综合资源规划下发电容量充裕度的优化设计方法

分析了电力市场中影响发电容量充裕度的因素,将区域外购电和需求侧响应作为备用容量资源,用于协调可用发电容量,并据此定义发电容量充裕度,给出了一种发电容量充裕度评估方法,用以量化评估系统充裕度,从而达到监控及保证发电容量充裕性的目的.并通过算例验证了所提方法的有效性,为电力系统规划、运营以及监管提供参考.     

电力市场环境下的发电容量充裕性(一)单一能量市场情形

能否完全依靠单一能量市场来确保发电容量充裕性是一个存在广泛争论的重要问题。研究了在完全竞争的单一能量市场中的发电容量充裕性问题,建立了相关的理论分析模型,研究结果表明没有足够的理论依据证明这种市场模式能够确保发电容量充裕性;根据对采用这种市场模式的实际电力市场的运营情况分析,表明了单一能量市场在引导充裕发电投资方面确实存在问题。理想条件下的理论模型分析和现实情况下的影响因素讨论均表明,单一能量市场模式难以确保发电容量的充裕性。这些研究有助于理解和把握电力市场环境下发电容量充裕性问题的基本特征。     

发电容量充裕性保障机制国际实践与启示

电力能源绿色转型和现货市场加快推进使得中国发电容量充裕性保障机制建立及其路径选择问题日益迫切。围绕此问题,梳理容量充裕性保障机制的国际实践经验,综合比较稀缺定价、容量市场和容量补贴电价3类机制的基本原理、总体框架与核心制度、机制优劣与适用条件;以容量市场为重点,比较分散式、集中式和可靠性期权3类市场模式,归纳以容量配额、资格审查和市场交易为核心制度的基本框架体系,研究各个市场拍卖制度设计和容量需求曲线计算方法;阐释智利补贴机制中容量电价和充裕容量的核定原理与方法,探讨稀缺定价机制在社会政治层面的局限性及监管两难问题。最后,就中国容量充裕性保障机制建设问题,提出与中国电力市场建设发展相适应的分阶段建议。     

电力市场环境下的发电容量充裕性（三）市场设计要素与原则

如何设计确保发电容量充裕性的方法是一个涉及面很广的困难而复杂的问题。力图从较广阔的视角对此进行探索。一方面,讨论了在电力工业之外的与确保发电容量充裕性相关的一些重要问题,包括外部政策、政府职能等;另一方面,从电力市场设计的角度阐述了确保发电容量充裕性的责任主体、设计思路、需要关注的问题,并在对现有方法综合分析的基础上,提出了确保发电容量充裕性的方法所应具备的特征。     

适应中国现行电力市场环境下的容量市场机制设计

从保证电力系统发电容量充裕度的必要性出发,研究国外电力市场中保障电力系统可靠发电容量的体制机制,提出适应中国电力市场环境下的容量市场机制设计方式,有助于建设与现行机制耦合的容量市场机制,保障系统发电容量充裕及系统长期稳定运行。     

电力市场中发电容量充裕性评估方法及保障机制

随着电力市场化改革的推进和可再生能源占比的提高,如何评估并保障系统发电容量充裕性成为确保电力可靠供应的重要问题。文中提出一种可以定量计算每台发电机组充裕容量和系统发电容量充裕度的方法,从而评估机组可靠性价值和系统发电容量充裕性水平。基于发电容量充裕性评估方法和边际成本定价原理,设计一种发电容量充裕性保障机制。容量电价根据年度峰值负荷期间运行的边际机组的投资成本确定,充分考虑机组实际发电能力及系统实际需求来核定补偿容量,从而帮助发电企业在计划投资回收期内回收固定成本,保障系统发电容量充裕性。算例仿真验证了所设计的机制的有效性和适应性。     

面向新能源电力系统的容量市场出清模型

随着新型电力系统构建,新能源装机规模快速增长,但同时也出现了系统充裕度不足的问题。容量市场是保障电力系统发电容量充裕度的有效途径,因此本文提出一种面向新能源电力系统的容量市场出清模型,所提模型在考虑传统机组的基础上,增加储能资源参与市场,以解决新型电力系统的容量充裕性问题。同时模型考虑了可靠性约束,求解时在可靠性和经济性之间不断迭代寻优,使系统以最经济的形式满足可靠性要求。本文以甘肃省电力系统数据对所提出的模型进行了算例验证,计算结果表明所提出的模型可以在高比例新能源电力系统中引导出适当类型、适当水平的发电容量。     

适应高比例新能源发展的电力市场容量保障机制分析

随着全球电力系统的低碳转型,在现有电力市场框架下,能否通过市场机制释放合理价格信号来保障电力系统中灵活性电源与可靠性后备容量的充裕性,是否需要设置容量保障机制,以及如何进行容量保障机制设计,已成为维持电力系统可持续性发展的重要课题.文章首先讨论了高比例新能源电力系统采用单一能量市场模式可能出现的发电充裕性问题,通过构建...     

华东电网发电容量市场模式建议

在国民经济快速、健康发展的大背景下,保证发电容量充裕性对于负荷快速增长的华东电网尤为重要.目前的状况仍是紧缺和过剩以若干年为单位进行周期性振荡.对于发电容量充裕性问题,世界各国在电力工业改革过程中形成了截然不同的解决方案.文中分析、比较、总结了全球主流的4种模式,并结合对华东电力市场的适用性分析其优缺点.结合上述分析,...     

