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、高效分發(fā)電機組的出現，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)模經濟性逐漸飽和，高度壟斷的負面影響逐步顯現，主要表現為非生產性成本增加和政府必須為電價管制付出的財政補貼。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施對電力行業(yè)放松管制，實施電力工業(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、持續(xù)發(fā)展。通過引入競爭機制，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；利用市場的調節(jié)作用和激勵機制，引導投資更趨向合理化，促進資源優(yōu)化和環(huán)境保護，形成持續(xù)發(fā)展的內在動力，逐步構成良性循環(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前的行政型（強制性）的統(tǒng)一調度轉換為共利型（自愿性）的統(tǒng)一調度。由于我國鼓勵投資建電廠，目前已形成產權多元化，只有走向電力市場才能平等互利地協調好現有各投資方利益，而且只有是健康的電力市場，才能進一步吸引投資。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濟向市場經濟的改革過程。2、電力市場管理模式1原來由政府統(tǒng)一垂直管理并經營電力系統(tǒng)的國家，其改革模式一般采用發(fā)電與電網分開，并逐步開放電力銷售市場，調度和市場運營機構仍與電網緊密結合。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立的系統(tǒng)運行與電力交易機構，各電力公司仍擁有電廠和電網，配電市場逐步開放。二、電力市場的基本原則電力市場是應用計算機、測量和通信設備，以電價為控制信號，進行負荷管理、電力系統(tǒng)運行和促進與用戶合作的系統(tǒng)總稱。建立電力市場的目的是在電力工業(yè)中引入竟爭機制。建立電力市場最根本的原則是公平。通過公平竟爭促進經濟發(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）進行買賣的市場機制；（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。由計劃經濟走向電力市場是管理體制的重大變化。網調、省調、電廠和用戶由原來的層次型的上下級關系變?yōu)槠降鹊馁I賣關系，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現貿易。電力市場應該是長期穩(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，以促進提高生產效率，降低生產成本，從而降低電價。但是要防止出現聯合壟斷的情況。2輸電輸電具有規(guī)模經濟性，由輸電網組成的壟斷性輸電公司必須對所有使用者實行非歧視性的公平服務，輸電價格必須受政府監(jiān)管。3配電同輸電類似。在一定地域內有壟斷經營性。一般來說，發(fā)電是高度競爭性的領域，電力銷售是最具社會經濟效益的領域。一般首先開放發(fā)電市場，最后開放電力銷售市場。2、主要的輔助服務需要分離和定價。比如旋轉備用，短期安全措施，負荷頻率控制，無功電壓調整等。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營，還必須建立非盈利的特殊主體。1、電力交易中心POWEREXCHANGERPX任務1制定次日現貨市場的交易協議和計劃。A、經紀人系統(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)則制定交易協議和計劃。B、POOL的聯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，核準其可行性。2遠期合同和期貨合同交易的管理。3交易的結算。4交易信息的管理，包括統(tǒng)計分析和發(fā)布。2、系統(tǒng)運行中心1保證系統(tǒng)安全可靠運行2執(zhí)行電力交易中心的交易計劃3購買各種輔助服務三、電力市場結構模式1、發(fā)電商以批量聯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議，進行直接的雙邊貿易。4、除以上方式外，還包括大用戶的零售和多邊貿易。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?？梢钥醋魇菍嵨锝灰?。