面向新能源消纳的调峰辅助服务市场双边交易机制与模型

高比例新能源接入对我国电网的调峰能力提出了更高要求,发展调峰辅助服务市场将成为促进新能源消纳利用的重要手段。梳理了我国现行调峰辅助服务的市场规则与交易流程,建立了基于火电机组单边报价的市场交易模型,该模型以火电调峰资源的调用成本最小化为目标,并考虑分时功率平衡、新能源弃电、火电爬坡等电网技术约束。为了充分发挥新能源机组的市场主体作用,设计了新能源与火电双边参与报价的市场机制及实施模式。并提出了以综合效益最大化为优化目标的双边交易模型,给出了不同市场主体效益评估方法。在实际算例中,分析单/双边交易机制下调峰市场交易结果、弃风弃光情况和不同主体收益,验证了模型的有效性。     

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。     

新能源消纳影响因素的贡献度评估模型

准确评估新能源消纳影响因素的贡献度是制定新能源消纳解决措施的重要依据之一。总结2017年中国新能源消纳取得的成就,从源、网、荷、市场机制等方面分析影响新能源消纳的主要因素,将影响因素进行量化建模,建立基于时序生产模拟的新能源消纳影响因素的贡献度评估模型。以甘肃电网风电消纳为案例,评估2017年各种影响因素促进风电消纳的贡献度。分析表明,在负荷增长、跨区外送、省间电量交换、备用容量共享、省内断面能力提升、自备电厂替代交易等多种因素的共同作用下,2017年甘肃风电消纳状况明显改善,其中负荷增长的贡献度最大,其次是跨区外送和备用容量共享。     

基于区块链和市场机制的新能源消纳优化调度策略

为充分发挥市场调节能力,顾及电力交易规模大、频率高、参与主体类型多以及交易需求多样的特点,提出一种基于区块链和市场机制的新能源消纳优化调度策略。对基于区块链的电力市场交易机制框架进行说明,分时段对供电电源主体从发电类型、价格和输电损耗3个方面进行评估,依据评估结果结合发电特性对各类电源进行分时段调度,确保新能源的优先消纳;在新能源大发阶段通过电网价格调节手段激励用电负荷积极参与新能源消纳;同时电源和负荷主体都可以响应电网调频调压需求并提出相应报价,协同电力市场交易各方积极参与电网的稳定控制。仿真实验表明提出的新能源消纳优化调度策略可促进新能源的消纳,促进电网短期电力调度与新能源波动性的结合,助力能源系统升级。     

计及优先级及电力平衡的新能源中长期交易电量分解方法

随着新能源发电占比以及参与市场交易的比例不断扩大,新能源发电的随机性和波动性导致现行按照电量平衡、电力校核的中长期交易电量分解方法难以适用于高比例新能源电力系统.文中提出了一种计及交易优先级及电力平衡约束的新能源中长期交易电量优化分解方法.首先,从新能源长时间出力曲线构建、交易电量协调优化分解和多场景模拟计算等方面提出满足新能源随机波动性的中长期交易电量协调优化方法.然后,以促进高比例新能源消纳为目标,计及交易优先级建立基于时序仿真的新能源中长期交易电量优化分解模型,实现新能源年度交易电量分解到月.最后,以中国西北地区某省级电网为例开展实例分析,结果表明所提方法可以确保分解结果的合理性和可执行性.     

电改新形势下新能源消纳市场机制设计

近年来我国新能源消纳矛盾日益突出,在装机容量不断增长的同时,大规模的弃风、弃光问题依然存在,如何通过市场化手段促进新能源消纳是目前亟需解决的问题。应用机制设计理论,针对电改形势下新能源消纳市场不同发展阶段的行业特点与市场化程度,从市场主体、市场类型和组织方式等方面开展新能源消纳市场机制设计,提出了涵盖新能源发电优先权赋予、新能源发电优先权交易及完全竞争市场3个阶段在内的新能源消纳市场建设思路。分析结果表明,所提出的新能源消纳市场机制符合新能源发展需求,可有效促进新能源消纳。     

