电力市场课件.ppt
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1、第第 三三 章章电力市场结构电力市场结构及其运营模式及其运营模式目录目录1.引言2.电力工业重构产生的新实体及其应用组合3.英国的电力市场4.美国的电力市场5.澳大利亚的电力市场6.挪威与瑞典的电力市场7.我国电力市场的建设与实施8.电力市场改革的总体思考结束结束电力工业重构产生的新实体及其应用组合电力工业重构产生的新实体及其应用组合返回返回英国的电力市场英国的电力市场第一阶段的电力市场改革第二阶段的电力市场改革第三阶段的电力市场改革继续继续引言引言n 英格兰电力工业在改革前由中央发电局(CEGB)垄断经营。1987年7月,作为英国首相撒切尔夫人推进私有化的一部分,英国政府颁布了电力法,开始对
2、其电力工业进行大规模的私有化改革。英格兰电力工业结构英格兰电力工业结构 英格兰电力市场交易方式英格兰电力市场交易方式 n 在英格兰现行体制下,发、输、供电完全分离。电力市场中的交易方式分Pool交易和直接合同交易两种。电价形成电价形成 n 由于电能的生产与消费是同时完成的,因此即使发电厂商与用户的直接双边交易是未来电力市场的主要交易形式,整个电力系统的实时平衡交易仍是不可缺少的。竞价上网交易是电力市场最具特色的交易形式。执行竞价上网交易的机构必须在没有任何自身的市场利益的基础上,才能保证这种交易的公正和公平,使电力市场健康地运营。目前,几电价形成(续)电价形成(续)n乎国外所有的独立调度ISO
3、或电力交易机构PX都是与电力公司以及发电厂商脱钩的。英格兰电力市场的Pool模式即采用的是竞价上网交易方式。该模式的一般运作方式如下:每天分为若干个时段(如每0.5h为1个时段,1d共48个时段)。提前一天计算第二天48个时段的电价。电价形成(续)电价形成(续)各用户(配电公司)及各独立发电厂在每天上午提出第二天各时段的售电/购电投标书。这些数据包括:不同出力水平的费用;独立发电厂有时还需提供最低发电容量和费用;启停机费用;每0.5h的可供最大出力等数据。电价形成(续)电价形成(续)Pool收集发电公司的上网电价及供电公司的负荷下网竞价,汇总做出每时段的Pool总的供需曲线并由之确定市场出清价
4、M或系统边际价格M。当按连续曲线报价时,某时段系统总的供需曲线及市场出清价如下图所示。电价形成(续)电价形成(续)电价形成(续)电价形成(续)以M为基础,考虑系统运行的其他因素,确定系统的买入价P和卖出价S,计算过程如图所示,在计算系统失负荷代价cVOLL和失负荷概率PLOLP的基础上确定系统的容量价格1,MVOLLLOLPcp1电价形成(续)电价形成(续)n系统的买入价P为 1MP 进行网络潮流计算,考虑网络约束和辅助服务等因素,若遇潮流阻塞则用“阻塞程序”调整发电厂的出力,造成发电机逆序运行,从而产生上抬差价2。系统卖出价S为 电价形成(续)电价形成(续)向各发电厂和配电公司发布调整后的日
5、计划,各发电厂和配电公司可以提出意见,进行协商。2PS电价形成(续)电价形成(续)决定明日该时段最终的发电计划。英格兰电力市场采用全网统一定价,即不同地点的购买价和卖出价相同,不考虑地区的差别,将全网的网损及设备投资的固定成本等输电成本平均化了。S为Pool售给地区电力公司及持许可证单位的电价,这些单位向用户供电时还要收取供电费用3,形成最终售出电价电价形成(续)电价形成(续)nF,即:3SF某时段电价确定过程如下图所示:电价形成(续)电价形成(续)返回返回监管监管 n为了形成有序竞争的局面,电力法还规定,政府新设立“电力管制办公室”。该办公室是一个独立的机构,其负责人由议会任免。有一半以上的
6、职员在各地区办事处工作。办公室的主要职责是:n促进发电、供电领域的竞争,在价格和服务质量方面保护用户的利益,保证持许可证可以进行其交易活动;监管(续)监管(续)n保证各公司遵守其营业执照规定的各项条款,为公司制定服务标准,监督竞争市场的发展;n定期审核公司“电价控制标准”,在进行大量的咨询工作和听取各方面意见的基础上,修改公司的“电价控制标准”;n促进电力公司采用经济、高效的新技术,关注发电、输电、配电环节对环境的影响。改革效益改革效益 n英格兰电力工业私有化给政府带来了可观的财政收入,改组的前5年政府共增加财政收入239亿英镑。其中国有资产的出售收入,达149亿英镑,累计增加税收42亿英镑,
