跨区域省间富余可再生能源电力现货交易的实践和思考

可再生能源装机占比快速增加,消纳任务艰巨,跨省跨区市场化交易在促进可再生能源大范围消纳中发挥了重要作用。针对国家电网有限公司组织开展的跨区域省间富余可再生能源电力现货交易,总结了现货交易的基本框架,概述了其组织流程、市场衔接等交易机制。根据4年以来的实际运行情况,从电量和电价的角度对年度、月度、日成交情况进行全面总结,并建立了评估指标体系,分析其在促进可再生能源消纳和形成分时电价方面的积极作用。结合新型电力系统建设目标和电力市场发展要求,分析了跨区域省间富余可再生能源电力现货在交易范围、交易机制、参与主体等方面的局限性,并提出了未来省间电力现货市场建设的相关建议。     

跨区域省间富余可再生能源现货交易优化出清模型

跨区域省间富余可再生能源现货交易采用市场化手段有效促进了可再生能源消纳.在保证出清计算效率的前提下,如何提升出清模型的适应性和拓展性,在跨区域省间现货出清中考虑更复杂的电网运行约束,已成为省间现货市场进一步发展的关键问题之一.文中提出了跨区域省间富余可再生能源现货交易优化出清模型.结合中国特高压交直流混联电网特点和跨区域省间输电定价机制,构建了基于电力流和交易流的跨区域省间交易网络模型,并提出了计及网络损耗折价的输电成本计算方法.在竞价出清中,考虑了输电通道可用容量、爬坡能力和断面潮流限额等安全约束,以社会福利最大化为目标,构建了跨区域省间现货交易优化出清模型.算例对比了优化出清和匹配出清的结果,验证了所提优化出清模型的有效性,并说明了所建模型的适用性.     

考虑路径折算的跨省跨区可再生能源增量现货交易模型

随着中国可再生能源的快速发展和电力体制市场化改革的推进,可再生能源实现更大范围消纳和全国统一电力市场建设的需求给跨省跨区电力交易的开展带来新的挑战.结合中国跨省跨区现货交易规则,以"高低匹配"撮合交易为基础,建立了考虑交易路径和输电损耗的增量现货交易模型.为反映交易路径送受端节点类型,在交易路径送端和受端分别设置卖/买方节点和虚拟卖/买方节点.利用该模型分析了输电通道可用容量、可再生能源上网电价和可再生能源弃电申报电量对可再生能源消纳情况的影响.通过中国"三北"地区的实际交易数据开展仿真计算,验证了模型的有效性,并分析了跨省跨区增量现货市场可再生能源消纳情况的关键影响因素.     

可再生能源跨区现货市场技术支持系统设计

为了缓解日益严重的可再生能源弃风弃光弃水问题,国家电网公司组织了富余可再生能源跨区现货市场,通过利用市场化机制来促进可再生能源在大区域范围内有效消纳。设计了应用于可再生能源送端电网的富余可再生能源现货市场技术支持系统总体功能架构,阐述了与国调现货交易平台及日前计划系统间关系,分析了交易校核、市场出清规则库等核心功能的具体实现技术,实现了与国调现货交易平台协调运行的送端电网富余可再生能源现货市场支持系统。系统已在甘肃、宁夏等多地投入运行,为送端电网可再生能源参与跨区现货市场交易提供了全面技术支撑,提升了可再生能源跨区消纳水平与资源配置能力。     

考虑可再生能源保障性消纳的电力市场出清机制

以风电、光伏、水电为主的可再生能源已成为中国重要的能源供应形式,也广泛参与到电力市场交易之中。通过市场化机制保障并促进可再生能源消纳,已成为中国电力市场建设,尤其是现货市场建设的一项关键任务。文中将可再生能源的保障性消纳纳入电力市场的机制设计之中,提出了现货市场在发生弃能时触发的出清机制。在现货市场一般性出清计算的基础上,发生弃能时,首先修正弃能机组的投标价格,在保持机组报价序列的前提下进行价区缩放,调整为优先出清的价格接受者;其次,基于修正后的投标信息进行第2次出清,以实现可再生能源的保障性消纳;基于2次出清的结果,提出激励相容的结算补偿机制。为了充分考虑可再生能源的运行特性,文中还在出清模型中特别引入了梯级水电站的水位控制、水量平衡与梯级耦合等复杂约束。最后,基于改进的IEEE 30节点系统对文中所提出的市场机制进行了验证。     

