn)換為共利型（自愿性）的統(tǒng)一調(diào)度。由于我國鼓勵投資建電廠，目前已形成產(chǎn)權(quán)多元化，只有走向電力市場才能平等互利地協(xié)調(diào)好現(xiàn)有各投資方利益，而且只有是健康的電力市場，才能進(jìn)一步吸引投資。其改革原理和目的類似于我國70年代末期開始的由計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)的改革過程。2、電力市場管理模式1原來由政府統(tǒng)一垂直管理并經(jīng)營電力系統(tǒng)的國家，其改革模式一般采用發(fā)電與電網(wǎng)分開，并逐步開放電力銷售市場，調(diào)度和市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)仍與電網(wǎng)緊密結(jié)合。2原來政府不直接管理電力系統(tǒng)的國家，其改革模式一般是新成立獨(dú)立的系統(tǒng)運(yùn)行與電力交易機(jī)構(gòu)，各電力公司仍擁有電廠和電網(wǎng)，配電市場逐步開放。二、電力市場的基本原則電力市場是應(yīng)用計算機(jī)、測量和通信設(shè)備，以電價為控制信號，進(jìn)行負(fù)荷管理、電力系統(tǒng)運(yùn)行和促進(jìn)與用戶合作的系統(tǒng)總稱。建立電力市場的目的是在電力工業(yè)中引入竟?fàn)帣C(jī)制。建立電力市場最根本的原則是公平。通過公平竟?fàn)幋龠M(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，給各方帶來巨大的效益。一個健康的市場必須具備5個特征（1）價格隨需求量而變化；（2）價格高低影響需求量；（3）進(jìn)行買賣的市場機(jī)制；（4）買方無壟斷行為；（5）賣方無壟斷行為。電力市場日前不具備賣方無壟斷行為這一特征，因此必須通過法規(guī)和管理部門的監(jiān)督以防止暴利行為。由計劃經(jīng)濟(jì)走向電力市場是管理體制的重大變化。網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、電廠和用戶由原來的層次型的上下級關(guān)系變?yōu)槠降鹊馁I賣關(guān)系，只能按照平等互利的原則，在自愿而非行政指令的前提下才能實(shí)現(xiàn)貿(mào)易。電力市場應(yīng)該是長期穩(wěn)定的，任何一方的暴利（短期）行為都將會破壞市場的穩(wěn)定性。2電力市場基本理論一、利益主體1、將傳統(tǒng)電力工業(yè)按發(fā)電、輸電、配電和銷售分解為競爭主體。1發(fā)電大的發(fā)電公司分解為小的發(fā)電公司，以促進(jìn)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，從而降低電價。但是要防止出現(xiàn)聯(lián)合壟斷的情況。2輸電輸電具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，由輸電網(wǎng)組成的壟斷性輸電公司必須對所有使用者實(shí)行非歧視性的公平服務(wù)，輸電價格必須受政府監(jiān)管。3配電同輸電類似。在一定地域內(nèi)有壟斷經(jīng)營性。一般來說，發(fā)電是高度競爭性的領(lǐng)域，電力銷售是最具社會經(jīng)濟(jì)效益的領(lǐng)域。一般首先開放發(fā)電市場，最后開放電力銷售市場。2、主要的輔助服務(wù)需要分離和定價。比如旋轉(zhuǎn)備用，短期安全措施，負(fù)荷頻率控制，無功電壓調(diào)整等。二、特殊主體除了相互競爭又相互合作的利益主體外，為了保證電力市場的正常運(yùn)營，還必須建立非盈利的特殊主體。1、電力交易中心POWEREXCHANGERPX任務(wù)1制定次日現(xiàn)貨市場的交易協(xié)議和計劃。A、經(jīng)紀(jì)人系統(tǒng)的拍賣競價方法基于各成員銷售或購買電力的報價，交易中心按一系列的規(guī)則制定交易協(xié)議和計劃。