美国稀缺定价机制及对我国现货市场建设的启示

电力市场中合理的市场价格信号可以激励发电投资、保证发电容量充裕度,对电力市场长期高效、安全稳定的运行有着重要的作用。美国能量市场与辅助服务市场普遍引入了基于备用需求曲线的稀缺定价机制,从而反映电力市场运行中电能量和备用的稀缺信号。对比分析美国纽约州、加州、PJM和德州电力市场区域的稀缺定价机制,包括备用需求曲线的类型、出清方式和结算机制。最后,结合当前国内电力体制改革现状,对我国电力市场发展初期的发电成本回收机制方面提出了可行建议。     

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。     

三种容量充裕性机制在引导最优容量方面的等价性和在影响发电商收入方面的差异性

在“碳达峰、碳中和”背景下,可再生能源的快速发展将进一步推动电源结构的优化转型,然而可再生能源出力的随机性和波动性对电网可靠供电、对新型电力系统的发电容量充裕性带来了严峻挑战。近年来,学术界对容量充裕性机制已开展不少研究,但尚未定量评估不同充裕性机制在引导系统最优容量方面的效果。为此,该文选取稀缺性定价、传统容量拍卖和引入可靠性期权的容量拍卖这三种容量充裕性机制,探究这些机制在确定性下引导系统最优容量的等价性及在系统停电小时数、机组出力的不确定性下对发电商收入的影响。最后,对我国电力市场容量充裕性机制的建设提出建议和关注点。     

基于政府定价和市场竞价机制的发电侧电力市场交易模型

提出了一种发电侧电力市场交易模型,以效率优先为原则,考虑机组发电成本差异,包括基数电力合同、长期交易合同和现货市场交易。基数合同电价以同类机组的平均成本定价,长期交易合同电价按照同类机组的平均固定成本和最小变动成本定价。在现货交易中,对发电机组的报价结合环保、可靠性等因素进行综合排序,在此基础上用优先顺序法分配各发电机组负荷,形成结算电价。算例表明,该交易模型有利于解决历史原因造成的机组容量成本差异,实现发电侧电力市场由政府定价向市场竞价的平稳过渡,同时可激励发电企业提高效率。     

面向高比例可再生能源电力系统的容量补偿机制研究

可再生能源的较低发电边际成本将导致市场中的能量价格持续处于低位,压缩了各类电源的收益空间。为确保电力系统中的充足容量供给,市场需要引入容量补偿机制。文章综述并比较了国外电力市场的典型容量补偿机制,提出了适应于我国的电力容量补偿机制。具体地,该方法考察了市场中各机组单位有效容量的成本缺额的平均值,确定了单位有效容量的成本补偿价格,并据此对机组容量补偿价格进行结算。最后,基于我国某省目前实际和未来规划的电力系统数据完成了算例。结果表明,随着可再生能源渗透率的不断提高,需要容量补偿的火电机组逐渐增加,容量补偿收益占总收益比例不断增加,容量补偿机制重要性将不断凸显。     

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。     

不同定价方式下电力拍卖市场运行特征的比较研究:(一)模型与算法

由于电力拍卖市场具有明显的寡头市场特征,且由于发电领域依然存在规模经济性,电力拍卖市场的定价规则出现了多种选择,如边际成本定价、按报价支付定价和当量电价定价法.文中构造了一个基于智能代理的仿真模型讨论3种定价方法的市场运行特征.该模型用具有分散自主决策和智能学习的代理表示发电厂商,在重复进行的报价博弈中,发电厂商通过利润高低按照生物的条件反射原理学习并改进报价策略,追求其利润最大化,随着迭代次数的增加,市场将逐步收敛于均衡位置.然后,通过不同定价方式的拍卖市场均衡状态的比较给出了3种定价方式的市场运行特点.给出了智能代理仿真的模型及其发电厂商的学习算法.最后用一个算例阐述了学习算法的特点.     

电力市场备用容量的一种交易模式及其定价机制

备用容量关系到电力系统的安全运行和可靠性.在电力市场环境下,备用容量的交易模式和定价机制是引导发电公司作出正确的投资决策,保证备用容量供需平衡的重要因素.文中针对当前的在电力市场环境下备用容量交易模式进行了分析,并提出了不足之处.对此,该文提出了预付费备用容量交易模式和基于平均利润率的容量定价机制.该方法明确了容量市场的交易对象为备用容量,电网公司对订购的备用容量预先向发电公司支付费用,备用容量的定价保证发电公司的容量市场交易与能量市场交易获取同样的利润率,以此引导发电公司正确地投资备用容量.该文的论证和算例表明该方法可以确保发电公司投资足够满足系统可靠性需求的备用容量,并且防止过量投资.     

基于"容量合同+效率置换+实时市场"模式的发电竞价系统的研究

发电竞价上网是实现电力市场化的重要举措和必然趋势.文章详细研究了容量合同电量、容量合同电价和效率置换的原则、方法及数学模型,实时市场的竞价模型、报价方式及上网交易、结算的数学模型等,并研究开发了基于该模式的发电竞价系统.经实例仿真和实际试运行,系统是切实可行的.系统为发电竞价上网的"公正、公平、公开"提供了有力的技术支持.     

