《电力市场模式》课件.ppt

1、电力市场模式PPT课件主要内容1 1、概论、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。w 促进竞争w 提高效益w 降低电价w 防止腐败w 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

2、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：v 长期市场双边市场v 日前市场 24小时的电能及辅助服务的市场v 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v电能 负荷、电源、输入电能、输出电能以及SC之间的电能交易v辅助服务 旋转备用、非旋转备用（可调度的

3、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 2.1 电力市场的框架结构电力市场的框架结构电力市场的框架结构电力市场的框架结构 英国国家电网公司 挪威 加州SCPXPXISOISO AS AS TO TOSCPXISO AS TO2.2 ISO独立调度其职责为：v竞价方式采购辅助服务v确定实时电

4、价及辅助服务市场v对市场参与者提供信息v建立输电容量市场v保证电网安全运行v提供非歧视性的电网开放服务v全网功率调度v处理输电阻塞和限制2.3 PX电力交易其职责为：v 提供电能的实时竞争市场v 确定一日前及一小时前市场的出清价（最小费用）v 采购备用（最小费用）v 充当PX参与者的SCv 对市场实行结算市场概貌 电力市场分时竞价机制(Hourly Bidding)分时竞价示例分时竞价示例0t1t2tTPdTtn 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；n 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

5、负荷竞价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Price CP Load MWLoadLoad500 MW500 MWDispatcherDispatcher$20$20price of Energy调度和定价例300 MW$10A$10/MWcapacity:300 MWB$15/MWcapacity:100 MW100 MW$15C$20/MWcapacity:200 MW100 MW$203.3.电力市场的电力市场的POOLPOOL模式模式 The Englan

6、d&Wales gridThe England&Wales grid1990年开始实行采用分时竞价方法市场结构POOL模式MONOPOLY PURCHASERDISTRIBUTION&SUPPLYGENERATION单一购买者单一购买者电网公司电网公司供电商供电商发电商发电商进入时段K通过竞价确定时段K的系统边际电价确定时段K的容量电价确定时段K的系统买入电价确定时段K的上抬差价确定时段K的系统卖出电价确定时段K的配电电价确定时段K的最终售出电价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 供需曲线及出清价SDQo容量价格 )(MVOL

7、LLOLP1cpM报价情况报价情况发电情况发电情况付款情况付款情况低于低于实发实发系统的买入价系统的买入价 低于低于未发未发系统的买入价系统的买入价-报价报价高于高于实发实发报价报价+容量价格容量价格 高于高于未发未发容量价格容量价格MMMM4.4.NETANETA模式模式 New Electricity Trading Arrangements 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4.1 NETA 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u需求侧参与市场需求侧参与

8、市场 u增加透明性和价格发现增加透明性和价格发现 u激励对风险的控制激励对风险的控制 u更加积极有效的市场监管更加积极有效的市场监管4.2 电力市场结构 政府监管政府监管 OfgemOfgem 行业管理行业管理 EAEA用户组织用户组织 EnergywatchEnergywatch双边交易双边交易 OTC,PXOTC,PX平衡市场平衡市场 SOSO平衡结算平衡结算 ELEXONELEXON系统运行控制系统运行控制 SOSO输电系统输电系统 TOTO各配电系统各配电系统 DNOsDNOs发电公司售电公司 大用户4.3 新的市场交易方式 远期市场：远期市场：大宗OTC交易标准化的产品短期市场：短期

9、市场：PX交易T=0T=CT=24h可达数年前不平衡结算运行期平衡市场合同提交截止期时间4.4 平衡市场运作过程 T=0T=CT=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bid or offer 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Over the Counter(OTC

10、)Power Exchanges(P/X)Balancing Mechanism(BM)90%90%5%5%5%5%Experiences To-DateAnnual Baseload Forward Price Curve15161718192021222324Oct-99Jan-00Apr-00Jul-00Oct-00Jan-01Apr-01Jul-01Oct-01Jan-02Apr-02NBP Market PricesStation Gate Market Prices4.7 售电市场的竞争 过去，公共电力供应公司PES(Public Electricity Suppliers)同时运

11、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

12、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：Direct Debit（DD）：定期从用户银行账户上直接划走固定金额 Standard Credit（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）供应商1234567891011121314天然气DD297278 314308315295299281286288285257275SC312304 347342348304308291292305333

13、284281PP375354 347347424336350347322342343 电能DD220213206223 238216225225220228209220SC235233218234 247223236241232255237235PP302257230246 255270244262264248 双燃料DD516491 522 517494501500508492466485SC547537 566 534531522522537586521506PP 某地区某月中等用户的年度价格5.5.标准市场模式标准市场模式节点电价模型节点电价模型 在美国这样一个崇尚分权的国度，2002年

14、诞生了一部所谓标准市场设计，其重要性不亚于FERC ORDER 888 和ORDER 2000。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.边际能边际能量成本量成本网损成本网损成本阻塞成本阻塞成本日前竞价模型结构发电机报价系统拓扑结构负荷需求日前竞价模型日前竞价模型LMP调度计划节点电价模型GNigip

