電力市場概論

420簡述什么是電力市場。答：電力市場是屬于商品市場的范疇，它是以電力這一能源的特別物質形態(tài)，作為市場客體來定義和界定市場內涵的。因此我們通俗地說，電力市場就是以電力這種特別商品作為交換內容的市場。簡述如何選擇進展黑啟動的機組。〔1〕自啟動力量，在沒有外部電網支持下有自啟動力量，啟動速度快2〕在電網中的位置，離大容量機組近，啟動路徑短，電壓等級變換少，離重要負荷中心近3〕帶負荷力量，有足夠容量帶動非黑啟動機組廠用負荷，負荷調整、頻率調整、電壓掌握力量強，供電時間長。負荷推測的根本程序是什么？答：其根本程序如下〔〕確定負荷推測目的，制訂推測打算〕調查資料和選擇資料〔〕資料整理，對所收集的與負荷有關的統(tǒng)計資料進展審核和必要的加工整理，是保證推測質量所必需的。<a>.衡量統(tǒng)計資料質量的標準，<b>.資料的整理：資料的補缺推算，對不行靠的資料加以核實調整，對時間數列中不行比資料加以調整〔4〕對資料的初步分析：畫出動態(tài)折線圖或散點圖，從圖形中觀看資料變動的軌跡，特別留意離群的數值(特別值)和轉折點，爭論它是由偶然的，還是其他什么確定的緣由所致；查明特別值的緣由后，加以處理；計算一些統(tǒng)計量，如自相關系數，以進一步辨明資料軌跡的性質，為建立模型做預備。(5)〔6〕綜合分析，確定推測結果〔7〕編寫推測報告，交付使用〔8〕負荷推測治理。簡述三級電力市場的優(yōu)缺點。答：三級電力市場的優(yōu)點：(1)實施便利。三級市場的構造與現有電力企業(yè)的治理體制根本上是統(tǒng)一的，因此，只要把發(fā)電公司加以分別，再成立省電網公(2)有利(3)這是抱負的過渡模式，在區(qū)域電力市場中，省市資源可在較大范圍內優(yōu)化。三級電力市場的缺點：(1)市場層次多，機構重疊；市場運行簡單化。(2)長期看，不利于降低本錢，不利于資源大范圍優(yōu)化。(3)區(qū)域電力市場中只有少量省、市電網及區(qū)內大電站為參與者，易形成寡頭壟斷，對用戶和市場效益不利。(4)不利于各省大電站和大用戶直接到大區(qū)電力市場做交易，有更多項選擇擇。簡述為什么輸電業(yè)務是強自然壟斷業(yè)務。答：輸電是借助輸電網絡來實現的，同全部以網絡為根底的產業(yè)一樣，具有明顯的規(guī)模效益特征，即在電網建設的初期，不僅建設投資大，而且由于網絡規(guī)模小，其技術性能和經濟效益也提高經濟效益。因此，從理論上講，它具有明顯的強自然壟斷的特點。1.(1).電力工業(yè)是從事電力生產和經營的工業(yè)它是通過消耗煤炭石油等一次性能源和水風等可再生能源及核能等，獵取電能這一優(yōu)質的二次能源，并且實現將電能供給給寬闊電力用戶的能源轉換和加工產業(yè)。同其它能源形式相比，電能具有轉化簡潔，使用便利、敏捷的特點，因此，電力工業(yè)同煤炭、石油等產業(yè)一樣，是向國民經濟、向社會供給電能這一根底物質和商品的根底產業(yè)。目前，在一些興旺國家，電能的使用率已占據能耗總量的30%以上，估量隨著社會的進展，將提高到40%～50%。從世界能源消費變化的總趨勢來看，電能最終將成為主要能源而占據諸能源之首，成為最終能源市場上的根本能源商品(2)電力工業(yè)的關聯性強由于電能目前還是一種不能大規(guī)模儲存的能源，因此為了確保電網自身的安全和穩(wěn)定運行，保證供電的數量和質量，必需嚴格保持發(fā)電、輸電、供電與用電之間的動態(tài)平衡，這是電力行業(yè)生產經營中區(qū)分其他行業(yè)的又一重要特征。由于電力用戶的需求具有波動性電力生產經營必需依據用戶的需要隨時生產、隨時輸送和使用因此，電力生產經營一方面要對電力負荷進展推測，準時應付用電量的變化，維護整個設備系統(tǒng)的正常運轉。另一方面，還必需保存肯定的備用容量，但又不能過多地保存?zhèn)溆蒙a力量，以防止資源的鋪張。由于電力工業(yè)的進展依靠外延擴大再生產而且投資巨大，因此，電力工業(yè)生產經營力量的增加必需依靠按比例地建發(fā)供電設備擴大電網容量。(3)電力工業(yè)具有很強的規(guī)模性電力工業(yè)是具有明顯規(guī)模效益的產業(yè)。即電網是連接電力生產、電力輸送和電力供給的根本設施。電力生產和消費必需依靠電網才能實現，即電力的生產、電力的傳輸、電力的供給都是通過電網來完成的。通過電網，電力從生產到消費才形成了一個有機的整體。同全部以網絡為根底的產業(yè)一樣，電力工業(yè)具有格外明顯的規(guī)模經濟特征。即在電網建設的初期，不僅建設投資大，而且由于網絡規(guī)模小，其技術性能和經濟效益也相對較低。