電力現(xiàn)貨市場出清電價怎么算?
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,發(fā)電計劃由調(diào)度機構(gòu)基于長期預測統(tǒng)一安排,電價相對固定。隨著新能源大規(guī)模接入、用電需求的動態(tài)變化,這種“計劃為主”的模式難以應對超短期的供需波動。
電力現(xiàn)貨市場的核心使命,就是在實時或接近實時的時間尺度上,通過市場化手段解決“電什么時候發(fā)、發(fā)多少、以什么價格交易”的問題。本質(zhì)是通過集中優(yōu)化或分散交易,在滿足電網(wǎng)安全約束的前提下,找到一組讓發(fā)電成本最低(或社會福利最大)的機組出力組合與用電分配方案,并確定對應的分時價格。
現(xiàn)貨市場的“出清模式”
PART
集中出清(統(tǒng)一出清)
目前,國內(nèi)電力現(xiàn)貨市場主要采用模式,部分區(qū)域結(jié)合實際情況保留分散出清(雙邊/增量出清)作為補充。兩者的核心區(qū)別在于:誰來組織交易?如何匹配供需?價格如何形成?
(一)集中出清模式:全網(wǎng)統(tǒng)一優(yōu)化,邊際定價主導
申報-排序-優(yōu)化-出清-結(jié)算
這是當前國內(nèi)現(xiàn)貨市場的主流模式(如山西、廣東、山東等試點省份),其流程可概括為“”五步:
市場成員申報:
發(fā)電企業(yè)按機組申報未來各時段的“價格-電量”曲線(例如:0-100MW按200元/MWh,100-200MW按300元/MWh);
用電側(cè)(售電公司或大用戶)申報“價格-電量”需求曲線(例如:愿意以500元/MWh購買100MW,以400元/MWh購買200MW)。
供需曲線排序:
交易中心將發(fā)電報價從低到高排序(形成“供給曲線”,便宜機組優(yōu)先),用電報價從高到低排序(形成“需求曲線”,高價用戶優(yōu)先)。
例如某時段供給曲線為:風電(200元/MWh,100MW)→煤電A(300元/MWh,150MW)→煤電B(400元/MWh,100MW)→氣電(500元/MWh,50MW);需求曲線為總負荷300MW(用戶最高愿付500元/MWh)。
安全約束優(yōu)化出清:
電力調(diào)度機構(gòu)通過安全約束機組組合(SCUC)和安全約束經(jīng)濟調(diào)度(SCED)算法,在考慮電網(wǎng)物理約束(如線路容量、節(jié)點電壓)和機組特性(如最小啟停時間、爬坡速率)的前提下,計算滿足總負荷300MW的最優(yōu)機組組合。例如:優(yōu)先調(diào)用風電(100MW@200元)、煤電A(150MW@300元),再調(diào)用煤電B的50MW(400元/MWh),此時總出力=100+150+50=300MW,剛好滿足需求。
邊際定價確定出清價:
最后一筆滿足需求的機組(邊際機組)的報價,決定了該時段的統(tǒng)一市場出清價(MCP)。在上述例子中,最后一單位50MW由煤電B提供,其報價為400元/MWh,因此該時段所有中標機組(風電、煤電A、煤電B)均按400元/MWh結(jié)算,所有用戶(無論申報價高低)也按400元/MWh支付電費。
邊際成本定價
為什么用邊際機組定價?這是理論的應用:只有讓最后一單位電量的生產(chǎn)成本(即邊際機組的報價)等于用戶支付的電價,才能實現(xiàn)社會總成本最小化(避免讓高價機組多發(fā)電,或低價機組少發(fā)電)。
結(jié)算規(guī)則:
發(fā)電側(cè):中標機組按統(tǒng)一出清價結(jié)算(如風電200元報價但按400元結(jié)算,獲得“生產(chǎn)者剩余”);
用電側(cè):按統(tǒng)一出清價支付(如用戶申報價500元但按400元結(jié)算,降低用電成本)。
若存在節(jié)點電價(LMP)(因輸電阻塞導致不同區(qū)域電價不同),則發(fā)電與用電分別按所在節(jié)點的邊際價格結(jié)算(后續(xù)詳述)。
(二)分散出清模式:雙邊協(xié)商為主,增量優(yōu)化為輔
部分市場(如英國早期日前市場)采用分散出清,其特點是:
買賣雙方通過場外協(xié)商或獨立交易所申報電量與價格,市場組織者僅對申報到平臺的電量進行增量優(yōu)化(不涉及全網(wǎng)統(tǒng)一協(xié)調(diào));
