水電參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易策略

許承順 國投甘肅小三峽發(fā)電有限公司

一、甘肅電力現(xiàn)貨市場(chǎng)特點(diǎn)及現(xiàn)狀

(一)甘肅電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程

2019 年6 月14 日首次進(jìn)行了日前現(xiàn)貨市場(chǎng)出清結(jié)果試調(diào)度。

2019 年7 月17 日首次進(jìn)行了實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)出清結(jié)果試調(diào)度。

2019 年9 月、11 月開展了兩次7 天連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行。

2020 年4 月在全國率先開展完整月連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行。

2020 年8 月1 日到2021 年1 月8 日 開展連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行。

2021 年1 月8 日起轉(zhuǎn)入模擬試運(yùn)行。

甘肅電力現(xiàn)貨市場(chǎng)采取的是集中式模式。

(二)甘肅電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)特點(diǎn)

1.新能源裝機(jī)容量大，電網(wǎng)新能源高占比特性明顯。截止2020 年12 月底，全省裝機(jī)容量5 620.42 萬千瓦。其中：水電裝機(jī)957.41 萬千瓦，占比17.04%；火電裝機(jī)2 308.27萬千瓦，占比41.07%；風(fēng)電裝機(jī)1 373.19 萬千瓦，占比24.43；光伏發(fā)電裝機(jī)981.55 萬千瓦，占比17.46%。風(fēng)電、光伏合計(jì)占比41.89%。

2.供需不平衡，發(fā)電能力過剩嚴(yán)重，外送占比逐年增加。2020 年1—12 月，全省全社會(huì)用電量累計(jì)為1 375.7 億千瓦時(shí)，全省完成發(fā)電量1 787.43 億千瓦時(shí)。外送電量從2015年的不到5%，增加到2020 年已超過20%。

3.受制于甘肅省地形東西狹長的特征，電網(wǎng)東西阻塞依然嚴(yán)重，河西新能源限電與河?xùn)|局部結(jié)構(gòu)性缺電共存。

4.工業(yè)用電量占比高，且主要為冶金行業(yè)用電。2020年1—12 月，工業(yè)用電量累計(jì)1 026.1 億千瓦時(shí)，占全省用電量的74.59%，其中冶金行業(yè)超過工業(yè)用電的50%。

(三)甘肅電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易特點(diǎn)

甘肅新能源高占比特性明顯，新能源發(fā)電隨機(jī)性和波動(dòng)性特性明顯，需要調(diào)用全網(wǎng)調(diào)峰資源，促進(jìn)新能源消納。而新能源發(fā)電特性決定了無法簽訂中長期電力交易曲線。因此，省內(nèi)中長期交易定位于為市場(chǎng)成員規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、鎖定收益，從交易規(guī)模及市場(chǎng)利益分配方面占主導(dǎo)作用，在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行和民生的前提下，最大化挖掘清潔能源消納的潛力。

省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)交易定位于發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)格、調(diào)節(jié)供給，通過市場(chǎng)化方式保障電力平衡，根據(jù)市場(chǎng)最新邊界條件，通過日前和實(shí)時(shí)全電量競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)新能源消納。

1.現(xiàn)貨市場(chǎng)分日前和實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)

目前甘肅電力現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)價(jià)主體僅為發(fā)電側(cè)，用戶側(cè)不參與現(xiàn)貨交易競(jìng)價(jià)。日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的交易空間為省內(nèi)用電負(fù)荷與跨省區(qū)中長期交易外送形成的全電量空間。日前現(xiàn)貨市場(chǎng)采取發(fā)電側(cè)分段報(bào)價(jià)，集中優(yōu)化出清的方式開展。實(shí)時(shí)市場(chǎng)采用集中競(jìng)價(jià)、統(tǒng)一出清的方式開展。火電企業(yè)沿用日前市場(chǎng)的申報(bào)信息，水電和新能源場(chǎng)站在實(shí)時(shí)市場(chǎng)申報(bào)超短期發(fā)電預(yù)測(cè)，允許新能源場(chǎng)站(除特許權(quán)及扶貧機(jī)組)依據(jù)超短期預(yù)測(cè)二次報(bào)價(jià)。調(diào)度機(jī)構(gòu)以全網(wǎng)購電成本最小化為目標(biāo)，考慮機(jī)組和電網(wǎng)運(yùn)行約束條件等，以15 分鐘為間隔滾動(dòng)出清未來15 分鐘至2 小時(shí)的價(jià)格和出力。

2.價(jià)格機(jī)制采取邊際出清和分時(shí)、分區(qū)機(jī)制

所有機(jī)組報(bào)價(jià)完畢后，在滿足電網(wǎng)安全要求的情況下，按照?qǐng)?bào)價(jià)由低到高的順序依次成交，直至累計(jì)的發(fā)電出力恰好等于全部負(fù)荷需求，滿足負(fù)荷的最后成交機(jī)組的報(bào)價(jià)即為邊際價(jià)格，所有中標(biāo)機(jī)組都按邊際價(jià)格結(jié)算。

