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广东现货市场阻塞盈余、市场盈余及市场定价机制讨论

北极星售电网  来源:走进电力市场  作者:荆朝霞 谢文锦  2019/7/8 9:04:27  我要投稿  
所属频道: 售电产业   关键词: 电力市场 电力现货市场 广东

北极星售电网讯:【内容提要】

为了更好的理解阻塞盈余,讨论其分摊的方式,本篇文章对阻塞管理的相关概念再进行进一步的梳理,包括阻塞成本、阻塞费、阻塞盈余。分析阻塞盈余与市场盈余两个概念的含义,并对现货市场的定价机制提出一些建议。

(来源:微信公告号“电力现货市场”作者:荆朝霞 谢文锦)

不同的阻塞管理模式的关键区别是结算机制的不同。阻塞盈余是一种特殊的、电网约束造成的市场盈余,产生的原因和一般的市场盈余一样,是由于对生产者和消费者的结算价格不一致造成的。我国目前大多数地区的现货市场设计采用节点电价机制,结算机制比较复杂,需要配套输电权机制,而且对信息披露的要求也比较高。本文分析了另外一种阻塞管理机制,即无约束出清+上调补偿的机制。简单算例下,两种机制下用户的平均电价相同。

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【正文】

一、相关术语的含义

1、阻塞

阻塞的概念比较容易理解,也没有什么歧义。

电力系统对发电机组的调度按照经济调度原则进行,简单的说就是在满足各种安全约束的情况下按最经济或者说成本最低的方式进行调度。

如果电网的输送容量不受限,则对发电机组可以按照机组成本从低到高的顺序调度。但如果无约束的调度结果会导致电网一条或多条线路(或断面,后面简称线路)的潮流超过最大传输极限,则需要对无约束结果进行再调度以满足电网安全约束。这种情况下,就称为发生了阻塞。

简单的说,如果不考虑电网约束的调度结果与考虑电网约束的调度结果不一致,就称发生了阻塞。

2、阻塞成本

阻塞成本,简单的说就是阻塞造成的成本,但其在不同的环境下、对不同的市场主体有不同的含义。

首先,阻塞成本分全系统的阻塞成本与市场主体的阻塞成本。在不考虑投资成本、网损的情况下,全系统的阻塞成本是由于阻塞引起的系统总发电成本的增加。而市场主体的阻塞成本则是在某种既定的市场模式、结算规则下,相对没有阻塞情况下成本的增加或收益的降低,与具体的市场模式、定价结算机制有关。

3、阻塞费

阻塞费是某种特定市场模式下的收费项目。有些市场中可能没有显式的阻塞费,有些市场则有显式的阻塞费。如果市场规则有“阻塞费”这一收费项目,则阻塞费就是市场主体的阻塞成本的一部分。

1)事后阻塞管理

这种模式下,进行两次出清:无约束出清和有约束出清。两次出清的总购电成本差就是系统总的阻塞成本。一般将该成本按邮票法分摊给所有用户,增加的电价对用户就是阻塞费,也是其阻塞成本。

有约束出清与无约束出清对机组调度的差别,体现在两类机组:上调及下调,或者说限上或限下。阻塞费的大小与对上调、下调机组的定价、结算机制有关。一般来说,对上调机组都是按报价结算,其报价与无约束报价之间的差额即阻塞成本。对下调机组,有两种策略:[1]按其报价与无约束出清价之间的差价补偿;[2]不予补偿。如果采用定价策略[1],.则对下调机组的补偿也是阻塞成本的一部分。

事后阻塞管理存在的一个关键问题是下调机组的市场力。如果对下调机组采用按差价补偿的定价策略,预知会下调的机组可以通过申报低于实际成本的价格而获得额外的利润。

实际上,为了限制市场力,可以考虑采取对下调机组按其他的一些机制结算,如不予补偿,或者按照统一核定的价格补偿等。

事后阻塞管理存在的一个关键的问题是下调机组的市场力。如果对下调机组采用按差价补偿的定价策略,预知会下调的机组可以通过申报低于实际成本的价格而获得额外的利润。

另外,需要注意的是,这里讲的“事后阻塞管理”的事后并不意味着约束出清在无约束出清较后一段时间进行,实际上无约束出清和约束出清可以是同时进行的,所谓的“事后”主要是从结算的角度,先进行无约束结算,再进行由于阻塞“上调”、“下调”的结算。

2)事前阻塞管理

这种模式下,直接进行考虑电网约束的出清。当系统发生阻塞时,将在不同节点产生不同的电价。对于所有的发电和用户,按照所在节点的电价结算。对于在不同节点之间进行双边的市场成员,按双边交易发、收节点的价格差缴纳阻塞费。

阻塞费=(流出节点电价-流入节点电价)* 传输量

这种情况下,相当于对“下调”机组没有补偿,“上调”机组按所在节点的价格结算(不低于其报价)。对没有上调也没有下调的机组出力,按照有约束出清所在节点的价格结算。

4、阻塞盈余

同样,阻塞盈余也是特定市场模式下的术语。阻塞盈余一般是从系统运营者的角度看的。在系统发生阻塞时,系统运营者按市场规则对负荷进行收费、对发电付费,如果总的收入大于支出,多收的部分就是阻塞盈余。阻塞盈余是在特定的定价、结算规则下(所有发电、用户都按所在节点电价结算)以及特定的条件下(系统发生阻塞,不同节点的电价不同)所产生的系统收入大于支出的情况。下一节中我们对阻塞盈余进行更加详细的讨论。

二、市场盈余的一般性概念

1、一般市场中的市场盈余

阻塞盈余产生的本质原因是由于对全部或某部分产品,对生产者(发电)支付的价格和对消费者(用户)支付的价格不一致。实际上,所有的集中组织、集中出清定价的市场中,只要对生产者支付的价格与对消费者支付的价格不一样,就可能出现盈余,我们称为市场盈余。一般情况下,市场盈余都是正的,这是因为,市场设计的时候,一般不会设计一个市场盈余为负的机制。对于市场盈余,市场规则应事先规定该盈余的分配方式。

2、简单(无约束)电力交易市场中的市场盈余

在不考虑电网约束的简单的电力交易市场中,在一定的结算机制下也会有市场盈余。表1给出了一些电力市场常见的,以及在我国中长期电量交易市场出现的一些结算机制,以及其市场盈余情况。图1给出了其中几种情况下的结算示意图。

表1 典型无约束电力市场结算机制及市场盈余

微信图片_20190708085714.png

图1 典型结算模式

20190708_085745_000.jpg

以上各种结算模式中,2、5、7、9及10下都产生了正的市场盈余,市场规则中需要规定对这种市场盈余的处理方法。比如序号为5的模式。该模式下,将每个撮合成功的交易对的社会总福利的α倍分给生产者,(1-α-β)倍分给消费者,β倍为市场盈余。云南电力市场中,就采用了这种方法,但β在不同的年份、不同市场中有不同的取值:0.4、0.8、1等。

序号为9和10的模式是英国平衡市场的结算模式。9为早期的模式,10为当前的模式。详细的介绍请见之前的文章(走进电力市场:英国电力市场的不平衡计算及对中国电改的启示)。这两种模式下也都会产生市场盈余。

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