隨著電網規(guī)模的不斷擴大，不僅能逐步降低投資，而且能逐步改善電網的技術性能，提高經濟效益。 (4)電力工業(yè)是技術和資金密集型行業(yè)電力企業(yè)是明顯的技術密集型企業(yè)和資金密集型企業(yè)。這首先是由于電力生產、傳輸、消費的同時性和電能無法儲存性，為了確保電力的生產、輸送和消費的平衡與穩(wěn)定，必需承受大量的自動化技術設備。其次，電力生產與消費依靠于分布廣泛的電網傳輸系統(tǒng)和供電網絡，這些網絡設備的建設、維護和運營也需要大量的技術設備和投資；再次，電力工業(yè)屬于外延擴大型行業(yè)，即企業(yè)的生產力量由設備的容量所打算，企業(yè)要想擴大生產力量就必需投資增加裝機容量。全部這一切，都使得電力設施的建設，電力生產的運行，電力設備的維護等需要承受大量的高技術，都要有大量的資金支持。這也使電力工業(yè)成為根底產業(yè)中，需要投資最大，資金占用比率最高的行業(yè)之一。(1)政府是電力工業(yè)改革的主要推動者。各國的電力工業(yè)都是在各國政府的推動下進展，即由政府提出改革方案，政府制訂改革步驟，政府組織改革的實施等。如英國的改革首先由政府制定電力工業(yè)改革的相關法律框架，通過將國有電力企業(yè)私有化，從而將其轉化成民營，然后再構建的監(jiān)管機構等。整個改革方案的實施都是通過政府來進展推動，這不僅是由于電力工業(yè)原來屬于國有和國家經營；更主要的是由于電力工業(yè)系國家根底產業(yè)，其改革成敗會對國民經濟的運行產生巨大影響。(2)實現監(jiān)管方式的變革。改革以前的電力企業(yè)是由政府直接投資和經營治理。這種由多個部門通過行政手段對電力工業(yè)實施的治理，實際上是一種廣泛的、非透亮的和緩慢的管制方式。各國的實踐證明，這種管制方式本身存在很多缺乏，已經不能適應科學技術不斷進展和經濟全球化進展的要求(可見第四章的介紹)。改革后的監(jiān)管方式是通過設立獨立的監(jiān)管機構，由政府制訂電力生產經營的相關法律和監(jiān)管規(guī)章，通過公開、透亮的監(jiān)管形式，在不干預企業(yè)自主經營權的狀況下，實施有限、集中和透亮的監(jiān)管。(3)改革傳統(tǒng)的由政府監(jiān)管電價的模式。對于能夠充分競爭的業(yè)務，要實行通過競爭來訂價。監(jiān)管機構對自然壟斷局部實施價格監(jiān)管。并且要盡量承受鼓勵性價格監(jiān)管措施(4)各國改革的共同之處是對電力工業(yè)實行民營化。如英國通過股份制改造、向私人出售或向國外出售電力資產等方式，將原來屬于國家擁有的發(fā)電企業(yè)、供電企業(yè)轉變成私人全部，從而實現其民營化和商業(yè)化運營的目的。對于我國來說，則必需充分爭論在公有制條件下，如何在電力工業(yè)引入競爭機制的問題。電量市場：合約市場〔年、月；日前市場；實時市場交易標的為電力/電量發(fā)電權市場。日前和實時市場統(tǒng)稱為現貨市場發(fā)電權交易市場發(fā)電權轉讓交易：指發(fā)電企業(yè)由于燃料或水力等一次能源缺乏，或機組打算外檢修，或讓局部或全部上網合同電量的交易。形式；增加市場競爭力度；市場活潑；優(yōu)化資源配置；在資源的流淌中，市場無形的手指揮資源優(yōu)化配置，具體地，更多的電量由發(fā)電本錢低的發(fā)電廠擔當；提高系統(tǒng)平衡力量；發(fā)電廠實現肯定程度的“自調度發(fā)電權市場的特點：是發(fā)電廠和發(fā)電廠之間的雙邊交易，沒有統(tǒng)一購置者雙邊交易的兩種主要交易模式：經紀人撮合模式；雙邊協商模式。關心效勞市場：調頻關心效勞；備用關心效勞；無功關心效勞；黑啟動關心效勞。金融產品交易金融衍生產品交易的共同特點：共擔風險，共享效益；可利用金融產品交易躲避風險，但同時獲利的可能性減小。主要的金融衍生產品：期權交易；期貨交易。①合約、期權、期貨的比照交割時間、地點、數量是否確定？交割，以及交割的數量期貨交易合約中規(guī)定了明確的交割時間、地點、數量，但期貨交易可以交易標準化期貨交易標準化交易合同是否可以再次交易？合約不行以再次交易期權可以期貨可以是否可以選擇交易對象？合約可以，雙方協商期權不行以選擇交易對象期貨不行4一、發(fā)電側市場的構造與運行(Bilateral模式)和交易中心集中競價出清模式(Pool模式)兩大類。1、統(tǒng)一出清電價模式假設調度中心有機組費用曲線，它可進展經濟調保合同實現。所以，聯營市場能夠肯定程度支持雙邊交易。經濟調度簡化模型假設一臺機組的費用曲線是一條高度為p的直線。令相量P代表全部機組費用曲線的高度，即臨時不考慮網絡約束，經濟調度模型簡化為：c(P

