電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理第三章課件

第三章電能交易市場1第三章電能交易市場11基本內(nèi)容3.1簡介3.2電能商品的特殊性3.3集中式現(xiàn)貨市場存在的必要性3.4開放式電能市場3.5集中式電能市場3.6結(jié)算流程3.7推薦閱讀材料2基本內(nèi)容3.1簡介3.2電能商品的特殊性3.3集中式現(xiàn)23.1簡介輸配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力市場具有相當(dāng)大的影響，為了簡化本章的分析，假設(shè)所有發(fā)電機(jī)與負(fù)荷均連在同一根母線上，或者是與一個(gè)沒有損耗的無窮大系統(tǒng)相連，有助于取得對(duì)電力市場的初步認(rèn)識(shí)。在目前的技術(shù)水平下，電能還難以經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模貯存，電能的生產(chǎn)與消費(fèi)幾乎可以說是同時(shí)發(fā)生的。在這種情況下，進(jìn)行電能交易也就意味著總是需要在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)交付一定數(shù)量的電能。電力市場上各交易時(shí)段的電價(jià)往往不一樣，負(fù)荷需求的變化不會(huì)只發(fā)生在各時(shí)段的起始時(shí)點(diǎn)，為了保證系統(tǒng)的平衡，系統(tǒng)運(yùn)行人員必須在各時(shí)段內(nèi)經(jīng)常調(diào)整發(fā)電出力水平。33.1簡介輸配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力市場具有相當(dāng)大的影響，為了簡化本33.2電能商品的特殊性建立電力市場的前提條件：電能可以像商品一樣交易。電能與其他商品差異：電能商品總是與物理電力系統(tǒng)緊密相連，而電力系統(tǒng)的傳送速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他商品市場。(本質(zhì)差異)在電力系統(tǒng)內(nèi)部，供應(yīng)與需求需時(shí)刻保持平衡。發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能不能直接送到指定的用戶。

所有發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)匯合到一起，依照物理定律流到各個(gè)電力用戶。電能需求會(huì)表現(xiàn)出可預(yù)測的波動(dòng)性。電能的生產(chǎn)與消費(fèi)是同時(shí)發(fā)生的，他們的成本和價(jià)格出現(xiàn)快速的周期性變化。43.2電能商品的特殊性建立電力市場的前提條件：電能可以像商43.3集中式現(xiàn)貨市場存在的必要性市場是一種幫助買賣雙方進(jìn)行協(xié)商并達(dá)成交易的平臺(tái)。電力市場里存在的誤差和不可預(yù)測性故障有：一組用戶的實(shí)際負(fù)荷需求不會(huì)恰好等于預(yù)測值發(fā)電機(jī)組經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些不可預(yù)測的故障還有一些其他因素，影響電能的準(zhǔn)時(shí)交付為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須消除這些差異。如果將發(fā)電與負(fù)荷之間的偏差看成是電力供需不平衡，并且通過開放式市場機(jī)制對(duì)之進(jìn)行校正，那么必須能夠?qū)⑹袌雒繒r(shí)每刻的狀態(tài)（發(fā)電投標(biāo)、用電需求、價(jià)格）告知電能生產(chǎn)者與用戶。很難建立一個(gè)可傳輸如此多必需數(shù)據(jù)、記錄成千上萬筆相關(guān)交易信息的系統(tǒng)。53.3集中式現(xiàn)貨市場存在的必要性市場是一種幫助買賣雙方進(jìn)行5集中式現(xiàn)貨市場大部分的電能可以通過分散的開放式市場進(jìn)行交易，

但該市場無法保證電力系統(tǒng)的可靠性。為了彌補(bǔ)開放式電能市場的不足，需要建立一個(gè)集中管理的現(xiàn)貨巿場，它可以解決在實(shí)際電能交割時(shí)的負(fù)荷與發(fā)電不平衡問題。集中式現(xiàn)貨市場可以調(diào)整比較靈活的發(fā)電商的出力，削減自愿減負(fù)荷的用戶的需求，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電與負(fù)荷的匹配。由于存在不可避免的技術(shù)問題，發(fā)電機(jī)組可能出現(xiàn)一些突發(fā)性或不可預(yù)見的事故，干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，集中式現(xiàn)貨市場必須能夠處理此類事情。6集中式現(xiàn)貨市場大部分的電能可以通過分散的開放式市場6開放式電能市場雙邊交易主體：

購買者

銷售者

交易雙方可以自由簽訂雙邊合同，無須第三方參與、干擾或者推動(dòng)。雙邊交易的三種形式：自定義長期合同場外交易電子交易7開放式電能市場雙邊交易主體：77雙邊交易

自定義長期合同(customizedlong-termcontract):此類合同非常靈活，供需雙方可以通過私下協(xié)商，達(dá)成同時(shí)滿足雙方需要及目標(biāo)的條款。適用情況：涉及的交易電量很大（數(shù)百或數(shù)千兆瓦時(shí)以上），并且時(shí)間跨度比較長（幾個(gè)月到幾年），一般就可以采用這種交易方式。

場外交易(trading“over-the-counter”,OTC)：這類交易通常采用標(biāo)準(zhǔn)合同形式，主要應(yīng)用于中、短期數(shù)量較小的電能交易。

適用情況：交易費(fèi)用較少，在實(shí)際交割即將發(fā)生前的很短時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)者與用戶想要對(duì)交易情況進(jìn)行調(diào)整，可以使用此類合同。8雙邊交易自定義長期合同(customizedlo8雙邊交易

電子交易(electronictrading)：在一個(gè)計(jì)算機(jī)化的市場環(huán)境里，售電方可以在市場上進(jìn)行電力報(bào)價(jià)，而購電方則可以報(bào)出自己可接受的電價(jià)。

所有市場成員都可以看到每筆電能的數(shù)量與價(jià)格，但他們不知道各報(bào)價(jià)與投標(biāo)具體對(duì)應(yīng)于哪個(gè)參與者。如果程序發(fā)現(xiàn)有一投標(biāo)的價(jià)格高于或等于此報(bào)價(jià)給出的價(jià)格，即自動(dòng)達(dá)成一筆交易，成交數(shù)量與價(jià)格會(huì)向所有成員發(fā)布。沒有發(fā)現(xiàn)合適的投標(biāo)，會(huì)在以下三種情形下清除：找到匹配的投標(biāo)；報(bào)價(jià)撤銷；因?yàn)閷?duì)應(yīng)時(shí)段的市場關(guān)閉而造成流標(biāo)。9雙邊交易電子交易(electronictradin9雙邊交易三種交易形式的共性：每一筆交易的成交價(jià)格均由交易雙方獨(dú)立決定，也就是不存在“官方”價(jià)格。自定義長期合同的詳細(xì)條款通常視為私人信息；但對(duì)于場外交易，市場往往會(huì)提供一些獨(dú)立的信息咨詢服務(wù)，主要做法是收集與交易相關(guān)的價(jià)格與數(shù)量匯總信息，并在不暴露交易參與方身份的前提下發(fā)布它們。通過市場信息傳遞機(jī)制，以及電子交易市場上最后一筆交易的顯示信息，市場成員能夠更加清晰地了解市場的狀態(tài)與發(fā)展趨勢，市場效率會(huì)得到更大的提高。10雙邊交易三種交易形式的共性：每一筆交易的成交價(jià)格均由交易雙方10雙邊交易_例題蜀國電力公司會(huì)在蜀國電力市場上進(jìn)行交易，該市場以雙邊交易為基礎(chǔ)的。

假設(shè)它擁有三臺(tái)發(fā)電機(jī)組，具體參數(shù)如表3-1所示。為了簡化分析，假設(shè)這些機(jī)組的邊際成本在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)恒定不變。由于存在比較大的啟動(dòng)成本，蜀國電力公司會(huì)盡可能讓機(jī)組A始終保持與系統(tǒng)相連，同時(shí)讓機(jī)組B盡可能在白天多發(fā)電。假定機(jī)組C的啟動(dòng)成本可以忽略不計(jì)。11雙邊交易_例題蜀國電力公司會(huì)在蜀國電力市場上進(jìn)行交11雙邊交易_例題

