山西電力現(xiàn)貨市場探析

程曉東

(晉控電力塔山發(fā)電山西有限公司，大同 037000)

1 引 言

電力現(xiàn)貨是將電作為一種商品，由市場決定能源價格，優(yōu)化調(diào)度和資源配置，消納新能源，移峰填谷，引導用戶分時用電，減少或者推移某時段的用電負荷的效果，維持系統(tǒng)供需平衡。建設電力現(xiàn)貨市場的初衷是發(fā)現(xiàn)市場價格，使社會福利最大化。在電力現(xiàn)貨市場中，電價受時序、地域、清潔能源消納等因素的影響，現(xiàn)貨市場競爭形成的分時價格能夠反映一天內(nèi)電力供需的變化情況，為了規(guī)避電價波動帶來的風險，發(fā)電企業(yè)可以與用戶、售電公司簽訂一定比例的中長期合約電量。電力現(xiàn)貨市場中，根據(jù)發(fā)電機組的報價，以全社會發(fā)電成本最低為目標安排機組發(fā)電，本質(zhì)上與傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度運行模式是一致的，區(qū)別在于優(yōu)化目標從傳統(tǒng)的“節(jié)能”、“三公”轉(zhuǎn)變?yōu)榱恕白罱?jīng)濟”。

山西電網(wǎng)是西電東送、北電南送、水火互濟、特高壓交直流混聯(lián)、含較大比例可再生能源的外送型電網(wǎng)。電源與負荷逆向分布，北部地區(qū)裝機多、負荷小，煤價低，電廠盈利能力強；中南部地區(qū)裝機少、負荷大，煤價高，電廠盈利能力弱。由于山西電網(wǎng)裝機與負荷需求比在3∶1，屬于充分競爭市場，為了社會福利最大化，拓展新能源消納空間、緩解電力平衡空間減小的嚴峻形勢，開展全電量現(xiàn)貨交易集中競爭現(xiàn)貨市場。

1.1 山西電力現(xiàn)貨的目標

山西電力現(xiàn)貨市場總體思路是按照“統(tǒng)一市場、兩級運作”的整體框架，省內(nèi)建立“中長期合約僅作為結(jié)算依據(jù)管理市場風險、現(xiàn)貨交易采用全電量集中競價”的電力市場模式，充分發(fā)揮中長期交易穩(wěn)定市場價格，現(xiàn)貨市場對中長期合約進行帕累托改進、保障電網(wǎng)安全、消納新能源的能力；省外以外送中長期交易結(jié)果為邊界、保障聯(lián)絡線交易曲線的物理執(zhí)行，在省內(nèi)現(xiàn)貨市場預出清的基礎(chǔ)上，以省內(nèi)平衡后的富余發(fā)電能力參與省間現(xiàn)貨交易。

1.2 山西電力現(xiàn)貨市場方案規(guī)則體系包括四個內(nèi)核

(1)內(nèi)核一是以“全電力優(yōu)化、新能源優(yōu)先”為核心思想，建設統(tǒng)一平衡的“雙優(yōu)型”現(xiàn)貨市場。現(xiàn)貨市場對全部電量展開競爭，形成分時電價信號，建立全電力優(yōu)化的日前、實時現(xiàn)貨交易機制，依據(jù)電網(wǎng)阻塞情況適時采用節(jié)點電價機制，實現(xiàn)電力資源的全時空配置。新能源機組參與省內(nèi)現(xiàn)貨交易，初期采取“報量不報價”的方式，保證優(yōu)先出清。新能源發(fā)電預測偏差對電力平衡造成的影響，需承擔相應的經(jīng)濟責任。適時開展可再生能源配額約束下的現(xiàn)貨交易。

(2)內(nèi)核二是以“雙邊交易，協(xié)同運營”為市場模式，建設發(fā)電側(cè)競爭、用戶側(cè)參與的現(xiàn)貨市場。雙邊交易是現(xiàn)貨市場成員包括各類發(fā)電企業(yè)、電力用戶、售電公司，電網(wǎng)企業(yè)和市場運營機構(gòu)發(fā)用雙方建立合同關(guān)系，市場化用戶以“報量不報價”的方式參與現(xiàn)貨市場。協(xié)同運營是電力交易機構(gòu)與電力調(diào)度機構(gòu)作為電力市場運營機構(gòu)，共同負責電力市場的組織運行。總體上，交易機構(gòu)負責市場注冊、市場申報、中長期交易組織、出具市場結(jié)算依據(jù)、合同管理、市場信息發(fā)布等。調(diào)度機構(gòu)負責現(xiàn)貨及輔助服務交易組織、現(xiàn)貨及輔助服務交易出清、安全校核、阻塞管理、交易執(zhí)行、交易出清等。

(3)內(nèi)核三是以“時序、品種、類型”為劃分原則，建立了11類交易品種。包括省間中長期交易、省內(nèi)中長期交易、省內(nèi)日前現(xiàn)貨交易、省內(nèi)調(diào)頻交易、省內(nèi)日前深度調(diào)峰交易、省內(nèi)日前現(xiàn)貨交易、華北跨省日前調(diào)峰交易、省內(nèi)日前現(xiàn)貨交易、華北跨省日內(nèi)調(diào)峰交易、省內(nèi)實時現(xiàn)貨交易、省內(nèi)實時深度調(diào)峰交易。