可再生能源消纳背景下直接交易中的二次出清与定价

为了促进可再生能源电力消纳,可再生能源优先发电企业在参与受端省电力市场直接交易时,所有交易电量需要全部成交。为了满足这一要求,部分省市采用了二次出清的交易机制,该机制目前没有相关研究,因此有必要对该机制的交易流程和定价方法进行研究。以双侧竞价、统一边际电价出清的电力市场模型为基础,建立了匹配出清与二次出清相结合的电力市场数学模型,提出二次出清定价应当符合的3条原则。在此基础上分析了统一边际价格在二次出清定价时存在的问题,并提出一种新的定价方式,最后用算例进行了阐述。     

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。     

兼顾正负旋转备用的华中电力调峰辅助服务市场设计与实践

由于中国华中地区区外受电不断增大、区内新能源快速发展,加之近年来区内电力平衡从华中四省富余转向部分省份部分时段紧缺,华中电网实际运行中面临部分省份低谷调峰困难和高峰备用容量不足等问题。迫切需要通过市场化机制打破省间壁垒,促进省间调峰互济,从而提升华中电网消纳可再生能源能力和系统运行经济性。文中重点介绍了华中电力调峰辅助服务市场设计的时代背景、基本原则和基本理念、市场运营规则,并针对性地分析了与水电应急交易的关系、与"两个细则"的关系、与中长期交易的关系、网省两级安全校核协调机制等相关问题。实际电网的运行实践表明,所设计的电力调峰辅助服务市场能够实现正负旋转备用在华中全网范围内的优化配置。     

富余可再生能源跨区电力现货交易的探索与实践

近年来,随着中国可再生能源装机规模的不断增大,受装机集中度高、省内消纳空间不足、跨区输送机制不健全、省间壁垒突出等因素影响,弃风、弃光、弃水（“三弃”）问题日益严峻,“三北”和西南地区尤为突出,受到社会各界和政府有关部门的高度关注。梳理了“三北”和西南地区可再生能源消纳面临的严峻形势,分析了以市场化方式促进可再生能源消纳的必要性,研究了富余可再生能源跨区现货交易机制和方式,阐述了市场运行情况和成效,提出了存在的问题和建议,对促进可再生能源大范围消纳和正在试点的电力现货市场建设具有积极的意义。     

国家绿色电力证书交易市场与省级日前电力市场协调均衡机制设计EI北大核心CSCD

2019年颁布的《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》标志着我国可再生能源消纳进入强制考核时代,建立绿色电力证书(简称"绿证")交易市场十分必要。针对各省面临的可再生能源消纳任务,设计了国家绿证交易市场和省级日前电力市场协调均衡机制。针对发电侧可再生能源电厂间的差异性,创新性建立了基于熵权法的绿证核发评价体系用以指导可再生能源的绿证核发;从消纳考核要求出发,构建了省级日前电力市场出清模型与国家绿证交易市场出清模型,发电商和售电公司共同参与省级日前电力市场进行电量和绿证的直接交易;在国家绿证交易市场中,受到不同可再生能源消纳配额百分比的影响,售电公司通过竞价进行绿证的购买和售出;算例分析验证了所述机制的可行性和有效性。     

考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化模型研究

随着我国在“双碳”目标背景下电力现货市场的发展,以风电、光伏等代表的可再生能源将参与到现货市场出清,由于可再生能源的波动性和不确定性,需要通过需求侧响应和储能间的协调,在保证电网调节灵活性的前提下实现市场多主体效益提升,因此开展考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化策略研究。考虑参与日前出清阶段各方的效益,将电网不同峰谷差的调节需求纳入到竞价过程中,提出考虑源、网、荷、储收益分配的现货交易体系;为保证系统低碳运行,考虑供能侧的碳排放权交易,建立基于供能侧、储能侧,电网侧、需求侧多方效益协调的电力现货市场出清优化模型,通过算例仿真分析验证所提模型的有效性和优越性。     

云南电力市场建设的实践及展望

云南省的清洁能源占比高、电源与负荷逆向分布,在可再生能源消纳、市场放开程度等方面积累丰富经验,其改革路径与经验对其他省份具有重要借鉴意义。以云南最新的电网运行与市场建设情况为背景,总结云南省的改革历程与实践经验。首先,介绍云南电力市场概况,以交易品种、市场主体变化为主线,梳理云南电力市场发展历程;然后,介绍云南交易模式及机制,分析包括激励机制、多能协同在内的云南市场化交易的创新机制设计;最后,结合实际情况,提出未来云南完善中长期交易机制、推进现货市场、探索零售市场的相关建议。     

