煤電機組調峰輔助服務交易報價策略分析

王川川，王春輝，王新亞，李金霞

( 1.國家電投集團河南電力有限公司平頂山發電分公司，河南 平頂山467312；2.國家電投集團河南電力有限公司，鄭州 450000；3.平頂山平東熱電有限公司，河南 平頂山467000)

0 引 言

電力調峰輔助服務交易又稱“深度調峰”，主要是通過降低火電機組出力，解決風電、光伏清潔能源發展與棄風、棄光的矛盾，為電網對新能源的實際消納提供依據[1-2]。為完善和深化河南電力調峰輔助服務分擔機制，發揮市場在資源配置中的決定性作用，提升風電、光伏等清潔能源消納空間，提高河南電網調峰能力，2019年8月20日，河南能源監管辦制定印發《河南電力調峰輔助服務交易規則(試行)》[3]，并于2020年1月1日啟動河南省電力調峰輔助服務交易。李芒芒發現多臺機組的電廠負荷容量越大、調峰時間越長,啟停兩班制經濟性越顯著[4]。張彬等人提出了火電機組參與電力調峰輔助服務成本、收益核算的模型[5]。

1 電力調峰輔助服務交易機制分析

1.1 交易主體

河南省電力調峰輔助服務堅持“誰受益、誰承擔”原則，按需調用，公平調度。河南省電力調峰輔助服務交易初期，賣方為統調公用燃煤火電機組，買方為集中式風電、光伏及出力未減到有償調峰基準的統調公用燃煤火電機組[3]。

1.2 調峰輔助服務交易補償基準及價格機制

煤電機組有償調峰基準為初始額定容量的50%，機組采用“階梯式”負荷率分段式報價，實行日前報價，統一出清，具體報價基準見表1。機組啟停調峰交易根據電網安全穩定運行需要安排，機組實行日前報價，按臺次結算。發電機組參與深度調峰輔助服務交易，不影響機組原有合同電量的執行。

表1 河南區域有償調峰機組考核服務報價基準Table 1 Quotation benchmark for assessment service of paid peak-shaving units in Henan

1.3 調峰輔助服務交易費用核算機制

根據規則，深度調峰期間，省網發電機組深度調峰輔助服務費用計算方式如下：

1)深度調峰服務費為該機組各分段區間價格乘積的合計數。

2)深度調峰電量是指火電廠在各深度調峰分檔區間內平均負荷率低于深度調峰基準形成的未發電量。

3)全網深度調峰服務費為機組各分段區間對應深度調峰電量與各分段區間對應出清價格乘積的合計數乘以調檔系數Ki，i取1～3。

4)為合理調控深度調峰服務費總盤子范圍，設置調節系數K1、K2、K3分別為一檔、二擋、三擋調節系數，取值0～2，具體根據市場運行實際情況對K進行調節[3]。

2 調峰輔助服務交易報價策略分析

通過建立全省調峰輔助服務交易出清數據庫和某公司深調業務數據庫，對省網統調煤電機組每日深度調峰出清數據進行大數據分析，測算出全省統調燃煤機組調峰輔助服務交易報價情況，并根據自身報價與全省出清補償均價差值，充分考慮自身深調期間供電煤耗變化導致的燃料成本變化情況，不斷調整該公司深調業務報價策略，確保整體收益最大化。

表2為2020年4月份省網統調600 MW及以上煤電機組深調業務每日出清數據，若當日機組有深度調峰數據，則認為該機組當日運行，深調電量折算小時為當日深調電量與運行裝機容量比值，度電補償為機組當日深調補償費用與深調電量的比值。表3為某公司4月份1～4周參與調峰輔助服務交易數據情況。從表3可以看出，該公司4月份1～4周調峰輔助服務交易度電補償均價有所降低，但補償電量呈遞增趨勢，公司整體深調收益不斷升高。

表2 4月份600 MW及以上機組深調數據月度分析Table 2 Monthly analysis of deep-dialing data of 600 MW and above units in April

表3 4月份參與調峰輔助服務交易數據Table 3 Transaction data of peak shaving auxiliary services in April

3 深調折算系數預測分析

受新冠肺炎疫情影響，2020年1月份河南省調峰輔助服務交易在實際結算中整體補償費用偏高，結算調節系數K值為0.5。2月份電網負荷持續低位運行，電力調峰需求增加，補償力度加大，統調電廠按照要求積極參與輔助服務交易，2月份結算調節系數K值采取分檔核定方式。其中K1值取0.3，K2值取0.4，K3值取0.6，綜合K值0.345 3。3月份結算調節系數K值采取分檔核定方式，其中K1值取0.4、K2值取0.5、K3值取1，綜合K值0.422 5。

通過建立2020年1～3月份河南省網分月調峰輔助服務交易數據庫，并對分月交易出清情況進行分析，預測4月份實際結算過程中結算調整系數，具體數據見表4。

表4 1～3月份深調交易出清情況及4月份深調結算調節系數預測Table 4 Settlement of deep adjustment transactions from January to April and prediction of settlement adjustment coefficient of deep adjustment in April

