中国电科院：面向新型电力系统的电能交易模式探讨

国家电网—2025电力市场秋季论坛|2025.9.11~12田—2025电力市场秋季论坛01新兴主体参与电能市场面临的挑战02面向新型电力系统的电能市场交易模式03电能市场出清技术研究与验证—2025电力市场秋季论坛新兴主体参与电能市场面临的挑战—2025电力市场秋季论坛1我国新型电力系统发展情况1月6日-7日华北电网风电功率预测1月6日-7日华北电网风电功率预测水电水电风电光伏风电光伏火电44.10%全部装机比新能源装机占比，2新能源装机占比，23年8.66亿千瓦，占3%。预计重为37%。24年1.38亿千瓦，占比4千瓦，最低出力仅2800万千瓦，新能源出力波动3%。预计 亟需通过电力市场，激励各类新型主体充分发挥系统调节作用!—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛开放互动安全可控开放互动安全可控新型风电光伏风电光伏虚拟电厂储能最经济的方式保供消纳新兴主体参与电能市场面临的挑战3新型电力市场设计原则针对不同电力商品，设计独立或联合的市场，配套政府的宏观调控。原子化基本服务建立公平公正市场机制发电资源电绿容调备能证量频电绿容调备能证量频用市场市场发挥政府宏观调控作用扶持机制碳配额容量扶持机制碳配额容量补偿公共绿电配额市场监管宏观调控—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛4我国电力市场建设进展中长期市场稳定运营年度月度月内日滚动●中长期开展年度、月度、月内、日滚动交易；●部分地区逐日开市，实现了日连续交易；●东北分部计划开展区域内滚动撮合交易；●粗粒度的电量交易向细粒度的电力交易转变。现货市场陆续转正式运行●山西、广东、山东、甘肃、蒙西、湖北、浙江7家市场正式运行；●陕西、安徽、河北南网、辽宁、黑龙江、南方区域6个现货市场连续结算试运行；●省间现货市场正式运行。—2025电力市场秋季论坛新兴主体参与电能市场面临的挑战—2025电力市场秋季论坛4我国电力市场建设进展相同报价模型：分时量价电力曲线出清模型省间现货市场申报为分时电量电价分段曲线，与机组技术特性无关。出清模型特性，分别建立了对应的报价模型。5新型电力系统下的主体特征2000万电力用户619409*能6我国现有的省级现货市场设计发电侧申报发电侧申报发电侧的申报内容温启动费用空载费用最小开/停机时间爬/滑坡率发电能力用电侧申报用电侧申报48点负荷曲线—2025电力市场秋季论坛吃饭，发电能力不稳，出力波动大；·没有启停成本和空·成本和收益取决于充放电行为，互相·能量型、功率型储能报价差异大。·响应时间受到限制。·没有确定的成本模·由市场价格决定交·绝对量和相对量调不同技术特性和成本的机组，需要分别建立不同的报价模型!—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛优化出清现有报价和出清模式面临以下挑战：◆针对每类主体建立投标模型，增加出清复杂度，市场流动性降低。◆储能主体技术特性复杂，其数量增长将导致约束类型和个数显著增加，计算难度大；◆虚拟电厂、负荷聚合商等主体，聚合资源调整频繁，模型参数准确度低，具有时变性；◆出清计算耗时长，计算收敛困难。“精确建模、集中优化”面临挑战!“精确建模、集中优化”面临挑战!—2025电力市场秋季论坛新兴主体参与电能市场面临的挑战—2025电力市场秋季论坛9新型电力系统对电能市场机制设计的诉求报价模型与技术特性强相关的模式下：水电模型◆继续加入储能、虚拟电厂和负荷聚合商等新型市场主体时，挑战变得难以应对。◆市场主体较难充分发挥在交易决策中的主动模型—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛9电能市场在整个电力市场体系中的基础性电能市场煤电、气电水电核电风、光虚拟电厂、可调负荷储能—2025电力市场秋季论坛10未来电力市场的设计思路继续增加报价模型，不断拓展出清算法?市场运营机构进一步加强统一优化职责?出清算法聚焦解决一类问题调动市场主体积极性，把技术特性体现在统一报价模型中—2025电力市场秋季论坛01新兴主体参与电能市场面临的挑战01新兴主体参与电能市场面临的挑战02面向新型电力系统的电能市场交易模式03电能市场出清技术研究与验证—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛1电能市场设计的原则基于分时定价的基于分时定价的电能商品标准化11技术中性的技术中性的市场机制双层决策优化市场运营机构集中出清统一优化—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛2统一电能商品的交易标的—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛3构建多样化能量块投标模式独立能量块每个时段的能量块分别投标，无耦合3构建多样化能量块投标模式标准能量块市场运营机构根据电力系统特性和市市场运营机构根据电力系统特性和市场主体意愿，制定标准能量块谷和基荷等标准化能量块；●标准块内部电力相同，不够灵活。