7、其他收入47亿英镑。改革效益(续)改革效益(续)n电力工业改革和私有化也给用户带来了效益。一是用户电价下降,按可比价格计算,大用户下降电价6%11%,民用电价上涨指数低于社会零售物价上涨指数;二是服务质量得到提高,综合供电可用率达到99.98%;三是大约有50000个用户可以自己选择供电商,占总用户的一半,政府计划到1998年所有用户都能自己选择供电商。存在的问题存在的问题 n发电市场开放后,进入市场竞争的独立发电厂全是燃气蒸汽联合循环电站,发展比较盲目。nPool销售价中购买的辅助服务费等的确定,尚无一个科学的处理办法。目前系统的备用、调频、调相、无功补偿等服务的购买,都由有关单位一事一议,
8、通过谈判确定。存在的问题(续)存在的问题(续)n电力工业改组后,电网规划由国家电网公司负责,而国家电网公司只管输电环节。不像过去那样发、输、供一体化,可以统筹规划,因此增加了国家电网公司的难度。此外,系统裕度(备用)也有正在被吃掉的倾向。返回返回PoolPool交易交易 返回返回直接合同交易直接合同交易返回返回引言引言n 英国电力市场新模式自2001 年 3月开始实施。这种模式以双边合同为主,配电与售电体系完全分离,充分实现了发电侧和用户侧市场的全面竞争。该模式在市场监管、交易方式、平衡机制、不平衡结算等方面富有特色,实行几年多来取得了显著成绩,也暴露出一些问题。n 新的电力交易机制NETA第
9、一阶段于 引言(续)引言(续)n2001年3月27日开始实施。在英国电力市场(仅包括英格兰和威尔士),以双边合同为主的NETA模式已完全取代了集中交易的Pool模式。双边交易可通过面对面的方式或在任意一个电力交易中心PX中进行,交易的数量、方式、时间、地点非常灵活方便。目前双边交易量占总交易量的97%98%。NETA模式还包括平衡市场和不平衡结算机制。引言(续)引言(续)n通过分别申请、颁发配电和售电执照,英国电力市场目前已实现了配、售电业务的彻底分开,出现了若干个地区配电系统运营商DNO(Distribution Network Operators)和售电商(Suppliers)。所有的用户
10、,无论其规模大小,均可自由选择售电商,从而实现用户侧市场的完全竞争。电力市场结构电力市场结构 n英国电力市场可大致分为监管服务、交易结算和电力运行3个体系及发电公司和售电公司2个市场实体。其相应的结构及组织名称如下图所示。电力市场结构(续)电力市场结构(续)电力市场结构电力市场结构监管体系监管体系 政府监管 行业协会 用户组织 电力市场结构电力市场结构交易体系交易体系 远期合同市场和短期市场平衡市场BM(Balance Mechanism)平衡结算 不平衡结算 电力市场结构电力市场结构运行体系运行体系 国家电网公司NGC作为输电网络的运营者在电力工业中仍具有核心作用,其调度中心SO负责平衡市场
11、和辅助服务市场的运转,并负责整个系统的安全、稳定运行,特别是包括紧急状态的控制和调度。输电公司TO隶属于NGC,负责输电网的建设与发展。NGC有义务发展电力市场结构电力市场结构运行体系(续)运行体系(续)n维持一个高效、协调和经济的输电系统来支持电力市场的竞争。n 配电系统在公用事业法案2000的指导下已成为持有单独的配电执照的企业,称为配电网络运营商DNO。目前有9个配电集团公司负责运营12个配电区域,分别负责联接所辖地区的每一个用户的电力需求。市场实体市场实体发电公司发电公司n 英国发电市场目前已从最初几个参与者的高度集中的情况转变为以36个发电公司为主体的高度竞争的市场。发电容量中,燃气
12、占35%,燃煤占34%,核电占15%,互联电网接入容量占5%,燃油占4%,其它的如抽水蓄能和再生能源等占7%。市场实体市场实体售电公司售电公司n 所有持有售电执照的公司都可销售电力。售电商可利用其它配电公司的电网在任意一个地区向用户售电,但需要向当地配电商支付网络使用费。售电商通过与其它发电商签订供电合同保证向用户提供所需的充足的电力,并向用户报出直接销售价。目前市场中有14个大型的售电商。平衡市场的运作平衡市场的运作 n 平衡市场的运作和不平衡结算是NETA模式中较为复杂的部分,虽然在电能量市场中的份额不大,但却非常重要。市场参与者通常在提交最终报告时就要围绕着最终出力提出竞卖价(Offer
