批发电力市场中清洁能源发电及调度——美国的经验

近几十年,美国的电力市场经历了几个阶段的改革,逐步形成了由供需决定批发电价的电力市场。近年来,清洁能源高速发展,美国电力市场也随之发展变革,形成了许多适应清洁能源发电特性的市场机制。在探讨美国电力市场定价机制的基础上,从市场机制和调度决策结合的角度,分析美国鼓励可再生能源发展的政策和清洁能源调度的经验与实践,总结了对中国清洁能源调度的启示。     

电力市场环境下能源互联网发展现状与展望

成熟的电力市场机制有助于能源互联网业务的发展,如虚拟电厂、需求响应、综合能源系统等。美国、丹麦和德国作为较早开展能源互联网建设的国家,在运用电力市场机制促进能源互联网的发展方面已经积累了较多的经验。首先介绍电力市场和能源互联网之间的关系,然后对各国能源互联网典型项目参与电力市场的机制进行分析。最后结合我国电力市场的现状和国外经验,对我国电力市场环境下能源互联网的发展提出相应的建议。     

中国促进清洁能源消纳的市场机制设计思路

近年来中国清洁能源消纳矛盾日渐突出,新一轮电力市场化改革为解决这一问题提供了良好的条件。在分析新一轮电力体制改革要求的基础上,根据中国电力市场建设现状和推进步骤,分阶段对中国促进清洁能源消纳的市场机制进行设计,近期主要包括省间发电权交易、电力直接交易等促进新能源跨区跨省输送的机制,中远期主要包括差价合约机制和溢价机制等新能源直接参与的市场机制。最后,提出在电力市场建设环境下促进中国新能源消纳的政策和市场机制建议。     

可再生能源参与电力现货市场关键问题的研究

随着我国可再生能源持续快速发展和电力市场进一步深化改革,可再生能源参与电力现货市场是必然趋势,也是可再生能源消纳的柔性灵活方式.文中梳理了我国可再生能源的发展现状,从市场机制问题和电网运行安全问题两方面探讨分析可再生能源参与电力现货市场的关键问题,提出在市场机制方面,可再生能源参与电力现货市场的必要性可以通过公平性测试...     

北美电力市场环境下风电能源的调度与运行

风能作为最有前途的可再生能源之一,近年来在世界范围内得到了广泛重视。针对大量风电能源引入对传统能源架构设计的电力市场带来的变化,本文对电力市场的通用设计原则和北美电力市场的结构进行了简单的回顾,重点介绍了风电能源在北美(美国、加拿大)电力市场环境下的运行方法,并在此基础上对大量可再生能源的引入对电力市场长期发展的影响进行了分析,对于中国正在建立和完善的电力市场机制具有参考价值。     

美国电力市场发展分析及对我国电力市场建设的启示

重点围绕区域市场建设、智能电网发展、清洁能源发展、需求侧响应机制,分析了美国电力市场的发展趋势和特点。针对我国电力工业的发展情况,提出我国电力市场建设应以可持续发展为目标,加快智能电网建设,进一步完善国家电力市场、需求侧管理和辅助服务市场。     

南方(以广东起步)电力容量市场机制设计探讨

南方(以广东起步)电力现货市场于2019年下半年实现按周结算试运行。作为电力市场体系的重要组成部分,容量市场建设对保障电力供应的可靠性具有重大意义和作用。首先对比几类保障长期电力容量充裕性和可靠性的机制,分析容量市场机制适合现阶段南方/广东电力市场的原因;设计不同电源类型分平台竞价的容量市场竞争模式,引导形成合理的电源结构,推动清洁低碳化能源体系的建设。在此基础上,提出南方(以广东起步)电力容量市场机制设计,包括交易品种、交易方式、结算机制等,并进一步探讨利用容量市场机制解决高成本机组搁置成本的补偿问题。最后,提出了南方(以广东起步)电力容量市场的分阶段发展规划,为南方电力容量市场的建设提供参考。     