B、POOL的聯(lián)營方法制定一系列反映系統(tǒng)邊際價格以及系統(tǒng)可靠性水平的價格曲線和加載順序。C、雙邊交易方法由交易雙方商定交易價格和計劃，上報交易中心，核準(zhǔn)其可行性。2遠(yuǎn)期合同和期貨合同交易的管理。3交易的結(jié)算。4交易信息的管理，包括統(tǒng)計分析和發(fā)布。2、系統(tǒng)運(yùn)行中心1保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行2執(zhí)行電力交易中心的交易計劃3購買各種輔助服務(wù)三、電力市場結(jié)構(gòu)模式1、發(fā)電商以批量聯(lián)合競爭性的報價銷售給電力交易中心，供電商以一個被管制的電價從電力交易中心批量購買電力，然后再零售給用戶。2、供電商以一個競爭性電價從電力交易中心批量購買電力。其余同上。3、除以上方式外，還允許發(fā)電商和供電商之間直接簽訂批量購買于批量銷售的協(xié)議，進(jìn)行直接的雙邊貿(mào)易。4、除以上方式外，還包括大用戶的零售和多邊貿(mào)易。四、電力市場交易1、雙邊合同交易。一個大的用戶向一組發(fā)電廠商用合同方式購電，典型的雙邊合都是長期的，不隨市場條件變化而變化，也不可以再交易?？梢钥醋魇菍?shí)物交易。2、期貨交易。與合同交易類似，但交易雙方可以在支付了一定的保證金和違約金后，退出期貨市場，或者進(jìn)入現(xiàn)貨市場，或者與其他市場成員進(jìn)行雙邊交易或者到期對沖。非實(shí)物交易。3、現(xiàn)貨交易?；诟靼l(fā)電廠商的報價，通過電力交易中心制定次日的交易，確定各個時段哪些發(fā)電廠以什么樣的價格上網(wǎng)發(fā)電，然后由調(diào)度機(jī)構(gòu)執(zhí)行，也是實(shí)物交易。現(xiàn)貨交易市場的清算價格CLEARINGPRICE確定一日前，各發(fā)電廠商將其各發(fā)電機(jī)組分成若干容量段以不同價格報價，交易中心將發(fā)電廠商各容量段按報價由低到高排隊，組成價格隨電力需求增加而增加的的系統(tǒng)供應(yīng)報價曲線，一旦確定了現(xiàn)貨交易市場次日某時段的需求后，就可找到平衡需求后的邊際機(jī)組和容量段，相應(yīng)的報價就是該時段的清算價格。五、市場監(jiān)管1、電力監(jiān)管的特點(diǎn)1獨(dú)立性。監(jiān)管機(jī)構(gòu)要獨(dú)立于電力市場的利益主體，特殊主體。2專業(yè)性。熟悉各項法規(guī)和政策，熟悉電力系統(tǒng)和電力市場的結(jié)構(gòu)和運(yùn)作，防止以技術(shù)和安全為由阻礙電力市場的公平交易。電力監(jiān)管通過向各級電力市場派駐監(jiān)管代表實(shí)現(xiàn)監(jiān)管。2、監(jiān)管機(jī)構(gòu)的主要職能1向有關(guān)權(quán)利機(jī)構(gòu)提出制定和修改電力法規(guī)和政策的建議。2監(jiān)督與電力市場有關(guān)的電力法規(guī)和國家法律的實(shí)施。3市場準(zhǔn)入特許權(quán)審批4監(jiān)督各項電力資本市場和電力基金的運(yùn)作和審計5宏觀技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策與參數(shù)的調(diào)控與監(jiān)督執(zhí)行6橫向與縱向電力公司之間的協(xié)調(diào)，其中包括水火電資源的協(xié)調(diào)、互連電網(wǎng)的協(xié)調(diào)，通信網(wǎng)的協(xié)調(diào)等。7指導(dǎo)各類非官方，非贏利的用戶監(jiān)督組織的活動，包括建立有關(guān)聽證制度。8電力市場宏觀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與發(fā)布，指導(dǎo)性的年度報告與市場研究。3電力市場運(yùn)行規(guī)則一、發(fā)電側(cè)電力市場的電力交易1、現(xiàn)貨交易滿足電力的供需平衡，確定第二天每個交易時段的發(fā)電計劃和現(xiàn)貨價格。