15、iPff1)()(minxGNigiqigipiQfPff1)()()(minx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：1.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 0)cos()(g1NjijjiijjidigipiYUUPPx0)sin()(g1NjijjiijjidigiqiYUUQQxmaxminGiGiGiPPPmaxminGiG

16、iGiQQQmaxminiiiUUUmaxminBiBiBiPPP 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：)lnln()()()()()()()()()()(min111max1min1max1min1max1min1max11min11kiliNikiuiiuUiiuUiNiilUiilUiNiBiuBiBiuBiNiBilBiBilBiNigiuqigiuqiNigilqigilqiNigiupigiupiNiNigilpigilpiqiqiNipipigiqiNigipissUsUUsUPsPPs

17、PQsQQsQPsPPsPggQfPfLBBGGGGG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 piipiPL*|qiiqiQL*|piqi存在网络阻塞时的调度和定价例G1 出力 150MW G2 出力 50 MW$5/MW$30/MW G1 G2 线路容量:100MW 50 MW 150 MW 节点 1，2 的电价分别为：5，30 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年国务院5号文件,

18、国家电网公司等成 （2+5+1）2003年电价改革文件(国办发200362号文件)十一五”实施意见(国办发200719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

19、，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2007年19号文件:明确了“十一五”时期电力体制改革的目标、任务，当务之急是要结合中国国情，结合电力工业技术经济特征，结合我国电力发展阶段特点，着力研究探索我国电力市场化改革的模式、路径和策略。“十一五十一五”深化电力

20、体制改革深化电力体制改革的主要任务的主要任务 巩固厂网分开，逐步推进主辅分离。改进发电调度方式，加快电力市场建设。逐步实现发电企业竞价上网，推进大用户与发电企业直接交易，逐步建立公平竞争的市场机制。创造条件稳步实行输配分开试点和深化农村电力体制改革试点。积极培育市场主体，全面推进电价改革，加快政府职能转变，初步形成政府宏观调控和有效监管下的公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。国务院办公厅关于印发电价改革方案的通知国办发200362号电价改革的长期目标：在进一步改革电力体制的基础上，将电价划分为上网电价、输电价格、配电价格和终端销售电价；发电、售电价格由市场竞争形成；输电、配电价格由政府

21、制定。改革的近期目标：在厂网分开的基础上，建立与发电环节适度竞争相适应的上网电价机制；初步建立有利于促进电网健康发展的输配电价格机制；实现销售电价与上网电价联动；优化销售电价结构；具备条件的地区，在合理制定输配电价的基础上，试行较高电压等级或较大用电量的用户直接向发电企业购电。上网电价过渡时期，上网电价主要实行两部制电价，其中，容量电价由政府制定，电量电价由市场竞争形成。容量电价应为投资者提供部分收入保障，并能够引导电力长期投资。电量电价的形成机制，既要促进有效竞争，也要避免价格的非正常涨落。各区域电力市场应选择符合本区域实际的竞价模式。同一区域电力市场不同调度交易中心的竞价模式应保持一致。输

22、配电价格输配电价格分为共用网络服务价格、专项服务价格和辅助服务价格。共用网络服务价格按电压等级制定，各电压等级价格应反映其对系统造成的成本耗费。同一电压等级的用户输配电价执行同一价格水平。专项服务价格分为电厂接入价、专用输电工程服务价和联网价三类。销售电价销售电价 销售电价改革的方向，是在允许全部用户自由选择供电商的基础上，由市场定价。竞价初期销售电价由购电成本、输配电损耗、输配电价和政府性基金构成，输配电价中包含电力销售费用。将用户分为居民生活用电、农业生产用电、工商业及其他用电三类，每类用户按电压等级和用电负荷特性定价。全面实行峰谷电价。具备条件的地区，也可同时实行季节电价、高可靠性电价、

23、可中断电价等看利于系统平衡、降低系统成本的电价形式。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

24、）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

25、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

26、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

27、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

28、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

29、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平衡、电网及机炉等运行约束，按照全网购电费用最小化原则，统一出清并发布。华东市场市场主体（1）发电企业：发电企业分为A、B两类。A类发电企业暂定为拥有单机额定容量100MW及以上常规火电机组的发电企业。A类发电企业参加市场竞争。（2）省（市）电网经营企业：省（市）电网经营企业包括上海市电力公司、江苏省电力公司、浙江省电力公司、安徽省电力公司、福建省电力有限公司。（3）经核准的大用户（4）区域外购售电企业 华东市场评价（1）全电量竞争+差价合约的市场的模式，可保证充分地竞争。（2）理念先进：日前竞价采用节点电价模式（3）精心设计：既充分考虑现阶段的政策现实，又为今后的发展打下了基础。感谢下感谢下载载感谢下感谢下载载