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不同新能源跨省區現貨交易模式對新能源消納影響分析

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國電力 發布時間:2020-06-16 瀏覽:
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國網能源院新能源與統計研究所持續跟蹤新能源調度運行與市場交易創新專題,開展了新能源調度運行分析與優化、新能源市場交易分析與評估、新能源政策對市場交易的影響、適應高比例新能源接入的電力市場建設等方向研究,實現從理論分析到落地應用的貫通。本專欄將圍繞新能源調度運行和市場交易的國際經驗、我國實踐與成效、未來發展趨勢等,結合相關成果和研究思考與讀者進行交流分享。

(來源:微信公眾號“中國電力”ID:ELECTRIC-POWER)

文章導讀:從交易時間尺度來看,新能源跨省跨區交易包括中長期交易和跨區現貨交易,其中跨區現貨交易主要針對存在新能源發電受阻地區的棄風棄光電力交易。通過開展新能源富余電力現貨交易,有效提高了新能源消納能力。本文首先分析了我國新能源跨省區消納現貨交易機制現狀,然后考慮到我國電力市場建設實際,設計了兩種可以促進新能源跨省區消納的市場機制,最后結合典型案例分析了本文所提機制的有效性。

不同新能源跨省區現貨交易模式對新能源消納影響分析

執筆人:袁偉、雷雪姣

國網能源院新能源與統計研究所

1 新能源跨省區消納現貨交易機制現狀

2017年8月15日,北京電力交易中心發布《跨區域省間富??稍偕茉措娏ΜF貨試點規則(試行)》,此次《規則》要求,跨區域現貨交易市場的賣方主體為送端電網內水電、風電和光伏等可再生能源發電企業,買方主體為受端電網企業、大用戶、售電公司和火電企業,輸電方為電網公司。通過跨區域現貨交易,充分利用通道資源和全網調節能力,提高電網整體可再生能源消納水平。

通過開展新能源富余電力現貨交易,有效提高了新能源消納能力。然而新能源富余電力現貨交易當前主要通過跨區通道開展,交易范圍有限限制了交易總量,同時部分時段內新能源發電功率預測偏差導致現貨交易難以執行??鐓^域現貨主要利用當前跨區直流通道的剩余輸電能力,交易對象為本地區無法消納的新能源棄風棄光。同時,因新能源發電出力個別時段預測偏差較大,通過現貨的申報及執行情況來看,新能源發電出力大部分時段預測較準,但也存在個別時段因為預測偏差較大導致現貨計劃無法調出,主要是風電預測偏差。

2 新能源跨省區市場化交易機制優化

考慮到我國電力市場建設實際,近期跨省區市場模式主要是中長期物理合約+省間增量現貨模式。因此,以該模式為基礎設計促進新能源跨省區消納的市場機制。

優化機制1:省間增量現貨市場機制

在市場主體方面,參與省間現貨市場的市場主體可以分為送端市場主體和受端市場主體。送端市場主體主要包括水電、風電、光伏發電等可再生能源發電企業、火電企業及核電企業。受端市場主體主要是指受端電網企業。未來,逐步引入售電公司、電力用戶等受端市場主體。

在交易品種方面,省間現貨市場主要開展電能量交易。針對省間余缺電力,由送端各類發電企業(包括火電、水電、風電、光伏、核電等)和受端省級電網企業進行日前、日內集中競價交易。

在組織方式方面,現貨市場中所有的省間交易均提交申報,采用發電側、購電測(受端電網公司)雙向報價。發電側可選擇兩種申報方式,一是價格接受者(或以零價)申報,因此將優先出清;二是競價申報。由國調中心組織開展日前和日內交易。

在出清和價格機制方面,購電價格和售電價格按照集中競價交易邊際出清價格確定。

省間增量現貨市場模式下跨省區消納原理如下圖所示。

圖1 省間增量現貨市場模式下跨省區消納示意圖

優化機制2:同通道外送電量置換交易機制

現有中長期發電權交易多為在年度、月度交易,當新能源發電企業在預期出現消納困難時,與常規電源發電企業通過雙邊協商、掛牌等方式開展。由于發電權交易需在提前確定交易電量、未來還可能要求提前確定峰、谷、平交易曲線。因此,現有發電權交易雖然在一定程度上為新能源騰出發電空間,但并不一定能夠為新能源騰出輸電通道空間。

