分散式电力批发市场.pptx

分散式电力批发市场 张粒子 教授华北电力大学 2015年10月25日版权归华北电力大学电力市场研究所所有仅供培训学员自学使用，请勿挂在网上主要内容一、什么是分散式电力批发市场？一、什么是分散式电力批发市场？（一）电力批发市场中的交易品种（一）电力批发市场中的交易品种（二）国外电力批发市场模式（二）国外电力批发市场模式（三）分散式电力批发市场的特点（三）分散式电力批发市场的特点二、二、现货市场中的电价形成机制现货市场中的电价形成机制三、我国分散式电力批发市场设想三、我国分散式电力批发市场设想（一）电力批发市场中的交易品种中长期电能（及发电容量）交易：场外双边交易场内期货交易现货（短期、即时）电能（及辅助服务）交易：日前市场次日96时段的电能、调频和备用服务交易日内市场日内，实时调度15分钟（或1小时）前各时段实时市场下一运行时段（15分钟或5分钟）现代能源发展论坛现代能源发展论坛现代能源发展论坛现代能源发展论坛 2014201420142014日前电能交易市场日前电能交易市场发电厂发电厂发电厂发电厂大用户大用户大用户大用户/零售商零售商零售商零售商交易中心交易中心交易中心交易中心分时段竞价分时段竞价分时段竞价分时段竞价电力现货市场电力现货市场电力现货市场电力现货市场市场风险如何管理市场风险如何管理 中长期市场与现货市场的互补作用中长期市场与现货市场的互补作用现代能源发展论坛现代能源发展论坛现代能源发展论坛现代能源发展论坛 2014201420142014负荷曲线负荷曲线现货市场价格曲线现货市场价格曲线波动性大波动性大波动性大波动性大难以预计难以预计难以预计难以预计 双边实物合同双边实物合同双边实物合同双边实物合同 差价合同差价合同差价合同差价合同 期货、期权期货、期权期货、期权期货、期权风险管理工具风险管理工具风险管理工具风险管理工具通过中长期通过中长期通过中长期通过中长期“直接直接直接直接电力电力电力电力交易交易交易交易”降低市场风险降低市场风险降低市场风险降低市场风险维护市场价格稳定维护市场价格稳定维护市场价格稳定维护市场价格稳定 价格以短期边际成本为基础价格以短期边际成本为基础价格以短期边际成本为基础价格以短期边际成本为基础 充分反映市场供需状况充分反映市场供需状况充分反映市场供需状况充分反映市场供需状况 保证系统平衡保证系统平衡保证系统平衡保证系统平衡（二）国外电力批发市场模式美国PJM、MISO、加州、纽约、德州（现在）：中长期金融合约 日前市场（金融性）+实时市场澳大利亚、新加坡 中长期金融合约 实时市场（二）国外电力批发市场模式北欧 期货市场 日前市场+平衡市场+实时市场英国 双边实物合同 平衡机制德国 平衡基团（双边实物交易+自调度）日前、日内、实时市场（三）分散式电力批发市场模式集中式不允许双边实物交易分散式允许双边实物交易差异：现货电能市场模式交易主体及其报价形式市场价格形成机制（三）分散式电力批发市场模式强制性市场集中式市场不允许实物双边交易可允许双边差价合同交易全部电量在现货市场竞价上网自愿性市场分散式市场允许实物双边交易双边交易之外电量竞价上网模式细分调度到机组调度到竞争性平衡机构（如美国德州QSE、德国平衡基团）分散式、自调度集中式集中式交易主体的全部电量及其价格都必须经由现货市场竞争确定。交易主体通过签订差价合同规避现货市场价格波动风险分散式分散式中长期合同为实物合同，日前提交次日合同交易的发用电曲线。合同交易发用电曲线之外的偏差电量，参与日前现货市场竞价交易。分散式分散式VS集中式集中式适于阻塞线路多、网架结构复杂的市场适于阻塞线路较少、易于进行阻塞管理的市场自愿型：中长期实物交易和现货交易各占一定比例与现行调度管理方式衔接便于阻塞、辅助服务管理（三）分散式电力批发市场模式日前现货：标的：次日每15分钟一个时段的电量（电力），共96个时段卖方申报报出一条适用于每个时段的阶梯形“电力-价格曲线”，即供给曲线买方申报次日每个时段的电力需求及价格（上限）发电企业和大用户既可以买电，也可以买电发电企业和大用户既可以买电，也可以买电交易中心根据报价和市场交易规则，确定每个时段的市场价格和中标者及其中标电量。（1 1）单一购买的市场）单一购买的市场MWh￥/KWh横坐标为电量单位电量对应的电价系统边际电价系统边际电价优化目标：优化目标：在满足需求的在满足需求的条件下，购买条件下，购买成本最低。成本最低。