通過分析可知，對深度調峰結算調節系數有較大影響的因素有當月省網負荷、省網深度調峰電量、外來電情況、新機調試資金及新能源裝機的度電分攤費用，其中起決定作用的是當月新能源裝機的度電分攤費用。根據以上分析，將月累計出清新能源綜合度電分攤費用定義為F，并結合1～3月份實際結算調節情況，擬合出深調一檔、二檔結算調節系數與月累計出清新能源綜合度電分攤費用F之間的線性關系，如下：

K1=-0.000 8×F+0.499 2

K2=-0.000 8×F+0.599 2

表5為4月份1～20日省網深調交易累計出清數據分析情況，4月1～20日，受電網負荷持續低位運行影響，全省電力調峰需求較大，省網累計深調電量4.19億kW·h，統調各煤電機組，按照省網調度要求，積極參與輔助服務交易以維護電網安全、穩定、經濟運行。在此基礎上，預測4月份深度調峰結算調節系數偏低，參與調峰輔助服務交易的積極性普遍較低，深度調峰一檔、二檔報價分別接近0.3元/(MW·h)、0.5元/(MW·h)的報價上線，造成4月下旬部分時段多數煤電機組不愿意參與深度調峰，省網用電負荷低、省網調峰困難的情況出現。該公司根據1～3月份及4月1～20日累計出清數據進行分析發現雖然4月1～20日深度調峰補償電量總體較高，達到4.19億kW·h，但風、光度電分攤費用分別僅為144.09元/(MW·h)、142.45元/(MW·h)，新能源綜合度電分攤費用143.44元/(MW·h)，比3月份新能源累計綜合度電分攤費用高5.36元/(MW·h)、比1月份新能源累計綜合度電分攤費用低98.05元/(MW·h)、比2月份新能源累計綜合度電分攤費用低120.85元/(MW·h)。由此判斷，4月份深度調峰結算調節系數與3月份相比會略有所降低，同時不會低于2月份。根據式(1)、(2)預測4月份深調一檔結算調節系數為0.39、深調二檔結算調節系數為0.49，并建議公司積極參與4月下旬調峰輔助服務交易，以取得較高深度調峰收益，據此，該公司持續參與深調業務，4月份月累計完成深調電量2 665.40萬kW·h。

表5 4月1～20日深調累計出清數據分析Table 5 Analysis of accumulated clearing data of deep commissioning from April 1 to 20

4月份河南省調峰輔助服務交易實際結算調節系數K值采取分檔核定方式。K值一檔0.3，二檔0.5，基本與預測情況一致。4月結算數據表明，省網調峰輔助服務交易中新能源綜合度電分攤費用是影響分檔調節系數的主要因素。新能源綜合度電分攤費用的高低直接體現了新能源裝機對深度調峰分攤費用的承受能力。通過對省網深度調交易新能源裝機度電分攤費用的大數據分析來預測結算調節系數在理論上是可行的。同時，從1～4月份分月累計出清數據分析來看，新能源的度電分攤費用均低于其分攤上線，有利于全省電力調峰輔助服務交易持續、健康開展下去。

4 省網深調業務費用資金來源分析

表6為1～4月份河南省調峰輔助服務交易實際結算情況，除了1月份受首次結算經驗不足和新冠肺炎疫情影響新能源度電分攤費用接近100元/(MW·h)，2～4月份經過對結算系數進行調節，度電分攤費用分別為51.87元/(MW·h)、49.54元/(MW·h)、46.57元/(MW·h)，均保持在相對穩定的范圍。根據規則，表4中每月省網調峰輔助服務交易的結算費用應該為0，即所有深調業務的資金來源、分配對象均為當前參與省網調峰輔助服務交易的各類型統調煤電機組，從1～4月份總體結算情況來看，省網調峰輔助服務交易中新能源裝機以分攤為主、煤電機組以補償為主，這與調峰輔助服務交易開展的初衷相契合。實際結算時，為緩解新能源裝機的分攤壓力，按照規則從新機調試價差資金來源來填補補償費用，表6中1～4月份省網結算費用分別為1 000萬元、4 000萬元、1 000萬元、2 000萬元，資金來源均為新機調試價差資金。

表6 1～4月份省網深調實際結算情況Table 6 Actual settlement of provincial grid deep commissioning from January to April

表6(續)

5 結 語

1)對深度調峰結算調節系數有較大影響的因素有當月省網負荷、省網深度調峰電量、外來電情況、新機調試資金及新能源的度電分攤費用，其中起主要作用的是當月新能源裝機的度電分攤費用。

2)燃煤機組可以通過對省網深度調峰交易新能源裝機度電分攤費用的大數據分析來預測全月電力調峰輔助服務交易結算調節系數，從而不斷優化自身報價策略實現收益最大化。

3)1～4月份河南省電力調峰輔助服務交易中新能源裝機的分攤費用均低于其分攤上限，有利于河南省電力調峰輔助服務交易持續、健康開展。