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。     

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。     

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。     

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.     

可再生能源跨省区现货交易技术支持系统设计与实现

为了缓解愈加严重的弃风弃光弃水问题,发挥市场配置资源的决定性作用,通过市场竞争充分挖掘可再生能源的跨省区消纳空间,国家电网有限公司组织了富余可再生能源跨区现货市场。分析通过市场方式促进可再生能源消纳的必要性,设计并实现可再生能源跨省区现货交易技术支持系统,阐述跨省区现货交易的主要流程、跨省区现货交易系统的主要内容和典型业务应用。系统已在西北、东北等多地投入使用,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,实现了可再生能源在更大范围内的优化配置。     

现货市场环境下的可再生能源消纳责任权重市场机制设计

可再生能源消纳责任权重制度与电力现货市场建设在同步推进。为协调常规电力交易品种与消纳责任权重交易品种之间的关系,实现消纳权重制度顺利执行,设计了现货市场环境下的可再生能源消纳权重市场机制。分析了现货市场背景下消纳权重制度实施的难点,从市场主体、交易品种、交易方式与周期、交易流程4个方面设计相关市场机制,创新性提出包含电网主体的超额消纳量市场设计,并通过算例分析论证包含电网主体的超额消纳量市场对促进新能源发展的积极意义。     

国外可再生能源发展经验及其对我国相关扶持政策的启示

随着电力体制改革的不断推进以及可再生能源的进一步发展,弃风弃光、补贴缺口等可再生能源消纳问题逐渐暴露。为促进可再生能源的消纳,通过市场化手段让发用电侧各主体共同履行消纳责任具有重要的研究价值与实际意义。文章归纳总结了国外促进可再生能源消纳的市场机制,重点调研了国外可再生能源消纳量市场的运行规则、交易组织、交易时序等内容。在充分借鉴国外可再生能源消纳经验教训的基础上,结合我国电力系统特点及市场实际情况,提出了当前双碳目标下可再生能源消纳量市场的发展难点及建议。     

国外可再生能源发展经验及其对我国相关扶持政策的启示

随着电力体制改革的不断推进以及可再生能源的进一步发展,弃风弃光、补贴缺口等可再生能源消纳问题逐渐暴露。为促进可再生能源的消纳,通过市场化手段让发用电侧各主体共同履行消纳责任具有重要的研究价值与实际意义。文章归纳总结了国外促进可再生能源消纳的市场机制,重点调研了国外可再生能源消纳量市场的运行规则、交易组织、交易时序等内容。在充分借鉴国外可再生能源消纳经验教训的基础上,结合我国电力系统特点及市场实际情况,提出了当前双碳目标下可再生能源消纳量市场的发展难点及建议。     

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。     

国内外促进可再生能源消纳的电力现货市场发展综述与思考

电力现货市场充分发挥市场在电力资源配置中的决定性作用,实现电力市场的充分竞争和电力资源的高效优化配置,反映供需双方真实价格信号。然而,可再生能源出力具有随机性和不确定性,给现货市场带来挑战,如何设计合理机制促进可再生能消纳是新一轮电改提出的重要要求。该文梳理归纳总结了当前国外成熟电力系统现货市场促进可再生能源消纳的市场机制,并介绍了我国8个试点省份现货市场建设特点和促进可再生能源消纳的相关机制。通过对比国内外现货市场发展现状,提出了未来我国现货市场建设的几个难点和挑战。在借鉴国外现货市场建设和可再生能源消纳经验的基础上,深刻把握我国电力现货市场建设的实际情况,统筹有序推进我国的电力现货市场建设。希望该文的研究成果能够为未来我国现货市场落地建设提供新思路和新见解,特别是为促进可再生能源消纳的现货市场提供研究方向。     

现货市场新能源参与方式及其对市场出清价格的影响分析

在我国新一轮电力市场改革背景下,电力现货市场建设进程进一步加快。随着新能源装机的快速增长,将会对电力现货市场竞价交易带来很大影响。基于我国试点运行的现货交易机制,对现行几种新能源参与市场模式进行了分析并提出了适用于新能源快速发展阶段的市场参与机制。建立了包含新能源参与的省级日前市场机组组合模型和实时市场安全经济调度模型。基于某省级电力市场实际运行数据,分析了新能源参与现货市场的不同方式对市场出清价格的影响,讨论了不同新能源渗透率条件下的市场运行结果,为省级现货市场建设提供了参考。     

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。     

可再生能源消纳责任权重制下电力市场优化决策模型

可再生能源消纳责任权重制与电力现货市场建设并行推进,实际消纳可再生能源电力将成为电力用户完成考核要求的主要完成方式,并且可再生能源电力也将逐步进入电力现货市场参与交易。基于以上框架建立了可再生能源消纳责任权重制下包含可再生能源日前市场、常规能源日前市场、实时市场的双层多主体优化决策模型,通过库恩-塔克(KKT)条件、强对偶定理、二进制拓展法等方法将其转化为混合整数线性规划模型来求解市场均衡点。算例分析探究了考核权重指标、绿色电力证书价格、可再生能源功率渗透率对市场均衡点的影响。分析结果表明,在市场均衡点日前市场中,可再生能源电力出清电价等于常规能源出清电价加上绿色电力证书价格,且随着可再生能源功率渗透率提高,电力现货市场出清电价呈现下降趋势。     

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...     

计及广义负荷不确定性和激励型需求响应的电力现货市场竞价方法

以国内目前电力现货市场运营机制为基础,提出一种计及分布式发用电单元功率预测不确定性以及激励型需求响应资源功率调节能力的广义负荷参与日前电力现货市场竞价的方法,并构建相应的市场出清模型。统计得到广义负荷净功率预测误差的条件概率分布,推导广义负荷日内购电期望和需求响应补偿的成本函数,揭示价格引导模式下广义负荷激励型需求响应的响应量-申报电价-申报电量之间的关系,使广义负荷原本多元、随机的报价曲线等效转化为符合市场统一规范的一元确定性报价曲线。采用不均匀最优分段技术将连续型报价曲线转化为规范的离散型阶梯曲线,并将其代入动态市场出清模型中进行竞价出清。仿真结果验证了出清电价对分布式新能源发电和负荷用电平衡情况的刻画能力。     

中国电力中长期交易机制分析与思考

中国电力中长期市场经过多年建设取得了良好成效。但随着新型电力系统建设,整体市场形态发生改变,中长期交易在实现市场衔接与融合、支撑新能源入市与消纳等方面面临新的挑战。文中首先梳理了现阶段下中长期市场的建设关键要点。然后,从交易规则差异性、与现货市场衔接、两级市场协同以及绿电市场运营 4 个方面对当前中长期市场的交易机制进行回顾与评述。最后,从市场统一与绿色发展的角度对未来中长期市场的建设方向提出建议。     

促进新能源消纳的综合能源系统日前市场出清优化

风光新能源具有显著的清洁特性,可以显著降低能源行业的碳排放,然而中国弃风弃光问题依然很严峻。为了促进风光新能源消纳容量,对全国统一电力市场背景下清洁能源消纳机制展开了深入研究。分析了中国新能源消纳的工程问题,建立了包含热电联产系统、天然气锅炉、风光新能源的综合能源系统的仿真模型,以社会福利最大化为目标,提出了可以促进新能源消纳的综合能源系统日前市场出清模型。出清模型考虑了电力需求侧管理,使得出清模型具有显著的现代电力系统特征。对提出的日前市场出清模型进行仿真验证,验证了所提出清模型对于新能源消纳的积极作用。     

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。