主编寄语

正自20世纪80年代起,世界范围内的电力市场化改革表明,健康的电力市场机制是促进能源安全有效供给的保障,电力市场化运营已成为常态。随着能源形势的变革,各国都在不断完善各自的电力市场机制。其中:英国通过3次电力市场改革,建立起了双边交易为主、现货市场为辅、配合差价合约和容量市场的电力市场机制;美国则根据地域主要划分为3个电力市场并不断加以完善,形成以节点电价为基础、囊括集中和分散交易、联合出清电能、辅助服务的市场机制。     

适应清洁能源发展和现货市场运行的容量市场机制设计

随着中国电力体制改革的不断深化与现货市场建设的全面铺开,部分省区已暴露出电力容量充裕性不足、发电资源产生大量搁浅成本等问题,亟须完善容量市场机制,健全电力市场体系,以促进机组投资和保障发电容量充裕性.文中提出了一种适应清洁能源发展且与现货市场运行相适应的容量市场机制.一方面,将现货电能量交易要素纳入考虑,调动了容量资源在固定成本和运行成本两方面的竞争力,强化了容量投建与系统运行的联系,有利于形成更加切实可行的容量投建方案;另一方面,切合"碳达峰、碳中和"目标,内嵌能源结构约束以兼容产业结构调整从而获得满足能源清洁低碳转型要求和经济性最优的容量组合.最后,通过构建双层优化模型实现计及现货市场运行的容量竞价集中出清,采用改进的IEEE 24节点等系统的算例模拟计算表明,所提机制能够在激励市场主体主动参与、适应未来清洁能源成本替代效应的同时,实现市场整体经济效率的有效改进.     

信息动态

自20世纪80年代起,世界范围内的电力市场化改革表明,健康的电力市场机制是促进能源安全有效供给的保障,电力市场化运营已成为常态.随着能源形势的变革,各国都在不断完善各自的电力市场机制.其中:英国通过3次电力市场改革,建立起了双边交易为主、现货市场为辅、配合差价合约和容量市场的电力市场机制;美国则根据地域主要划分为3个电力市场并不断加以完善,形成以节点电价为基础、囊括集中和分散交易、联合出清电能、辅助服务的市场机制.     

面向电力市场的含风电电力系统的环境经济调度优化

考虑洁净能源在环保问题上低成本的优势,建立了一个面向电力市场的含风电的电力系统环境经济调度优化模型,使电力市场环境下含风电的电力系统优化调度更趋合理和经济,具有较高的可信度。基于遗传算法,运用Matlab工具箱对IEEE30节点系统进行了优化求解与仿真,验证了该模型和算法的正确性和有效性。     

电力市场下的调度自动化系统研究

近年来我国电力行业不断改革,逐步打破垄断,解除管制,引入竞争机制,建立了电力系统市场,随着电力系统规模的扩大和电力市场运营管理的深度化,对调度系统提出了新的要求。文章提出了电力市场对调度系统发展的总体技术要求,对在电力市场下调度系统运营管理等进行了研究分析,分析介绍了电力市场的新发展对调度系统的影响,阐释了电力市场下调度网络信息系统的安全性问题。     

电力市场环境下的微电网双层经济运营优化模型

随着清洁能源的快速发展,微电网凭借其对分布式电源灵活高效的集成能力,已成为智能电网的重要发展方向。电力市场环境下,微电网如何协调优化好内外部资源,取得最大经济利益对其生存和发展至关重要。为有效促进电力市场环境下微电网的经济优化运营,提出了电力市场环境下的微电网双层经济调度优化模型。模型中上层考虑微电网参与售电侧市场和电力辅助服务市场竞争,制定微电网市场交易计划,优化微电网运营收益;下层考虑微电网内部分布式电源优化调度,协调内部各种资源最优分配,使运行总成本最低。通过算例分析验证建立双层优化,微电网可在电力市场竞争环境下获得更好的经济效益。     