2、實(shí)時電力交易為保證供需平衡，維持系統(tǒng)穩(wěn)定，在當(dāng)天根據(jù)實(shí)際負(fù)荷修改發(fā)電計劃，發(fā)布實(shí)時調(diào)度指令，并計算每一區(qū)域參考節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)貨價格。3、期貨交易市場運(yùn)行部門和發(fā)電公司協(xié)商，簽訂期貨合同以保證電力供應(yīng)和電價穩(wěn)定。4、輔助服務(wù)包括調(diào)頻、調(diào)峰、無功和黑啟動。發(fā)電公司必須提供規(guī)則規(guī)定的基本輔助服務(wù)，市場運(yùn)行部門向發(fā)電公司購買有償輔助服務(wù)。二、發(fā)電側(cè)電力市場的區(qū)域與網(wǎng)損1、為了公平地進(jìn)行電力市場交易，合理反映不同電網(wǎng)連接點(diǎn)地上網(wǎng)發(fā)電機(jī)組網(wǎng)損的不同，將市場劃分為多個區(qū)域。區(qū)域是整個輸電網(wǎng)絡(luò)中特定的一部分，每個區(qū)域至少包括一個重要的負(fù)荷中心和發(fā)電中心。在每個區(qū)域必須確認(rèn)一個參考節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為區(qū)域理論上的中心，一般為靠近負(fù)荷中心或發(fā)電中心的主要變電站。2、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)損耗區(qū)域網(wǎng)絡(luò)損耗是指從區(qū)域參考節(jié)點(diǎn)到電力市場虛擬負(fù)荷中心之間的電能量傳輸損耗。3、區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)損耗市場運(yùn)行部門必須確定區(qū)域內(nèi)發(fā)電機(jī)組的上網(wǎng)點(diǎn)。區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)損耗是指一個區(qū)域內(nèi)發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)點(diǎn)到區(qū)域參考節(jié)點(diǎn)間的電能量傳輸損耗。4、網(wǎng)絡(luò)約束區(qū)域間的電力輸送受到輸電線路穩(wěn)定限額及電網(wǎng)安全水平的約束。三、數(shù)據(jù)申報每個發(fā)電公司必須在給定的時間內(nèi)，按照規(guī)定的格式向市場運(yùn)行部門進(jìn)行數(shù)據(jù)申報，申報內(nèi)容包括注冊數(shù)據(jù)申報、現(xiàn)貨市場數(shù)據(jù)申報、期貨市場數(shù)據(jù)申報、輔助服務(wù)數(shù)據(jù)申報。四、現(xiàn)貨交易1、編制日計劃市場運(yùn)行部門在前一天，根據(jù)發(fā)電公司的發(fā)電機(jī)組報價，運(yùn)行統(tǒng)一交易計劃程序，編制第2天的發(fā)電計劃。在滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下，日計劃編制的目標(biāo)四以最小的電網(wǎng)運(yùn)行成本滿足負(fù)荷要求，即在滿足負(fù)荷要求前提下，總購電費(fèi)用加上輸電成本加上輔助服務(wù)的成本之和最小。日計劃的約束條件為1功率平衡約束2機(jī)組最大、最小出力約束3網(wǎng)絡(luò)輸送功率約束4輔助服務(wù)約束5網(wǎng)絡(luò)安全約束2、日計劃的內(nèi)容日計劃要考慮備用容量，進(jìn)行系統(tǒng)安全分析，根據(jù)交易時段的機(jī)組報價以及市場運(yùn)行部門對交易時段的負(fù)荷預(yù)計，編制每一交易時段的發(fā)電計劃。發(fā)電計劃包括每臺機(jī)組發(fā)電計劃、機(jī)組有功、無功、可調(diào)容量、發(fā)電量。