特约主编寄语 | “电力现货市场运行分析与机制设计”专栏
主编寄语
电力现货市场建设是当前电力体制改革的重点工作。2019年8月7日,国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于深化电力现货市场建设试点工作的意见》,要求建立完善现货交易机制,以灵活的市场价格信号引导电力生产和消费。2019年5月15日至16日,南方(以广东起步)电力现货市场实施了国内首次电力现货交易结算运行,标志着电力现货市场建设的重要里程碑。当前,尚需针对中国电力现货市场试运行出现的问题开展理论分析,借鉴国外电力市场发展经验,制定适应中国电力市场特性的现货出清、定价及结算方法。
《中国电力》针对该研究方向,组织了“电力现货市场运行分析与机制设计”专栏。2020年第9期已刊出第一批文章,经审稿专家认真评阅,本期刊出后续10篇文章。
电力市场机制设计是市场建设的最核心的问题。国家电网公司西北分部的马晓伟等基于“谁受益、谁承担”的原则,设计了考虑调峰效用的费用分摊方式,以促进省间调峰资源在西北区域的优化配置;重庆大学的王子石等梳理了云南电力市场的交易品种、交易模式和创新机制等,提出了完善云南电网电力市场的相关建议;国家电力投资集团有限公司山东分公司的林华等设计了现货市场环境下的可再生能源消纳权重市场机制,提出包含电网主体的超额消纳量市场设计,以促进新能源的发展。
差价合约、输电权、电力期货等金融工具是现货市场风险控制及实现福利分配等政策目标的重要手段。上海交通大学的史俊强等针对国内电力市场发展现状,对峰荷、腰荷、基荷 3 种标准化电力期货合约进行了设计,将资金时间价值概念引入交易行为中;南方电网能源发展研究院有限责任公司的冷媛等对澳大利亚电力市场的差价合约和电力期权的类型、市场运行情况进行介绍,结合中国电力市场建设情况提出市场体系、产品设计、结算机制、风险防控等方面的启示;华南理工大学的陈柏柯等对新加坡政府授权合约的合约量水平确定、合约分类、合约电量时段分解方式等进行介绍和剖析,提出了中国政府授权合约总量确定、合约分配、时段分解、竞争机制、成本分摊等方面的建议;华南理工大学的甘子莘等针对节点电价下现货市场改革后不同发电主体之间利益分配变化较大的问题,提出将一部分输电权分配给发电主体的方案,算例说明其在平衡效率和公平目标方面的有效性。
相关配套机制的建设及市场主体的高效运营也是电力市场有效运行的保证。长沙理工大学的刘思强等将交叉补贴作为外生性、政策性成本独立项,建立了不同市场交易场景的电价模型,设计了交叉补贴的“明收明补”机制及平衡机制,以解决双轨市场交叉补贴供需侧矛盾;上海电力大学的谢敬东等提出了基于序关系-熵权法的电力市场风险评估模型,从市场主体、市场运营、市场价格、市场交易和市场管理 5 个方面提炼指标并进行权重计算,形成量化的风险评估值;广东电力交易中心有限责任公司的徐云建立了现货市场环境下考虑用户选择、中长期交易限制、现货市场价格波动、售电公司风险偏好的购售电模型,对不同情况下售电公司的策略提出了建议。
衷心感谢众多专家学者的大力支持,感谢各评审专家的认真审阅,感谢《中国电力》编辑部所做的大量而细致的工作,保证了专栏的高质量出版。希望本专栏能够为读者们提供有益的思路和借鉴,共同促进中国电力现货市场建设。
特约主编
冯冬涵,上海交通大学教授、博士生导师,IEEE高级会员,国家能源智能电网(上海)研发中心副主任。2003年毕业于浙江大学电气工程学院获工学学士学位,2008年毕业于浙江大学电气工程学院获工学博士学位,2008年起在上海交通大学任教,曾在丹麦科技大学、香港大学、加州大学伯克利分校以奥斯特博士后和访问学者职位进行研究。长期专注于电力系统市场化运行领域的研究,主持科研项目15项,其中3项国家自然科学基金项目。在国内外主流电力能源领域期刊发表学术论文70余篇,累计被引超过600次。出版中英文学术著作各一部。是国家留学基金委“未来科学家”项目、上海市浦江人才计划和上海交通大学晨星青年学者奖励计划获得者。
杨知方,重庆大学“百人计划”研究员,博士生导师。于清华大学获得工学学士、工学博士学位,2018年3月起在重庆大学任教。近3年以第一/通讯作者身份发表SCI论文20余篇,其中包括IEEE Transactions系列论文10余篇。主持国家自然科学基金青年项目、国家电网公司总部科技项目等课题。担任重庆电力市场管理委员会市场规则组、市场价格组专家。主要研究方向包括电力系统优化理论、电力市场等。
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01
摘要:长期以来,西北电网弃风、弃光问题突出,西北各省(区)的电源装机特性和用电特性具有互补互济的特点,迫切需要建设调峰辅助服务市场以消纳更多的清洁能源。重点介绍西北省间调峰辅助服务市场的设计背景、基本原则与基本理念,并针对市场品种设计机理进行深入探讨。基于“谁受益,谁承担成本”的原则,设计考虑调峰效用的费用分摊方式,在一定程度上保证市场运行的公平性。通过算例以及实践运行表明,所设计的市场机制有助于促进省间调峰资源在西北区域实现优化配置。
02