市场环境下满足机组成本回收约束的电源规划方法EI北大核心CSCD

为保证规划期内系统的发电容量充裕度,提出市场环境下满足机组成本回收约束的电源规划方法。基于市场价格信号和容量补偿机制推导机组成本回收的约束条件;将该约束嵌入电源规划模型中,构建电源规划与电力市场耦合的双层模型;利用Benders分解算法对模型进行求解,解决了传统上下层迭代求解方法不能保证得到全局最优解的问题,实现了全局优化求解。IEEE RTS-96系统算例结果验证了所提模型与方法的有效性。     

电力市场备用容量的一种交易模式及其定价机制

备用容量关系到电力系统的安全运行和可靠性。在电力市场环境下,备用容量的交易模式和定价机制是引导发电公司作出正确的投资决策,保证备用容量供需平衡的重要因素。文中针对当前的在电力市场环境下备用容量交易模式进行了分析,并提出了不足之处。对此,该文提出了预付费备用容量交易模式和基于平均利润率的容量定价机制。该方法明确了容量市场的交易对象为备用容量,电网公司对订购的备用容量预先向发电公司支付费用,备用容量的定价保证发电公司的容量市场交易与能量市场交易获取同样的利润率,以此引导发电公司正确地投资备用容量。该文的论证和算例表明该方法可以确保发电公司投资足够满足系统可靠性需求的备用容量,并且防止过量投资。     

电力市场短期发电边际成本的概率学预测

电力市场中发电边际成本经常用于发电上网定价和电力交易合同定价的风险决策。基于边际成本的定义和随机生产模拟技术,提出一种短期发电边际成本的概率学预测方法,不仅能给出发电边际成本的均值,而且能得到其概率分布函数。理论分析和算例测试结果表明了该方法的合理性和有效性。     

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。     

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。     

不同市场机制下发电投资周期性波动的模拟分析

建立动态模拟模型,对多种机制下发电投资的周期性波动问题进行了全面模拟分析。研究证实,在理想情况下单一能量机制可以缓解并最终消除发电投资的周期性波动,而在非理想情况下即使容量费用足以回收投资成本,但是决策环境的不确定性也会阻碍机制对于发电投资的调节作用。由于独立市场运营方发布的长期负荷预测比投资者自身预测更为客观正确,而倾斜的容量需求曲线也能够及时提供适当的容量价格信号,因此可靠性定价机制(reliability pricingmodel,RPM)可以很好地引导发电投资并降低用户购电成本。该模型方法在现有相关研究成果中并不多见,所得模拟结果对于我国未来电力市场机制设计兼顾协调"有效吸引发电投资"和"促进市场效率提高"这两个目标具有重要参考价值。     

保障发电容量充裕度的可靠性期权机制综述及启示

发电容量充裕度是保障系统安全、实现资源长期优化配置的要求,已引起我国多个电力市场试点地区的重视.国际上已实施多种容量机制,但经验表明,容量机制可能导致市场扭曲、容量过剩等问题.可靠性期权是一种具有物理结算意义的金融产品,具有无扭曲、高可靠性等优点.首先分析其通用框架,包括结算原理、结算参数、需求曲线、运作流程等要素.然...     

当量定价机制下发电商的产量决策分析与比较

分析了当量定价机制下发电商的最优产量决策,比较了当量电价、统一出清和按报价支付3种定价机制对发电商的产量决策的激励作用。指出在统一出清和按报价支付定价机制下,发电商会通过持留行为滥用市场力,而在当量电价下,尤其在缺电情况下,发电商的最优产量决策仍然是申报其最大可用容量,而不是持留发电容量。当量定价方法激励发电商申报全部容量的机制,可以保证电力市场的充裕容量,从而实现了电价乃至市场的稳健性。     

备用服务A-S定价方法研究

在计划管理体制下,发电企业所提供的备用服务是无偿的;在较完善的电力市场机制下,则要通过科学、合理的备用服务定价来调动发电企业提供备用服务的积极性。该文提出一种新的基于备用容量成本和效益评估的备用服务定价方法——备用服务Aumann-Shapley定价法。该方法对电能量和备用服务的共有成本和效益进行基于Aumann- Shapley值的分配,并在此基础上,确定竞争性的电能量市场环境下的备用服务价格,建立计及备用服务Aumann- Shapley价格的电能量市场和备用市场联合优化模型,同时分析了备用服务Aumann-Shapley价格对发电商竞争策略的影响。备用服务的Aumann-Shapley定价方法与我国现行的电力市场模式相适应,并为制定电力市场环境下的辅助服务定价机制提供了一种新思路。     

基于高峰负荷定价理论的运行备用获取和定价

在以“三网分开、竞价上网”为主要特征的电力市场环境下，如何在兼顾经济性和运行可靠性的前提下获取适当的运行备用容量以及如何确定其价格成为十分重要的问题，文中对传统的高峰负荷定价理论在电力工业中的应用进行了扩展，提出了一种新的运行备用定价机制，该定价机制与现行的市场运营模式相适应，在假设电力市场运营机构能够准确评估事故成本和发电公司自愿申报其提供备用容量的真实成本的前提下，可以获得兼顾电力市场运营经济性和运行可靠性的最优运行备用的获取和定价方案，并为市场参与者提供有用的价格和可靠性信息。     

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。