)pTP

MinpTP

S.T. eTP P

P P P上述問題可以承受簡潔的排隊方法求解。即首先G

G低機組出力，如G負D

G G G荷，再讓報價次低機組出力，如此直至負荷滿足為止，如下圖。這個方法在很多實際電力市場使用。2、節(jié)點電價模式承受全網統(tǒng)一電價，這種市場模式最大的問題在于不能有效處理網絡擁塞價格。節(jié)點電價定義：某節(jié)點電價等于安全約束的經濟調度時，系統(tǒng)向該節(jié)點供給額外1兆瓦功率的微增費用。二、發(fā)電市場的競價模式1、分時競價模式由于電能的生產與消費是同時完成的，因此即使發(fā)電廠商與用戶的直接雙邊交易是將來電力市場的主要交易形式，整個電力系統(tǒng)的實時平衡交易仍是不行缺少的。競價上網交易是電力ISO或電力交易機構PX目前各國普遍承受逐時段競價以形成實時電價，我們將之稱為分時競價。市場交易及定價過程英格蘭電力市場的pool還是將其作為電力市場中日前市場的分時競價模式來做系統(tǒng)的介紹。該模式一般的運作方式如下：0.5h1ld4848各用戶(配電公司)及各獨立發(fā)電廠在每天上午提出其次天各時段的售電／購電投標書。這些數據包括：不同出力水平的費用；獨立發(fā)電廠有時還需供給最低發(fā)電容量和費用；啟、停05hPoolPool的供需曲線并由之確定市場出清價MMarginalPrice)。

