電力市場不平衡結算方法

林言泰 丁軍策

摘 要：歐美等國在電力市場建設方面已積累了二三十年的經驗，而我國的電力市場的新一輪建設則剛起步。在市場的建設和完善過程中，需要借鑒國際上的成熟經驗。本文主要介紹北歐電力市場在不平衡結算方面的規則和經驗，包括不平衡結算模型、不平衡電量計算、不平衡電費計算等方面的內容，并通過實例加以說明。

關鍵詞：北歐電力市場；不平衡結算；不平衡結算模型；不平衡電量；不平衡電費

中圖分類號：TM72；F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0164-02

在電力市場的交易計劃和實際使用中，總會出現電量偏差（即不平衡）的情況，這就需要進行不平衡結算。挪威、芬蘭、瑞典共同組建了不平衡結算組織eSett負責三國的不平衡結算[1]，結算的時間單元為一個小時。不平衡結算在平衡責任代理商（BRP）與輸電網運營商（TSO）之間進行，每個發電商、售電商（RE）或用戶都必須且只能找一個BRP負責自己與TSO的不平衡結算[2]。

1 北歐不平衡結算模型

在北歐，不平衡模型中主要主體有RE、BRP、TSO、配電網運營商（DSO）和電力交易所（NEMO），其中RE從批發市場購買或出售電量，并將電量賣給終端用戶；BRP代表發電商、用戶和電力交易商管理平衡義務并進行不平衡結算；TSO擁有輸電網并承擔調度任務；DSO擁有配電網資產并負責將向用戶提供配電業務；NEMO對應Nord Pool現貨交易所，負責組織集中的日前和日內交易。不平衡模型的五個核心功能為結算結構管理、測量、數據上傳、結算以及發放票據[1，3]。

結算結構是北歐不平衡結算模型的關鍵要素之一，模型中的每個主體都有責任更新各自的結構信息并提交給eSett，由eSett負責結算結構運營維護，如DSO上傳測量的電力數據，NEMO上傳日前和日內的交易結果，TSO上傳平衡備用的容量和價格，BRP上傳參與調頻市場的訂單、發電公司的發電計劃和RE的雙邊交易等。當eSett確認市場成員上傳信息有效后，將會基于這些數據對每個BRP進行不平衡結算，并且發電與用電分開進行。

2 不平衡電量計算

eSett基于不平衡模型中收到的信息，分別計算發電不平衡電量和用電不平衡電量[1，4]。

2.1 發電不平衡電量計算

BRP的發電不平衡電量是指BRP的實測發電量與計劃發電量和不平衡調整電量之間的偏差電量[1]。這三項數據分別由DSO、BRP和TSO提供給eSett。發電不平衡電量計算公式如下：

發電不平衡電量=實測發電量-計劃發電量+/-發電不平衡調整電量 （1）

其中不平衡調整電量是指調頻市場中被TSO調用的電量，是維持頻率備用、頻率恢復備用和代替備用的總和。表1給出一個發電不平衡電量計算的例子。

在上述例子中，BRP發電不平衡電量的計算結果為5 MWh，這意味著BRP多發了5MWh的電。

2.2 用電不平衡電量計算

BRP的用電不平衡電量是指BRP的實測用電量與它預先購買的電量之間的偏差電量[1]。用電不平衡計算公式如下：

用電不平衡電量=實測用電量+計劃發電量+/-交易電量+/-用電不平衡調整電量+MGA不平衡電量 （2）

其中交易電量是指BRP所負責的RE完成的日前交易、日內交易和雙邊交易的總電量。對于一個BRP而言，其計劃發電量與交易電量之差即為計劃用電量。表2給出一個用電不平衡電量計算的例子。