蜀國電力公司在6月11日14：00?15：00這一時(shí)段的合同交易情況，表3-2匯總了所有相關(guān)的雙邊合同。

表明蜀囯電力公司為了賺取一定的利潤，它利用遠(yuǎn)期巿場上的價(jià)格波動(dòng)回購了一部分已售出的電能。12雙邊交易_例題蜀國電力公司在6月11日14：00?12雙邊交易_例題

在6月11曰中午時(shí)間，蜀國的值班交易員孫尚香必須決定，是否需要通過基于電子顯示屏的蜀國電力交易所調(diào)整交易安排。一方面，孫尚香知道蜀國電力公司已經(jīng)簽訂了總量為570MW的合同，同時(shí)它在該時(shí)段的全部可用發(fā)電容量是750MW。另一方面，她還可以看到電力交易所的交易屏上顯示了如表3-3所示待交易的報(bào)價(jià)和投標(biāo)。13雙邊交易_例題在6月11曰中午時(shí)間，蜀國的值班交易員13雙邊交易_例題基于她在該市場上的交易經(jīng)驗(yàn)，孫尚香確信售電報(bào)價(jià)不可能再上漲。由于機(jī)組B還擁有130MW的空余容量，孫尚香決定在竟?fàn)帉?duì)手沒有采取行動(dòng)前，先贏得購電投標(biāo)O1、O2與O3。由于這些投標(biāo)的價(jià)格高于機(jī)組B的邊際成本，所以它們能帶來一定的利潤。在完成上述交易后，孫尚香需要將該小時(shí)內(nèi)調(diào)整后的生產(chǎn)指令下達(dá)到發(fā)電廠。機(jī)組A需要按照額定功率(500MW)發(fā)電，機(jī)組B的出力水平是130MW，而機(jī)組C依然處于待命狀態(tài)。14雙邊交易_例題基于她在該市場上的交易經(jīng)驗(yàn)，孫尚香確14雙邊交易_例題

在電力交易所即將停止14:00?15:00這一時(shí)段的交易之前，孫尚香接到B電廠運(yùn)行人員打過來的電話。B電廠碰到了一些事先沒有預(yù)想到的機(jī)械故障，雖然在傍晚之前它都會(huì)繼續(xù)發(fā)電，但發(fā)電量最多只有80MW。孫尚香很快意識(shí)到這一故障會(huì)給蜀國電力公司帶來損失，而她可以選擇的解決方案有三種：什么都不做，任由蜀國電力少發(fā)50MW出力，這意味著它需要以現(xiàn)貨市場價(jià)格進(jìn)行補(bǔ)償；啟動(dòng)機(jī)組C，補(bǔ)足這一缺額；盡可能在電力交易所內(nèi)購買一些替代電力。

由于后面現(xiàn)貨市場的價(jià)格變化令人非常難以捉摸，孫尚香對(duì)第一個(gè)方案的接受程度很有限。為此，她決定比較一下另外兩個(gè)方案，即能否在電力交易所上以低于C機(jī)組邊際成本的價(jià)格購得替代電能。15雙邊交易_例題在電力交易所即將停止14:00?1515雙邊交易_例題

她已經(jīng)是電力交易所內(nèi)的最后一個(gè)交易者，此時(shí)前面一些報(bào)價(jià)已經(jīng)消失，同時(shí)也出現(xiàn)了一些新的報(bào)價(jià)，如表3-4所示。孫尚香立即決定選擇報(bào)價(jià)B8、B6與B

3，因?yàn)樗鼈兡茏屗a(bǔ)足該時(shí)段內(nèi)的合同不平衡電能，并且支付的購買費(fèi)用低于機(jī)組C的發(fā)電成本。總之，當(dāng)該時(shí)段的交易結(jié)束時(shí)，蜀國電力公司總計(jì)應(yīng)提供580MW的電能。需要提請(qǐng)注意，孫尚香是基于電能生產(chǎn)微增成本進(jìn)行交易決策的。16雙邊交易_例題她已經(jīng)是電力交易所內(nèi)的最后一個(gè)交易16電力庫電力庫建立的背景：在電力行業(yè)剛引入市場競爭機(jī)制的時(shí)候，雙邊交易曾被視為極大地偏離了電力系統(tǒng)的物理實(shí)際情況。既然電能在從發(fā)電機(jī)流向負(fù)荷時(shí)是混合在一起的，所以有人認(rèn)為電能交易也需要通過集中方式進(jìn)行，并且全部生產(chǎn)者與用戶都必須同時(shí)參與才行。目前一些正在運(yùn)營的電力庫實(shí)際上是以電力聯(lián)營體為建立基礎(chǔ)的。17電力庫電力庫建立的背景：1717電力庫的運(yùn)營模式電力庫的運(yùn)營模式：發(fā)電公司針對(duì)交易時(shí)段提供發(fā)電報(bào)價(jià)，標(biāo)明它的供電數(shù)量與對(duì)應(yīng)的價(jià)格需求。發(fā)電報(bào)價(jià)按照從低到高的順序排列，根據(jù)這一序列，可以得到一條表示價(jià)格與累計(jì)數(shù)量關(guān)系的函數(shù)曲線。該曲線就是市場上的供應(yīng)曲線。采用同樣的作法，即要求用戶提交包含量價(jià)信息的投標(biāo)，并按照價(jià)格從高到低的順序進(jìn)行排列，可以得到市場上的需求曲線。由于電力需求彈性極低，這一步有時(shí)會(huì)被省略，然后直接以負(fù)荷預(yù)測值作為市場的電能需求。換句話說，需求曲線此時(shí)被假定為一根豎直線，其橫坐標(biāo)就等于負(fù)荷預(yù)測值。18電力庫的運(yùn)營模式電力庫的運(yùn)營模式：1818電力庫的運(yùn)營模式(續(xù))市場均衡點(diǎn)即為上面所“構(gòu)造”的供應(yīng)曲線與需求曲線的交點(diǎn)。所有價(jià)格低于或等于市場出清價(jià)的報(bào)價(jià)都會(huì)被接受，發(fā)電商需要按照他們的中標(biāo)報(bào)價(jià)所對(duì)應(yīng)的電能數(shù)量組織電力生產(chǎn)。同樣，所有價(jià)格高于或等于市場出清價(jià)的投標(biāo)都會(huì)被接受，用戶可以依據(jù)他們的中標(biāo)投標(biāo)所對(duì)應(yīng)的數(shù)量從系統(tǒng)中獲取電能。市場出清價(jià)代表新增單位兆瓦時(shí)電能的價(jià)格，稱為系統(tǒng)邊際價(jià)(systemmarginalprice，SMP）。不管他們提供的報(bào)價(jià)與投標(biāo)是多少，發(fā)電商均以系統(tǒng)邊際價(jià)出售他們生產(chǎn)的全部電能，而用戶則需要支付系統(tǒng)邊際價(jià)購買所需的電量。19電力庫的運(yùn)營模式(續(xù))市場均衡點(diǎn)即為上面所“構(gòu)造”的供應(yīng)曲線19電力報(bào)價(jià)按照系統(tǒng)邊際支付所有中標(biāo)的發(fā)電顯得不合理。為什么不能僅按生產(chǎn)成本比較低的發(fā)電商的要價(jià)支付呢？主要原因：它會(huì)阻礙發(fā)電商按照自身的邊際生產(chǎn)成本進(jìn)行報(bào)價(jià)。所有發(fā)電商會(huì)想盡辦法猜測最終的系統(tǒng)邊際價(jià)格，然后據(jù)此進(jìn)行報(bào)價(jià)以獲得最大的收益。理想情況下，兩種機(jī)制對(duì)應(yīng)的巿場系統(tǒng)邊際價(jià)不會(huì)存在任何差異。然而實(shí)際上，一些低成本的發(fā)電商有時(shí)可能會(huì)高估系統(tǒng)邊際價(jià)，從而給出過高的報(bào)價(jià)。20電力報(bào)價(jià)按照系統(tǒng)邊際支付所有中標(biāo)的發(fā)電顯得不合理。為什么不能20電力報(bào)價(jià)此時(shí)，該類發(fā)電機(jī)就被排除在發(fā)電計(jì)劃之外，而另外一些邊際生產(chǎn)成本更高的機(jī)組則補(bǔ)充進(jìn)來，這就意味著市場的系統(tǒng)邊際價(jià)會(huì)在一定程度上高于它的真實(shí)值。高成本機(jī)組代替低成本機(jī)組發(fā)電是不經(jīng)濟(jì)的，它沒有實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)利用。系統(tǒng)邊際價(jià)的不確定性也會(huì)給發(fā)電商帶來收人風(fēng)險(xiǎn)，為此他們可能會(huì)稍微提高報(bào)價(jià)以彌補(bǔ)這一損失。最終，按報(bào)價(jià)支付這一降低電價(jià)的措施反而會(huì)導(dǎo)致電價(jià)的上漲。21電力報(bào)價(jià)此時(shí)，該類發(fā)電機(jī)就被排除在發(fā)電計(jì)劃之外，而另外一些邊21電力庫的運(yùn)營模式例子22針對(duì)6月11日9：00?10：00這一交易時(shí)段，魏國電力庫已接到的報(bào)價(jià)與投標(biāo)：電力庫的運(yùn)營模式例子22針對(duì)6月11日9：00?10：00這22供給曲線需求曲線電力庫的運(yùn)營模式例子

