电力市场模式.ppt

电力市场模式 西安交通大学王秀丽 主要内容 概论电力市场ISO PX模式电力市场的POOL模式NETA模式标准市场 节点 区域 电价模式我国电力市场进程 1 概论 1 1电力市场的启动 实行电力市场化最早的国家是智利 1982年智利正式颁布了新电力法 英格兰电力市场化开始于1987年7月撒切尔夫人政府颁布的 电力法 澳大利亚政府在1991年正式建立了国家电网管理委员会来监管电网运营 1992年12月该委员会颁布了 国家电网规约 瑞典的电力市场化过程开始于1990年 瑞典议会在1994年通过了新的电力法案 美国电力市场化由1992年布什总统批准的 能源法案 开始 以电网开放为标志 促进竞争提高效益降低电价防止腐败增加电力工业的活力 1 2电力改革的动力 1 3电力市场的主体和市场机制 电力市场定义为 电力市场是相互作用 使电能交换成为可能的买方和卖方的集合 电力市场主体是电能和相关服务的买方和卖方 买方是电力用户及中间商 而卖方则为电能生产的发电厂商及辅助服务的提供者 市场机制是指由商品供需关系确定其市场出清价的机制 我国电力用户的电价并未开放 因此竞价上网严格限制在发电厂商侧 这种市场是不健全的 不稳定的 广义电力市场 1 4市场类型及商品 市场类型 长期市场 双边市场日前市场24小时的电能及辅助服务的市场平衡市场 实时市场 电能 辅助服务及平衡电能的市场 市场商品 电能负荷 电源 输入电能 输出电能以及SC之间的电能交易辅助服务旋转备用 非旋转备用 可调度的负荷及电源 冷备用 可调度的负荷及电源 调节无功及电压控制以及事故启动容量 1 5电力市场带来的问题 电力市场的结构电力市场的交易机制各类价格确定方法对电力系统安全可靠性的影响电力市场化带来的未知因素引起人们对电网可靠性的担忧 电力系统可靠运行的责任由垄断的电力公司转向竞争的市场 电力系统统一规划的缺失 2 电力市场的ISO PX模式 2 1电力市场的框架结构 电力市场的框架结构 2 2ISO 独立调度 其职责为 竞价方式采购辅助服务确定实时电价及辅助服务市场对市场参与者提供信息建立输电容量市场 保证电网安全运行提供非歧视性的电网开放服务全网功率调度处理输电阻塞和限制 2 3PX 电力交易 其职责为 提供电能的实时竞争市场确定一日前及一小时前市场的出清价 最小费用 采购备用 最小费用 充当PX参与者的SC对市场实行结算 市场概貌 电力市场分时竞价机制 HourlyBidding 发电商对次日每小时 半小时 负荷提交一条竞价曲线 全天共提交24 或48 条竞价曲线 交易中心对每个小时 或半小时 负荷出清 确定统一的出清电价 并按此出清价进行结算 发电机和负荷标书 发电机可以提供递增报价曲线 分段台阶或分段折线 单调上升 也可以报零价格曲线 无网络阻塞时的调度和定价方法 阴影部分发电机中标最后一台中标发电机的报价就是系统电价 Load500MW Dispatcher 20priceofEnergy 调度和定价例 3 电力市场的POOL模式 TheEngland Walesgrid 1990年开始实行采用分时竞价方法市场结构 POOL模式 单一购买者 电网公司 供电商 发电商 分时竞价 集中交易将一天分为48个时段 提前一天确定第二天各时段的价格及电厂出力 价格容易被某些机组控制 容量价格 NETA模式NewElectricityTradingArrangements 2000公用事业法案确定2001年3月开始实行以双边交易为主PX交易灵活 闭市时间推后平衡市场 4 1NETA目标 使电力市场类似于其它商品市场 自由签定合同 自己调度通过有效竞争降低价格保证长期和短期安全性 NETA目标 需求侧参与市场增加透明性和价格发现激励对风险的控制更加积极有效的市场监管 4 2电力市场结构 4 3新的市场交易方式 4 4平衡市场运作过程 T 0 T C T 24 合同提交截止期 时间 交易团体 系统调度SO 平衡服务合同招标 提交初始合同 提交在BMbidding与Offer 连续评价系统安全性 更新合同上报值 提交最终合同 根据最终合同和接受的BM竞价调度 根据重新接受的BM竞价改变调度 根据BS合同启 停电厂 4 5电力价格构成 实测值 MWh 接受的bid offer量 bidoroffer价 支付或接受的价格 不平衡量 报告值 最终报告提交量 不平衡价 SBP SSP 双边合同电价 4 6实效 市场交易比例 90 5 5 