摘要

 

電力現貨市場結算規則設計的難點在于如何通過平衡市場參與者的權益,保障市場的競爭活力與電網的安全穩定,這其中的關鍵問題是不平衡費用的處理,包括不平衡費用如何構成與如何分攤。基于此,重點研究了國內外電力現貨市場不平衡費用的處理方法,立足于我國電力市場特點,分析了各類不平衡費用的產生機理,并梳理形成了適應我國目前發展現狀的不平衡費用的構成及分攤機制,可為電力現貨市場結算規則及市場機制設計提供參考。

 

（來源：電網技術 作者：龍蘇巖, 馮凱, 徐駿, 楊爭林, 馮樹海）

 

關鍵詞 :現貨市場;結算規則;不平衡費用;分攤機制;

 

0 引言

 

2015年3月15日,中共中央發布了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》(中發〔2015〕9號)文件[1],宣告了新一輪電改的開始,在此基礎上,國家發改委、國家能源局發布了《關于開展電力現貨市場建設試點工作的通知》[2],提出將南方(以廣東起步)、蒙西、浙江等8個地區作為第一批電力現貨市場建設試點[3]。隨后試點單位陸續開展現貨市場規則及相關機制的設計。

 

現貨市場下,市場品種從交易周期上分為合約市場、日前市場、實時市場等,從商品屬性上分為電能市場、輔助服務市場、需求響應市場等。對于電能費用,按市場品種的規則和出清結果對市場上的提供者與消費者進行費用結算,但對于輔助服務、需求響應等沒有具體消費者的費用,該如何分攤是需要解決的問題。除了交易費用之外,市場上還會產生阻塞盈余、機會成本補償、運行成本補償等非市場化費用,該費用如何分攤也是亟需解決的問題。另外對于市場中的貢獻者與破壞者,也需要利用結算杠桿來體現與調節。只有對不平衡費用進行合理分攤,才能保障各方基本利益,有效補充市場功能盲區,與市場交易相互配合,形成激勵相容的完整市場化體系,而且這也是用來平衡市場化競爭與保障性供電這兩項社會功能的重要手段。因此,不平衡費用處理是現貨市場機制設計的關鍵問題與難點問題。

 

由于我國現貨市場剛剛起步,目前國內對于現貨市場下的不平衡費用處理還缺少系統性的研究。文獻[4-6]已有的研究成果主要局限于電力平衡市場,重點研究市場化的電力供需平衡機制,而對于市場中產生的不平衡費用較少涉及。文獻[7-12]的研究成果側重在市場中輔助服務或其他局部問題的補償處理,對該問題未作整體性考慮及系統性分析。對此,文本研究借鑒國外電力市場成熟經驗,充分結合我國現貨市場發展現狀,詳細梳理了不平衡費用的構成及其分攤方法,可為現貨市場結算規則及市場機制設計提供參考。

 

1 不平衡費用處理概況

 

對于不平衡費用結算,在國內外不同的電力市場結構下,其處理機制也各不相同,本文重點考察美國PJM電力市場、英國電力市場及國內現貨試點單位之一的廣東電力市場。

 

1.1 美國PJM市場

 

市場包括了阻塞盈余費用[13]、補償費用[14]等,其中阻塞盈余費用采用了基于輸電權的分攤方法,以基于競拍等方式獲得的輸電權進行費用分配;補償費用主要包括了輔助服務補償、運行成本補償和機會成本補償,輔助服務補償為調頻、備用等輔助服務提供方發生的補償費用,由未提供輔助服務的用電側成員,按照其電量比例來承擔輔助服務義務。運行成本補償采用成本覆蓋的方式,主要為將機組實際獲得的收益與機組實際運行成本進行比較,對無法覆蓋運行成本的部分進行補償,以保證參與市場的機組至少能夠保證成本運行,這里包括了啟停、空載等成本。機會成本補償是當機組參與調頻、備用等輔助服務市場或因可靠性原因被調度指令干預,偏離最佳經濟調度點運行而帶來的電能市場上的損失成本。對于補償,其日前市場主要是運行成本補償,由用戶按日前負荷比例進行分攤;實時市場包括運行成本補償和機會成本補償,根據用戶和機組的偏差電量比例分攤,用戶偏差電量是指日前出清電量和實際用電量的偏差,機組偏差電量是指實時出清電量和實際發電量的偏差(由調度指令引起的偏差除外)。PJM市場不平衡費用的構成及其分攤方式如圖1所示。