圖顯示了怎樣分別將報(bào)價(jià)與投標(biāo)累加，從而得到市場的供應(yīng)與需求曲線。根據(jù)兩曲線交叉點(diǎn)位置坐標(biāo)，得到：給定交易時(shí)段的系統(tǒng)邊際價(jià)：16.00美元/MWh魏國電力庫的總成交量:450MWh23供給曲線需求曲線電力庫的運(yùn)營模式例子圖顯示了怎樣分別23電力庫的運(yùn)營模式例子24表3-6列出了各發(fā)電商中標(biāo)的電能生產(chǎn)數(shù)量以及用戶中標(biāo)的電能消費(fèi)數(shù)量，同時(shí)它還給出了各公司對(duì)應(yīng)的收入與費(fèi)用。如果不讓用戶提交投標(biāo)，魏國電力庫直接采用負(fù)荷預(yù)測值表示市場需求，那么該時(shí)段的負(fù)荷預(yù)測恰好等于450MWh時(shí)，可以得到相同的結(jié)果。電力庫的運(yùn)營模式例子24表3-6列出了各發(fā)電商中標(biāo)的電能生產(chǎn)24電力庫與雙邊交易的比較電力庫的不足：競爭性電力庫經(jīng)常是在公用事業(yè)間已有聯(lián)合運(yùn)營協(xié)議基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。電力庫以非常集中化的方式進(jìn)行了電力系統(tǒng)管理，它不僅涉及所有物理電能交易，往往還需要承擔(dān)輸電系統(tǒng)運(yùn)營職責(zé)。職能的綜合避免了機(jī)構(gòu)的分化，但這也使得更難對(duì)電力市場所具有的各項(xiàng)職能進(jìn)行明確區(qū)分。大多數(shù)小型與中型電力用戶不太樂意積極參與電力市場競爭，代表他們的零售商也很難直接根據(jù)價(jià)格變化調(diào)整電能消費(fèi)量。認(rèn)為是一種近似于市場的機(jī)制，不是真正的市場。25電力庫與雙邊交易的比較電力庫的不足：2525電力庫與雙邊交易的比較優(yōu)點(diǎn)：電力庫還能夠減少發(fā)電商面臨的計(jì)劃安排風(fēng)險(xiǎn)，因此也就可能會(huì)減少電能成本。電力庫所采用的計(jì)劃安排算法一般會(huì)盡可能地避免不必要的停機(jī)。上述因素都可以減少發(fā)電商面臨的風(fēng)險(xiǎn)。但是風(fēng)險(xiǎn)的降低是以增加電力庫規(guī)則的復(fù)雜性為代價(jià)的，復(fù)雜的規(guī)則會(huì)減少價(jià)格出清過程的透明度，導(dǎo)致操縱價(jià)格機(jī)會(huì)增多。26電力庫與雙邊交易的比較優(yōu)點(diǎn)：26263.5集中式現(xiàn)貨市場對(duì)于任何一種商品，市場成員的合同購買或銷售量與他的實(shí)際需要或生產(chǎn)量之間總是會(huì)存在一定的差異，現(xiàn)貨市場則提供了一種補(bǔ)償不平衡量的機(jī)制。如果希望將電能當(dāng)成商品進(jìn)行交易，相應(yīng)地就需要建立一個(gè)現(xiàn)貨市場。發(fā)電與負(fù)荷不平衡必須在極短的時(shí)間內(nèi)得到糾正，傳統(tǒng)的現(xiàn)貨市場難以滿足該要求。此時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)營商通過運(yùn)營“集中式現(xiàn)貨市場”保證系統(tǒng)的平衡。集中式現(xiàn)貨市場是一種市場機(jī)制，不是雙邊交易（報(bào)價(jià)與投標(biāo)的中標(biāo)情況取決于第三方系統(tǒng)運(yùn)營商）273.5集中式現(xiàn)貨市場對(duì)于任何一種商品，市場成員的合同購買或27平衡資源的獲取實(shí)際上電能總是存在微小的不平衡，系統(tǒng)運(yùn)營商因此必須對(duì)發(fā)電或負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)貨價(jià)格反映了市場成員進(jìn)行電能調(diào)整的意愿程度。為了與自由競爭市場原理相一致，即使所有市場參與者愿意調(diào)整自身的生產(chǎn)或消費(fèi)，他們也只能在競爭的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。只有經(jīng)過以上調(diào)整，系統(tǒng)運(yùn)營商才有可能獲得最為廣泛的平衡資源，平衡成本才可以被降至最低。平衡資源的提供可以僅針對(duì)某一特定時(shí)段，也可以是長期的。28平衡資源的獲取實(shí)際上電能總是存在微小的不平衡，系統(tǒng)運(yùn)營商因此28平衡資源的獲取就某一確定吋段而言，通常只有在開放式電能巿場關(guān)閉后，市場成員才會(huì)向系統(tǒng)運(yùn)營商提交平衡服務(wù)申請(qǐng)。沒有滿載的發(fā)電機(jī)組可以提交增出力報(bào)價(jià)；當(dāng)然，發(fā)電機(jī)組也可以給出減出力投標(biāo)。電力用戶同樣也可以提供平衡資源。如果某時(shí)段的價(jià)格高于他所認(rèn)定的電能使用收益，用戶將選擇減少電力消費(fèi)。同樣，在價(jià)格非常低的時(shí)候，用戶可能會(huì)決定增加他們的消費(fèi)量。需求側(cè)響應(yīng)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是它可以在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。29平衡資源的獲取就某一確定吋段而言，通常只有在開放式電能巿場關(guān)29平衡資源的風(fēng)險(xiǎn)避免為了避免發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)運(yùn)營商可以通過簽訂長期合同購買平衡資源。供應(yīng)商需要確保一部分發(fā)電容量的可用性，作為回報(bào)，他可以按照某一固定價(jià)格（通常被稱為期權(quán)費(fèi)用）取得收益。合同還會(huì)規(guī)定系統(tǒng)運(yùn)營商調(diào)用該容量所發(fā)的每兆瓦時(shí)電能的價(jià)格或者說執(zhí)行費(fèi)。只有當(dāng)合同的執(zhí)行費(fèi)更低時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)營商才會(huì)調(diào)用它。此類合同的目的：規(guī)避購買者（這里是系統(tǒng)運(yùn)營商）面臨的價(jià)格上升風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保證供應(yīng)商能夠獲得一定的收入。30平衡資源的風(fēng)險(xiǎn)避免為了避免發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)運(yùn)營商可以通過簽訂長30平衡資源的獲取市場成員預(yù)測誤差導(dǎo)致的不平衡量是非常有限的，變化也比較緩慢，并且可以在一定程度上進(jìn)行把握。但另外一方面，系統(tǒng)故障所帶來的電能不平衡通常都比較大，并且往往比較突然，難以預(yù)測。許多發(fā)電機(jī)組可以按照一定的速率調(diào)整出力，能夠比較好地應(yīng)對(duì)第一類不平衡問題。但對(duì)于第二類不平衡，發(fā)電機(jī)組需要能夠快速增減出力，同時(shí)還必須將出力變化維持一段時(shí)間。系統(tǒng)運(yùn)營商需要比較各種平衡資源的成本，選擇以最小的成本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平衡。生產(chǎn)者與用戶在進(jìn)行平衡資源供應(yīng)報(bào)價(jià)時(shí)，不能僅僅給出量與價(jià)，他們還需要說明改變功率所需要的時(shí)間。31平衡資源的獲取市場成員預(yù)測誤差導(dǎo)致的不平衡量是非常有限的，變31市場關(guān)閉