基于统计学特征的新能源消纳平衡模型及灵敏度分析

在碳达峰、碳中和背景下,新能源将快速发展,掌握消纳机理、量化消纳措施以及科学制定消纳目标,关系到新能源的健康发展和高效利用。研究含高占比新能源电力系统的平衡机理,从新能源统计学规律中提炼出消纳曲线,进而推导出新能源利用率和新能源发电占比的解析式;分析新能源利用率、新能源发电占比对电网备用率、负荷率、常规电源调峰率、新能源资源系数、新能源穿透率的灵敏度,揭示消纳措施对消纳目标的作用机理和规律;基于统计学规律建立新能源消纳的测算模型和回算模型。基于西北电网实际运行数据进行量化分析,结果表明,所提模型和方法可以揭示新能源消纳的规律,为新能源装机规划、消纳措施量化、消纳效果评价提供理论依据和工程指导。     

跨区直流外送模式对新能源消纳的影响分析及应用

随着新能源并网容量的不断增加,新能源消纳矛盾日渐突出,跨区直流的应用有利于在更大范围内消纳新能源。目前,直流外送交易模式分为中长期外送交易和富余可再生能源跨区现货交易2种,为了研究这2种不同外送模式对新能源消纳的影响,在新能源消纳时序仿真模型基础上,建立了考虑中长期外送交易和可再生能源跨区现货交易2种交易模式的新能源消纳模型,利用该模型分析了不同交易模式对新能源弃电率、外送中的新能源成分、新能源发电量占总发电量比例、直流利用时长等指标的影响。基于西北某省的实际数据开展仿真计算,验证了所提模型的有效性,并应用模型和研究结论对该省的直流计划进行了优化安排,在保证直流利用时长的前提下有效降低了新能源弃电率。     

计及消纳惩罚的日前市场优化出清方法

随着电力市场建设不断完善，电力市场交易电量占比不断攀升，电网逐渐由常规机组主导的计划方式向高比例新能源的市场方式转变，使得新型电力系统运行及规划面临严峻考验。为此，在电力市场情景下针对新能源高渗透率的消纳问题进行探讨，提出一种促进风光高效消纳的解决方案。首先提出了对于风光等新能源出力的模拟方式，并利用场景削减技术获得典型出力；进而从日前市场的角度出发，提出了计及系统网络约束的实时平衡市场出清模型并将全系统弃风、失负荷惩罚费用加入模型；最后，针对不同弃风、失负荷情景进行量化对比分析，提出了一种高比例可再生能源接入电力系统后的可行消纳模式。该模式有望从电力市场设计角度助力“双碳”目标的实现。     

促进新能源消纳的自备电厂发电权交易模式可行性探讨

随着中国西部地区新能源的大规模快速发展,电网消纳与外送能力不足、调峰能力缺乏等问题日益凸显,导致弃风弃光现象严重。针对当前甘肃相当规模的自备电厂未充分参与电网调峰的问题,提出在现有电力市场交易政策框架内实际可行的自备电厂与新能源企业间的发电权转让交易模式,以此促进自备电厂承担公用调峰职责,提升电网调峰消纳能力。通过现状论述、政策调研分析交易模式的可行性,建立自备电厂与新能源的发电权交易模型,双方在市场机制下可达到利益平衡,实现共赢。所列举的成功试点验证了该交易模式可有效推动新能源电量消纳与平衡,减少弃风弃光,为电力体制改革和电力市场建设中的新能源消纳和发电权交易提供了实践依据和示范。     

区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型北大核心

在低碳化电力市场发展的背景下,为提高参与电力现货市场中各个交易主体的积极性、经济效益与交易效率,提出了区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型。结合去中心化的区块链技术,构建了兼顾电能和碳排放权交易的区块链现货交易机制。以各个电力交易主体收益最大为目标,建立基于双链交易机制的电力现货市场出清决策模型。通过算例仿真验证所提电力现货交易方法的可行性和优越性。     