(MarketclearingPrice)或系統(tǒng)邊際價格M

(System以M

為根底，考慮系統(tǒng)運行的其他因素，確定系統(tǒng)的買入價P

和賣出價S

，在計算系統(tǒng)失負荷代價cVOLL

和失負荷概率戶p

的根底上確定系統(tǒng)的容量價格 ，LOLP 1p1

(cVOLL

)M系統(tǒng)的買入價為 P

M 1進展網絡潮流計算，考慮網絡約束和關心效勞等因素，假設遇潮流堵塞則用“堵塞程序”調整發(fā)電廠的出力，造成發(fā)電機逆序運行，從而產生上抬差價2

。系統(tǒng)賣出價為SS

2向各發(fā)電廠和配電公司公布調整后的日打算，各發(fā)電廠和配電公司可以提出意見，進行協商。打算明日該時段最終的發(fā)電打算。英格蘭電力市場承受全網統(tǒng)肯定價，即不同地點的購置價和賣出價一樣，不考慮地區(qū)的差異，將全網的網損及設備投資的固定本錢等輸電本錢平均化了。為Pool售給地區(qū)電力S公司及持許可證單位的電價，這些單位向用戶供電時還要收取供電費用，形成最終售出電3價。 F

S 3總的來說英格蘭電力市場終端用戶的電價可以分解為3塊：發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、供電環(huán)節(jié)。其中附加費用，的問題。 2 2、分段競價模式

分別代表了輸電和配電費用，如何確定這些費用是一個值得爭論目前世界各國的電力市場都是建立在實時電價的理論根底上的。實時電價理論由schweppe等人提出，其核心的概念為：實時電價是由電力市場供需關系所形成的出清價格，等于電力系統(tǒng)電能生產的邊際本錢；由于電能需求不斷變化，因此實時電價也隨時在不斷變化；實時電價可以給出市場調整信號，以到達資源優(yōu)化配置的效果。市場的設計和營運中。然而，近年來在競價上網的實踐及實時電價形成機制方面都消滅了一些亟待澄清的問題，諸如：“同質同價”的待遇，但是對電能來說怎樣衡量其質量？峰谷電價應有差異已被公認，然而是否全部在峰荷時段供電的發(fā)電廠商的電能質量都是一樣的？隨之而來的問題是，按出清價統(tǒng)一結算是否合理？有無必要要求發(fā)電廠商在1d2448性要求，火電機組的啟停不僅格外簡單，而且消耗大量資源。按時段報價增加了火電機組運行狀態(tài)的隨機性，無論對發(fā)電廠商還是對整個電力系統(tǒng)的經濟、安全運行都無好處。發(fā)電廠商的報價應當以其本錢分析為根底。火電廠的平均本錢在其額定容量的80％～90％之前是下降的，而國內外目前承受的定價規(guī)章都要求電廠報單調上升的電價曲線。這種報價與本錢的背離難以對發(fā)電廠商改善其運行效率產生有益的影響，反而使其把更多的留意力集中在投機上。消滅以上問題的根源在于應用實時電價理論設計電力市場競價規(guī)章時沒有充分考慮電能生產的特點，無視了一些重要的因素。在這里問題并不是出在實時電價的理論上，關鍵在于如何形成實時電價，以及隨之而來的如何競價和如何結算的問題上。下面首先探討當前分時競價為根底的電力市場所消滅的弊端。在此根底上，提出分段競價的概念及相應的電力市場機制，然后比較這兩種電力市場機制的特點，通過理論分析和數字例說明分段競價電力市場具有更高的市場效率。這種模式不僅更加符合電力運行的特點，而且也格外便于競價運營。分時競價方式的弊端分時競價電力市場有以下主要弊端：(1)發(fā)電廠商報價及系統(tǒng)確定運行方式比較困難；(2)沒有表達電能同質同價的公正原則，導致市場效率降低。分段竟價機制在目前分時競價電力市場中，發(fā)電廠商是逐時段進展競價和結算的。但是，即使在同一時段，各發(fā)電廠的電能質量和電能本錢可能相差甚遠，因此依據同一出清價進展結算并不公正。真正公正競爭應當對同樣質量的電能進展競價，依據這個觀點提出以下分段競價的概念。分段競價機制把電能按連續(xù)生產或連續(xù)消費的時間分段，然后按段進展平衡和買賣，形成ll