為了讓系統(tǒng)運(yùn)營商有時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)平衡，電能交易需要在實(shí)時(shí)運(yùn)行前的某一時(shí)點(diǎn)停止。關(guān)閉時(shí)點(diǎn)與實(shí)時(shí)運(yùn)行之間相隔的時(shí)間，仍然是一個(gè)存在激烈爭論的問題。系統(tǒng)運(yùn)行人員：傾向于較長的時(shí)間間隔，這樣他們就有更多時(shí)間制定電能計(jì)劃，能更靈活地選擇平衡資源。

例如，如果市場在實(shí)際運(yùn)行前0.5h關(guān)閉，一旦發(fā)電不足，系統(tǒng)運(yùn)行人員可能沒有足夠的時(shí)間啟動(dòng)大型燃煤電廠進(jìn)行補(bǔ)充。市場參與者：希望市場關(guān)閉時(shí)間離實(shí)際運(yùn)行越近越好，從而可以降低他們面臨的風(fēng)險(xiǎn)。

例如，與實(shí)時(shí)運(yùn)行前4h的負(fù)荷預(yù)測相比，1h前所做的預(yù)測通常會(huì)更加準(zhǔn)確些，所以零售商可能會(huì)等到最后一刻才通過電子手段進(jìn)行交易，實(shí)現(xiàn)購電數(shù)量與期望負(fù)荷的匹配。32市場關(guān)閉為了讓系統(tǒng)運(yùn)營商有時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)平衡，電能交32市場關(guān)閉發(fā)電存在突然停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，市場關(guān)閉時(shí)間延后對(duì)發(fā)電商也有利。如果某一機(jī)組在市場關(guān)閉后發(fā)生故障，除了祈禱現(xiàn)貨巿場價(jià)格不要太高外，發(fā)電商一點(diǎn)辦法都沒有。如果機(jī)組在市場關(guān)閉前發(fā)生故障，發(fā)電商可通過電子交易所盡可能以合適的價(jià)格購得補(bǔ)充發(fā)電。總之，交易者不會(huì)喜歡一個(gè)受復(fù)雜技術(shù)因素嚴(yán)重影響的集中式現(xiàn)貨市場，他們更愿意參與完全由市場力量驅(qū)動(dòng)的真正的現(xiàn)貨市場。33市場關(guān)閉發(fā)電存在突然停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，市場關(guān)閉時(shí)間延后對(duì)發(fā)電商也有利33集中式現(xiàn)貨市場的運(yùn)營

市場關(guān)閉之后，系統(tǒng)運(yùn)營商通過生產(chǎn)者與用戶需要合同成交情況以及對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測信息，確定系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)多少不平衡量。如果發(fā)電超過負(fù)荷，就說系統(tǒng)存在冗余。如果情況相反，則認(rèn)為系統(tǒng)會(huì)發(fā)生短缺。系統(tǒng)運(yùn)營商必須決定使用哪些平衡報(bào)價(jià)與投標(biāo)消除系統(tǒng)中的電力不平衡現(xiàn)象。34電力集中式現(xiàn)貨市場運(yùn)營示意圖集中式現(xiàn)貨市場的運(yùn)營市場關(guān)閉之后，系統(tǒng)運(yùn)營商通過生34集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系集中式現(xiàn)貨市場是電能的最終巿場，它對(duì)其他市場具有相當(dāng)大的影響。如果現(xiàn)貨價(jià)格走低，電能購買者不會(huì)非常擔(dān)心短缺問題，因?yàn)樗麄兛梢栽诂F(xiàn)貨市場上以合理的價(jià)格購得補(bǔ)充電量。相應(yīng)地，他們可能會(huì)減少在遠(yuǎn)期市場上的購買量，從而導(dǎo)致該市場上的電能價(jià)格降低。如果現(xiàn)貨價(jià)格趨向于上漲，為了盡可能以合理的價(jià)格購得所需的電能，同樣的購買者可能會(huì)選擇在遠(yuǎn)期市場上買進(jìn)更多的電能，該市場的電能價(jià)格因而會(huì)上升。35集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系集中式現(xiàn)貨市場是電能的最終巿場35集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系并不是只有電力商品的現(xiàn)貨價(jià)格會(huì)發(fā)生劇烈波動(dòng)。

在巴西的咖啡產(chǎn)地，如果天氣預(yù)報(bào)說會(huì)發(fā)生霜凍，咖啡的現(xiàn)貨價(jià)格很快就會(huì)上揚(yáng)。但若是預(yù)報(bào)不準(zhǔn)確或者作物的受損程度低于預(yù)想的結(jié)果，現(xiàn)貨價(jià)格就會(huì)在下一日馬上下跌?？Х扰c電能的區(qū)別在于：無論是通過現(xiàn)貨市場還是遠(yuǎn)期合同交易，咖啡的生產(chǎn)方式始終都一樣；但對(duì)于電能來說，與承擔(dān)遠(yuǎn)期交易電量生產(chǎn)的電廠相比，在現(xiàn)貨市場上進(jìn)行電能購售的電廠必須具有更大的靈活性。36集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系并不是只有電力商品的現(xiàn)貨價(jià)格會(huì)36集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，諸如負(fù)荷跟蹤、頻率響應(yīng)這樣的輔助服務(wù)必不可少。輔助服務(wù)供應(yīng)是發(fā)電商與用戶提高收入的另外一種途徑。在計(jì)算現(xiàn)貨價(jià)格時(shí)，如果計(jì)及輔助服務(wù)成本，市場就很容易產(chǎn)生很高的價(jià)格尖峰。根本原因：輔助服務(wù)供應(yīng)者的數(shù)目在一段很短的時(shí)間內(nèi)可能會(huì)很少，而用戶又不能或者不愿意在接到通知后馬上減少電力需求。這種價(jià)格尖峰并不表明市場出現(xiàn)了突發(fā)性的電能短缺，它能說明的是市場流動(dòng)性呈現(xiàn)出短暫性的嚴(yán)重不足。價(jià)格尖峰會(huì)給被迫從集中式現(xiàn)貨市場上購電的企業(yè)帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)，它們因此將更愿意在遠(yuǎn)期市場上購買更多的電能，從而促使遠(yuǎn)期價(jià)格上升。第5章將詳細(xì)地討論輔助服務(wù)的供應(yīng)機(jī)制。37集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行37結(jié)算流程商業(yè)性交易一般可以由交易雙方直接進(jìn)行結(jié)算：在銷售者向購買者交付商品之后，購買者按照協(xié)議價(jià)格向銷售者付款。電力市場的結(jié)算流程要更加復(fù)雜一些，因?yàn)殡娔苌唐窂纳a(chǎn)者送到用戶時(shí)是混合在一起的。對(duì)于雙邊電能交易，在合同交易數(shù)量完全實(shí)現(xiàn)時(shí)，購買者會(huì)按照規(guī)定的價(jià)格向銷售者付款。同樣，如果在電子看板市場上簽訂的匿名合同執(zhí)行情況良好，交易者就可以通過作為中介的電力交易所進(jìn)行結(jié)算。問題在于，合同的履行情況總是不可能那么恰好。系統(tǒng)運(yùn)營商要經(jīng)過平衡管理使所有雙邊合同看起來好像得到了完全的執(zhí)行。38結(jié)算流程商業(yè)性交易一般可以由交易雙方直接進(jìn)行結(jié)算：在銷售者向38結(jié)算流程第一步是確定各市場成員的凈成交量；第二步是計(jì)算實(shí)際電能生產(chǎn)量與凈電能交易量的差值。如果差量為正，發(fā)電商必定已經(jīng)向系統(tǒng)出售了這一數(shù)量的多余電量；如果差量為負(fù)，發(fā)電商則被視為從系統(tǒng)中購買了該差量；第三步是計(jì)算實(shí)際電能消費(fèi)量與凈電能交易量的差值。所有大用戶與零售商需要向結(jié)算系統(tǒng)提交他們的凈電能數(shù)量，包括集中式現(xiàn)貨市場上的電能交易數(shù)量。將實(shí)際電能消費(fèi)量減去凈電能數(shù)量，根據(jù)差值的正負(fù)情況，大用戶或零售商被視為向系統(tǒng)出售或向系統(tǒng)購買了這一不平衡量。