電網(wǎng)企業(yè)負責提供阻塞管理與輔助服務,價格由雙方議價或交易所規(guī)則決定;
結(jié)算通?;陔p方申報價或交易所撮合價,而非統(tǒng)一邊際價格。
出清電價的計算
PART
電力現(xiàn)貨市場的出清電價,是由滿足最后一單位用電需求的發(fā)電機組的報價來決定的,并且所有中標的發(fā)電和用電方都按這個統(tǒng)一價格結(jié)算。
計算方式因市場模式與電網(wǎng)條件的不同而有所差異,主要分為三類:
(一)系統(tǒng)邊際電價(SMP):最基礎的統(tǒng)一價格
最后一筆滿足總需求的邊際機組的報價,作為全市場的統(tǒng)一結(jié)算價格。
在無輸電阻塞(即電網(wǎng)傳輸能力充足,任意區(qū)域電能可自由流動)的情況下,現(xiàn)貨市場通常采用系統(tǒng)邊際電價(SMP),即
舉例:某時段總需求300MW,邊際機組(如煤電B)報價400元/MWh,則所有中標發(fā)電(風電、煤電A、煤電B)均按400元/MWh結(jié)算,所有用戶也按400元/MWh支付。這種模式簡單直觀,但無法反映電能的時空差異。
(二)節(jié)點邊際電價(LMP):反映時空價值的精準定價
不同節(jié)點(或區(qū)域)的電能邊際成本可能不同,此時需采用節(jié)點邊際電價(LMP)
當電網(wǎng)存在輸電阻塞(如某條線路傳輸容量不足,導致A區(qū)域電能無法送往B區(qū)域)時,。
LMP包含兩部分:
電能分量:
該節(jié)點最后一單位電量的發(fā)電邊際成本(類似SMP);
阻塞分量:
因輸電阻塞導致的額外成本(例如A區(qū)域電能需繞道高價線路送往B區(qū)域,推高B區(qū)域電價)。
舉例:假設某區(qū)域電網(wǎng)分為A、B兩個節(jié)點,A節(jié)點有廉價風電(報價200元/MWh),B節(jié)點依賴高價煤電(報價500元/MWh)。若A→B的輸電線路容量僅允許傳輸100MW,而B節(jié)點需求為200MW,則:
A節(jié)點電價=風電報價200元/MWh(本地電能充足);
B節(jié)點電價=煤電報價500元/MWh + 阻塞溢價(因需從更遠區(qū)域調(diào)電)= 可能為600元/MWh。
我國部分現(xiàn)貨試點(如浙江、廣東)已采用LMP,通過節(jié)點電價精準引導發(fā)電資源向高需求區(qū)域流動,同時激勵電網(wǎng)投資擴容。
(三)分區(qū)邊際電價:簡化版的節(jié)點定價
當電網(wǎng)阻塞呈現(xiàn)明顯的“斷面特征”(如某條關鍵線路限制了多個相鄰節(jié)點的電能交換)時,可將市場劃分為若干個“價區(qū)”,每個價區(qū)內(nèi)采用統(tǒng)一的分區(qū)邊際電價(即該分區(qū)內(nèi)邊際機組的報價)。
安全校核、輔助服務與市場銜接
PART
現(xiàn)貨市場的出清并非簡單的“價高者得”或“邊際定價”,還需嵌入多重約束與配套機制:
(一)安全校核:出清結(jié)果的“安全閥”
所有出清計劃必須通過靜態(tài)安全校核(驗證潮流不越限、N-1故障下系統(tǒng)穩(wěn)定)與動態(tài)校核(如機組爬坡能力、備用容量充足性)。若某時段出清結(jié)果導致某線路過載,則需調(diào)整機組出力分配或啟動阻塞管理(如征收阻塞費用)。
(二)輔助服務協(xié)同:保障系統(tǒng)靈活性
現(xiàn)貨市場需與調(diào)頻、備用等輔助服務市場緊密銜接(部分區(qū)域已實現(xiàn)聯(lián)合出清)。例如,實時市場出清時不僅要滿足能量平衡,還要預留足夠的備用容量(如旋轉(zhuǎn)備用),以確保突發(fā)故障時系統(tǒng)能快速響應。
(三)中長期與現(xiàn)貨銜接:偏差電量按現(xiàn)貨價結(jié)算
用戶與發(fā)電企業(yè)簽訂的中長期合同(如年度、月度合約)通常約定“分時電量與分時價格”,但實際用電/發(fā)電可能與合同存在偏差(如用戶實際用電量比合同多100MW)。這部分偏差電量需通過現(xiàn)貨市場購買/出售,并按實時或日前出清價格結(jié)算,這也是為什么市場主體需要密切關注現(xiàn)貨電價波動。

責任編輯:葉雨田