,l,L

段，相應的持續(xù)時間為hh

,h,h。

1 2 p1 2 l p和分時競價市場相比，分段競價市場有以下特點：符合電力系統(tǒng)的生產和消費特性，便于發(fā)電商及系統(tǒng)安排運行方式，便于解決機組啟停問題。在同樣電能質量的條件下競價，更能表達市場的公正性。分段競價市場購置電能的費用低于分時競價市場，用戶更實惠。分段競價能夠獲得更大的社會效益和市場效益。圖為分段競價機制第5講 輸電效勞及其定價一、輸電效勞的定義輸電效勞完成三種效勞：輸送效勞、關心效勞和治理效勞、輸送效勞和治理效勞是電力市場最根本的效勞，而關心效勞則是競爭型電力市場中消滅的問題。輸電效勞的根本屬性性；交易的收點和發(fā)點；網損分攤的公正與合理性。根本的輸電效勞(1)(2)點對點嚴格短期交易；點對點非嚴格適時執(zhí)行交易；(4)(5)(6)絡非嚴格交易。二、輸電效勞費用的構成投資運行費用——電網投資、運行、維護、折舊、人工、治理、稅收等本錢網損費用——輸電效勞費用中還包括向用戶收取網損相應的電能生產費用(轉交給發(fā)電公司)堵塞費用——線路過負荷問題引起的“堵塞費用”是一項市場環(huán)境下的收費費用。收取后可投入將來線路建設。三、輸電定價方法異；公正性－無卑視的輸電效勞；通用性－適用不同電能交易方式；有用性－透亮、可操作、可監(jiān)管根底的微增本錢定價方法；綜合本錢定價和微增本錢定價相結合的混合定價方法；以上三種方法是籠統(tǒng)的分類，每種方法都包含多種細分的方法。本錢符合物理定律本錢符合物理定律能考慮系統(tǒng)擴展本錢定價方法優(yōu)點缺點法短期邊際本錢能供給經濟運行信號能計量增加的網損和邊際本錢符合物理定律不考慮系統(tǒng)擴展本錢無法回收網絡固定本錢法長期邊際本錢能供給經濟運行信號能計算增加的網損和邊際難于執(zhí)行與線路本錢不全都以會計學綜合本錢為根底的綜合本錢定價方法：綜合本錢定價法首先確定電網公司的年回收本錢，然后按肯定的市場規(guī)章在市場成員之間安排。綜合本錢定價法的關鍵在于本錢的分攤方式，不同的分攤方式對應著不同的定價方法。主要的綜合本錢定價法有：郵票法、合同路徑法、兆瓦－公里法等。綜合本錢定價方法一般按市場成員對電網的實際使用狀況征收輸電費用，具體表現為輸電交易在輸電設備上產生的潮流。目前如何衡量市場交易對輸電容量的利用程度是一個急需解決的問題，比較成熟的做法有潮流追蹤法。合同路徑法計算步驟確定輸電路徑；(2)確定輸電路徑中各支路的輸電容量本錢和運行本錢；(3)確定輸電路徑中各支路的輸電功率；(4)確定輸電路徑中各支路的安全輸電功率；(5)輸電費等于各輸電支路的輸電功率與安全輸電功率之比乘以輸電容量本錢，加上運行本錢之和。優(yōu)點是實施簡潔；缺點是不符合物理法則；不能補償現有系統(tǒng)的本錢；未考慮網絡堵塞和網絡擴建費用；不能供給網絡經濟信號。郵票法假設以肯定的費率依據負荷大小分攤輸電費，這就是郵票法。郵票法可能是最簡潔的方法，其計算步驟如下：統(tǒng)計全年固定本錢和可變本錢之和計算總的轉運功率計算單位轉運功率的本錢計算每個轉運的費用但對于一些小系統(tǒng)，或者網架比較強，分布比較均勻的網絡，郵票法可能是比較好的選擇。