2024电力市场的原理变革与关键问题报告-清华大学_42页_3mb

电力市场的原理、变革与关键问题总结

核心内容

电力市场正在经历从计划模式向市场化模式的转型。这一变革旨在提升电力系统的运行效率，优化资源配置，促进可再生能源的消纳，并实现社会福利最大化。市场模式通过价格信号引导发电与用电行为，推动电力生产与消费的灵活性与效率。

主要观点

1. 市场化变革与效益

• 市场模式下，发电机组通过中长期交易以价格为标的开展竞争，高成本与低成本机组分得不同的利用小时数，打破“平均主义”。
• 市场模式提高了系统的运行效率，降低发电成本，创造并向用户让渡红利。
• 电力市场需配置充分的信息披露细则，建设信息公开平台，确保交易过程的透明性与可监管性。

2. 电力现货市场原理

• 现货市场以“一日”为交易周期，实现电能量与辅助服务交易。
• 现货市场包含日前市场与实时市场，日前市场用于确定机组组合与发现价格信号，实时市场用于对日前市场交易结果与实际运行的偏差进行调整。
• 现货市场通过分时价格信号反映市场实时供需，其重要性在高比例新能源系统中将不断提升。

3. 适应新型电力系统的电力市场

• 电力市场需适应新能源比例上升带来的挑战，包括不确定性和间歇性。
• 未来将形成全国-省区-配网侧的多层级市场架构，促进资源互济与就地平衡。
• 电力市场与碳市场耦合，实现减排降碳目标。

关键信息

市场模式与计划模式对比

• 计划模式：电网公司统购统销，电量分配平均，缺乏公开性与透明性，导致运行效率低、影响新能源消纳。
• 市场模式：通过中长期与现货市场相结合，提高资源配置效率，实现社会福利最大化，增强系统运行的灵活性。

中长期合约分解

• 中长期合约需分解至现货市场的每个交易时段，形成电力合约曲线。
• 分解方式包括协商分解与统一分解，确保供需双方一致。
• 不同分解方式将产生不同的合约价值，影响发电企业的收益。

电力现货市场出清机制

• 市场出清过程基于发电与用电侧的报价，通过供需曲线交叉点确定边际出清点。
• 系统出现阻塞时，节点电价与阻塞盈余将发生变化，反映线路容量价值的稀缺性。

节点电价

• 节点边际电价反映了增加1单位用电所需系统运行成本。
• 节点电价在不同区域存在差异，反映电能的空间价值。

辅助服务

• 随着新能源比例上升，备用、调频、无功补偿等辅助服务需求增加。
• 灵活爬坡与转动惯量成为应对新能源波动的重要辅助服务。
• 美国加州市场已引入灵活爬坡产品，英国正在探索转动惯量市场化机制。

电力市场进展

• 我国首批8个现货试点已启动结算试运行，部分试点已完成多月连续结算。
• 第二批省级现货试点全面启动，探索多层级市场体系。
• 电力市场逐步引入分布式电源、储能、电动汽车等新兴市场主体。

市场标的与交易机制

• 绿色电力交易成为独立交易品种，推动绿色消费。
• 绿电交易与消纳责任权重挂钩，通过统一规则与平台进行交易。
• 碳市场与电力市场融合，实现减排目标。

价格机制

• 高比例新能源系统下，市场边际价格可能大幅下降，甚至出现零价或负价。
• 容量价值凸显，容量市场成为衡量与支付容量费用的重要平台。
• 分布式电源交易将改变输配电价结构，配电网内的交易无需承担输电网的全部输电费用。

交易量与市场趋势

• 现货市场交易量不断放大，尤其在高比例新能源系统中。
• 分布式交易比例将显著增加，预计2030年分布式光伏新增量中49.3%来自居民主体。
• 现货交易比例在欧洲市场不断提升，实现跨境统一耦合出清。

电力市场未来展望

• 多层级市场体系：全国-省区-配网侧的市场架构将促进资源互济与就地平衡。
• 市场标的多样化：辅助服务品种极大丰富，包括灵活爬坡、转动惯量等。
• 价格机制革新：随着新能源比例上升，电力价格机制将面临新的挑战与机遇。
• 交易模式创新：分布式交易、绿电交易、容量市场等机制将逐步完善，提升市场效率与公平性。

国际市场参考

• 美国：PJM市场采用全电量出清，容量市场支付占总费用比例较高；加州市场引入灵活爬坡辅助服务。
• 欧洲：统一电力市场实现跨境统一耦合出清，现货交易比例持续提升。
• 澳大利亚：电力市场信息平台促进市场透明度与公平性。

结论

电力市场正从计划模式向市场化模式转型，推动电力系统运行效率提升与可再生能源消纳。市场模式通过价格信号优化资源配置，促进新能源发展与系统安全。未来，随着分布式资源的增加和碳市场与电力市场的耦合，电力市场将更加复杂与高效，为实现绿色低碳发展提供重要支撑。