面向清洁能源消纳的流域型风光水多能互补基地协同优化调度模式与机制

针对面向清洁能源消纳的流域型风光水多能互补基地(WMCB)协同优化调度所面临的清洁能源时空多尺度相关性分析、大规模多类型清洁能源多能互补、高效消纳和安全管控的问题,归纳了优化调度模式和机制的相关研究并提出了未来的发展方向。首先分析了WMCB的发展现状,总结了其协同优化调度亟需解决的瓶颈问题。进而从时空多尺度互补特性、协同优化调度模式和机制方面,对WMCB的研究现状进行了梳理。最后探索了WMCB协同优化调度相关问题的解决思路,以期推动WMCB的建设和发展,从而推进大规模清洁能源的互补开发和高效消纳。     

考虑最优消纳区间的区域能源聚合商博弈策略

随着电力市场的不断深入发展,新能源建设开发不断加快,研究考虑新能源合理消纳的电力市场交易模式具有重要意义。为实现以最小的全社会成本完成最大化清洁能源消费占比,提出新能源“最优消纳区间”的概念,并建立区域能源聚合商与电网的主从博弈模型。博弈主体以最小购电成本为目标通过交替方向乘子算法计算出中标电量与出清电价,而博弈从体通过改进遗传算法进行最优能源调度并重新上报电价,以追求最高售电收益。双方经过多轮博弈最终达到Stackelberg均衡。结果表明“最优消纳区间”能够在保障新能源消纳权重的前提下,提升社会的整体经济效益,而双层优化的主从博弈模型可进一步增加博弈双方的利益,并实现“最优消纳区间”内新能源消纳率1.07%~1.32%的提升。     

基于多链协同区块链的分布式能源交易

传统的电力市场交易方式主要是由电力调度交易机构根据市场需求及供需计划,通过集中的方式将发电厂的发电量调度给用电方。随着我国分布式能源的高速发展,并网需求急剧增加,集中调度处理速度成为发展瓶颈。采用分布式能源交易可有效解决此类问题。而区块链具有节点对等、去中心化,数据公开透明等特点与分布式能源交易的诉求相吻合。文章针对分布式能源交易集中调度处理可靠性低,速度慢的问题提出了基于多链协同区块链的分布式能源交易方法。该方法根据地区分片划分从链并行处理交易的方法,解决了采用区块链系统交易速度缓慢的问题。将有用工作量证明机制与电力匹配调度算法有机结合起来,提出了分布式能源交易矩阵策略,在维持了去中心化的同时解决了工作量证明机制算力浪费问题。     

考虑可再生能源配额分配的电力零售市场设计

随着中国电力市场化快速推进,不同用电需求的电力用户入市交易,参与市场化交易的电力用户数量剧增。根据国家发改委可再生能源配额制文件要求,各类市场主体应承担可再生能源消纳任务。在这种发展趋势下,研究如何让售电公司在批发市场中发挥对价格波动的平抑作用,在零售市场中发挥电价调节供需关系的作用,用以解决清洁能源消纳问题,是建设多元性、开放性、竞争性的零售市场的关键要素。在了解国内外零售市场建设情况下,针对零售市场中出现的现货与中长期衔接时偏差电量承担问题,以及固定零售套餐、固定加权直接交易价格限制售电公司与零售用户自主选择的问题,提出了建立新型零售市场的设计方案。为电力零售市场中市场主体设计或选择符合自身需求的电力零售套餐提供借鉴。     

中国电力市场建设路径及市场运行关键问题

中国电力市场建设取得显著进展的同时,也面临计划与市场长期并存、发展不平衡不充分、能源清洁低碳转型、市场主体多元化及利益矛盾加剧等多重挑战,需要从市场设计和路径规划方面统筹思考。分近期和中远期2个阶段设计中国电力市场建设发展的演化路径和各阶段模式,并针对计划与市场衔接、省间与省内的衔接、中长期与现货衔接、促进新能源消纳的市场机制、辅助服务和容量市场、价格机制等关键问题进行研究,提出相关措施和策略建议,为中国进一步深化电力市场建设提供技术参考。