装机特性装机特性需求特性标准块+灵活块(年度、月度和月内市场)基荷块(年度市场)市场边界市场主体1234567891011121314151617181—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛3构建多样化能量块投标模式自定义时段耦合能量块自定义时段耦合能量块由连续或者不连续的多个时段组成●支持按比例成交，比如“成交比例60%-100%”,或者设置最低成交量；“电力曲线形状”+“期望电价”123456789101112131415“电力曲线”+“期望均价”电力价格电力电力曲线预期均价1234567891011121314151—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛3构建多样化能量块投标模式同时申报两个或以上的能量块，一个成交后其他能量块才能成交●充放之间顺序约束。3构建多样化能量块投标模式电力申报能量块形状和期望价格，不提交电力申报能量块形状和期望价格，不提交能量块开始时间，由市场出清确定●申报发电时长、发电价格预期；●不指定具体发电时间，时间可—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛4电能市场出清定价机制设计分时块耦合块标准块条件块移动块社会福利最大化购方·时段耦合块报价同时中标、同·自定义能量块报价同时中标一·分时报价约束·发用电力平衡约束·传输断面限值约束面向新型电力系统的电能市场交易模式4电能市场出清定价机制设计体现电力的分时价值信号体现电力的分时价值信号分时块分时块标准块体现电力的位置价值信号体现电力的位置价值信号考虑网络传输限值约束定价机制负荷侧√√√√符合市场主体的申报意愿符合市场主体的申报意愿块块时段1时段2时段3中标电力时段1时段2时段35电能市场的应用方式元MMh元MMh能量块供应曲线能量块需求曲线边际收益曲线(能量块年度日前年度5灵活能量块交易应用方式能量块交易可衔接双边交易方式，根据交易时序依次占用交易限额和网络约束；促进交易角色的融合，考虑多轮次滚动集中出清的方式；发挥市场运营机构和市场主体双重的积极性。●统一分时电能商品；●多种交易方式有序衔接；●共享交易限额、网络约束；●可选择物理或金融。开展融合交易●取消交易角色的限制；●减少合同转让等专场交易；●设计多轮次集中出清交易方式，替代滚动撮合。●出清算法和发电类型无关；●出清算法和买卖角色无关；●实现市场出清技术中立；●提高出清算法的扩展性和兼容性。—2025电力市场秋季论坛01新兴主体参与电能市场面临的挑战02面向新型电力系统的电能市场交易模式03电能市场出清技术研究与验证电能市场出清技术研究与验证加快统一电力市场建设促进能源清洁低碳转型电能市场出清技术研究与验证1出清技术的难点和特点建模复杂度模型规模建模复杂度模型规模通过数学建模表征不同类型块的属性特性，兼顾准确性和建模复杂性标2灵活能量块交易系统功能结构灵活能量块交易功能包括新兴主体注册、灵活块报价、多类型能量块联合出清等，并与已有的信息发布、市场监测等功能一起组成支撑灵活能量块的电力市场运营系统。新兴主体注册能量块新兴主体注册能量块联合出清市场信息发布市场监测云架构+微服务+准实时加快统一电力市场建设促进能源清洁低碳转型—2025电力市场秋季论坛加快统一电力市场建设促进能源清洁低碳转型—2025电力市场秋季论坛3软件研制与实验室验证实验室建有电力市场全景实验平台，可开展外部环境模拟、电力市场运营过程模拟、市场成员决策行为模拟、电网运行模拟和市场评估分析。政策法规电力市场全业务运营模拟市场评估分析外部环境模拟外部环境模拟省级市场市场出清模拟市场电价分析市场电价分析通道利用率分析电网安全分析市场成员行为模拟充裕度分析市场趋势分析成员收益分析充裕度分析市场趋势分析成员收益分析电网运行模拟市场力分析—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛独立块申报3软件研制与实验室验证独立块申报标准块申报条件块申报自定义块申报标准块申报条件块申报自定义块申报—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛3软件研制与实验室验证57家社会福利：平均出清电价：售方标准块售方分时块购方分时块oin白自该iiisanza购方成交情况—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛3软件研制与实验室验证●0点到8点，售方的基荷块和购方的小时块成交；●9点到22点，售方的小时块和购方的基荷块成交；●小时块为每小时价格，基荷、峰荷块为整块价格；●中标主体的中标价格均满足申报意愿。—2025电力市场秋季论坛—2025电力市场秋季论坛基于5节点系统的算例场景小规模算例场景大规模算例场景5台机组、5个