优化结果：形优化结果：形成成交价格成成交价格0.3022:0024:00需求需求Q边际机组，边际价格，市场出清价格时间时间0:00（2 2）双向报价双向报价MWh￥/MWh1800050040015000日内和实时市场小时前交易（在北欧也称为调节市场）标的：15分钟时段电量（电力）在日前现货市场闭市之后，对未来至实时调度前1小时的市场供需变化，进行的电力交易（按每15分钟一个时段）卖方（及买方）报价规则和市场交易规则，一般同日前现货市场日内和实时市场实时交易在北欧也称为实时市场，在美国德州被称为平衡服务市场标的：15分钟时段电量（电力）在实时调度1小时之内，电力调度中心根据系统电力平衡的需要，进行的电力交易市场成员可以既报卖出量/价，也报买入量/价二、现货市场中的电价形成机制二、现货市场中的电价形成机制（一）电能量市场价格：1、系统边际电价（System Marginal Price，SMP）2、区域边际电价分区电价 （Regional Marginal Price）3、节点边际电价 （Locational Marginal Pricing,LMP）（一）系统边际电价定义：在一定的系统运行状况下，系统新增加单位电力需求时，所需增加的最小购电成本。该反映短期边际成本，随着用电时间的不同而不同。（1 1）单一购买的市场）单一购买的市场MWh￥/KWh横坐标为电量单位电量对应的电价系统边际电价系统边际电价优化目标：优化目标：在满足需求的在满足需求的条件下，购买条件下，购买成本最低。成本最低。优化结果：形优化结果：形成成交价格成成交价格0.301月12月需求需求Q边际机组，边际价格，市场出清价格时间时间5月现货电能量市场价格不同市场的边际价格19991999年加州年加州年加州年加州2020点边际价格点边际价格点边际价格点边际价格19991999年英格兰年英格兰年英格兰年英格兰2020点边际价格点边际价格点边际价格点边际价格现货电能量市场价格现货电能量市场价格（二）分区边际电价/分区边际电价市场价格反映不同区域的短期边际成本，随着用电时间和位置的不同而不同。（二）分区边际电价1.1.反映在该区域增加单位负荷所需要增加的成本反映在该区域增加单位负荷所需要增加的成本2.2.区域电价受以下因素影响：区域电价受以下因素影响：报价报价 需求需求 阻塞阻塞 在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，就等于系统边际电价（就等于系统边际电价（就等于系统边际电价（就等于系统边际电价（￥600/MWh）。稳定限额300MW电价￥200/MWh P1=250MW最大出力=250MW报价=￥200/MWhP2max=150MWP3=150MWP3max=160MW报价=￥600/MWh报价￥800/MWh 负荷2=350MW负荷口袋负荷 1=50MW（二）分区边际电价 两地区之间的输电线路有阻塞时，线路两端地区的两地区之间的输电线路有阻塞时，线路两端地区的边际电价不同，分别为边际电价不同，分别为￥200/MWh和￥800/MWh。阻塞盈余阻塞盈余(60-20)*150*Hour(60-20)*150*Hour(80-60)*150*Hour(80-60)*150*Hour稳定限额150MW电价￥200/MWh P1=200MW最大出力=250MW报价=￥200/MWhP2=40MW，P2max=150MWP3=160MWP3max=160MW报价=￥600/MWh报价￥800/MWh 负荷2=350MW负荷口袋负荷 1=50MW（三）节点边际电价（三）节点边际电价（1984年提出）定义：在当前系统运行状况下，电网中某个节点上新增加单位有功电力需求时，所需增加的最小购电成本。电价应该反映当地的短期边际成本，随着用电时间和位置的不同而不同。1.1.反映在该区域增加单位负荷所需要增加的成本反映在该区域增加单位负荷所需要增加的成本2.2.区域电价受以下因素影响：区域电价受以下因素影响：报价报价 需求需求 阻塞阻塞 在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，就等于系统边际电价（就等于系统边际电价（就等于系统边际电价（就等于系统边际电价（￥350/MWh）。稳定限额300MW电价￥200/MWh P1=250MW最大出力=250MW报价=￥200/MWhP2max=150MWP3=150MWP3max=160MW报价=￥350/MWh报价￥400/MWh 负荷2=350MW负荷口袋负荷 1=50MW经验与借鉴：日前现货市场系统边际电价经验与借鉴：日前现货市场系统边际电价 两地区之间的输电线路有阻塞时，线路两端地区的边两地区之间的输电线路有阻塞时，线路两端地区的边际电价不同，分别为际电价不同，分别为￥200/MWh和￥400/MWh。