摘要:云南省的清洁能源占比高、电源与负荷逆向分布,在可再生能源消纳、市场放开程度等方面积累丰富经验,其改革路径与经验对其他省份具有重要借鉴意义。以云南最新的电网运行与市场建设情况为背景,总结云南省的改革历程与实践经验。首先,介绍云南电力市场概况,以交易品种、市场主体变化为主线,梳理云南电力市场发展历程;然后,介绍云南交易模式及机制,分析包括激励机制、多能协同在内的云南市场化交易的创新机制设计;最后,结合实际情况,提出未来云南完善中长期交易机制、推进现货市场、探索零售市场的相关建议。
03
摘要: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。
04
摘要:电力期货合约是一种能够有效降低电力现货市场交易风险的电力金融合约。随着中国电力市场改革的推进,电力交易的市场化程度逐渐提升,需要对未来可能应用的电力期货市场进行研究。针对国内电力市场发展现状,应用峰荷、腰荷、基荷3种标准化电力期货合约,设计了售电侧的中长期期货交易模型,并引入资金时间价值,进一步促进市场平稳起步。仿真算例说明了用户期货交易的基本方式,并验证了所提出的期货交易模型在降低电力成本风险上的有效性。
05
摘要:典型电力市场化国家在市场建设过程中都先后引入了电力金融衍生品交易,电力金融衍生品作为市场风险管理的重要工具受到越来越多的关注。以澳大利亚电力金融市场为例,介绍了其发展历程、市场组织和典型产品,重点分析了差价合约、电力期货、电力期权3种产品的设计及运营机制,并总结了市场运营的经验。结合中国电力市场当前建设情况,提出市场体系、市场准入、产品设计、交易组织、结算机制、风险防控等6个方面的启示。
06
摘要:授权合约在新加坡国家电力市场发展的不同阶段起着抑制市场力、加强竞争、疏导成本的作用。其设计及应用背景与中国政府授权差价合约有许多相似之处。首先,介绍新加坡国家电力市场改革历程及运营机制,接着探讨授权合约的参数和机制设计,重点针对授权合约水平的确定方法、授权合约的分类和授权合约电量的分解方式进行介绍。然后,以算例介绍授权合约电量的确定思路并验证实施效果。最后,基于中国政府授权合约现状,提出近期中国政府授权合约设计的启示和思路。
07
摘要:针对现货市场改革后不同发电主体之间利益分配变化较大的问题,提出了一种实用的市场过渡方案。首先,介绍中国中长期交易市场和现货市场的基本情况,分析现货市场运行后可能存在的问题;然后,从福利分配和产权公平的角度,提出通过分配金融输电权(financial transmission right,FTR)解决现有问题的市场改革过渡方案。该方案考虑现货市场改革前后输电权的所有关系,根据输电权的基本理论,将部分输电权分配给发电企业的输电权机制。通过IEEE 14节点算例对该方法有效性的验证表明,该种机制可以在不影响市场效率的情况下缩小现货市场后不同发电企业之间的利益变化,有利于市场的平稳过渡。
08
摘要:妥善处理双轨市场交叉补贴是推进改革需要解决的现实问题。依据电力体制改革后电力市场结构中各类用户交易方式的特征,将交叉补贴作为外生性、政策性成本独立项,按照成本外部化原理,构建了不同市场交易情景下机理趋同、成本要素和成本属性界定清晰的电价模型,在此基础上,设计了交叉补贴的“明收明补”机制及平衡机制。通过算例实证研究发现,现行交叉补贴处理机制会导致收支不平衡、不同市场电量分摊责任不均等、工商用户承担交叉补贴责任加重等问题;设计的明收明补、供需侧动态收支平衡、补贴退坡等一套机制,将有助于纠正制度安排偏差,可以有效解决双轨市场交叉补贴供需侧矛盾。
09
摘要:中国电力市场化改革步伐不断加快,如何使市场平稳过渡,为其提供科学的风险评估手段,是电力市场建设过程中必须考虑的问题。为此,提出了一种基于序关系-熵权法的电力市场风险评估模型。首先,根据市场实际情况,结合实用、可行和易获取等原则,分别从市场主体、市场运营、市场价格、市场交易和市场管理5个层面提炼出具有普遍适用性的指标,进而对电力市场风险展开综合评估;然后,采用序关系-熵权法组合的方法计算各项指标的权重,形成可量化的风险评估值,从而准确分析电力市场的风险水平;最后,使用实际算例验证了该方法的可行性和适用性。
10
摘要:不断深化的电力现货市场改革给售电公司的购售电业务带来了新的机遇和挑战,现货市场下售电公司的决策研究具有重要意义。通过价格-份额函数反映售电公司在零售市场中面临的竞争和用户选择行为,建立售电公司购售电的成本与收益的数学模型,基于对数正态分布产生一系列现货电价的不同场景,用条件在险价值(conditional value at risk, CVaR)模型量化给定置信度水平下所有场景中的购售电风险,最后建立收益-风险目标函数。通过算例分析比较不同风险偏好下,有中长期交易限制和无中长期交易限制下售电公司的售电价格、市场份额、中长期购电比例、风险和收益。算例分析表明:当中长期购电不存在限制时,售电公司会制定较高的零售电价并签订大量的中长期合同;当存在中长期购电限制时,售电公司必须降低零售电价、提高市场份额,以获取更多的中长期交易资格来实现收益最大化,此时售电公司的风险和收益均低于不存在中长期限制时的水平,用户侧福利上升。
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审核:方彤
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