ExperiencesTo Date 4 7售电市场的竞争 过去 公共电力供应公司PES PublicElectricitySuppliers 同时运营配电和售电业务 这次改革的一个重大突破是供电与配电业务的分离 公用事业法案2000要求将配电和售电业务分开 分别申请执照 各售电公司可以在任意一个配电区内销售电力 并向该配电公司支付配电费用 用户可任意选择售电公司 Energywatch每月初发布各供应公司对于煤气 电力及两者之和的价格比较表格供用户选择和参考 表中的价格为年度费用 为了方便用户选择 表中分别给出了大 中 小型用户的数值 其代表型用电量分别为1650kWh 3300kWh 4950kWh 天然气用量的单位经换算后也采用kWh 其大 中 小型用户的代表型用气量分别为10000kWh 19050kWh 28000kWh 所有的数值里均包含了5 的税 付费形式对价格也有一定影响 如果采用银行直接划账及接到账单后立即付费的形式将获得价格优惠 付费形式主要有三种 DirectDebit DD 定期从用户银行账户上直接划走固定金额StandardCredit SC 用户根据所收到的账单配付现金或支票Prepayment PP 用户通过卡片 代金券或硬币表计 表5 中等用量用户年度煤气和电力费用价格比较 英镑 某地区某月中等用户的年度价格 5 标准市场模式 节点电价模型 在美国这样一个崇尚分权的国度 2002年诞生了一部所谓标准市场设计 其重要性不亚于FERCORDER888和ORDER2000 标准市场设计包括四个方面 主辅市场联合优化 事后节点电价 多结算 财务输电权 标准市场设计强调集中调度和市场监管 要求开发标准输电服务体系 预期标准市场设计将成为北美 标准 已经或即将在美国和加拿大各个区域电力市场广泛使用 节点电价的组成 关键点 1 能量买卖的价格为相应位置的LMP 2 LMP反映系统向该地供应最后1MW的边际成本 日前竞价模型结构 节点电价模型 电力市场中 最优潮流问题是一个有约束的非线性规划问题 它的目标函数概括起来主要有以下两种 基于机组耗量特性曲线的目标函数 通常为多项式函数 最常用的是以机组出力为自变量的二次函数 2 同时考虑机组有功及无功生产费用最小的目标函数 与有功生产费用类似 无功生产费用也用二次曲线描述 约束条件包括节点平衡方程 节点电压幅值约束和线路容量约束等 对于以上模型可以采用内点法求解 即通过引入缓冲变量将不等式约束变成等式约束 并对缓冲变量应用对数障碍函数 形成扩展的拉格朗日函数 由短期边际成本理论可推导出最优潮流中所有节点的实时电价 为节点的有功实时电价 为节点的无功实时电价 存在网络阻塞时的调度和定价例 6 我国电力市场的发展进程 6 1电力市场建设的提出 1996年电力部正式提出实行厂网分开 竞价上网 广泛开展模拟市场1998年国家电力公司成立国办146号文 提出在6省市试点2002年国家电网公司等成立国务院5号文件 六省市试点工作的主要成绩 促进了厂网分开市场化运营的规则制度初步形成促进了电价形成机制和电价管理制度的研究和改革初步建成技术支持系统上网电价有所降低 试点发现的主要问题 管理方面管理职能分散 政府管电方式尚未实现创新政策法规方面改革法律准备不足机制方面市场依靠行政力量而非市场力量 价格体制方面厂网分开尚未深入到产权层次 售端改革未进行 改革未贯通 电力市场建设的目标 步骤 重点 5号文件 明确建立区域电力市场指导思想 从国情出发 借鉴国外经验 遵循市场经济和电力发展规律 以厂网分开竞价上网为基础 以区域电力市场建设为重点 打破市场壁垒 发挥市场配置资源的基础作用 优化电力资源配置 促进电力发展 满足国民经济和人民生活对电力的需要 原则 任务 统筹规划 合理布局 总体设计 分步实施 因地因网制宜十五末 初步形成6大区域电力市场 基本建立电力市场运营的法规体系和电力监管体系 大部分地区实现竞价上网 符合条件的大用户 独立配售电企业 直接向发电厂购电 6 2东北区域电力市场 东北市场 电网概况 东北电网覆盖辽宁省 吉林省 黑龙江省和内蒙古东部的赤峰市 通辽市以及兴安盟 呼伦贝尔市地区 供电面积120万平方千米 供电服务人口1亿左右 全网火电资源主要分布在内蒙古东部和黑龙江煤炭产区 以及大连 绥中等港口城市 水电资源主要集中在东部地区 负荷主要集中在哈尔滨 长春 沈阳 大连等大中型城市 形成东 西部电力向中部输送 北部电力向南部输送的局面 东北市场 