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深度丨一种基于挂牌的电力市场竞价模式与实践

北极星售电网  来源:电网技术  作者:张茂林 黄宋波 涂启玉 王睿琛 马高权 邢玉辉 刘双全 刘祥瑞 陈聪  2018/3/8 9:44:31  我要投稿  

北极星售电网讯:引言

2015年,我国新一轮电力体制改革启动以来,全国各地都按照中央明确的总体思路、基本原则和重点任务,陆续迈开了推进电改的步子,逐步开始探索电力市场化交易,大力推动双边协商交易和集中竞价交易。在集中交易市场中,由于电力市场主体众多,市场意识参差不齐,再加上现阶段各地市场结构普遍集中程度较高,市场存在的信息不对称性更是增加了市场主体合理、有效参与市场竞争的难度。因此,加强市场规则的顶层设计,科学设计市场竞价模式和交易品种组合,是激励市场主体主动披露其真实成本或用电价值信息,以实现电力的经济调度和有效分配的关键,也是电力市场机制设计中最具挑战性的问题之一[1-4]。

我国在电力市场建设和规划方面的研究由来已久,在市场竞价模式设计等方面也取得了诸多成果[5-7]。文献[8-9]基于系统购电费用最小的目标,提出了一种按电网统一边际成本出清的电力市场竞价模型。文献[10]更多着眼于用电侧,设计了一种按照各市场主体报价的比例确定中标电量的竞价机制,鼓励用电企业按真实的边际成本报价,并按统一出清价结算,在牺牲较少效率的同时,确保了用电侧竞争的公平性。文献[11]基于转轨经济学原理,分析了全电量竞价和部分电量竞价的优缺点,提出了基于发电权、用电权交易的部分电量竞价模式,能够兼顾效率与帕累托改进。文献[12]从节能降耗的角度出发,在竞价规则中引入能耗约束,设计了一种低碳电力市场竞价体系,但留给火电机组的生存空间较小。文献[13]基于关税理论,提出了一种跨省跨区统一电力市场竞价模式和建设思路,但没有给出关税税率τ的测算方法,可操作性不高。文献[14]描述了一种发电侧竞价的规则、模型,并给出了电量、自动发电控制(automatic generation control,AGC)服务和机组临时启停费用结算方法,但忽略了用电侧竞争对发电商报价策略的影响。

上述文献研究的重点在于如何设计和运行一个成熟的电力市场,但没有就电力市场初期如何有效引导供需双方充分、合理竞争做深入的研究和论述。本文放弃了传统的“高低匹配”竞价模式,基于单向挂牌交易机制[15],提出了一种发用电侧双向挂牌的连续竞价模式,并建立了相应的数学模型,通过云南电力市场实际运行经验,表明该竞价模式可有效解决电力市场初期价格信号不清晰、成交风险大、竞争不充分等问题。

1 单向挂牌交易模式

1.1 单向挂牌交易组织过程

单向挂牌交易指市场主体通过电力交易平台,将需求电量或可供电量的数量和价格等信息对外发布要约,由符合资格要求的另一方提出接受该要约的申请,经安全校核和相关方确认后形成交易结果[16]。本文以需求电量挂牌交易为例进行论述,其交易组织过程如下[17]:

1)交易挂牌。在挂牌周期内,用电企业根据自己对电价的承受能力,通过电力交易平台申报单段挂牌电量、电价。

2)交易摘牌。在摘牌周期内,发电企业根据自己的边际发电成本,在价格接受范围内对挂牌电量进行摘牌,总摘牌电量不能超过发电能力约束。

3)交易撮合。交易组织者根据挂牌、摘牌信息,按照交易规则进行交易撮合,形成无安全约束的交易结果。

4)安全校核。电力调度机构根据电网安全约束对初始交易结果进行安全校核,通过校核后形成正式出清结果。

1.2 需求电量挂牌交易的数学模型

上述分析表明,发电企业的每一个摘牌价格与其最低摘牌价格的价差可视为单位成交电量社会福利的系数,该系数越大,单位成交电量产生的社会福利越大,因此,发电企业在价格接受范围内尽可能多摘牌,可创造更多的社会福利。

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