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，或者進入現貨市場，或者與其他市場成員進行雙邊交易或者到期對沖。非實物交易。3、現貨交易?；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發(fā)電，然后由調度機構執(zhí)行，也是實物交易?，F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)供應報價曲線，一旦確定了現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組和容量段，相應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1獨立性。監(jiān)管機構要獨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)和電力市場的結構和運作，防止以技術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)管代表實現監(jiān)管。2、監(jiān)管機構的主要職能1向有關權利機構提出制定和修改電力法規(guī)和政策的建議。2監(jiān)督與電力市場有關的電力法規(guī)和國家法律的實施。3市場準入特許權審批4監(jiān)督各項電力資本市場和電力基金的運作和審計5宏觀技術經濟政策與參數的調控與監(jiān)督執(zhí)行6橫向與縱向電力公司之間的協調，其中包括水火電資源的協調、互連電網的協調，通信網的協調等。7指導各類非官方，非贏利的用戶監(jiān)督組織的活動，包括建立有關聽證制度。8電力市場宏觀數據的統(tǒng)計與發(fā)布，指導性的年度報告與市場研究。3電力市場運行規(guī)則一、發(fā)電側電力市場的電力交易1、現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)電計劃和現貨價格。2、實時電力交易為保證供需平衡，維持系統(tǒng)穩(wěn)定，在當天根據實際負荷修改發(fā)電計劃，發(fā)布實時調度指令，并計算每一區(qū)域參考節(jié)點的現貨價格。3、期貨交易市場運行部門和發(fā)電公司協商，簽訂期貨合同以保證電力供應和電價穩(wěn)定。4、輔助服務包括調頻、調峰、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，市場運行部門向發(fā)電公司購買有償輔助服務。二、發(fā)電側電力市場的區(qū)域與網損1、為了公平地進行電力市場交易，合理反映不同電網連接點地上網發(fā)電機組網損的不同，將市場劃分為多個區(qū)域。區(qū)域是整個輸電網絡中特定的一部分，每個區(qū)域至少包括一個重要的負荷中心和發(fā)電中心。在每個區(qū)域必須確認一個參考節(jié)點，該節(jié)點為區(qū)域理論上的中心，一般為靠近負荷中心或發(fā)電中心的主要變電站。2、區(qū)域網絡損耗區(qū)域網絡損耗是指從區(qū)域參考節(jié)點到電力市場虛擬負荷中心之間的電能量傳輸損耗。3、區(qū)域內網絡損耗市場運行部門必須確定區(qū)域內發(fā)電機組的上網點。區(qū)域內網絡損耗是指一個區(qū)域內發(fā)電機組上網點到區(qū)域參考節(jié)點間的電能量傳輸損耗。4、網絡約束區(qū)域間的電力輸送受到輸電線路穩(wěn)定限額及電網安全水平的約束。三、數據申報每個發(fā)電公司必須在給定的時間內，按照規(guī)定的格式向市場運行部門進行數據申報，申報內容包括注冊數據申報、現貨市場數據申報、期貨市場數據申報、輔助服務數據申報。四、現貨交易1、編制日計劃市場運行部門在前一天，根據發(fā)電公司的發(fā)電機組報價，運行統(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，日計劃編制的目標四以最小的電網運行成本滿足負荷要求，即在滿足負荷要求前提下，總購電費用加上輸電成本加上輔助服務的成本之和最小。日計劃的約束條件為1功率平衡約束2機組最大、最小出力約束3網絡輸送功率約束4輔助服務約束5網絡安全約束2、日計劃的內容日計劃要考慮備用容量，進行系統(tǒng)安全分析，根據交易時段的機組報價以及市場運行部門對交易時段的負荷預計，編制每一交易時段的發(fā)電計劃。發(fā)電計劃包括每臺機組發(fā)電計劃、機組有功、無功、可調容量、發(fā)電量。五、確定現貨價格按各個發(fā)電公司申報的每臺直調機組的發(fā)電機價格，折算至虛擬負荷中心后，由低到高排序，依據負荷預測數據計算邊際發(fā)電價格，作為虛擬負荷中心的現貨交易價格。當市場中某臺直調機組的報價（折算后）低于市場現貨交易價格，則可以加入調度運行。六、實時電力市場在實時運行中，由于實際負荷與預測值間的偏差，市場運行部門必須相應調整發(fā)電計劃并計算實時交易價格。一般提前一個交易時段計算下一交易時段的發(fā)電計劃。