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。     

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。     

考虑能量存取的自备电厂去中心化交易机制探究

传统发电权交易模式下,交易价格需要满足一定的条件才能驱动自备电厂参与新能源消纳,无法充分释放自备电厂的调峰潜力,且在中心化交易系统下,存在运维成本高、交易效率低等问题。为此,文章提出了自备电厂的能量存取服务模式,扩大新能源消纳空间,并采用去中心化交易机制提高交易效率。同时,构建了去中心化的交易撮合模型,以新能源最大化消纳和能量存取服务费用最小为目标,综合考虑电厂企业利益、机组电量空间、新能源消纳需求及电网安全等约束条件,对发电权和能量存取交易进行配比优化。算例分析表明,自备电厂通过提供能量存取服务,能够有效提升新能源的消纳量,提高市场整体的经济效益,为完善新能源消纳机制提供有益参考。     

电碳联动环境下考虑社会效益最优的发电权交易研究

随着清洁能源装机容量的快速增长,清洁能源的消纳问题日渐突出。全国碳排放权交易市场的启动能够很好地促进清洁能源的消纳。考虑到电力市场与碳排放权交易市场的相似性,文章建立了电碳联动环境下考虑社会效益最优的发电权交易模型,并与现有的发电权交易模型进行对比分析。最后,用文章所述的发电权交易模型进行算例分析。结果表明,与现有的发电权交易模型相比,建立的模型可以更好地促进清洁能源的消纳,降低碳排放量并极大地提升了社会效益。     

绿电消纳责任权重下火电厂商市场行为的演化博弈

为保障省级区域的可再生能源电量在电力消费中的占比,政府推出了可再生能源消纳责任权重考核制度,受考核方从发电侧转移至用户侧。考核方式的变动,将很大程度影响火电厂商的利益和参与绿色证书(tradable green certificate,TGC)交易的积极性。火电在我国的发电占比较高,火电厂商能否积极响应绿电市场,将极大影响新政策的实施效果。政府需要设置合理的政策参数引导火电厂商的交易策略,以实现理想的博弈均衡结果。以此新变动构建了有限理性下结合绿电厂商、火电厂商、受考核用户三方的演化博弈理论(evolutionary game theory,EGT)模型,模拟了不同参数条件下的火电厂商策略演化和TGC市场的变化趋势。研究结果表明:现有条件下政策参数在±10%波动内所有火电厂商都会达到参与TGC交易的理想演化稳定策略(evolutionary stable strategies,ESS)点。但当政策负担加重时,火电厂商达到ESS点的速率都将大幅减缓。政府应维持或适当降低现阶段政策负担水平,促使火电厂商积极响应TGC交易,以保障新政策高效稳定的推行。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

基于可再生能源消纳的欧洲需求侧管理经验与启示

介绍了德国、英国、比利时、意大利等欧洲国家需求侧管理（demandsidemanagement,DSM）项目的几个典型企业案例,其共同特点是结合可再生能源开展需求侧管理,均取得了不错的成效,为企业创造了可观的效益,这对于我国推进需求侧管理和促进可再生能源消纳等工作具有重要借鉴意义。结合我国电力需求侧管理进程,提出几点我国可以借鉴的应用机制,包括基于可再生能源的可中断负荷联动机制、辅助服务市场机制、自备电厂与可再生能源的发电权交易机制、需求侧分时电价机制,为深入推进我国可再生能源消纳提供借鉴。     

基于系统动力学的发电行业市场型碳减排政策影响分析

在碳减排和电力市场改革的背景下,发电行业市场型碳减排政策对电力市场改革进程及碳减排效果具有显著的影响。为此以发电行业的市场型碳减排政策为研究对象,构建了基于绿色证书交易市场、碳排放权交易市场、发电权交易市场及电力市场间的系统动力学模型,分析不同政策情景下,其对碳减排及电力市场的影响。结果表明：绿色证书交易市场对可再生能源发展具有明显的促进作用;碳排放权交易市场对火电发展存在抑制作用,且提高了上网电价;而发电权交易市场则能够缓解电价和碳价上涨,但会冲击绿色证书市场,导致绿色证书价格下跌。