分散式电力批发市场

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,分散式电力批发市场,张粒子 教授,华北电力大学,2015,年,10,月,25,日,版权归华北电力大学电力市场研究所所有,仅供培训学员自学使用，请勿挂在网上,主要内容,一、什么是分散式电力批发市场？,（一）电力批发市场中的交易品种,（二）国外电力批发市场模式,（三）分散式电力批发市场的特点,二、现货市场中的电价形成机制,三、我国分散式电力批发市场设想,（一）电力批发市场中的交易品种,中长期电能（及发电容量）交易：,场外双边交易,场内期货交易,现货（短期、即时）电能（及辅助服务）交易：,日前市场,次日,96,时段的电能、调频和备用服务交易,日内市场,日内，实时调度,15,分钟（或,1,小时）前各时段,实时市场,下一运行时段（,15,分钟或,5,分钟）,现代能源发展论坛,2014,日前电能交易市场,发电厂,大用户,/,零售商,交易中心,分时段竞价,电力现货市场,市场风险如何管理,中长期市场与现货市场的互补作用,现代能源发展论坛,2014,负荷曲线,现货市场价格曲线,波动性大,难以预计,双边实物合同,差价合同,期货、期权,风险管理工具,通过中长期“直接,电力,交易”降低市场风险,维护市场价格稳定,价格以短期边际成本为基础,充分反映市场供需状况,保证系统平衡,（二）国外电力批发市场模式,美国,PJM,、,MISO,、加州、纽约、德州（现在）：,中长期金融合约,日前市场（金融性）,+,实时市场,澳大利亚、新加坡,中长期金融合约,实时市场,（二）国外电力批发市场模式,北欧,期货市场,日前市场,+,平衡市场,+,实时市场,英国,双边实物合同,平衡机制,德国,平衡基团（双边实物交易,+,自调度）,日前、日内、实时市场,（三）分散式电力批发市场模式,集中式,不允许双边实物交易,分散式,允许双边实物交易,差异：,现货电能市场模式,交易主体及其报价形式,市场价格形成机制,（三）分散式电力批发市场模式,强制性市场,集中式市场,不允许实物双边交易,可允许双边差价合同交易,全部电量在现货市场竞价上网,自愿性市场,分散式市场,允许实物双边交易,双边交易之外电量竞价上网,模式细分,调度到机组,调度到竞争性平衡机构（如美国德州,QSE,、德国平衡基团）,分散式、自调度,分散式,VS,集中式,适于阻塞线路多、网架结构复杂的市场,适于阻塞线路较少、易于进行阻塞管理的市场,自愿型：中长期实物交易和现货交易各占一定比例,与现行调度管理方式衔接,便于阻塞、辅助服务管理,（三）分散式电力批发市场模式,日前现货：,标的：次日每,15,分钟一个时段的电量（电力），共,96,个时段,卖方申报,报出一条适用于每个时段的阶梯形“电力,-,价格曲线”，即供给曲线,买方申报,次日每个时段的电力需求及价格（上限）,发电企业和大用户既可以买电，也可以买电,交易中心根据报价和市场交易规则，确定每个时段的市场价格和中标者及其中标电量。,（,1,）单一购买的市场,MWh,￥,/KWh,横坐标为电量,单位电量对应的电价,系统边际电价,优化目标：,在满足需求的条件下，购买成本最低。,优化结果：形成成交价格,0.30,22:00,24:00,需求,Q,边际机组，边际价格，市场出清价格,时间,0:00,（,2,）,双向报价,MWh,￥,/MWh,18000,500,400,15000,日内和实时市场,小时前交易（在北欧也称为调节市场）,标的：,15,分钟时段电量（电力）,在日前现货市场闭市之后，对未来至实时调度前,1,小时的市场供需变化，进行的电力交易（按每,15,分钟一个时段）,卖方（及买方）报价规则和市场交易规则，一般同日前现货市场,日内和实时市场,实时交易,在北欧也称为实时市场，在美国德州被称为平衡服务市场,标的：,15,分钟时段电量（电力）,在实时调度,1,小时之内，电力调度中心根据系统电力平衡的需要，进行的电力交易,市场成员可以既报卖出量,/,价，也报买入量,/,价,二、现货市场中的电价形成机制,（一）电能量市场价格：,1,、系统边际电价,（,System Marginal Price,，,SMP,）,2,、区域边际电价,分区电价,（,Regional Marginal Price,）,3,、节点边际电价,（,Locational Marginal Pricing,LMP,）,（一）系统边际电价,定义：在一定的系统运行状况下，系统新增加单位电力需求时，所需增加的最小购电成本。,该反映短期边际成本，随着用电时间的不同而不同。,（,1,）单一购买的市场,MWh,￥,/KWh,横坐标为电量,单位电量对应的电价,系统边际电价,优化目标：,在满足需求的条件下，购买成本最低。,优化结果：形成成交价格,0.30,1,月,12,月,需求,Q,边际机组，边际价格，市场出清价格,时间,5,月,现货电能量市场价格,不同市场的边际价格,1999,年加州,20,点边际价格,1999,年英格兰,20,点边际价格,现货电能量市场价格,现货电能量市场价格,（二）分区边际电价,/,分区边际电价,市场价格反映不同区域的短期边际成本，随着用电时间和位置的不同而不同。,（二）分区边际电价,反映在该区域增加单位负荷所需要增加的成本,区域电价受以下因素影响：,报价,需求,阻塞,在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，就等于系统边际电价（,￥,600/MWh,）,。,稳定限额,300MW,电价,￥,200/MWh,P,1,=250MW,最大出力,=250MW,报价,=,￥,200/MWh,P2max=150MW,P3=150MW,P3max=160MW,报价,=,￥,600/MWh,报价,￥,800/MWh,负荷,2=35,0,MW,负荷口袋,负荷,1=50MW,（二）分区边际电价,两地区之间的输电线路有阻塞时，线路两端地区的边际电价不同，分别为,￥,200/MWh,和,￥,800/MWh,。