不平衡電能的結(jié)算價(jià)格就是現(xiàn)貨市場價(jià)格。在市場競爭合理的情況下，現(xiàn)貨價(jià)格應(yīng)反映平衡電能的微增成本。39結(jié)算流程第一步是確定各市場成員的凈成交量；3939結(jié)算例子從例題（3-1和3-3），我們已經(jīng)看到了6月11曰14:00?15：00這一時(shí)段，蜀國電力公司在雙邊市場與集中式現(xiàn)貨市場上的交易情況。我們假設(shè)在交易關(guān)閉后還發(fā)生了如下一些事情：由于發(fā)電出力不足，系統(tǒng)運(yùn)營商調(diào)用了蜀國電力公司價(jià)格等于17.50美元/MWh的現(xiàn)貨巿場報(bào)價(jià)（SMB-1）中的40MWh。蜀國電力公司機(jī)組2的問題比預(yù)想的情況更為嚴(yán)重，它不得不在交易時(shí)段開始后不久就完全關(guān)閉。機(jī)組2僅生產(chǎn)出80MWh計(jì)劃電量中的10MWh，蜀國電力公司出現(xiàn)了70MWh的電力缺額。該交易時(shí)段的現(xiàn)貨電能價(jià)格是18.25美元/MWh。40結(jié)算例子從例題（3-1和3-3），我們已經(jīng)看到了6月11曰40結(jié)算例子41結(jié)算例子4141結(jié)算例子雙邊交易由蜀國電力公司與對(duì)應(yīng)的交易者直接結(jié)算。電力交易所中的交易是匿名的,可以通過電力交易所進(jìn)行結(jié)算。最后，系統(tǒng)運(yùn)營商或者他的結(jié)算部門負(fù)責(zé)對(duì)集中式現(xiàn)貨市場上的電能（包括自愿與強(qiáng)迫兩類）進(jìn)行結(jié)算。位于表3-10最底下一行的數(shù)據(jù)表明，蜀國電力公司在該交易時(shí)段的總收入是6894.00美元。為了確定此時(shí)段的交易是否會(huì)帶來利潤，需要知道蜀國電力公司的實(shí)際電能生產(chǎn)成本。然而發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)成本與空載成本很難直接分?jǐn)?，所以?jì)算某一特定時(shí)段的成本是一件非常困難的事。42結(jié)算例子雙邊交易由蜀國電力公司與對(duì)應(yīng)的交易者直接結(jié)算。電力交423.7推薦閱讀材料FERC,.OFGEM,.uk/public/adownlods.htm#retabmPJM,SchweppeFC，CaramanisMC,TaborsRD,BohnRE,SpotpricingofElectricity,KluwerAcademicPublisher,Boston,MA,1988.StoftS,PowerSystemEconomics,JohnWiley&Sons,2003.433.7推薦閱讀材料FERC,http://www.fer43課后作業(yè)：3-2；3-3；3-4；3-544課后作業(yè)：4444第三章電能交易市場45第三章電能交易市場145基本內(nèi)容3.1簡介3.2電能商品的特殊性3.3集中式現(xiàn)貨市場存在的必要性3.4開放式電能市場3.5集中式電能市場3.6結(jié)算流程3.7推薦閱讀材料46基本內(nèi)容3.1簡介3.2電能商品的特殊性3.3集中式現(xiàn)463.1簡介輸配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力市場具有相當(dāng)大的影響，為了簡化本章的分析，假設(shè)所有發(fā)電機(jī)與負(fù)荷均連在同一根母線上，或者是與一個(gè)沒有損耗的無窮大系統(tǒng)相連，有助于取得對(duì)電力市場的初步認(rèn)識(shí)。在目前的技術(shù)水平下，電能還難以經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模貯存，電能的生產(chǎn)與消費(fèi)幾乎可以說是同時(shí)發(fā)生的。在這種情況下，進(jìn)行電能交易也就意味著總是需要在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)交付一定數(shù)量的電能。電力市場上各交易時(shí)段的電價(jià)往往不一樣，負(fù)荷需求的變化不會(huì)只發(fā)生在各時(shí)段的起始時(shí)點(diǎn)，為了保證系統(tǒng)的平衡，系統(tǒng)運(yùn)行人員必須在各時(shí)段內(nèi)經(jīng)常調(diào)整發(fā)電出力水平。473.1簡介輸配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力市場具有相當(dāng)大的影響，為了簡化本473.2電能商品的特殊性建立電力市場的前提條件：電能可以像商品一樣交易。電能與其他商品差異：電能商品總是與物理電力系統(tǒng)緊密相連，而電力系統(tǒng)的傳送速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他商品市場。(本質(zhì)差異)在電力系統(tǒng)內(nèi)部，供應(yīng)與需求需時(shí)刻保持平衡。發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能不能直接送到指定的用戶。

所有發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)匯合到一起，依照物理定律流到各個(gè)電力用戶。電能需求會(huì)表現(xiàn)出可預(yù)測的波動(dòng)性。電能的生產(chǎn)與消費(fèi)是同時(shí)發(fā)生的，他們的成本和價(jià)格出現(xiàn)快速的周期性變化。483.2電能商品的特殊性建立電力市場的前提條件：電能可以像商483.3集中式現(xiàn)貨市場存在的必要性市場是一種幫助買賣雙方進(jìn)行協(xié)商并達(dá)成交易的平臺(tái)。電力市場里存在的誤差和不可預(yù)測性故障有：一組用戶的實(shí)際負(fù)荷需求不會(huì)恰好等于預(yù)測值發(fā)電機(jī)組經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些不可預(yù)測的故障還有一些其他因素，影響電能的準(zhǔn)時(shí)交付為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須消除這些差異。如果將發(fā)電與負(fù)荷之間的偏差看成是電力供需不平衡，并且通過開放式市場機(jī)制對(duì)之進(jìn)行校正，那么必須能夠?qū)⑹袌雒繒r(shí)每刻的狀態(tài)（發(fā)電投標(biāo)、用電需求、價(jià)格）告知電能生產(chǎn)者與用戶。很難建立一個(gè)可傳輸如此多必需數(shù)據(jù)、記錄成千上萬筆相關(guān)交易信息的系統(tǒng)。493.3集中式現(xiàn)貨市場存在的必要性市場是一種幫助買賣雙方進(jìn)行49集中式現(xiàn)貨市場大部分的電能可以通過分散的開放式市場進(jìn)行交易，

但該市場無法保證電力系統(tǒng)的可靠性。為了彌補(bǔ)開放式電能市場的不足，需要建立一個(gè)集中管理的現(xiàn)貨巿場，它可以解決在實(shí)際電能交割時(shí)的負(fù)荷與發(fā)電不平衡問題。集中式現(xiàn)貨市場可以調(diào)整比較靈活的發(fā)電商的出力，削減自愿減負(fù)荷的用戶的需求，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電與負(fù)荷的匹配。由于存在不可避免的技術(shù)問題，發(fā)電機(jī)組可能出現(xiàn)一些突發(fā)性或不可預(yù)見的事故，干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，集中式現(xiàn)貨市場必須能夠處理此類事情。50集中式現(xiàn)貨市場大部分的電能可以通過分散的開放式市場50開放式電能市場雙邊交易主體：

購買者

銷售者

交易雙方可以自由簽訂雙邊合同，無須第三方參與、干擾或者推動(dòng)。雙邊交易的三種形式：自定義長期合同場外交易電子交易51開放式電能市場雙邊交易主體：751雙邊交易

自定義長期合同(customizedlong-termcontract):此類合同非常靈活，供需雙方可以通過私下協(xié)商，達(dá)成同時(shí)滿足雙方需要及目標(biāo)的條款。適用情況：涉及的交易電量很大（數(shù)百或數(shù)千兆瓦時(shí)以上），并且時(shí)間跨度比較長（幾個(gè)月到幾年），一般就可以采用這種交易方式。