五、確定現(xiàn)貨價格按各個發(fā)電公司申報的每臺直調(diào)機(jī)組的發(fā)電機(jī)價格，折算至虛擬負(fù)荷中心后，由低到高排序，依據(jù)負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)計算邊際發(fā)電價格，作為虛擬負(fù)荷中心的現(xiàn)貨交易價格。當(dāng)市場中某臺直調(diào)機(jī)組的報價（折算后）低于市場現(xiàn)貨交易價格，則可以加入調(diào)度運(yùn)行。六、實(shí)時電力市場在實(shí)時運(yùn)行中，由于實(shí)際負(fù)荷與預(yù)測值間的偏差，市場運(yùn)行部門必須相應(yīng)調(diào)整發(fā)電計劃并計算實(shí)時交易價格。一般提前一個交易時段計算下一交易時段的發(fā)電計劃。當(dāng)超短期負(fù)荷預(yù)測與發(fā)電計劃偏差較小時，可以由日計劃中安排的調(diào)頻容量調(diào)整，按有償輔助服務(wù)結(jié)算；偏差較大時，重新修正發(fā)電計劃，重新確定邊際價格，作為實(shí)時交易價格，只對調(diào)整電量結(jié)算。七、期貨市場為了保證市場供電，穩(wěn)定上網(wǎng)價格，市場運(yùn)行部門與發(fā)電公司簽訂一定比例的期貨購電合同；簽訂期貨供電的公司，其發(fā)電機(jī)組也必須參與現(xiàn)貨市場的競爭。期貨合同分為年期貨合同、月期貨合同和周期貨合同，年期貨合同定購的電量應(yīng)占年預(yù)計需要電量的一定比例以上。八、市場結(jié)算結(jié)算內(nèi)容包括1計劃發(fā)電量結(jié)算包括期貨交易發(fā)電合同和現(xiàn)貨市場的日交易發(fā)電電量結(jié)算。2實(shí)時發(fā)電市場指令發(fā)電電量結(jié)算實(shí)時調(diào)度調(diào)整電量的結(jié)算3發(fā)電機(jī)組違約電量結(jié)算發(fā)電機(jī)組未按計劃和調(diào)度指令發(fā)電的發(fā)電量違約電量發(fā)電機(jī)組的實(shí)際計量電量（日計劃發(fā)電量實(shí)時調(diào)整電量）4容量費(fèi)用結(jié)算5輔助服務(wù)的結(jié)算5備用的結(jié)算4中國電力市場一、共同原則1、階段性原則先建立省級電力市場，再建立區(qū)域電力市場或全國電力市場。2、競爭性原則首先在發(fā)電側(cè)引入競爭，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)發(fā)、售市場的全面競爭。3、電網(wǎng)開放原則輸、配電網(wǎng)由于規(guī)模效應(yīng)要求，不能引入競爭機(jī)制，但為在發(fā)、售側(cè)引入競爭，輸、配電網(wǎng)仍需逐步開放，并制定統(tǒng)一和透明的輸電價格。二、省級電力市場的運(yùn)行模式根據(jù)我國實(shí)際情況，省級電力市場采用單一購電運(yùn)營模式，特征是多個賣主（發(fā)電商）競爭售電給一個買主（電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)）；配電公司和用戶只能從一個賣主（電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)）買電。交易機(jī)制采用購電合同市場交易的方式。三、區(qū)域電力市場由于電力市場覆蓋范圍過大，市場市場成員眾多，因此傾向于建立分層分區(qū)的電力市場。為實(shí)現(xiàn)省間交易，建立區(qū)域電力市場。建議在初期階段由一個中間代理商來經(jīng)營管理省間現(xiàn)貨交易，省間也可以直接雙邊交易。在電力市場機(jī)制完善后，中間代理商的作用逐步削弱。區(qū)域電力市場經(jīng)營者從確保穩(wěn)定安全角度來指導(dǎo)雙邊交易的實(shí)時，但不直接干預(yù)省間雙邊貿(mào)易。區(qū)域現(xiàn)貨市場采用一價格為基礎(chǔ)的代理模式，而不是以成本為基礎(chǔ)。