引入需求响应的电力市场运行研究及对我国电力市场改革的思考

需求响应广义地指在电力市场中的售电环节引入竞争.介绍了各国电力市场中正在运行的需求响应实践.并从参与主能量市场竞争和参与辅助服务市场竞争的需求响应研究2个方面归纳和总结了国内外学者的相关研究成果,其中参与主能量市场竞争的需求响应研究热点在于引入需求响应对主能量交易市场竞争的影响和主能量市场中需求竞价及需求侧竞价策略的研究2个方面;参与辅助服务市场竞争的需求响应主要有3种,即可中断负荷参与备用服务提供,用户提出不同的可靠性需求并为此支付不同的可靠性费用,以及用户也可以和备用容量供应商就备用容量进行双边交易.此外,针对我国电力市场发展的现状,研究需求侧管理和需求响应在我国电力市场运行中的结合点即完善需求侧管理的市场化运作机制,改变目前需求侧管理主要由政府推动的现状,引入市场竞争机制建立以政府推动加市场主导的市场化运作机制,并据此提出了相关政策建议.     

电力市场发电容量充裕度分析系统设计

电力市场发电容量充裕度分析系统可以用来分析电力市场环境下的发电容量充裕度水平,为系统的运行和电力的投资提供支持。在分析国际上几种典型的保持发电容量充裕度的机制的基础上,分析了影响发电容量充裕度的主要因素、功能、指标,并提出2种新的结合经济目标的分析指标：充裕度不足损失和裕度效益。建立了电力市场发电容量充裕度的分析子系统的系统结构和分析流程,该分析子系统配置灵活,适应性强,能够满足电力市场不断发展的需要。     

考虑需求弹性的电力市场边际电价概率学预测

在电力市场环境下,各种需求侧响应措施可有效增加需求价格弹性。电力市场的价格预测不仅要考虑需求侧和供应侧的随机不确定性,而且要充分计入需求价格弹性等经济因素的影响。基于系统边际发电单元的概念,应用有关概率理论和随机生产模拟技术,提出了一种计入需求价格弹性因素的边际电价概率学预测方法。该方法还为电力市场环境下需要考虑一定需求弹性时的发电系统可靠性指标估计提供了一种可行途径。算例分析证明方法的合理性和有效性,并且表明,增加需求价格弹性,可有效降低边际电价及其不确定性,改善系统发电容量的充裕性。     

Capacity market design and renewable energy: Performance incentives,qualifying capacity,and demand curves

A review of capacity markets in the United States in the context of increasing levels of variable renewable energy finds substantial differences with respect to incentives for operational performance, methods to calculate qualifying capacity for variable renewable energy and energy storage, and demand curves for capacity. The review also reveals large differences in historical capacity market clearing prices. The authors conclude that electricity market design must continue to evolve to achieve cost-effective policies for resource adequacy.     

Game-based investigation of standardized forward contracting for long-term resource adequacy

High and growing shares of wind and solar generation can lead to economic retirements of controllable capacity, which creates the need for long-term resource adequacy mechanisms that compensate units needed to maintain system reliability. We use game-based simulation to compare two approaches for ensuring long-term resource adequacy: capacity markets and forward contracting. We also conduct “policy prototyping” of a specific implementation of forward contracting, Standardized Fixed-Price Forward Contracts (SFPFCs). SFPFCs are standardized forward energy products sold through a centralized procurement process in which 100% of expected demand is auctioned off several years ahead of energy delivery. SFPFCs retroactively adjust contract quantities in each covered hour according to that hour’s share of total demand in the compliance period. This encourages generating companies to manage the risk of higher-than-expected demand in any given hour. Our game runs suggest that forward contracting can yield significantly lower cost to load than capacity markets because it removes the incentive for gencos to exercise unilateral market power in the short-term energy market. The SFPFC implementation in our games effectively maintained system reliability and delivered moderate costs to consumers while maintaining financial viability for gencos. It did this even in scenarios with high carbon prices and high renewable shares incentivized by a Renewable Portfolio Standard (RPS) with tradable Renewable Energy Certificates (RECs).     

发电容量长期动态的仿真

供需容量的长期充裕性对电力系统的可靠运行至关重要。借助电力市场与电力系统交互动态仿真平台,暂时用模拟的实验环境（市场规则、报价策略、投资策略）代替部分参与者的行为,以研究发电充裕度的长期动态行为,剖析容量充裕度长期振荡的机理。通过仿真研究,揭示发电建设时滞、容量审批及个体投资博弈行为等因素影响充裕度振荡的周期、幅度以及市场集中度的机理,指导对电力市场环境下容量供需长期振荡的抑制。     

基于发电容量充裕度估计的发电公司检修策略

电力市场环境下,发电公司在制定下一年度的发电机组检修计划时,首先需要预测未来1年各交易时段的电价,并尽可能将检修安排在电价较低的时期内进行,以减少收益损失。针对装机容量不太充裕的电力现货市场中电价波动大、难以直接准确预测的问题,提出了首先基于历史数据模拟市场电价与发电容量充裕度之间的函数关系,然后根据负荷预测结果和对其他发电公司检修起始时间的概率估计求取系统发电容量充裕度,进而预测现货市场电价的新方法。在此基础上构造了基于机会约束规划的发电公司最优检修策略模型,给出了求解方法,并用算例进行了说明。