 

 

對于非市場化用戶引起的波動性成本費用,美國不同地區的處理各有差異,對于沒有建立電力市場地區采用垂直一體化的傳統體系,用戶電價采用相對固定的價格;對于僅放開電力批發市場的地區,發電側由市場形成批發電價,供電服務由區域的公用事業公司壟斷經營,銷售電價由市場形成的批發電價加上輸電價、配電價和政府性基金組成。隨著發電側購電價格的變化,銷售電價會定期進行調整;對于美國PJM等批發、零售市場全面放開的地區,電力用戶自主選擇售電商,售電商的購電成本由電力市場批發電價、輸電價格、配電價格和政府性基金組成,加上一定利潤后銷售給終端電力用戶,其波動性成本或收益由售電公司承擔,最終會定期傳導到終端銷售電價上。

 

1.2 英國電力市場

 

英國電力市場[15-16]發生輸電阻塞的時候,采用受限出力補償的方式。在英國電力市場中,發電側和用戶側都需要繳納輸電費用,輸電費用按照長期邊際成本方法進行計算并分區定價。市場主體繳納了輸電費用后,就有了在英國范圍內使用電網送電的權利,如果由于電網阻塞的原因導致電廠的電送不出去,電網需要對因阻塞受限的出力進行補償。

 

這種方法的基本思路是輸電費中已經考慮了為市場成員提供足夠的輸電通道,已經繳納了輸電費,就有在該市場范圍內電力傳輸的權利,因此如果沒有被傳輸,交易被裁減,就需要對其進行補償,相當于在輸配電價中已經包含了并且平攤了阻塞風險帶來的影響。

 

英國電力市場中的啟停、空載等成本在報價中一并考慮,不再另外補償。英國電力交易所在進行交易出清時,提供了靈活多樣的報價形式供市場成員自由選擇,不同的報價形式能夠滿足各類市場成員差異化的發用電特性。以APX中的拍賣市場為例,市場成員最簡單的報價形式是每個小時分別報價,各時段之間獨立成交。但對發電企業而言,這樣報價的成交結果可能無法滿足機組自身的啟停約束或爬坡約束。此時,發電企業可以將任意幾個連續的時段組成一個“能量塊”進行報價,比如將早上8:00至中午12:00組成一個包含4h的能量塊;像核電這樣的基荷機組,則可以將全天24h組成一個能量塊,一個能量塊中所包含的時段要么同時成交,要么同時不成交,從而滿足機組連續運行的需要。此外,為了保證機組的啟停、空載等成本回收,通常采用關聯報價的方式,市場成員可以指定只有當某個能量塊的報價成交時,另一個能量塊的報價才能成交。例如,一個處于停機狀態的機組準備啟機運行,那么可以在需要啟機運行的時段申報一個價格較高的能量塊以便能夠回收啟機成本,然后在啟機之后的時段申報一個僅考慮燃料成本的較低價格的能量塊,并將兩個能量塊設置為關聯報價,這樣就能夠保證只有當啟機時段的能量塊中標后,后續時段的能量塊才能中標。由于在報價中考慮了開停機成本,因此無需再作單獨的成本補償。英國電力市場不平衡費用的構成及其補償方式見圖2。

 

 

1.3 廣東現貨市場

 

廣東現貨市場規則(試運行)[17]設立了平衡資金,平衡資金中包含了阻塞盈余、機組啟停補償費用,必開機組、熱電聯產機組、臨時新增開機或停機機組、指定出力機組等特殊機組的補償費用,機組臨時非計劃停運、出力偏差越限等考核費用以及基數合約電量偏差費用等。廣東采用節點電價模式,因此會產生阻塞盈余費用,另外交易申報中采用基于電能運行成本報價的方式,因此也需要考慮啟停、空載成本的補償。