阻塞盈余阻塞盈余(350-200)*150*Hour=150*150*Hour(350-200)*150*Hour=150*150*Hour(400-350)*150*Hour=50*150*Hour(400-350)*150*Hour=50*150*Hour两地区之间的输电线路无阻塞时，线路两端地区的边际电价两地区之间的输电线路无阻塞时，线路两端地区的边际电价相同，为相同，为￥350/MWh，如果电厂不支付输电费，坑口电厂或获高额利润稳定限额150MW电价￥200/MWh P1=200MW最大出力=250MW报价=￥200/MWhP2=40MW，P2max=150MWP3=160MWP3max=160MW报价=￥350/MWh报价￥400/MWh 负荷2=350MW负荷口袋负荷 1=50MW经验与借鉴：经验与借鉴：日前现货市场地区日前现货市场地区/节点边际电价节点边际电价 与阻塞管理及金融输电权制度设计与阻塞管理及金融输电权制度设计阻塞线路较多的电网：节点边际电价的计算-直流潮流实际应用中采用直流潮流模型计算支路功率的分布3MW1MW3MW2MW复杂网络的节点边际电价C C3,000B B 1,600 1,000A AGenCo OffersG1:1,200$20G2:1,000$35GenCo OffersG3:1,500$30G4:1,000$40GenCo OffersG5:2,000$45G1U=1,200G3U=1,5001,5001,500G2U=300G4U=0G5U=00不考虑支路约束的竞价结果复杂网络的节点边际电价C C3,000B B 1,600 1,000A AGenCo OffersG1:1,200$20G2:1,000$35GenCo OffersG3:1,500$30G4:1,000$40GenCo OffersG5:2,000$451,0000G3*=1,500G2*=0G4*=100G1*=10001,600G5*=400AB线路断开时经济调度的结果LMPC=$45LMPB=$40LMPA=$20复杂网络的节点边际电价C C3,000B B 1,600 1,000A AGenCo OffersG1:1,200$20G2:1,000$35GenCo OffersG3:1,500$30G4:1,000$40GenCo OffersG5:2,000$451,000 750250G3*=1,500G2*=0G4*=0G1*=7501,250G5*=750AB线路投运时经济调度的结果复杂网络的节点边际电价LMPA=$20LMPC=$45LMPB=$32.5C C3,000B B 1,600 1,000A AGenCo OffersG1:1,200$20G2:1,000$35GenCo OffersG3:1,500$30G4:1,000$40GenCo OffersG5:2,000$451,000 750250G3*=1,500G2*=0G4*=0G1*=7501,250G5*=750LMPB=0.5*20+0.5*45=32.5$节电边际电价的经济含义LMPA=$20LMPC=$45LMPB=$32.5C C 3,000B B 1,600 1,000A AGenCo OffersG1:1,200$20G2:1,000$35GenCo OffersG3:1,500$30G4:1,000$40GenCo OffersG5:2,000$451,000 750250G3*=1,500G2*=0G4*=0G1*=7501,250G5*=750指导资源分配的经济信号：A、B发电资源冗余，C发电资源匮乏，线路AC需要扩容（三）节点边际电价节点边际电价作用：1.度量买卖电的价格2.衡量阻塞费用阻塞盈余如何处理这部分盈余？金融输电权主要内容一、什么是分散式电力批发市场？一、什么是分散式电力批发市场？（一）电力批发市场中的交易品种（一）电力批发市场中的交易品种（二）国外电力批发市场模式（二）国外电力批发市场模式（三）分散式电力批发市场的特点（三）分散式电力批发市场的特点二、二、现货市场中的电价形成机制现货市场中的电价形成机制三、我国分散式电力批发市场设想三、我国分散式电力批发市场设想（以南方市场为例）（以南方市场为例）市场市场模式选择模式选择集中式集中式交易主体的全部电量及其价格都必须经由现货市场竞争确定。交易主体通过签订差价合同规避现货市场价格波动风险分散式分散式中长期合同为实物合同，日前提交次日合同交易的发用电曲线。合同交易发用电曲线之外的偏差电量，参与日前现货市场竞价交易。1、分散式、分散式VS集中式集中式适于阻塞线路多、网架结构复杂的市场适于阻塞线路较少、易于进行阻塞管理的市场自愿型：中长期实物交易和现货交易各占一定比例与现行调度管理方式衔接便于阻塞、辅助服务管理市场市场模式选择模式选择集中式集中式交易主体的全部电量及其价格都必须经由现货市场竞争确定。交易主体通过签订差价合同规避现货市场价格波动风险分散式分散式中长期合同为实物合同，日前提交次日合同交易的发用电曲线。合同交易发用电曲线之外的偏差电量，参与日前现货市场竞价交易。2、分区边际电价、分区边际电价VS节点边际电价节点边际电价适于阻塞线路多、网架结构复杂的市场适于链条式网架结构、阻塞断面可分割市场市场模式选择市场模式选择单一制一制电量量电价价发电成本全部通过上网电量及上网电价所对应的电费来回收。两部制上网两部制上网电价价上网电价分为容量电价与电量电价。3、单一制电价、单一制电价VS两部制电价两部制电价准两部制：电量电价+长期备用容量价格严重供过于求水电丰枯差异煤电机组亏损