當超短期負荷預測與發(fā)電計劃偏差較小時，可以由日計劃中安排的調頻容量調整，按有償輔助服務結算；偏差較大時，重新修正發(fā)電計劃，重新確定邊際價格，作為實時交易價格，只對調整電量結算。七、期貨市場為了保證市場供電，穩(wěn)定上網價格，市場運行部門與發(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)電機組也必須參與現貨市場的競爭。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占年預計需要電量的一定比例以上。八、市場結算結算內容包括1計劃發(fā)電量結算包括期貨交易發(fā)電合同和現貨市場的日交易發(fā)電電量結算。2實時發(fā)電市場指令發(fā)電電量結算實時調度調整電量的結算3發(fā)電機組違約電量結算發(fā)電機組未按計劃和調度指令發(fā)電的發(fā)電量違約電量發(fā)電機組的實際計量電量（日計劃發(fā)電量實時調整電量）4容量費用結算5輔助服務的結算5備用的結算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)電側引入競爭，最終目標是實現發(fā)、售市場的全面競爭。3、電網開放原則輸、配電網由于規(guī)模效應要求，不能引入競爭機制，但為在發(fā)、售側引入競爭，輸、配電網仍需逐步開放，并制定統(tǒng)一和透明的輸電價格。二、省級電力市場的運行模式根據我國實際情況，省級電力市場采用單一購電運營模式，特征是多個賣主（發(fā)電商）競爭售電給一個買主（電網經營企業(yè)）；配電公司和用戶只能從一個賣主（電網經營企業(yè)）買電。交易機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。為實現省間交易，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營管理省間現貨交易，省間也可以直接雙邊交易。在電力市場機制完善后，中間代理商的作用逐步削弱。區(qū)域電力市場經營者從確保穩(wěn)定安全角度來指導雙邊交易的實時，但不直接干預省間雙邊貿易。區(qū)域現貨市場采用一價格為基礎的代理模式，而不是以成本為基礎。在實施步驟上，先建立國家級、大區(qū)級、省級3級電力市場，遠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、電力市場中的調度和交易電力市場中的調度和交易問題是電力工業(yè)重組中必須解決的重要問題。電網的固有規(guī)律和市場規(guī)律的結合，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，不能控制功率流向，所以用戶不能選擇發(fā)電廠商。3電網的安全依賴全體成員的協調運行，由全體成員共同維護。4有償輔助服務，如調壓、調頻、旋轉備用等。1、集中模式電網調度機構起組織電力市場的作用，具有在電力市場交易中協調價格和出力確定電網的系統(tǒng)邊際價格等電力市場的運營、協調、指導、指揮的職能。1強制集中模式賣方和買方都只與電網發(fā)生交易，以系統(tǒng)邊際價格結算。2靈活集中模式賣方和買方可以簽訂雙邊合同，電網調度機構根據雙方要求，把合同納入全網電量統(tǒng)一平衡，編制輸電計劃，使之負荷安全運行要求，在雙方發(fā)生交易時，提供當時的系統(tǒng)邊際價格。五、電力市場對電網的要求與影響1、對電網結構的要求以前用可靠性原則衡量電網結構，電網結構越強越好，現在還要考慮經濟性的問題。2、對電網規(guī)劃的要求電網規(guī)劃要適應負荷發(fā)展的需要，預測可能的電源接入點，充分考慮電力傳輸的的靈活性和有效性。3、對電力系統(tǒng)運行的要求電力市場對電網的輸送能力提出了更高的要求，但加強網架結構要增加投資，所以需要利用各種控制技術盡量提高線路的輸送能力，包括FACTS和PSS等。4、對電網自動化的要求電力系統(tǒng)調度要依靠市場交易管理系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)，遵循低速擦運營規(guī)則來運行。負荷預測要考慮電價對負荷需求的影響。配電網自動化將對用戶實現自動控制和自動計費，并提高供電可靠性和供電質量。配電自動化也將成為電力市場運營系統(tǒng)的一部分。5電力市場運營系統(tǒng)電力市場運營系統(tǒng)ELECTRICITYMARKET是一套自動化系統(tǒng)，它采用IT技術，根據電力市場的模式，實現電力市場的規(guī)則，以支持電力市場的運營，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)質和經濟運行。我國對電力市場運營系統(tǒng)規(guī)定了9各子系統(tǒng)1、電能計量系統(tǒng)TELEMETERREADING,TMR