在電網跨越地域比較大的場合不適用。兆瓦——公里法依據輸電業(yè)務的實際注入節(jié)點、流出節(jié)點及功率大小等確定電網實際潮流，以此為根底分攤輸電總本錢，從而得到輸電費用。計算步驟計算出電網每條線路〔或每個輸電設備〕的容量本錢；依據線路長度和設計輸送功率計算出每條線路的平均每兆瓦-公里容量本錢；算全網各支路潮流和網損。在上述條件下，計算出包括網損在內的運行本錢。得到。優(yōu)點實施比較簡潔。由于不僅考慮了輸電效勞對電網各支路潮流分布的影響，而且還考慮了線路的長度等影響因素，計算較為準確，能回收現有系統(tǒng)的本錢；價格能反映距離的變化；缺點未考慮擴建費用；不供給經濟信號；依靠進入次序；對長距離交易不公正。逐線計算法逐線計算法是考慮特定輸電業(yè)務對輸電網每條線路潮流的影響，結合線路的長度，分別計算有、無該項業(yè)務時各線路的潮流變化狀況，并以此為依據計算輸電費。計算步驟選取適當的負荷水平，計算系統(tǒng)潮流，得出各條線路的功率大小及網損；添加特定輸電業(yè)務，再次計算的系統(tǒng)潮流，得出各線路上的功率和網損；計算各線路有無特定輸電業(yè)務時潮流的變化量和網損的變化量；依據線路長度和設計輸送功率計算出每條線路的平均每兆瓦-公里容量本錢；將各線路實際潮流的變化量與各線路平均容量本錢乘積并累計，得到總的輸電容量本錢；將網損的變化量與平均電價的乘積再加上其他運行本錢得到總的運行本錢；總的輸電費為輸電容量本錢加上總的運行本錢。潮流跟蹤法潮流跟蹤是在假定節(jié)點的注入功率與節(jié)點的輸出功率按比例安排的根底上進展而來的。它通過計算，得到某一個發(fā)電機到某個負荷的有功與無功量，并且可以計算出每個發(fā)電機或負荷在線路上的電能安排狀況，從而依據它將輸電網的固定費用在各發(fā)電機或負荷間進展安排。另外，潮流跟蹤法還使得將與網損有關的費用在用戶間進展安排成為可能，提高了系統(tǒng)的透亮度和效率。跟蹤的主要原理是按比例安排，即假定某一節(jié)點流出的功率仍保持與該節(jié)點各潮流注入功率間一樣的比例。1、電力監(jiān)管委員的職能答：制訂市場運營規(guī)章，監(jiān)管市場運行，維護公正競爭；提出電價調整建議；監(jiān)視電力企業(yè)生產標準，頒發(fā)和治理電力業(yè)務許可證；處理電力糾紛；監(jiān)視社會效勞政策的實施。2、簡述電力資源配置的三種作用力是如何發(fā)揮作用的 答：電力資源配置過程中的三種作用力：市場、企業(yè)和政府。首先，市場價格對資源配置起著打算性的作用。其次，市場配置資源的過程，也就是競爭機制、組織制度、政策法規(guī)和治理機制等綜合發(fā)揮作用的過程。最終，由于電力能源的重要性，國家必需從能源戰(zhàn)略的高度對其進展適度的宏觀調控和監(jiān)管。3一個單位產品而使總本錢變動的數值。具有良好的經濟信號，對變動本錢的回收效果較好。但無法回收固定本錢，常消滅收支不平衡。五、論述題〔12020〕1、什么是輸電效勞和關心效勞，各自都有那些主要爭論內容？答：輸電效勞是指將電能從發(fā)電廠安全、優(yōu)質地輸送到用戶的全過程。具體地說，輸電服務需要完成三種效勞：