在上述例子中，BRP用電不平衡電量的計算結果為-15MWh，這意味著BRP多用了15MWh的電。

3 不平衡電費計算

3.1 發電不平衡電費計算

對于不平衡發電量，使用不同的價格對多發的電量與少發的電量進行結算[1]。在上調時段，BRP少發的電量以上調價格進行結算，多發的電量以該BRP所在區域的日前市場的區域價格進行結算。在下調時段，BRP少發的電量以該BRP所在區域的日前市場的區域價格進行結算，多發的電量以下調價格進行結算。如果在實時運行期間既有頻率上調也有頻率下調，那么凈調頻電量決定該時段的調頻方向。如果上下調電量相等，該時段定義為沒有調頻方向的時段，此時BRP多發的電量和少發的電量都以該BRP所在區域的日前市場的區域價格進行結算。表3展示了一個上調時段發電不平衡價格的示例。

假定某實時運行時段為上調時段，其發電不平衡費用計算價格如表3所示，并且BRP發電量如表1所示，那么該BRP在該實時運行時段的發電不平衡電費計算方法如表4所示。

表中票據總額表明eSett需要向該BRP支付550歐元的發電不平衡電費。

3.2 用電不平衡電費計算

對于用電不平衡電量，多用的電量和少用的電量的結算價格均為該實時運行時段主調頻方向的調頻價格。在上調時段，不平衡用電量以上調價格進行結算。在下調時段，不平衡用電量以下調價格進行結算。在沒有調頻方向的時段，不平衡用電量以日前市場的區域價格進行結算。表5展示了上調時段用于計算用電不平衡電費的用電不平衡價格。

假定某實時運行時段為上調時段，其用電不平衡費用計算價格如表5所示，并且BRP用電量如表2所示，那么該BRP在該交割時段的用電不平衡電費計算方法如表6所示。表6中票據總額表明BRP需要向eSett支付600歐元的用電不平衡電費。

4 對我國電力市場建設的啟示

新電改下，中國電力市場應在結合自身國情的基礎上，充分吸收國外先進的經驗，找到一條具有中國特色的電力市場建設道路。北歐作為首個跨國的區域市場，在市場機制建設方面取得諸多的成就，能為我國電力市場建設提供參考。

目前中國電力市場正處于由單一買方市場向批發競爭、零售競爭的過渡時期，與合同電量有關的偏差電量處理已經成為交易結算中的一個難題。雖然我國的電量種類以及交易方式與北歐并不相同，但是北歐在不平衡結算中采用的不平衡結構模型、不平衡電量價格模型、不平衡電量費用結算方法、票據發放流程和內容以及保證金的計算方法，對于我國的不平衡結算設計都具有借鑒作用。對我國不平衡電量結算機制的建議如下：

（1）建立完善的不平衡結算結構模型。完善不平衡結算系統，應先從完善宏觀的結算系統架構著手，充分考慮各市場主體之間、市場主體與市場區域之間的關系，明確各市場主體的平衡責任。（2）制定合理的不平衡電量計算模型。我國電量結構中具有計劃電量，與國外電量結構不太一樣。制定不平衡電量計算模型時應充分考慮我國的特有國情，但是計算模型應能反映各市場主體實際電量與預期電量的偏差。（3）制定合理的不平衡電價機制。根據不平衡電量對系統穩定性的不同影響，應采取不同的價格進行結算。以此充分發揮市場力的正向作用，促進市場主體更加精確地預測負荷，減小系統不平衡，最大化社會福利。（4）對于南方電網，五個省份類似于北歐的四個國家。北歐不平衡結算采用共同的結算信息系統與結算規則大綱，有利于促進區域市場的耦合，促進市場的流動。北歐聯合市場與南方電力市場具有相似的跨區域耦合特性，因此北歐不平衡結算機制對南方電力市場的建設是一個不錯的借鑒對象。

參考文獻

[1]Nordic imbalance handbook.[S].2017-04-28.

[2]The Nordic balancing concept.[S].2017-06-22.

[3]The Nordic balancing philosophy.[S].2016-06-16.

[4]Regulation C2 The balancing market and balance settlement.[S].2008-12.