場外交易(trading“over-the-counter”,OTC)：這類交易通常采用標(biāo)準(zhǔn)合同形式，主要應(yīng)用于中、短期數(shù)量較小的電能交易。

適用情況：交易費(fèi)用較少，在實(shí)際交割即將發(fā)生前的很短時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)者與用戶想要對(duì)交易情況進(jìn)行調(diào)整，可以使用此類合同。52雙邊交易自定義長期合同(customizedlo52雙邊交易

電子交易(electronictrading)：在一個(gè)計(jì)算機(jī)化的市場環(huán)境里，售電方可以在市場上進(jìn)行電力報(bào)價(jià)，而購電方則可以報(bào)出自己可接受的電價(jià)。

所有市場成員都可以看到每筆電能的數(shù)量與價(jià)格，但他們不知道各報(bào)價(jià)與投標(biāo)具體對(duì)應(yīng)于哪個(gè)參與者。如果程序發(fā)現(xiàn)有一投標(biāo)的價(jià)格高于或等于此報(bào)價(jià)給出的價(jià)格，即自動(dòng)達(dá)成一筆交易，成交數(shù)量與價(jià)格會(huì)向所有成員發(fā)布。沒有發(fā)現(xiàn)合適的投標(biāo)，會(huì)在以下三種情形下清除：找到匹配的投標(biāo)；報(bào)價(jià)撤銷；因?yàn)閷?duì)應(yīng)時(shí)段的市場關(guān)閉而造成流標(biāo)。53雙邊交易電子交易(electronictradin53雙邊交易三種交易形式的共性：每一筆交易的成交價(jià)格均由交易雙方獨(dú)立決定，也就是不存在“官方”價(jià)格。自定義長期合同的詳細(xì)條款通常視為私人信息；但對(duì)于場外交易，市場往往會(huì)提供一些獨(dú)立的信息咨詢服務(wù)，主要做法是收集與交易相關(guān)的價(jià)格與數(shù)量匯總信息，并在不暴露交易參與方身份的前提下發(fā)布它們。通過市場信息傳遞機(jī)制，以及電子交易市場上最后一筆交易的顯示信息，市場成員能夠更加清晰地了解市場的狀態(tài)與發(fā)展趨勢，市場效率會(huì)得到更大的提高。54雙邊交易三種交易形式的共性：每一筆交易的成交價(jià)格均由交易雙方54雙邊交易_例題蜀國電力公司會(huì)在蜀國電力市場上進(jìn)行交易，該市場以雙邊交易為基礎(chǔ)的。

假設(shè)它擁有三臺(tái)發(fā)電機(jī)組，具體參數(shù)如表3-1所示。為了簡化分析，假設(shè)這些機(jī)組的邊際成本在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)恒定不變。由于存在比較大的啟動(dòng)成本，蜀國電力公司會(huì)盡可能讓機(jī)組A始終保持與系統(tǒng)相連，同時(shí)讓機(jī)組B盡可能在白天多發(fā)電。假定機(jī)組C的啟動(dòng)成本可以忽略不計(jì)。55雙邊交易_例題蜀國電力公司會(huì)在蜀國電力市場上進(jìn)行交55雙邊交易_例題

蜀國電力公司在6月11日14：00?15：00這一時(shí)段的合同交易情況，表3-2匯總了所有相關(guān)的雙邊合同。

表明蜀囯電力公司為了賺取一定的利潤，它利用遠(yuǎn)期巿場上的價(jià)格波動(dòng)回購了一部分已售出的電能。56雙邊交易_例題蜀國電力公司在6月11日14：00?56雙邊交易_例題

在6月11曰中午時(shí)間，蜀國的值班交易員孫尚香必須決定，是否需要通過基于電子顯示屏的蜀國電力交易所調(diào)整交易安排。一方面，孫尚香知道蜀國電力公司已經(jīng)簽訂了總量為570MW的合同，同時(shí)它在該時(shí)段的全部可用發(fā)電容量是750MW。另一方面，她還可以看到電力交易所的交易屏上顯示了如表3-3所示待交易的報(bào)價(jià)和投標(biāo)。57雙邊交易_例題在6月11曰中午時(shí)間，蜀國的值班交易員57雙邊交易_例題基于她在該市場上的交易經(jīng)驗(yàn)，孫尚香確信售電報(bào)價(jià)不可能再上漲。由于機(jī)組B還擁有130MW的空余容量，孫尚香決定在竟?fàn)帉?duì)手沒有采取行動(dòng)前，先贏得購電投標(biāo)O1、O2與O3。由于這些投標(biāo)的價(jià)格高于機(jī)組B的邊際成本，所以它們能帶來一定的利潤。在完成上述交易后，孫尚香需要將該小時(shí)內(nèi)調(diào)整后的生產(chǎn)指令下達(dá)到發(fā)電廠。機(jī)組A需要按照額定功率(500MW)發(fā)電，機(jī)組B的出力水平是130MW，而機(jī)組C依然處于待命狀態(tài)。58雙邊交易_例題基于她在該市場上的交易經(jīng)驗(yàn)，孫尚香確58雙邊交易_例題

在電力交易所即將停止14:00?15:00這一時(shí)段的交易之前，孫尚香接到B電廠運(yùn)行人員打過來的電話。B電廠碰到了一些事先沒有預(yù)想到的機(jī)械故障，雖然在傍晚之前它都會(huì)繼續(xù)發(fā)電，但發(fā)電量最多只有80MW。孫尚香很快意識(shí)到這一故障會(huì)給蜀國電力公司帶來損失，而她可以選擇的解決方案有三種：什么都不做，任由蜀國電力少發(fā)50MW出力，這意味著它需要以現(xiàn)貨市場價(jià)格進(jìn)行補(bǔ)償；啟動(dòng)機(jī)組C，補(bǔ)足這一缺額；盡可能在電力交易所內(nèi)購買一些替代電力。

由于后面現(xiàn)貨市場的價(jià)格變化令人非常難以捉摸，孫尚香對(duì)第一個(gè)方案的接受程度很有限。為此，她決定比較一下另外兩個(gè)方案，即能否在電力交易所上以低于C機(jī)組邊際成本的價(jià)格購得替代電能。59雙邊交易_例題在電力交易所即將停止14:00?1559雙邊交易_例題

她已經(jīng)是電力交易所內(nèi)的最后一個(gè)交易者，此時(shí)前面一些報(bào)價(jià)已經(jīng)消失，同時(shí)也出現(xiàn)了一些新的報(bào)價(jià)，如表3-4所示。孫尚香立即決定選擇報(bào)價(jià)B8、B6與B

