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传统上应对间歇性电源的一些方法包括:调度员人为要求灵活性机组提前启动或停机(非完全市场的行为);购买更多的自动发电控制;人为调低对间歇性电源的预测或增加对需求的预测。
这些传统的方法可以解决系统安全的问题,但是不是经济有效的方法。尤其是当间歇性电源的比例大幅增加时,会带来很多经济上的问题。
成本过高。调度员执行的非经济调度或自动发电控制都是成本较高的调度方式。
在选择灵活性机组时有很大的随意性,容易产生腐败问题。
价格信号不透明或被扭曲,灵活性机组没有得到适当补偿。
对间歇性电源,可以采用由调度机构统一预测的方式以提高预测精度。多个电力市场采用这种方法。预测成本可以由市场通过一定方式分摊出去。
传统的经济调度中仅考虑单一时段的优化问题。可以采用前瞻性优化调度,同时考虑几十分钟或几个小时的较长一段时间的系统状态。
没有前瞻性优化的情况下,在9:05,电厂A出力为180MW,电厂B出力为零。到9:10,A可以增加出力20MW到200MW,B可以增加出力10MW,总共增加30MW,但负荷在9:05到9:10之间增加了40MW,一些负荷无法满足,所以启动了市场最高限价——天花板价10000¥/MW。
如果有前瞻性优化,在9:05时把电厂A的出力降到170MW,电厂B出力10MW,这样虽然9:05的发电成本稍微高了一些,但在9:10所有负荷都能够被满足,系统出清价为电厂B的报价300¥/MW。
对间歇性电源的高额补贴会扭曲市场价格进而对社会福利造成损害。加拿大安大略省电力市场中对间歇性电源设置地板报价限制的做法可以参考。避免或减小了价格信号的扭曲。
间歇性可再生能源并不是完全不可控制。可以采用弃风/弃光的方式实现对其的调度。
对受补贴的可再生能源参与市场的报价的控制起到很大的作用。如果没有限制,可再生能源在现货市场会申报接近其补贴值的负的价格。比如,如果补贴是0.5¥/kWh,其原意申报-0.45¥/kWh的价格,这样仍然有0.05¥/kWh的利润。这种情况下,其发电成本排序经常在非常靠左的位置,下调时更可能调度传统的机组。如果限制可再生能源的地板价为-0.03¥/kWh,则这些机组可能处在边际机组的位置,从而被调度弃风/弃光。
跨区交易如果确定的过早或周期过长,使得跨区交易无法即时根据系统的状态的变化而调整。传统上北美跨区域交易每个小时交易/调度一次。一旦成交,这笔交易在一个小时内固定不变。从成交到交货的一个小时内,系统/市场的情况可能发生很大的变化,导致市场出清价与预期的大不一样。这一方面使得交易商承受价格波动的风险,另一方面也造成了社会福利的损失。
为了应对这个问题,可以采用更频发的跨区交易的方式。北美已经由多个市场将区域之间的交易从每小时一次变为十五分钟一次,甚至在探讨5分钟一次(NYISO和魁北克)。
前面提到的前瞻性优化调度可以解决能够准确预测的爬坡问题。但是,没法解决不能准确预测带来的系统可靠性问题。
可以采用增加备用的方式解决。
对不确定性问题,设定一定的置信区间,据此来确定需要的备用水平。
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