市场成员 东北电力调度交易中心东北电网有限公司及辽宁 吉林 黑龙江省电力公司与东北电网接网的拥有100兆瓦及以上火电机组 除供热机组和企业自备电厂机组外 的发电公司 厂 双边交易试点的发电公司 厂 和大用户 东北市场 市场格局 在东北电网有限公司设立东北电力调度交易中心 作为东北区域电力市场统一交易平台 在东北电力调度交易中心设电价与电费结算部 在辽宁 吉林 黑龙江省电力公司设电力结算中心 履行电费结算职能 市场初期采取电网经营企业单一购买模式 东北电网有限公司与辽宁 吉林 黑龙江省电力公司按关口计量购售电 东北电网有限公司负责向内蒙古东部用户售电 辽宁 吉林 黑龙江省电力公司向省内用户售电 东北市场 竞价模式 东北区域电力市场采用全电量竞争模式 电量交易分为长期合同交易与现货交易两种 以长期合同交易为主 长期合同交易由年度 月度合同交易组成 现货交易由日前 实时交易组成 首先开放年度 月度合同交易 并逐步开展日前 实时交易 电量交易用网损修正后的报价进行竞价 以市场购电费用最低为目标决定竞价交易结果 竞价交易结果经电网安全校核后最后确定 东北市场 价格机制 1 两部制上网电价竞价机组执行两部制上网电价 容量电价由国家价格主管部门调整和制定 电量电价由市场竞争决定 电量电价中 长期合同交易按中标电量的报价价格结算 现货交易按中标电量的边际价格结算 2 限价长期合同交易 日前交易设最高 最低限价 实时交易只设最高限价 东北市场 电费结算 东北电力调度交易中心负责统一结算东北区域电力市场竞价机组的容量电费 计算平衡帐户资金 管理平衡帐户 负责内蒙古东部竞价机组的电量电费结算业务 东北电力调度交易中心对省电力结算中心具有业务监督指导职能 省电力结算中心负责本省内竞价机组电量电费结算业务 与东北电力调度交易中心结算电费 管理本省平衡帐户 东北市场 出现的问题 平衡帐户出现亏空 市场已暂停 可能存在的原因 1 电力供应仍紧张 供不应求 2 两部制电价 容量电价由发改委确定 定价不一定合理 3 发电商之间出现串通报价 无监管措施和法律手段应对 4 输电容量不够 局部市场力较强 6 3华东区域电力市场 华东市场 电网概况 华东电网包括上海 江苏 浙江 安徽 福建四省一市 截止到2005年底 华东电网统调装机10379万千瓦 其中 火电8810万千瓦 占统调容量的84 9 水电1258万千瓦 占统调容量的12 1 核电306 6万千瓦 占统调容量的3 风电5万千瓦 占统调容量的0 04 华东市场 电网概况 经过多年的建设 华东网区已形成500千伏为骨干的跨省电网体系 省 市 间资源 负荷具有较强的互补性 近年来省 市 间电能交换活跃 特别是1999年以来 上海 浙江按照国务院的要求开展的厂网分开 竞价上网的试点 为进一步开展区域电力市场建设积累了宝贵的经验 华东市场 交易类型及竞争比例 华东电力市场一期交易类型包括 年度基数 月度竞价 日前竞价和双边交易 其中市场交易类型包括月度竞价 日前竞价和双边交易 华东电力市场运行初期 全部电量在华东电力市场平台统一报价竞争发电 大部分电量以年初根据需求预测确定年度基数电量方式按国家批准价格结算 其余电量分别以双边交易 月度竞价 日前竞价结果结算 华东市场 年度基数电量 省 市 政府有关部门根据年初需求预测确定的各类发电机组年度发电利用小时数 扣除根据市场主体约定的按市场交易价格结算的电量比例后的电量 由省 市 政府部门下达的年度发电计划作为年度基数电量 包括非竞价机组的年度发电计划 华东市场 双边交易 电网经营企业之间 电网经营企业与本省 市 发电企业之间可进行双边交易 条件允许情况下 发电企业也可与外省 市 电网经营企业 经核准的大用户进行双边交易 华东市场 月度竞价 省 市 电网公司 经核准的大用户申报期望购入月度电量需求和价格 发电企业申报月度期望售出月度电量和价格 华东电力调度交易中心将期望购售电量按报价统一排序 在考虑网损和网络约束等因素后 确定并发布月度中标电量及价格 电力调度交易中心将各发电企业月度中标电量分解到各个时段 华东市场 日前竞价 省 市 电力调度交易结算中心向华东电力调度交易中心报送竞价及非竞价机组的合同分解计划 电气和机炉检修计划以及执行日各时段的用电负荷需求等数据 经核准的大用户向华东电力调度交易中心报送执行日各时段的用电负荷需求等数据 发电企业按机组报送执行日各时段的期望中标容量以及各容量段所对应的价格 华东电力调度交易中心综合考虑全网发用电