适应新型电力系统的电力市场变革与关键问题-清华大学刘学_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深刻变革。计划模式下，电网公司统购统销，电量分配平均化，运行效率低，且影响新能源消纳，导致社会福利损失和成本增加。市场模式则通过中长期交易与现货市场相结合，实现资源的优化配置，提升运行经济性与系统稳定性。

主要观点

• 计划模式的问题：

  • 分配平均化，导致高效机组难以发挥经济性与节能性优势
  • 运行效率低，决策缺乏公开性和透明性
  • 影响新能源消纳，限制系统灵活性
  • 高成本与低成本机组获得相似利用小时数，不利于资源配置

• 市场模式的优势：

  • 通过中长期交易锁定价格，降低系统发电成本
  • 现货市场实现逐日最优调度，促进新能源消纳
  • 市场结果基于公开申报和优化规则，减少人为干预
  • 提高市场透明度和安全性

关键信息

电力现货市场原理

• 时间尺度：现货市场在“日”以内进行交易，包括日前、日内和实时市场
• 交易标的：每个小时的平均发/用电功率
• 市场功能：
  • 保障发电平衡
  • 发现价格信号
  • 提升系统运行经济性
  • 促进新能源消纳

电力现货市场与中长期市场差异

• 中长期市场：在“日”以上的时间尺度上交易，以电量为标的，主要功能是匹配供需、锁定价格、规避价格波动
• 现货市场：在“日”以内进行交易，以功率为标的，实现全电量优化调度，反映实时供需关系

电力现货市场出清机制

• 无约束出清：根据供需曲线交叉点确定边际出清点，出清电价和容量会变化
• 有约束出清：考虑线路传输限制，出清结果需调整以避免阻塞
• 节点电价：反映不同节点的电能空间价值，系统出现阻塞时，节点电价差异会体现线路容量价值

现货市场交易模式

• 物理合约模式：中长期合约电量需分解至现货市场各时段
• 差价合约模式：中长期合约电量无需分解，现货市场优化全电量空间
• 分解方式：可协商分解或统一分解，需供需双方达成一致

市场标的与交易机制

• 辅助服务：包括备用、调频、无功补偿等，随着新能源比例提升，辅助服务需求增加
• 绿电交易：
  • 绿色电力已成为独立交易品种
  • 与消纳责任权重挂钩，推动绿色消费
  • 市场化用户可购买绿电或绿证
• 碳市场耦合：
  • 电力市场与碳市场深度融合，促进减排降碳
  • 碳配额有偿分配比例扩大，碳价上涨，推升火电成本
  • 容量市场作为衡量容量价值的平台，其意义凸显

电力市场进展

• 我国电力现货市场：
  • 首批8个试点已启动结算试运行，部分完成多月连续结算
  • 第二批试点全面启动，推动多层级市场体系建设
  • 配电网侧市场逐步发展，分布式交易比例上升
• 国际市场进展：
  • 美国PJM、CAISO等市场推动现货市场全电量出清
  • 欧洲建立统一电力市场，现货交易比例不断提升
  • 储能、外来电、需求侧资源等逐步纳入市场

市场形态与结构

• 未来将形成全国-省区-配网侧的多层级市场体系
• 高层级市场扩大资源配置规模，低层级市场提升建模精细度
• 配电网内分布式交易增多，实现就地平衡

价格机制

• 高比例新能源影响价格：
  • 降低能量价格，可能导致部分时段出现零价或负价
  • 容量价值凸显，推动容量市场发展
• 分布式交易价格机制：
  • 配电网交易不需承担上级电网的全部输电费用
  • 输配电费中容量费比例应更高以适应分布式交易需求

结论

电力市场改革是推动新型电力系统建设的关键环节，通过市场化机制实现资源优化配置，提升运行效率与系统稳定性。未来，随着新能源比例的增加，电力市场将面临新的挑战，如价格信号变化、辅助服务需求增长等，需通过创新交易机制、完善信息披露、推动多层级市场体系等手段应对。