【中国电科院（杨争林）】2024面向新型电力系统的电能交易模式报告_34页_12mb

面向新型电力系统的电能交易模式总结

核心内容

本报告探讨了面向新型电力系统的电能交易模式，旨在解决新兴主体（如储能、虚拟电厂、可控负荷等）参与电力市场交易时面临的挑战，提出了一种灵活能量块交易机制，并介绍了相关关键技术的研发与实验验证。

主要观点

• 新能源发展迅速：我国新能源装机容量持续增长，2023年国网区域新能源装机容量达8.66亿千瓦，占全部装机比重37%，预计2024年新增装机2.7亿千瓦。新能源出力波动大，给电力平衡带来挑战。
• 现有市场机制不足：当前电力市场设计以传统电源为主，难以适应新能源等新兴主体的灵活性和不确定性，导致报价方式、交易规则等不匹配。
• 灵活能量块交易机制：通过构建多样化能量块产品（独立能量块、标准能量块、自定义时段耦合能量块、移动能量块、条件式能量块），实现交易方式的标准化、规范化，提高市场适应性和灵活性。
• 统一商品与技术中立：电能市场应统一电能商品，采用技术中立的交易机制，实现出清算法与发电类型、买卖角色解耦，提高算法扩展性和兼容性。
• 双层决策优化：交易机构与市场主体应实现双层决策优化，提升市场运行效率与公平性。

关键信息

新兴主体参与市场挑战

• 新兴主体如风电、光伏、储能、虚拟电厂、可控负荷等，其发电能力和成本随时间变化，传统市场机制难以满足其报价和交易需求。
• 现有市场出清机制复杂，计算困难，耗时长，且缺乏对市场主体决策主动性的支持。

灵活能量块交易机制

• 独立能量块：每个时段分别投标，灵活性高，但难以达成期望的中标曲线。
• 标准能量块：由多个最小时段组成，如峰、平、谷、基荷等，申报简单，但组合方式有限。
• 自定义时段耦合能量块：可定制时段，支持按比例部分成交，适用于复杂调节需求。
• 移动能量块：申报能量块形状和期望价格，不指定具体时间，由市场出清确定时间，适用于可调节资源。
• 条件式能量块：多个能量块联合申报，一个成交后其他方可成交，适用于储能等具有优先级的资源。

灵活能量块交易关键技术

• 统一商品与交易方式：实现分时电能商品统一，支持多种交易方式，如双边、集中等。
• 技术中立与算法解耦：出清算法与发电类型、买卖角色无关，提升算法扩展性和兼容性。
• 双层决策模型：交易机构和市场主体分别制定优化目标，实现资源的高效配置。

实验验证

• 基于国家电网公司实验室“电力市场运营技术实验室”，构建电力市场全景实验推演平台，对灵活能量块交易机制进行仿真验证。
• 通过5个机组、5个用户的案例，验证了灵活能量块交易机制的有效性，包括独立块、标准块、自定义块、条件块等，结果显示优化算法能够支持不同类型块集中出清，出清结果满足需求。

交易机制与定价

• 定价机制：采用分时定价和节点边际电价、分区电价、系统统一电价等方式，体现电力的分时价值和位置价值。
• 出清机制：支持独立块、标准块、自定义块、移动块和条件块的联合出清，满足市场多样化需求。
• 市场设计原则：以技术中性、分时定价、统一商品为核心，推动市场机制的创新与完善。

存在挑战

• 能量块应用于现货市场时，需与网络约束协调，实现“经济 + 安全”。
• 电能与辅助服务联合出清时，灵活能量块是否能够兼容仍需进一步研究。

研究成果

• 灵活能量块交易机制能够支持新兴市场主体的多样化需求，降低市场参与门槛。
• 能够激励市场主体自行决策，有利于构建两层资源优化模型。

未来方向

• 持续探索灵活能量块交易机制在新型电力系统中的应用，推动中长期交易技术的发展。
• 优化算法与模型，提高市场出清效率与准确性，实现电力市场运行的智能化与高效化。