电力市场环境下水电竞价策略研究

第27卷第4期2009年8月

水　电　能　源　科　学Water Resources and Power Vol.27No.4Aug.2009

文章编号:100027709(2009)0420221205

电力市场环境下水电竞价策略研究

方国华　吴三潮

(河海大学水利水电工程学院,江苏南京210098)

摘要:针对电力市场化改革是一个长期的实践探索过程、我国正积极研究和制定水电可持续发展的各项政策,结合水电机组自身特性探讨了水电机组参与合约市场、日前市场、A GC 辅助服务市场的竞价策略和模式,对水电真正参与市场竞争提供参考依据。

关键词:电力市场;水电;上网;竞价策略;竞价模式;A GC 中图分类号:TM622;TM715;F224.12

文献标志码:A

收稿日期:2009205225,修回日期:2009206215

基金项目:水利部行政事业性基金资助项目(1262160600119)

作者简介:方国华(19642),女,教授、博导,研究方向为水利水电规划、水文水利计算等,E 2mail :hhufgh @ 水电作为一种清洁、可再生能源,运行费用

低,满足系统调峰、调频和应急事故备用的要求,有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益,在未来电力工业和社会经济可持续发展中具有很大优势,是未来电力工业的主要支柱。利用水力资源发电,将水火电纳入统一交易平台,共同竞价上网己成为我国电力市场建设的重要内容之一[1]。近年来,国内关于水电竞价上网的问题受到广泛关注。但由于我国水电进入市场的条件尚不成熟,电力市场试点单位水电的定位也是为配合火电竞价上网[2]。在电力市场环境下,电价预测的方法大多沿用电力系统负荷预测的方法,但电价预测比负荷预测难度更大,原因是电价受很多人为因素的影响而背离了真实性,使之难以预测。鉴此,本文将针对电力市场坏境下水电机组在合约市场、日前市场、A GC 辅助服务市场采用策略性报价实现水电企业利润最大化进行研究,以便为水电参与市场竞争提供参考依据。

1　水电竞价上网环境、技术特性

1.1　水电参与竞价的市场环境

目前,我国水电上网基本沿用计划经济体制下的模式,上网电价采用政府部门批准的电价、上网电量按年初签订的购售电合同执行、出力过程由电力调度部门根据电网的需求调整。在发电侧电力市场环境下,水电企业在参与市场竞争过程

中面临的环境发生了如下变化[3]:①水电企业的生产目标。由原追求的发电量最大转变为收益最大化,在关心发电量的同时需关心电价。②水电运行。由原以计划为中心转变为以市场为中心,市场交易结果决定电力系统的运行状态,市场交易计划决定调度计划,市场价格决定电厂的结算价格,电厂通过竞价上网参与市场交易并影响市场价格。③运行环境。一切与生产相关的机组升降出力速率、自动发电控制(A GC )、机组检修和可靠性等均用市场交易收益衡量。④获取效益。关键是控制生产成本、提高效益,在市场中获得价格优势进而获得发电量优势。⑤市场营销。面临各种不确定因素,必须分析和规避风险、制定理性的调度计划和竞价策略均可获得最大经济收益。1.2　水力发电的特点

在电力市场环境下,水电的竞价上网与其他电源结构相比具有如下特点:①水库调节性能、来水及系统负荷情况均为影响水电厂弃水量和发电效益的关键,水情预测的准确性直接影响报价的合理性。②水电的发电成本随电量的增加而减少,水电的效用函数无法按火电类推。③机组检修、水库调度、运行方式等有更大的自主权和灵活性。④水库的优化调度不仅考虑水量因素,还考虑了电价因素、结合电力市场需求,以期在电力运营中获取最大的经济效益[4]。1.3　水电参与竞价的原则

电力市场改革与全球经济形式给水电企业带

来发展机遇,但水电参与电力市场竞争追求利益最大化的同时仍应坚持如下基本原则[5]:①贯彻国家能源政策,充分利用水能资源,提高资源利用效率,尽量不弃水或少弃水。②优先确保电网安全。③统筹考虑水库综合效益,兼顾社会效益和经济效益。④兼顾水火电经济利益,有利于促进水电资源可持续发展。

2　合约市场的竞价模式

竞价模式为市场规则的重要组成部分,模式的设计直接决定参与市场竞争的公平性和有序性。电力市场体系按交易对象划分电量、容量、辅助服务等市场;按时间划分为合约市场、日前市场。

