2023-06-29-清华大学-适应新型电力系统的电力市场变革与关键问题_41页_4mb

电力市场的原理、变革与关键问题总结

核心内容

电力市场正经历从计划模式向市场化模式的转型，旨在提升运行效率、促进新能源消纳、优化资源配置、增强市场透明度与公平性。本文围绕市场化变革、现货市场原理、适应新型电力系统的市场机制展开，重点分析了电力市场改革的必要性、主要问题及改进方向。

主要观点与关键信息

1. 计划模式存在的问题

• 分配平均化：各电厂获得大致相同的利用小时数，忽视了机组的经济性与节能性，造成社会福利损失和生产成本上升。
• 运行效率低：缺乏明确的短期安排规则，决策过程不透明，存在随意性。
• 影响新能源消纳：高成本与低成本机组获得相似的利用小时，不利于新能源的优先消纳。
• 信息不公开：市场运行信息缺乏披露，不利于监管与追溯。

2. 市场模式的变革与改进

• 市场化分配机制：通过中长期交易，以价格为标的开展竞争，使发电成本低的机组获得更多电量合约，从而降低系统整体发电成本。
• 现货市场功能：现货市场实现逐日最优调度，反映实时供需，促进新能源消纳，提升运行经济性。
• 市场出清机制：市场出清基于机组和用户申报信息，采用公开优化规则，提高市场透明度与公平性。
• 节点边际电价：反映电能的空间价值，系统出现阻塞时，不同节点电价差异显著，体现线路容量价值。
• 辅助服务市场：随着新能源比例增加，辅助服务需求显著上升，包括备用、调频、无功补偿等，以应对系统运行的不稳定性。

3. 电力现货市场与中长期市场的差异

• 中长期市场：交易周期为“日”以上，主要交易标的为电量，用于匹配供需、锁定价格、降低价格波动风险。
• 现货市场：交易周期为“日”以内，包括日前、日内、实时市场，交易标的为每小时的平均发/用电功率，用于保障平衡、发现价格信号。

4. 电力现货市场的运行机制

• 市场出清过程：交易中心根据发电和用户投标，计算出清电价、出清容量和系统潮流。
• 出清电价差异：因各时段需求不同，出清电价也存在差异。
• 日前与实时市场：日前市场用于确定机组组合和价格信号，实时市场用于调整偏差，二者结果通常存在偏差。

5. 市场标的的扩展

• 辅助服务品种丰富：包括灵活爬坡、转动惯量等，以应对新能源的间歇性和不确定性。
• 绿电交易：绿色电力成为独立交易品种，通过绿证制度和消纳责任权重，引导绿色消费。
• 碳市场耦合：电力市场与碳市场融合，推动减排降碳，提升绿色电力消费动力。

6. 市场形态与交易量变化

• 多层级市场体系：未来将形成全国-省区-配网侧的多层级市场，提高资源配置效率与网络建模精细度。
• 现货交易量放大：随着新能源比例提升，现货市场交易量将显著增加，分时价格信号成为关键。
• 分布式交易比例上升：分布式主体增多，配电网内交易比例将明显放大，需改革输配电价机制。

7. 我国电力现货市场进展

• 试点建设：首批8个试点已启动结算试运行，第二批试点全面启动，推动市场建设。
• 市场机制创新：探索储能、外来电、需求侧资源等参与市场机制，提升系统灵活性与稳定性。

8. 国际经验与数据

• 美国市场：PJM、CAISO等市场采用全电量出清，现货交易比例高，辅助服务价格显著增长。
• 欧洲市场：建立统一电力市场，现货交易占总用电比例高，输配电价改革以适应分布式交易。
• 澳大利亚市场：推动外来电与本地电能的互济，建立EIM市场。

结论

电力市场化改革是提升电力系统运行效率、促进新能源消纳、优化资源配置的关键路径。通过构建多层级市场体系、丰富市场标的、完善信息披露机制和优化出清规则，电力市场将更好地适应新型电力系统的运行需求。同时，随着新能源比例的上升，电力市场需不断创新交易机制，以应对价格信号弱化、容量价值凸显等新问题。