(4)內(nèi)核四是交易平臺建立省內(nèi)年度、月度雙邊交易及省內(nèi)月內(nèi)短期交易、跨省跨區(qū)交易及合同轉(zhuǎn)讓交易，經(jīng)現(xiàn)貨市場電力優(yōu)化，事后匯總市場交易偏差結(jié)算、對現(xiàn)貨交易執(zhí)行考核、市場運營費用平衡、輔助服務費用分攤，形成一套完整的市場運營體系。

2 山西電力現(xiàn)貨市場現(xiàn)狀

目前現(xiàn)貨市場還不完善，山西電力現(xiàn)貨交易規(guī)模僅以中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為補充，其功能定位是以中長期交易規(guī)避風險、鎖定收益，以現(xiàn)貨交易發(fā)現(xiàn)價格、調(diào)節(jié)供給，通過市場化方式保障電力平衡。從而形成多品種、多周期、帶曲線的中長期交易機制，中長期結(jié)果不作為物理執(zhí)行依據(jù)而作為結(jié)算依據(jù)，中長期電量按照中長期合同價格結(jié)算，現(xiàn)貨市場定價只用于現(xiàn)貨與中長期偏差電量的結(jié)算，偏差部分根據(jù)交割日的日前現(xiàn)貨市場價格進行結(jié)算，為市場主體提供規(guī)避價格波動風險和鎖定基本收益的工具。

3 山西電力現(xiàn)貨市場出清

山西電力現(xiàn)貨市場建立主輔市場協(xié)調(diào)機制，推行深度調(diào)峰市場與省內(nèi)現(xiàn)貨市場聯(lián)合優(yōu)化、一體出清。省內(nèi)出清品種包括日前現(xiàn)貨市場出清、調(diào)頻市場、實時現(xiàn)貨市場出清。

3.1 省內(nèi)日前現(xiàn)貨市場

日前省內(nèi)現(xiàn)貨市場預出清是各市場主體根據(jù)市場運營機構(gòu)披露的信息，各發(fā)電機組每日向市場運營機構(gòu)提交申報信息，調(diào)度機構(gòu)充分考慮省間中長期交易形成的聯(lián)絡線外送電曲線，因安全約束、電壓支撐、供熱民生或政府要求的必開、必停機組，發(fā)電企業(yè)物理執(zhí)行的基礎(chǔ)電量，新能源機組申報的次日發(fā)電預測曲線，網(wǎng)絡拓撲，次日系統(tǒng)、母線負荷預測曲線等因素，根據(jù)發(fā)電機組的報價并兼顧約束條件通過建立的目標函數(shù)模型計算，以全社會發(fā)電成本最低為目標安排機組發(fā)電。

3.2 調(diào)頻市場

調(diào)頻市場在日前現(xiàn)貨市場出清完成，機組組合確定后單獨開展，采用集中競價、邊際出清的組織方式，確定次日系統(tǒng)所需的調(diào)頻機組序列；調(diào)頻機組確定后將調(diào)頻機組預留容量留出后采用安全約束經(jīng)濟調(diào)度算法形成最終的日前現(xiàn)貨市場出清。

3.3 省內(nèi)實時現(xiàn)貨市場

實時現(xiàn)貨市場定位為在日前電能量市場形成的發(fā)電終計劃的基礎(chǔ)上做偏差調(diào)整。實時運行時，電力調(diào)度機構(gòu)基于日前電能量市場封存的發(fā)電機組申報信息，根據(jù)超短期負荷預測、新能源發(fā)電預測，日內(nèi)省間現(xiàn)貨交易結(jié)果、日內(nèi)華北跨省調(diào)峰交易結(jié)果等邊界條件，在日前發(fā)電終計劃的基礎(chǔ)上，以偏差調(diào)整成本最小化為優(yōu)化目標，采用安全約束經(jīng)濟調(diào)度(SCED)算法進行集中優(yōu)化計算，通過實時電能量市場出清得到各發(fā)電機組需要實際執(zhí)行的發(fā)電計劃和實時電價。

電網(wǎng)實時運行中，當系統(tǒng)發(fā)生事故或緊急情況時，電力調(diào)度機構(gòu)應按照安全第一的原則處理，無需考慮經(jīng)濟性。處置結(jié)束后，受影響的發(fā)電機組以當前的出力點為基準，恢復參與實時電能量市場出清計算，電力調(diào)度機構(gòu)應記錄事件經(jīng)過、計劃調(diào)整情況等，并通過技術(shù)支持系統(tǒng)向市場成員發(fā)布。

4 山西電力現(xiàn)貨市場結(jié)算

山西電力現(xiàn)貨市場結(jié)算周期采用“日清月結(jié)”的工作模式。即按日進行市場化交易結(jié)果清算，生成日清算賬單；按月進行市場化交易電費結(jié)算，生成月結(jié)算賬單，并向市場主體發(fā)布。

運行日提前1日(D-1日)完成日前市場出清，運行日(D日)完成實時市場出清，運行日后第4天(D+4日)獲取以機組和計量點為最小單位D日的機組、市場用戶每15分鐘分時電量數(shù)據(jù)。運行日第8天(D+8日)，由交易中心向市場主體提供日清分預賬單。運行日第11天(D+11)，交易中心收集各類市場主體核對意見，反饋至調(diào)度、財務、營銷等部門，核對無誤后發(fā)布正式日清分賬單。

5 結(jié)束語

截至目前，電力現(xiàn)貨規(guī)則還在不斷更新、完善中，隨著電力現(xiàn)貨交易結(jié)算試運行加大頻次、加長周期去展開，對規(guī)則的檢驗勢必會達到助推的效果，也為規(guī)則體系的最終版出臺提供了時間節(jié)點，相信電力現(xiàn)貨交易會逐步回歸市場本身。