日前电能市场与深度调峰市场联合出清模型

以采用全电量集中竞价模式的日前电能交易和东北深度调峰交易融合运行、联合出清为背景,建立一种日前电能量市场和深度调峰服务市场联合出清模型.模型以系统电能量费用、启动费用、调峰费用与新能源限电惩罚费用之和最小为目标函数,以系统电力平衡与备用、火电机组和新能源2类发电单元运行边界为约束条件,实现新能源优先消纳基础上的2市场整...     

两级电力市场协同方法及其特点

省间市场和省内市场之间的协同方法是两级电力市场运行的核心内容,协同方法的具体内容包含两级电力市场的阻塞管理协同及两级电力市场出清的协同。介绍两级电力市场协同的市场裂解方法和基于潮流的省间联合市场方法,比较了2种方法的特点,并给出具体算例说明。市场裂解方法通过电力转移系数计算系统潮流,逐步增加系统中阻塞线路作为市场出清模型的约束条件,通过多轮迭代可以达到与一级市场节点电价相同的市场效果。基于潮流的省间联合市场方法通过区域电力转移系数在各个省净输出已知的情况下计算省间联络线潮流,并在考虑省间联络线潮流约束的情况下,完成省间市场的出清;该方法通过申报省净输出曲线可直接得到省间市场结果,无须多次迭代。市场裂解方法适合于各省省内市场均较为完善情况,而基于潮流的省间联合市场方法则适合于各省省内市场建设程度不一的情况。     

独立储能电站参与电力现货市场机制及试运行分析

随着风光新能源装机容量迅速增长,加快健全储能设施参与电力现货市场交易机制有利于促进新能源消纳。为提高系统调节能力,以山东省独立电储能参与现货市场交易机制为研究对象,提出了独立储能以自调度模式参与现货市场的运行机制。仿真运行数据表明,储能装置参与现货市场对促进新能源消纳和提升电力供应保障能力具有重要作用。     

跨区域省间可再生能源增量现货市场设计与实践

我国可再生能源分布与负荷存在不匹配的现象,可再生能源装机容量与市场规模在地域上的逆向分布造成弃水、弃风、弃光等矛盾突出。目前我国已实现全国电网互联,为大范围内消纳可再生能源发电提供了物理条件。为充分利用全网资源,并考虑到可再生能源出力只能在短时间尺度上实现较为准确的预测,文章设计了跨区域省间可再生能源增量现货市场的交易组织体系、交易模型、交易规则和技术支持系统,采用经济杠杆和市场手段来促进受端省份消纳可再生能源的积极性,以提高可再生能源消纳能力。在此基础上,国家电力调度控制中心开展了模拟运行,实践结果表明,跨区域省间可再生能源现货市场在促进可再生能源消纳等方面取得良好的效果。     

新型电力系统中促进新能源消纳的电力现货市场交易机制研究

为解决现货市场建设中新能源参与市场化交易与保证性消纳难以统筹兼顾的问题,提出改进的现货市场交易机制。改进机制中新能源与火电机组同等参与市场竞价,在产生弃电时启动发电替代机制,由报价较高的火电机组出让发电空间给弃电新能源。通过对节点电价出清机制下的替代实施方案进行分析,设计价格结算机制对参与替代的火电机组予以补偿,使替代双方权益均得以保障。通过算例分析,验证了设计机制的有效性。     

考虑备用共享的区域电力现货市场出清模型

在推进我国新一轮电力体制改革和建设全国统一电力市场的背景下,为了打破省间壁垒,缓解现行区域电力市场部分省份因备用容量不足和源荷逆向分布而存在的电力紧缺或“三弃”问题,引入备用共享机制和联络线协调优化的运行方式,构建了包括安全约束机组组合模型和安全约束经济调度模型在内的区域电力现货市场电能与备用联合出清模型。通过考虑备用共享的区域电力现货市场电能与备用联合出清,实现了电力资源在更大范围的优化配置,有效提高了系统运行的经济性和可靠性。以两个互联的IEEE 30节点系统模拟区域内两省间电力市场交易,验证了所提模型的正确性和有效性。