解市 | 南方區(qū)域電力現(xiàn)貨市場為什么要將正備用約束納入定價
編者按
黨的二十屆三中全會提出建設全國統(tǒng)一電力市場的目標,對保障電力供應、促進能源轉型、支撐構建高水平社會主義市場經濟體制、服務中國式現(xiàn)代化目標的實現(xiàn)具有重大意義。2024年11月30日,南方區(qū)域電力市場在各方共同努力下順利完成了全月結算試運行,區(qū)域電力市場建設邁出了里程碑式的一步。隨著結算運行周期拉長,各類型市場主體對南方區(qū)域電力市場了解更多,也產生了更多疑問。為方便市場主體更好了解南方區(qū)域電力市場,中國南方電力調度控制中心和《南方能源觀察》特開設“解市”專欄,對市場運行中各方關注的現(xiàn)象和存在的疑惑作出解答。
李文弘 南方區(qū)域電力現(xiàn)貨工作專班成員
(華能瀾滄江水電股份有限公司)
高江豪 南方區(qū)域電力現(xiàn)貨工作專班成員
(長江電力銷售公司)
李宇 華南理工大學
2024年12月15日的“解市”專欄文章向各位讀者解釋了“報價低于市場,為何無法中標”的現(xiàn)象,文章提到了在省內備用約束達界時,“廣東省內開機機組仍有上調能力,但受到正備用要求無法上調,被省外高價機組定價”的情況。本期解市針對該情況的出力特性及價格特性做進一步的補充討論。
1正備用約束下的出力特性
在日前或實時出清中,系統(tǒng)正備用約束達界時,廣東省出現(xiàn)高價不調用現(xiàn)象較為常見。廣東晚高峰時段(17:15—20:30),省內正備用約束達界,此時若運行機組增加出力則必然減少備用容量,系統(tǒng)備用安全無法得到保障。在正備用約束達界的時段,區(qū)域現(xiàn)貨市場提供了兩種應對系統(tǒng)負荷增加的方式,一是省內機組開機滿足電力供應,同步增加電力系統(tǒng)正備用容量;二是調用省外機組的出力滿足電力供應,保持省內電力系統(tǒng)正備用約束達界。一般情況下,由于存在啟動費用,增開機組的成本更高,在區(qū)域市場中調用省外機組的發(fā)電能力更為經濟,由此產生了“不調用”廣東機組出力的現(xiàn)象。
2正備用約束下的價格特性
區(qū)域電力現(xiàn)貨交易以節(jié)點邊際電價為結算價格,即系統(tǒng)新增1兆瓦負荷時,出清模型按經濟性最優(yōu)原則,選擇某一機組增加1兆瓦出力以平衡需求,該機組此段出力報價即為市場出清價。對于定價時是否考慮備用約束有兩種定價思路。仍以2024年12月15日的“解市”專欄文章中的現(xiàn)象為例進行解釋,當時廣東機組報價360元/兆瓦時,省外機組報價400元/兆瓦時。
(一)不考慮備用約束
不考慮備用約束即認為當前省內機組高報價段因留作省內正備用而未調出的發(fā)電空間可以在定價環(huán)節(jié)調出。此時廣東省內報價為360元/兆瓦時的機組可以繼續(xù)上調出力,新增負荷可選擇調用經濟性更高的省內機組,而無需調出省外申報價格更高的機組,此時市場邊際機組為省內機組,出清價格為360元/兆瓦時,省內機組滿足量價一致性。省外機組已經調用的出力段報價為400元/兆瓦時,而出清價格僅為360元/兆瓦時,形成低價調用的量價不一致現(xiàn)象,抑制其支援電力的意愿。
(二)考慮備用約束
考慮備用約束即認為當前省內機組高報價段未調出的發(fā)電空間需全部留作省內正備用,不可進一步調出。此時廣東省內機組無上調能力,廣東省內新增負荷將由省外機組平衡,市場邊際機組為省外機組,出清價格為400元/兆瓦時。對于省內的機組而言,申報價格為360元/兆瓦時,而出清價格為400元/兆瓦時,將出現(xiàn)高價不調用的量價不一致現(xiàn)象。省外機組出清價格與其出力報價相等,量價匹配,保障其支援電力的意愿。
3各方激勵相容性討論
從電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的角度而言,備用容量是電力系統(tǒng)安全的必要指標,直接決定了系統(tǒng)能否抵御突發(fā)風險、維持頻率/電壓穩(wěn)定,并避免大面積停電,是抵御不確定性的必要成本。無論定價上是否考慮備用約束,省內機組預留備用容量是系統(tǒng)運行與市場出清的硬性指標,都沒有進一步上調出力的能力。
從省內電廠收益的角度而言,對于中標的省內機組,由于省外高價機組邊際報價高于省內機組高報價段邊際報價,考慮備用約束的市場出清價格相較于不考慮備用約束得以提高,省內機組已調用部分的發(fā)電收入有所增加。由于省內機組中標電量部分可以獲得超出報價的收益,省內市場主體可積極優(yōu)化報價策略,在末段出力中合理申報價格,避免末段申報頂價,通過競價優(yōu)勢增加中標電量,減少備用預留電量,增加發(fā)電收入。
從省外電廠收益的角度而言,對于被調用的省外機組,由于其作為當前省內市場的邊際機組參與定價,考慮備用約束的出清價格能夠收回其全部報價,符合主體報價意愿,不會造成低價調用現(xiàn)象,保障其發(fā)電支援的意愿。
從用戶側費用承擔的角度而言,對于購電用戶,考慮備用約束的定價思路雖然會進一步推升購電價格,但考慮到系統(tǒng)備用約束的存在,購電用戶在供需緊張時段享受到了更加安全穩(wěn)定的電力供應,基于“誰受益,誰承擔”的原則,用戶理應支付更高的購電價格。
從電力市場設計的角度而言,由于存在省內預留正備用容量的硬性指標,市場主體必須通過價格競爭來決定發(fā)電中標量的歸屬,同時也需要通過價格競爭來決定備用量的歸屬,這種行為將引導主體合理申報高出力段的報價,減少持留的產生,進一步提高社會總福利。由此可見目前市場出清所采用的考慮備用約束的定價思路符合激勵相容原理,能夠引導市場主體依據自身真實發(fā)電成本進行報價。
4結論及建議
當前南方區(qū)域電力現(xiàn)貨市場出清所采用的考慮備用約束的定價思路不僅是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的必要保障,而且考慮了省外支援電力的利益,滿足“誰提供,誰獲利”的原則,任何機組均愿意為省外提供電力支援服務,有效提高了系統(tǒng)互濟能力。同時,不會影響省內機組的發(fā)電收入,已發(fā)電量還可因為全區(qū)域定價獲得更高的收入,通過競爭避免了備用功率段報價過高的現(xiàn)象。用戶也相應承擔了其負荷波動備用責任。
同時也應看到,當前簡單的備用約束納入定價的模式無法完全反映不同報價策略的備用收入差異,應積極開展備用容量補償或備用市場機制的設計,合理劃分電能量價值與備用價值,充分反映備用容量對系統(tǒng)的貢獻。
(本文由南方總調梁彥杰提供技術指導)

責任編輯:葉雨田