2.1　合约市场的交易方式

电力市场中的合约市场指代表电力电量这种特殊商品的“标准化合约”的竞价买卖[6]。按交易执行的时期分为年度、季度、月度合约市场。

合约交易是现货交易的一种形式,根据预先签订的合约商定付款方式买卖电量,在一定时期内进行实物交割交易。合约是指实物交货合同,通过竞价、双边签订产生。

在发电侧竞争的单一购买者的电力市场中,合约交易市场采用年度竞价方式及月度竞价方式。年度合约交易按月分为12段,即从每月1日的0∶00至每月最后一天的24∶00为1段。月度交易按日分段,每个交易日为1段。这两种交易电量一般占电力市场初期整个电力交易的70%～80%,是确保电价稳定的重要手段。

2.2　合约市场的作用

由于电力生产的特殊性,合约市场在电力市场中占有重要地位,主要表现如下三方面:①在电力市场改革初期,合约市场有助于顺利地衔接传统运行模式和电力市场下的运行模式。②电力生产具有不确定性,合约市场在电力市场中确保了电力生产电价的连续性和稳定性。③现货市场中的临时竞争大幅增加了市场风险,发电商可能动用市场力操纵电价、哄抬价格,使用户蒙受损失。

在发电侧电力市场建立的初期,电量的合约交易量约占总交易量的70%以上,在我国部分省级电力市场,合约市场交易的电量达网供负荷总电量的80%～85%,甚至更高。因此,合约市场为水电参与竞价必须着重关注的市场。

2.3　水电参与合约市场竞价模式

由于“一厂一价、还本付息”的单一制电价模式存在弊端,在《电力法》[6]推出后,上网电价实行了同网同质同价的两部制电价。同样,水电企业的发电机组在电力市场环境下参与市场竞价也分为容量电价和电量电价两类。

2.3.1　容量电价竞价模式研究

容量电价主要反映固定成本费用,电厂可用容量电费还本付息。在丰水期,由于来水量充足,水电企业的发电量不受限制,则容量成为稀缺资源,此时,水电机组应争取自主选择竞价标的权利和自由,与火电机组一同参与网上竞价,体现了机组在不同时段对整个电网系统的贡献。另外,水电机组在参与竞价的同时也需考虑自身因素及市场风险。因此,本文设计了如下竞价策略:①根据当前电力市场规则,在合约市场上申报一条容量—电价曲线,应适合竞争时间区段内的每一天。

②机组申报不参加合约市场竞争的日期(包括检修)。③在闭市前,参与市场竞争的机组可根据实际来水修改报价。④机组的中标价格应是机组中标出力在申报曲线上对应的价格,在每时段各个机组的中标价格由各自的申报价格确定。

上述竞价策略有助于水电作为市场主体真正参与市场,并可实现合约时段内参与报价的联动性、防止市场成员投机、确保市场电价稳定。由于存在来水不确定等因素给水电竞价带来风险,因此在竞价策略中允许水电在闭市前修改报价。在实际竞价过程中,存在一些发电企业发布虚假信息扰乱市场。水电机组在竞价上网时应珍惜每次报价机会,根据自身调整中标出力的真实需求修改报价,使发电具有可行性和经济性。

2.3.2　电量电价竞价模式

电量电价主要反映变动成本费用,根据不同季节、高峰、平常和低谷各时段在电网中运行成本最高的电厂变动成本确定。目前,合约市场上以电量报价的方式有统一电量报价及按峰、平、谷分时段电量报价的模式。根据电力市场一般原理,高峰时段的电价高于低谷时段的电价。因此,水电机组应结合自身爬坡速率快、起停机迅速的优点制定竞价策略,合理分配峰、平、谷三段的竞争电量。当水量限制时,应在平、谷时段适当滞留发电能力进行调峰。反之,则可在全时段展开竞争。综合考虑机组报价和水电自身的特点,可将参与竞价的水电机组分为三类:①调峰机组,即竞得发电量并有调峰能力的机组;②以基荷发电方式竞得电量的机组;③未竞得电量的机组。

三类机组中,第三类机组不具研究价值;第二类机组在承担基荷发电时与火电机组以同样的竞价模式参与竞价;第一类机组能充分发挥水电调峰

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