一天分為96 個(gè)時(shí)段(每15 分鐘)出清，由于不同時(shí)段對(duì)應(yīng)的負(fù)荷需求不同，每個(gè)時(shí)段形成的價(jià)格不同，形成分時(shí)電價(jià)。

甘肅電力現(xiàn)貨市場(chǎng)初期，依據(jù)電網(wǎng)阻塞程度將甘肅劃為河?xùn)|、河西兩個(gè)價(jià)區(qū)，執(zhí)行分區(qū)電價(jià)。

3.發(fā)電側(cè)按照“偏差結(jié)算”的原則開展結(jié)算

日前現(xiàn)貨交易計(jì)劃，與中長期交易結(jié)算曲線之間的偏差，按照日前市場(chǎng)邊際電價(jià)結(jié)算。對(duì)實(shí)際出力曲線與日前終計(jì)劃曲線偏差部分，按照實(shí)時(shí)市場(chǎng)邊際電價(jià)結(jié)算。如果沒有偏差，就按照中長期結(jié)算。

R 發(fā)電側(cè) = R 中長期合約 + R 日前偏差 +R 實(shí)時(shí)偏差

4.富裕新能源開展省間現(xiàn)貨交易

省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)依據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)及中長期外送計(jì)劃在省內(nèi)預(yù)平衡的基礎(chǔ)上，對(duì)富裕新能源開展省間現(xiàn)貨交易，同時(shí)將省間現(xiàn)貨交易的成交結(jié)果作為省內(nèi)市場(chǎng)出清的邊界條件，修改地理聯(lián)絡(luò)線及相應(yīng)電廠的日前出清曲線。

5.市場(chǎng)出清價(jià)格與新能源發(fā)電能力密切相關(guān)

在新能源大發(fā)時(shí)段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，出清價(jià)格基本低于100 元/MWh 以下，特別是在每日白天光伏大發(fā)時(shí)段，出清價(jià)格基本維持在50 元/MWh。在每日18:00 后全省用電負(fù)荷不斷增長并迎來負(fù)荷高峰，同時(shí)光伏出力逐漸降零，若當(dāng)時(shí)風(fēng)電發(fā)電能力較低，則出清價(jià)格明顯升高。

二、水電企業(yè)在現(xiàn)貨交易中的利弊分析

(一)甘肅省內(nèi)水電企業(yè)在現(xiàn)貨市場(chǎng)交易中的現(xiàn)狀

目前甘肅現(xiàn)貨市場(chǎng)中市場(chǎng)主體共計(jì)334 家，均為發(fā)電企業(yè)。參與日前現(xiàn)貨市場(chǎng)申報(bào)的主體共297 家，其中風(fēng)電企業(yè)85 家，占比28.6%(裝機(jī)1282 萬千瓦)；光伏企業(yè)192家，占比64.6%(裝機(jī)734 萬千瓦)；火電企業(yè)20 家，占比6.8%(機(jī)組46 臺(tái)裝機(jī)1 492 萬千瓦)。另有37 家水電企業(yè)(裝機(jī)538 萬千瓦)作為價(jià)格接受者參與現(xiàn)貨市場(chǎng)出清。

(二)水電企業(yè)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)

1.發(fā)電能力易預(yù)測(cè)

水電的發(fā)電能力主要取決于發(fā)電水量和耗水率，目前我國在大江大河上大多都修建了多年調(diào)節(jié)的龍頭水庫，加上氣候預(yù)測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，主要河流的水量大致都可以預(yù)測(cè)，尤其是短周期的周、日，甚至是月度來水量，預(yù)測(cè)誤差都較小。就耗水率而言，各水電站都有一個(gè)固定的區(qū)間，并且在此區(qū)間內(nèi)，水電站內(nèi)部也是可以根據(jù)水量進(jìn)行調(diào)控發(fā)電水頭，從而控制耗水率在小范圍內(nèi)波動(dòng)，來獲取發(fā)電收益最大化。因此，相對(duì)于風(fēng)電、光伏發(fā)電而言，水電的發(fā)電能力更易準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，尤其是周、日這種超短周期的預(yù)測(cè)。

2.開停機(jī)靈活

水電機(jī)組開停機(jī)時(shí)間一般都可控制在10 分鐘內(nèi)，并且只要水庫有水、機(jī)組無故障，可以隨時(shí)開機(jī)并網(wǎng)帶負(fù)荷。相對(duì)于火電、核電而言，不僅開停機(jī)用時(shí)短，而且水電機(jī)組開停機(jī)也不會(huì)產(chǎn)生像火電機(jī)組那樣的額外的啟動(dòng)成本。