在實(shí)施步驟上，先建立國家級、大區(qū)級、省級3級電力市場，遠(yuǎn)期將國家電力市場于大區(qū)電力市場合并，成為2級電力市場。四、電力市場中的調(diào)度和交易電力市場中的調(diào)度和交易問題是電力工業(yè)重組中必須解決的重要問題。電網(wǎng)的固有規(guī)律和市場規(guī)律的結(jié)合，決定了電力市場的特殊性1電力市場沒有倉儲，必須隨時保持發(fā)用功率平衡2發(fā)電、用電都通過電網(wǎng)，不能控制功率流向，所以用戶不能選擇發(fā)電廠商。3電網(wǎng)的安全依賴全體成員的協(xié)調(diào)運(yùn)行，由全體成員共同維護(hù)。4有償輔助服務(wù)，如調(diào)壓、調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用等。1、集中模式電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)起組織電力市場的作用，具有在電力市場交易中協(xié)調(diào)價格和出力確定電網(wǎng)的系統(tǒng)邊際價格等電力市場的運(yùn)營、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、指揮的職能。1強(qiáng)制集中模式賣方和買方都只與電網(wǎng)發(fā)生交易，以系統(tǒng)邊際價格結(jié)算。2靈活集中模式賣方和買方可以簽訂雙邊合同，電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)雙方要求，把合同納入全網(wǎng)電量統(tǒng)一平衡，編制輸電計劃，使之負(fù)荷安全運(yùn)行要求，在雙方發(fā)生交易時，提供當(dāng)時的系統(tǒng)邊際價格。五、電力市場對電網(wǎng)的要求與影響1、對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的要求以前用可靠性原則衡量電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越強(qiáng)越好，現(xiàn)在還要考慮經(jīng)濟(jì)性的問題。2、對電網(wǎng)規(guī)劃的要求電網(wǎng)規(guī)劃要適應(yīng)負(fù)荷發(fā)展的需要，預(yù)測可能的電源接入點(diǎn)，充分考慮電力傳輸?shù)牡撵`活性和有效性。3、對電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求電力市場對電網(wǎng)的輸送能力提出了更高的要求，但加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)要增加投資，所以需要利用各種控制技術(shù)盡量提高線路的輸送能力，包括FACTS和PSS等。4、對電網(wǎng)自動化的要求電力系統(tǒng)調(diào)度要依靠市場交易管理系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)，遵循低速擦運(yùn)營規(guī)則來運(yùn)行。負(fù)荷預(yù)測要考慮電價對負(fù)荷需求的影響。配電網(wǎng)自動化將對用戶實(shí)現(xiàn)自動控制和自動計費(fèi)，并提高供電可靠性和供電質(zhì)量。配電自動化也將成為電力市場運(yùn)營系統(tǒng)的一部分。5電力市場運(yùn)營系統(tǒng)電力市場運(yùn)營系統(tǒng)ELECTRICITYMARKET是一套自動化系統(tǒng)，它采用IT技術(shù)，根據(jù)電力市場的模式，實(shí)現(xiàn)電力市場的規(guī)則，以支持電力市場的運(yùn)營，既保證市場競爭的公平、公正和公開，又保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。我國對電力市場運(yùn)營系統(tǒng)規(guī)定了9各子系統(tǒng)1、電能計量系統(tǒng)TELEMETERREADING,TMR