3，因?yàn)樗鼈兡茏屗a(bǔ)足該時(shí)段內(nèi)的合同不平衡電能，并且支付的購買費(fèi)用低于機(jī)組C的發(fā)電成本。總之，當(dāng)該時(shí)段的交易結(jié)束時(shí)，蜀國電力公司總計(jì)應(yīng)提供580MW的電能。需要提請(qǐng)注意，孫尚香是基于電能生產(chǎn)微增成本進(jìn)行交易決策的。60雙邊交易_例題她已經(jīng)是電力交易所內(nèi)的最后一個(gè)交易60電力庫電力庫建立的背景：在電力行業(yè)剛引入市場競爭機(jī)制的時(shí)候，雙邊交易曾被視為極大地偏離了電力系統(tǒng)的物理實(shí)際情況。既然電能在從發(fā)電機(jī)流向負(fù)荷時(shí)是混合在一起的，所以有人認(rèn)為電能交易也需要通過集中方式進(jìn)行，并且全部生產(chǎn)者與用戶都必須同時(shí)參與才行。目前一些正在運(yùn)營的電力庫實(shí)際上是以電力聯(lián)營體為建立基礎(chǔ)的。61電力庫電力庫建立的背景：1761電力庫的運(yùn)營模式電力庫的運(yùn)營模式：發(fā)電公司針對(duì)交易時(shí)段提供發(fā)電報(bào)價(jià)，標(biāo)明它的供電數(shù)量與對(duì)應(yīng)的價(jià)格需求。發(fā)電報(bào)價(jià)按照從低到高的順序排列，根據(jù)這一序列，可以得到一條表示價(jià)格與累計(jì)數(shù)量關(guān)系的函數(shù)曲線。該曲線就是市場上的供應(yīng)曲線。采用同樣的作法，即要求用戶提交包含量價(jià)信息的投標(biāo)，并按照價(jià)格從高到低的順序進(jìn)行排列，可以得到市場上的需求曲線。由于電力需求彈性極低，這一步有時(shí)會(huì)被省略，然后直接以負(fù)荷預(yù)測值作為市場的電能需求。換句話說，需求曲線此時(shí)被假定為一根豎直線，其橫坐標(biāo)就等于負(fù)荷預(yù)測值。62電力庫的運(yùn)營模式電力庫的運(yùn)營模式：1862電力庫的運(yùn)營模式(續(xù))市場均衡點(diǎn)即為上面所“構(gòu)造”的供應(yīng)曲線與需求曲線的交點(diǎn)。所有價(jià)格低于或等于市場出清價(jià)的報(bào)價(jià)都會(huì)被接受，發(fā)電商需要按照他們的中標(biāo)報(bào)價(jià)所對(duì)應(yīng)的電能數(shù)量組織電力生產(chǎn)。同樣，所有價(jià)格高于或等于市場出清價(jià)的投標(biāo)都會(huì)被接受，用戶可以依據(jù)他們的中標(biāo)投標(biāo)所對(duì)應(yīng)的數(shù)量從系統(tǒng)中獲取電能。市場出清價(jià)代表新增單位兆瓦時(shí)電能的價(jià)格，稱為系統(tǒng)邊際價(jià)(systemmarginalprice，SMP）。不管他們提供的報(bào)價(jià)與投標(biāo)是多少，發(fā)電商均以系統(tǒng)邊際價(jià)出售他們生產(chǎn)的全部電能，而用戶則需要支付系統(tǒng)邊際價(jià)購買所需的電量。63電力庫的運(yùn)營模式(續(xù))市場均衡點(diǎn)即為上面所“構(gòu)造”的供應(yīng)曲線63電力報(bào)價(jià)按照系統(tǒng)邊際支付所有中標(biāo)的發(fā)電顯得不合理。為什么不能僅按生產(chǎn)成本比較低的發(fā)電商的要價(jià)支付呢？主要原因：它會(huì)阻礙發(fā)電商按照自身的邊際生產(chǎn)成本進(jìn)行報(bào)價(jià)。所有發(fā)電商會(huì)想盡辦法猜測最終的系統(tǒng)邊際價(jià)格，然后據(jù)此進(jìn)行報(bào)價(jià)以獲得最大的收益。理想情況下，兩種機(jī)制對(duì)應(yīng)的巿場系統(tǒng)邊際價(jià)不會(huì)存在任何差異。然而實(shí)際上，一些低成本的發(fā)電商有時(shí)可能會(huì)高估系統(tǒng)邊際價(jià)，從而給出過高的報(bào)價(jià)。64電力報(bào)價(jià)按照系統(tǒng)邊際支付所有中標(biāo)的發(fā)電顯得不合理。為什么不能64電力報(bào)價(jià)此時(shí)，該類發(fā)電機(jī)就被排除在發(fā)電計(jì)劃之外，而另外一些邊際生產(chǎn)成本更高的機(jī)組則補(bǔ)充進(jìn)來，這就意味著市場的系統(tǒng)邊際價(jià)會(huì)在一定程度上高于它的真實(shí)值。高成本機(jī)組代替低成本機(jī)組發(fā)電是不經(jīng)濟(jì)的，它沒有實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)利用。系統(tǒng)邊際價(jià)的不確定性也會(huì)給發(fā)電商帶來收人風(fēng)險(xiǎn)，為此他們可能會(huì)稍微提高報(bào)價(jià)以彌補(bǔ)這一損失。最終，按報(bào)價(jià)支付這一降低電價(jià)的措施反而會(huì)導(dǎo)致電價(jià)的上漲。65電力報(bào)價(jià)此時(shí)，該類發(fā)電機(jī)就被排除在發(fā)電計(jì)劃之外，而另外一些邊65電力庫的運(yùn)營模式例子66針對(duì)6月11日9：00?10：00這一交易時(shí)段，魏國電力庫已接到的報(bào)價(jià)與投標(biāo)：電力庫的運(yùn)營模式例子22針對(duì)6月11日9：00?10：00這66供給曲線需求曲線電力庫的運(yùn)營模式例子