,阻塞盈余,(60-20)*150*Hour,(80-60)*150*Hour,稳定限额,150MW,电价,￥,200/MWh,P,1,=200MW,最大出力,=250MW,报价,=,￥,200/MWh,P,2,=40MW,，,P2max=150MW,P3=160MW,P3max=160MW,报价,=,￥,600/MWh,报价,￥,800/MWh,负荷,2=35,0,MW,负荷口袋,负荷,1=50MW,（三）节点边际电价,（三）节点边际电价（,1984,年提出）,定义：在当前系统运行状况下，电网中某个节点上新增加单位有功电力需求时，所需增加的最小购电成本。,电价应该反映当地的短期边际成本，随着用电时间和位置的不同而不同。,反映在该区域增加单位负荷所需要增加的成本,区域电价受以下因素影响：,报价,需求,阻塞,在不考虑网损的情况下，如果没有阻塞，各区域边际电价相同，就等于系统边际电价（,￥,350/MWh,）,。,稳定限额,300MW,电价,￥,200/MWh,P,1,=250MW,最大出力,=250MW,报价,=,￥,200/MWh,P2max=150MW,P3=150MW,P3max=160MW,报价,=,￥,350/MWh,报价,￥,400/MWh,负荷,2=35,0,MW,负荷口袋,负荷,1=50MW,经验与借鉴：日前现货市场系统边际电价,两地区之间的输电线路有阻塞时，线路两端地区的边际电价不同，分别为,￥,200/MWh,和,￥,400/MWh,。,阻塞盈余,(350-200)*150*Hour=150*150*Hour,(400-350)*150*Hour=50*150*Hour,两地区之间的输电线路无阻塞时，线路两端地区的边际电价相同，为,￥,350/MWh,，如果电厂不支付输电费，坑口电厂或获高额利润,稳定限额,150MW,电价,￥,200/MWh,P,1,=200MW,最大出力,=250MW,报价,=,￥,200/MWh,P,2,=40MW,，,P2max=150MW,P3=160MW,P3max=160MW,报价,=,￥,350/MWh,报价,￥,400/MWh,负荷,2=35,0,MW,负荷口袋,负荷,1=50MW,经验与借鉴：,日前现货市场地区,/,节点边际电价,与阻塞管理及金融输电权制度设计,阻塞线路较多的电网：节点边际电价的计算,-,直流潮流,实际应用中采用直流潮流模型,计算支路功率的分布,3MW,1MW,3MW,2MW,复杂网络的节点边际电价,C,3,000,B,1,600,1,000,A,GenCo Offers,G1:1,200$20,G2:1,000$35,GenCo Offers,G3:1,500$30,G4:1,000$40,GenCo Offers,G5:2,000$45,G,1,U,=1,200,G,3,U,=1,500,1,500,1,500,G,2,U,=300,G,4,U,=0,G,5,U,=0,0,不考虑支路约束的竞价结果,复杂网络的节点边际电价,C,3,000,B,1,600,1,000,A,GenCo Offers,G1:1,200$20,G2:1,000$35,GenCo Offers,G3:1,500$30,G4:1,000$40,GenCo Offers,G5:2,000$45,1,000,0,G,3,*=1,500,G,2,*=0,G,4,*=100,G,1,*=1000,1,600,G,5,*=400,AB,线路断开时经济调度的结果,LMP,C,=$45,LMP,B,=$40,LMP,A,=$20,复杂网络的节点边际电价,C,3,000,B,1,600,1,000,A,GenCo Offers,G1:1,200$20,G2:1,000$35,GenCo Offers,G3:1,500$30,G4:1,000$40,GenCo Offers,G5:2,000$45,1,000,750,250,G,3,*=1,500,G,2,*=0,G,4,*=0,G,1,*=750,1,250,G,5,*=750,AB,线路投运时经济调度的结果,复杂网络的节点边际电价,LMP,A,=$20,LMP,C,=$45,LMP,B,=$32.5,C,3,000,B,1,600,1,000,A,GenCo Offers,G1:1,200$20,G2:1,000$35,GenCo Offers,G3:1,500$30,G4:1,000$40,GenCo Offers,G5:2,000$45,1,000,750,250,G,3,*=1,500,G,2,*=0,G,4,*=0,G,1,*=750,1,250,G,5,*=750,LMP,B,=0.5*20+0.5*45=32.5$,节电边际电价的经济含义,LMP,A,=$20,LMP,C,=$45,LMP,B,=$32.5,C,3,000,B,1,600,1,000,A,GenCo Offers,G1:1,200$20,G2:1,000$35,GenCo Offers,G3:1,500$30,G4:1,000$40,GenCo Offers,G5:2,000$45,1,000,750,250,G,3,*=1,500,G,2,*=0,G,4,*=0,G,1,*=750,1,250,G,5,*=750,指导资源分配的经济信号：,A,、,B,发电资源冗余，,C,发电资源匮乏，线路,AC,需要扩容,（三）节点边际电价,节点边际电价作用：,度量买卖电的价格,衡量阻塞费用,阻塞盈余,如何处理这部分盈余？,金融输电权,主要内容,一、什么是分散式电力批发市场？,（一）电力批发市场中的交易品种,（二）国外电力批发市场模式,（三）分散式电力批发市场的特点,二、现货市场中的电价形成机制,三、我国分散式电力批发市场设想,（以南方市场为例）,市场模式选择,1,、分散式,VS,集中式,适于阻塞线路