為新能源騰出發輸電空間,是有效促進新能源跨省區消納的關鍵。同通道外送電量置換交易作為一種新的發電權交易品種,可以實現這一效果。

在交易主體方面,新能源發電企業與同一區域內的常規能源發電企業,要求常規能源發電企業具有跨省區外送交易合同電量,且新能源發電企業與常規能源發電企業可以使用相同的跨區輸電通道實現電力外送。

在交易方式方面,可以通過雙邊協商、集中撮合或掛牌等方式進行。對于雙邊協商,新能源發電企業與常規能源發電企業就轉讓的外送交易通道、轉讓的最大外送電力空間、轉讓價格達成一致。對于集中撮合或者掛牌交易,新能源發電企業在月度、數日前將申報信息提交到電力交易平臺,申報信息包括愿意購買的替代發電曲線和價格信息;常規能源發電企業申報轉讓外送電力空間、跨省區外送轉讓通道、補償價格意愿,電力交易機構根據申報情況進行集中撮合或形成掛牌交易結果。交易結果提交調度機構安全校核后形成正式交易結果。

在交易執行方面,在交易執行日前或日內時段,當通道已經滿送,出現新增新能源外送需求時,根據交易置換結果,在常規電源中長期原外送交易計劃中,減去同通道外送電量置換部分,新能源中長期外送交易計劃中增加同通道外送交易電量置換部分,由新能源發電企業向常規能源發電企業支付置換費用。如未出現新增新能源外送需求,則交易置換結果不執行。

電量置換交易模式下跨省區消納原理如下圖所示。

圖2 電量置換交易模式下跨省區消納示意圖

3 不同新能源跨省區現貨交易模式效果分析

以國內某典型省級電網為例,分析不同新能源跨省區現貨交易模式促進新能源消納效果。

(1)省間增量現貨交易機制效果分析

使用生產模擬方法,求解開展增量現貨市場后送端省份新能源全年消納情況,下表對比了開展省間增量現貨市場前后送端省份新能源全年消納的情況。

表1 開展省間增量現貨市場前后送端省份

新能源消納情況對比

從上表可以看到在開展省間增量現貨市場后,送端省份新能源消納利用水平明顯提高。在未開展省間增量現貨市場時,送端省份新能源限電率為11.62%,在開展省間增量現貨市場后,送端省份的新能源限電率下降到了3.9%。由于開展省間增量現貨市場交易,送端省份新能源消納量增加了31.11億kWh,新能源增加的這部分電量通過外送聯絡線送出。

下圖展示了開展省間增量現貨市場后,某一天內跨省區聯絡線上的輸送功率情況及送端省份新能源限電情況。

圖3 跨省區聯絡線輸送功率情況

從上圖可以看出,在送端省份出現新能源棄電時,可以通過組織省間增量現貨交易,提高新能源外送電量,從而提高新能源利用率。省間增量現貨交易可以充分利用省間輸電通道富余容量空間,不僅可以提高送端省份的新能源利用率,還可以提高通道利用水平。但當送端省新能源棄電過多時,受限于省間通道安全容量約束,無法將全部的新能源棄電通過省間聯絡線送出。

(2)同通道外送電量置換交易機制效果分析

下表對比了開展電量置換交易前后送端省份新能源全年消納的情況。

表2 開展電量置換交易前后送端省份新能源消納情況對比

從上表可以看到在開展電量置換交易后,送端省份新能源消納利用水平有了一定提高。在未開展電量置換交易時,送端省份新能源限電率為11.62%,在開展電量置換交易后,送端省份的新能源限電率下降到了7.45%。由于開展電量置換交易,送端省份新能源消納量增加了16.79億kWh。該模式與省間增量現貨市場模式對比后,可以發現電量置換模式在增加新能源消納空間方面作用有限,該模式無法充分利用省間聯絡線通道富余容量,限制了新能源消納能力的進一步提升。

下圖展示了開展電量置換交易后,某一天內跨省區聯絡線上的輸送功率情況及送端省份新能源限電情況。

圖4 跨省區聯絡線輸送功率情況

從上圖可以看出,在新能源棄電時段,通過開展新能源與常規電源電量置換交易,可以減少新能源棄電。但由于受到中長期物理合約電量的約束,可以用來做電量置換的空間有限,可能無法消納全部的新能源棄電。

關鍵字:新能源消納

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