圖顯示了怎樣分別將報(bào)價(jià)與投標(biāo)累加，從而得到市場的供應(yīng)與需求曲線。根據(jù)兩曲線交叉點(diǎn)位置坐標(biāo)，得到：給定交易時(shí)段的系統(tǒng)邊際價(jià)：16.00美元/MWh魏國電力庫的總成交量:450MWh67供給曲線需求曲線電力庫的運(yùn)營模式例子圖顯示了怎樣分別67電力庫的運(yùn)營模式例子68表3-6列出了各發(fā)電商中標(biāo)的電能生產(chǎn)數(shù)量以及用戶中標(biāo)的電能消費(fèi)數(shù)量，同時(shí)它還給出了各公司對(duì)應(yīng)的收入與費(fèi)用。如果不讓用戶提交投標(biāo)，魏國電力庫直接采用負(fù)荷預(yù)測值表示市場需求，那么該時(shí)段的負(fù)荷預(yù)測恰好等于450MWh時(shí)，可以得到相同的結(jié)果。電力庫的運(yùn)營模式例子24表3-6列出了各發(fā)電商中標(biāo)的電能生產(chǎn)68電力庫與雙邊交易的比較電力庫的不足：競爭性電力庫經(jīng)常是在公用事業(yè)間已有聯(lián)合運(yùn)營協(xié)議基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。電力庫以非常集中化的方式進(jìn)行了電力系統(tǒng)管理，它不僅涉及所有物理電能交易，往往還需要承擔(dān)輸電系統(tǒng)運(yùn)營職責(zé)。職能的綜合避免了機(jī)構(gòu)的分化，但這也使得更難對(duì)電力市場所具有的各項(xiàng)職能進(jìn)行明確區(qū)分。大多數(shù)小型與中型電力用戶不太樂意積極參與電力市場競爭，代表他們的零售商也很難直接根據(jù)價(jià)格變化調(diào)整電能消費(fèi)量。認(rèn)為是一種近似于市場的機(jī)制，不是真正的市場。69電力庫與雙邊交易的比較電力庫的不足：2569電力庫與雙邊交易的比較優(yōu)點(diǎn)：電力庫還能夠減少發(fā)電商面臨的計(jì)劃安排風(fēng)險(xiǎn)，因此也就可能會(huì)減少電能成本。電力庫所采用的計(jì)劃安排算法一般會(huì)盡可能地避免不必要的停機(jī)。上述因素都可以減少發(fā)電商面臨的風(fēng)險(xiǎn)。但是風(fēng)險(xiǎn)的降低是以增加電力庫規(guī)則的復(fù)雜性為代價(jià)的，復(fù)雜的規(guī)則會(huì)減少價(jià)格出清過程的透明度，導(dǎo)致操縱價(jià)格機(jī)會(huì)增多。70電力庫與雙邊交易的比較優(yōu)點(diǎn)：26703.5集中式現(xiàn)貨市場對(duì)于任何一種商品，市場成員的合同購買或銷售量與他的實(shí)際需要或生產(chǎn)量之間總是會(huì)存在一定的差異，現(xiàn)貨市場則提供了一種補(bǔ)償不平衡量的機(jī)制。如果希望將電能當(dāng)成商品進(jìn)行交易，相應(yīng)地就需要建立一個(gè)現(xiàn)貨市場。發(fā)電與負(fù)荷不平衡必須在極短的時(shí)間內(nèi)得到糾正，傳統(tǒng)的現(xiàn)貨市場難以滿足該要求。此時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)營商通過運(yùn)營“集中式現(xiàn)貨市場”保證系統(tǒng)的平衡。集中式現(xiàn)貨市場是一種市場機(jī)制，不是雙邊交易（報(bào)價(jià)與投標(biāo)的中標(biāo)情況取決于第三方系統(tǒng)運(yùn)營商）713.5集中式現(xiàn)貨市場對(duì)于任何一種商品，市場成員的合同購買或71平衡資源的獲取實(shí)際上電能總是存在微小的不平衡，系統(tǒng)運(yùn)營商因此必須對(duì)發(fā)電或負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)貨價(jià)格反映了市場成員進(jìn)行電能調(diào)整的意愿程度。為了與自由競爭市場原理相一致，即使所有市場參與者愿意調(diào)整自身的生產(chǎn)或消費(fèi)，他們也只能在競爭的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。只有經(jīng)過以上調(diào)整，系統(tǒng)運(yùn)營商才有可能獲得最為廣泛的平衡資源，平衡成本才可以被降至最低。平衡資源的提供可以僅針對(duì)某一特定時(shí)段，也可以是長期的。72平衡資源的獲取實(shí)際上電能總是存在微小的不平衡，系統(tǒng)運(yùn)營商因此72平衡資源的獲取就某一確定吋段而言，通常只有在開放式電能巿場關(guān)閉后，市場成員才會(huì)向系統(tǒng)運(yùn)營商提交平衡服務(wù)申請(qǐng)。沒有滿載的發(fā)電機(jī)組可以提交增出力報(bào)價(jià)；當(dāng)然，發(fā)電機(jī)組也可以給出減出力投標(biāo)。電力用戶同樣也可以提供平衡資源。如果某時(shí)段的價(jià)格高于他所認(rèn)定的電能使用收益，用戶將選擇減少電力消費(fèi)。同樣，在價(jià)格非常低的時(shí)候，用戶可能會(huì)決定增加他們的消費(fèi)量。需求側(cè)響應(yīng)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是它可以在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。73平衡資源的獲取就某一確定吋段而言，通常只有在開放式電能巿場關(guān)73平衡資源的風(fēng)險(xiǎn)避免為了避免發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)運(yùn)營商可以通過簽訂長期合同購買平衡資源。供應(yīng)商需要確保一部分發(fā)電容量的可用性，作為回報(bào)，他可以按照某一固定價(jià)格（通常被稱為期權(quán)費(fèi)用）取得收益。合同還會(huì)規(guī)定系統(tǒng)運(yùn)營商調(diào)用該容量所發(fā)的每兆瓦時(shí)電能的價(jià)格或者說執(zhí)行費(fèi)。只有當(dāng)合同的執(zhí)行費(fèi)更低時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)營商才會(huì)調(diào)用它。此類合同的目的：規(guī)避購買者（這里是系統(tǒng)運(yùn)營商）面臨的價(jià)格上升風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保證供應(yīng)商能夠獲得一定的收入。74平衡資源的風(fēng)險(xiǎn)避免為了避免發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)運(yùn)營商可以通過簽訂長74平衡資源的獲取市場成員預(yù)測誤差導(dǎo)致的不平衡量是非常有限的，變化也比較緩慢，并且可以在一定程度上進(jìn)行把握。但另外一方面，系統(tǒng)故障所帶來的電能不平衡通常都比較大，并且往往比較突然，難以預(yù)測。許多發(fā)電機(jī)組可以按照一定的速率調(diào)整出力，能夠比較好地應(yīng)對(duì)第一類不平衡問題。但對(duì)于第二類不平衡，發(fā)電機(jī)組需要能夠快速增減出力，同時(shí)還必須將出力變化維持一段時(shí)間。系統(tǒng)運(yùn)營商需要比較各種平衡資源的成本，選擇以最小的成本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平衡。生產(chǎn)者與用戶在進(jìn)行平衡資源供應(yīng)報(bào)價(jià)時(shí)，不能僅僅給出量與價(jià)，他們還需要說明改變功率所需要的時(shí)間。75平衡資源的獲取市場成員預(yù)測誤差導(dǎo)致的不平衡量是非常有限的，變75市場關(guān)閉

為了讓系統(tǒng)運(yùn)營商有時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)平衡，電能交易需要在實(shí)時(shí)運(yùn)行前的某一時(shí)點(diǎn)停止。關(guān)閉時(shí)點(diǎn)與實(shí)時(shí)運(yùn)行之間相隔的時(shí)間，仍然是一個(gè)存在激烈爭論的問題。系統(tǒng)運(yùn)行人員：傾向于較長的時(shí)間間隔，這樣他們就有更多時(shí)間制定電能計(jì)劃，能更靈活地選擇平衡資源。

例如，如果市場在實(shí)際運(yùn)行前0.5h關(guān)閉，一旦發(fā)電不足，系統(tǒng)運(yùn)行人員可能沒有足夠的時(shí)間啟動(dòng)大型燃煤電廠進(jìn)行補(bǔ)充。市場參與者：希望市場關(guān)閉時(shí)間離實(shí)際運(yùn)行越近越好，從而可以降低他們面臨的風(fēng)險(xiǎn)。

例如，與實(shí)時(shí)運(yùn)行前4h的負(fù)荷預(yù)測相比，1h前所做的預(yù)測通常會(huì)更加準(zhǔn)確些，所以零售商可能會(huì)等到最后一刻才通過電子手段進(jìn)行交易，實(shí)現(xiàn)購電數(shù)量與期望負(fù)荷的匹配。76市場關(guān)閉為了讓系統(tǒng)運(yùn)營商有時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)平衡，電能交76市場關(guān)閉發(fā)電存在突然停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，市場關(guān)閉時(shí)間延后對(duì)發(fā)電商也有利。如果某一機(jī)組在市場關(guān)閉后發(fā)生故障，除了祈禱現(xiàn)貨巿場價(jià)格不要太高外，發(fā)電商一點(diǎn)辦法都沒有。如果機(jī)組在市場關(guān)閉前發(fā)生故障，發(fā)電商可通過電子交易所盡可能以合適的價(jià)格購得補(bǔ)充發(fā)電。總之，交易者不會(huì)喜歡一個(gè)受復(fù)雜技術(shù)因素嚴(yán)重影響的集中式現(xiàn)貨市場，他們更愿意參與完全由市場力量驅(qū)動(dòng)的真正的現(xiàn)貨市場。77市場關(guān)閉發(fā)電存在突然停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，市場關(guān)閉時(shí)間延后對(duì)發(fā)電商也有利77集中式現(xiàn)貨市場的運(yùn)營

市場關(guān)閉之后，系統(tǒng)運(yùn)營商通過生產(chǎn)者與用戶需要合同成交情況以及對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測信息，確定系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)多少不平衡量。如果發(fā)電超過負(fù)荷，就說系統(tǒng)存在冗余。如果情況相反，則認(rèn)為系統(tǒng)會(huì)發(fā)生短缺。系統(tǒng)運(yùn)營商必須決定使用哪些平衡報(bào)價(jià)與投標(biāo)消除系統(tǒng)中的電力不平衡現(xiàn)象。78電力集中式現(xiàn)貨市場運(yùn)營示意圖集中式現(xiàn)貨市場的運(yùn)營市場關(guān)閉之后，系統(tǒng)運(yùn)營商通過生78集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系集中式現(xiàn)貨市場是電能的最終巿場，它對(duì)其他市場具有相當(dāng)大的影響。如果現(xiàn)貨價(jià)格走低，電能購買者不會(huì)非常擔(dān)心短缺問題，因?yàn)樗麄兛梢栽诂F(xiàn)貨市場上以合理的價(jià)格購得補(bǔ)充電量。相應(yīng)地，他們可能會(huì)減少在遠(yuǎn)期市場上的購買量，從而導(dǎo)致該市場上的電能價(jià)格降低。如果現(xiàn)貨價(jià)格趨向于上漲，為了盡可能以合理的價(jià)格購得所需的電能，同樣的購買者可能會(huì)選擇在遠(yuǎn)期市場上買進(jìn)更多的電能，該市場的電能價(jià)格因而會(huì)上升。79集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系集中式現(xiàn)貨市場是電能的最終巿場79集中式現(xiàn)貨市場與其他市場的關(guān)系并不是只有電力商品的現(xiàn)貨價(jià)格會(huì)發(fā)生劇烈波動(dòng)。

在巴西的咖啡產(chǎn)地，如果天氣預(yù)報(bào)說會(huì)發(fā)生霜凍