13、)和竞买价(Bid),其中竞卖价是指发电商增加出力或用电方减少负荷而使系统裕度变大的报价;竞买价是指发电商减少出力或用电方增加负荷而使得系统裕度 平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n变小的报价。无论是增加裕度还是减小裕度,Offer和Bid都必须成对报出,以便SO在接受对机组出力和负荷大小的调整或取消该调整时使用。如下图所示为平衡市场竞价示意图。平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n 下图给出了一个发电机组的Bids/Offers在0.5h内被调度员接受的情况。平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n 由于电力系统是一个无法准确预测的动态系统
14、,随着时间的推移,调度员可能需要对其接受的Bids和Offers进行修改,以适应新的变化。在双边市场关闭点,BM成员的FPN(机组/负荷最新出力/负荷水平,即:final physical notification data,简称FPN)对应于其既定的合同运行点,但当该成员的Bids/Offers被接受后,其原定的合同运行点将发生变化。对该成员被接平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n受的Bids和Offers进行修改(也可以说是调度员继续接受新的Bids和Offers)是基于新的合同运行点而言的。n 下图给出了在上图的基础上,由于系统运行状况发生变化,调度员向该机组第2次发布的Bids/
15、Offers接受信息。平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n 这一修正既定合同运行点的方法使Bids/Offers的接受对于系统调度员和平衡市场成员来说都是确定的。为了取消一个已经被接受的Offer(或Bid),系统调度员必须向该成员发布新的Bid/Offer接受指令,以修改原先接受的Bid/Offer。下图进一步显示了该成员第2次Bid/Offer的详细接受过程。由下图可见,一个Bid/Offer对的Bid价格和Offer价格在新的Bid/Offer平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n接受过程中都将被用到。平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(
16、续)n 实时交易中出现的不平衡量根据双价格体系SBP和SSP的计算方法结算。SBP和SSP的计算方法自NETA实行以来进行过几次修正,目前的计算公式为:BPABVAOfferBCAOfferSBP的总电量所接受的的总费用所接受的THANK YOUSUCCESS2023-5-21平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n式中BCA、BVA分别为SO买进系统服务的费用和数量;SCA、SVA分别为SO卖出系统服务的费用和数量;BPA为订购买进容量费用/订购买进容量数量,SPA为订购卖出容量费用/订购卖出容量数量。这几个量反映了系统的平衡服务费用,包SPASVABidSCABidSSP的总电量所接受的
17、的总费用所接受的平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)n括辅助服务费用。n 发电商或售电商最后的电力价格构成如下图所示,包含通过双边合同确定的电量电价、平衡市场确定的电量电价和不平衡电价。平衡市场的运作(续)平衡市场的运作(续)实现实现NETANETA模式后,市场交易的几个特点模式后,市场交易的几个特点 n远期及长期市场允许提前几年签订合同。短期市场的电力交易可使市场参与者微调其每半小时的合同,方法简单易行。n需求侧完全纳入新的平衡机制之中。供电商和用户都可向BM提交削减负荷的竞价,从而直接与发电商竞争,这将促使供电商更好地了解和控制其负荷。大型用户也可在新的市场机制中扮演更活跃(续)(续)
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