3.發(fā)電成本相對(duì)固定

水電站的特點(diǎn)是建設(shè)周期長，一次性投資大，投產(chǎn)后運(yùn)維成本低。發(fā)電成本費(fèi)用主要由貸款利息，固定資產(chǎn)折舊，人工成本，維護(hù)修理費(fèi)，水資源費(fèi)等構(gòu)成，變動(dòng)成本極少且可測(cè)算，固定成本占大頭，可準(zhǔn)確分?jǐn)偤怂悖译S著運(yùn)行時(shí)間增加，成本費(fèi)用逐漸減少。例如很多20 世紀(jì)八、九十年代及更前建成的水電站，目前仍可穩(wěn)定運(yùn)行，其發(fā)電成本基本都在0.1 元/kWh 以下，大大低于現(xiàn)在在運(yùn)的火電、核電及風(fēng)電、光伏等的發(fā)電成本。

(三)水電企業(yè)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)弊端

1.沒有定價(jià)權(quán)

就甘肅省目前電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易規(guī)則而言，水電企業(yè)僅作為價(jià)格接受者參與現(xiàn)貨市場(chǎng)出清，不參與報(bào)價(jià)。另外，由于水電裝機(jī)容量在甘肅省發(fā)電市場(chǎng)占比不到18%，整體規(guī)模小，且各電站由于歷史原因，電價(jià)、成本差異大，也無法形成合力，因此，在甘肅電力市場(chǎng)，水電企業(yè)話語權(quán)較小。

2.中小水電站發(fā)電能力受制于龍頭水電站及上游水電站

對(duì)于一些庫容小，水庫調(diào)節(jié)能力差的中小水電站，年、月發(fā)電能力取決于來水與大水庫的調(diào)節(jié)、調(diào)度，日發(fā)電能力則與上游電站密切相關(guān)，上游電站即使幾個(gè)小時(shí)的短時(shí)蓄水或放水，就可很大程度影響下游電站日發(fā)電能力。

3.水庫調(diào)度優(yōu)先于發(fā)電

對(duì)于大江大河干流水電站，發(fā)電的同時(shí)，水庫調(diào)度要優(yōu)先滿足防汛、取水、生態(tài)環(huán)保等方面的特殊要求。例如，汛期需要將庫水位控制在規(guī)定汛限水位以下，防凌期需要保持出庫水量平穩(wěn)。這些都會(huì)影響水電發(fā)電能力。

三、水電企業(yè)應(yīng)對(duì)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)策略

從上述分析看，參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)對(duì)大多數(shù)水電站而言是有利可圖的，具體可從以下幾方面著手，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，獲取企業(yè)利益最大化。

(一)提高設(shè)備可靠性

日常巡檢、維護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)消除，避免設(shè)備帶病運(yùn)行；根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況，及時(shí)進(jìn)行更新、改造，提高設(shè)備健康水平。保證在用機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行，備用機(jī)組隨時(shí)可投入運(yùn)行，避免因設(shè)備故障造成發(fā)電機(jī)組不能正常運(yùn)行，影響現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)價(jià)交易。

(二)降低發(fā)電成本

競(jìng)價(jià)交易最終拼的是企業(yè)的內(nèi)功，競(jìng)價(jià)的底氣來自于企業(yè)在成本管控上的優(yōu)勢(shì)，水電企業(yè)可以通過合理的融資安排，盡量降低財(cái)務(wù)費(fèi)用；再者，可以通過管理模式的優(yōu)化，減少人員編制，降低人工成本；最后，從備品備件、維修材料等采購、儲(chǔ)備環(huán)節(jié)嚴(yán)格成本管控、費(fèi)用壓降。

(三)充分發(fā)揮流域梯級(jí)電站協(xié)同效應(yīng)

根據(jù)流域水情特點(diǎn)及各水電站水庫特性，合理籌劃發(fā)電出力，謀求水能利用效率最大化。收集水庫多年運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立水庫優(yōu)化調(diào)度模型，充分挖掘、利用數(shù)據(jù)，科學(xué)輔助水庫運(yùn)行調(diào)度決策及現(xiàn)貨交易競(jìng)價(jià)。

(四)充分研究交易規(guī)則，科學(xué)制定交易策略

電力現(xiàn)貨交易還是個(gè)新生事物，目前尚在試點(diǎn)階段，交易規(guī)則還在不斷修訂完善過程中，市場(chǎng)還處于建設(shè)、培育階段，作為市場(chǎng)參與主體，要充分研究交易規(guī)則，及時(shí)掌握市場(chǎng)變化，收集、分析現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)市場(chǎng)狀況，結(jié)合電站自身特點(diǎn)，科學(xué)制定交易策略。同時(shí)，因現(xiàn)貨交易報(bào)價(jià)頻繁且需要及時(shí)決策，要求發(fā)電企業(yè)必須建立一套快速響應(yīng)、決策機(jī)制，以適應(yīng)瞬息萬變的市場(chǎng)。