基于电力现货市场出清模拟的节点电价影响因素分析

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中发电改“9号文”及其配套文件下发以来,8个现货试点省份已先后启动模拟试运行工作,电力市场建设稳步推进。节点电价作为一种重要的价格机制,在现货市场建设过程中被频繁采用。节点电价受到多种因素影响,对节点电价影响因素的分析梳理是十分必要的。

贵州黔源电力股份有限公司、华电电力科学研究院有限公司的研究人员李泽宏、曾杨超、周畅游、醋院科、肖鹏,在2020年第5期《电气技术》杂志上撰文,在分析南方省份节点电价影响因素的基础上,对日前市场进行模拟出清,验证系统负荷、来水情况、机组报价和线路传输容量对节点电价的影响,为市场运营机构及市场主体决策提供依据。

中发电改“9号文”及其配套文件下发至今,电力现货市场建设稳步推进。2017年8月28日,国家发改委与国家能源局发布《关于开展电力现货市场建设试点工作的通知》,选择南方(以广东起步)、蒙西、浙江、山西、山东、福建、四川及甘肃等8个地区作为国内电力现货市场建设的第一批试点。2018年8月31日,南方能源监管局下发《关于征求南方(以广东起步)电力现货市场系列规则》的征求意见稿,标志着我国首个电力现货市场交易规则正式问世。

截至2019年6月,8个试点省份已先后启动(模拟)试运行。2019年7月31日,国家发改委与国家能源局联合印发了《关于深化电力现货市场建设试点工作的意见》,明确进一步深化电力市场改革,遵循市场规律和电力系统运行规律,建立中长期交易为主,现货交易为辅的电力市场,完善市场化电力电量平衡机制和价格形成机制,促进形成清洁低碳、安全高效的能源体系。

电价是电力市场的核心内容,也是电力市场的经济杠杆,电价在电力市场中起着调节市场供需矛盾,促成电力交易的重要作用。电价主要有会计成本定价法和边际成本定价法两类,前者更偏重于财务平衡,但缺乏对未来合理利用资源的有效引导。

近年来,边际成本定价法被越来越多的国家引入,节点电价作为一种能够有效反映不同时刻不同位置电能价值的短期边际成本定价法被多数国家采纳。电力现货市场采用实时的节点电价,能够有效反映电能量在时间和空间上的真实价值,为市场主体和管理者提供电价信号,提高电力资源的利用效率,优化资源配置,促进电力市场稳定发展。

目前研究国内外电力市场的文献主要集中在整个电力市场体系的建设上,或聚焦于电价机制设计、市场出清模型、清洁能源消纳等方面,缺少对节点电价影响因素的深入研究。

节点电价作为本次电力市场改革的主要电价机制,对其影响因素的深入分析有助于市场主体和管理者深入了解节点电价波动的原因,将不同的影响因素与节点电价联系起来,为市场主体和管理者提供决策依据,保证电力市场电价的可控和稳定。

研究人员通过研究系统负荷、来水情况、机组报价、线路传输极限等因素对节点电价的影响,研究人员发现:

1)负荷的变化会影响电网模型的节点电价和重点机组的利润。

整体来说,全网节点电价会随着负荷的增大而增大,重点发电机组的中标量和利润也随负荷的增大而增大。在电力市场的模式下,节点电价与负荷的相关性可以指导用户合理用电,减轻电网的压力。

2)线路传输极限对节点电价和机组利润的影响具有不确定性。

多次试验表明,取消线路传输极限或改变线路传输容量会对节点电价和机组利润产生影响,其对不同的机组有不同的影响,结果会受到多种因素的约束,具体影响只能通过模拟出清过程分析,并无一致性结论。因此,发电厂难以通过直接改变线路传输容量的方式来获得超额的利润。

3)发电机组报价行为对发电机组自身的中标量和利润有显著影响。

改变发电机组的申报价格对节点电价和其他电厂有影响,但影响相对有限,但是由于申报价格的变化,发电机组自身中标量会改变,从而导致机组自身的中标量和利润发生较大的变化,因此发电厂应通过寻找最优申报价格来改善盈利情况。

4)来水情况变化会影响发电机组的盈利情况。

对于水电机组较多的省份,丰水期和枯水期由于水电机组申报情况容量的不同,水电厂的盈利情况会产生显著变化。由于全网负荷基本不变,煤电机组会在枯水期有着更高的中标量。此外,由于枯水期发电机组的减少,全网发电量更加集中,电网阻塞情况可能会更加严重,且有较多的火电机组中标,因此节点电价在枯水期也会更高。水电机组可以考虑采用在丰水期发电之余蓄水,枯水期持续发电的方式来获得更高的利润。而火电机组在枯水期可以通过合理抬升报价,获得更多的收益。

价格机制是电力现货市场的重要组成部分,研究人员在深入分析南方省份节点电价影响因素的基础上,对不同因素影响节点电价的内在逻辑进行了梳理和总结。在此基础上,通过仿真模拟验证了不同因素对节点电价的影响,帮助市场主体深入认识节点电价,为市场主体的申报策略提供依据。希望研究成果能为电力现货市场的进一步建设提供帮助。

以上研究成果发表在2020年第5期《电气技术》,作者为李泽宏、曾杨超、周畅游、醋院科、肖鹏。

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