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省间电力现货,电力峡谷中的“风暴龙王”?——buff加成还是引发团灭?

发布日期:2022-08-19

     2022年1月,电力市场峡谷重磅上新——“风暴龙王:省间电力现货”就此登场,作为电力市场峡谷中史诗级的boss级野怪,既是我国电力现货市场中的有效补充和大胆尝试,也是完善峡谷生态的重要一环…一场关乎电力市场操盘师荣誉的大幕就此拉开…   

      省间电力现货作为我国电力市场体系的重要的一部分,经过上半年的连续试运行,一方面暴漏了体系建设尚有完善的空间,另一方面同时也体现了省间现货市场开展的重要意义和生命力,本文旨在通过介绍省间电力现货的同时,对省间现货市场进半年来的运行情况进行剖析。

    让我们跟随小迈的脚步,揭开龙王神秘的面纱吧~   

一、“风暴龙王”孕育的序曲

      省间现货交易是在运营了四年半的“跨区域省间富余可再生能源电力现货市场”的基础上发展而来,标志着我国构建“统一市场、两级运作”的电力市场体系又迈出了坚实的一步。

      将省间市场定位于资源配置型市场,保障国家能源战略实施,实现大范围资源优化配置,促进可再生能源消纳,定位在于全网资源的余缺互济,帮助整体电网系统促消纳、保安全,是中国电力现货市场建设的重要里程碑。

二、电力市场峡谷击杀全攻略

  • 【峡谷地图】市场运行范围:

包括国网26个省份和内蒙古电力有限责任公司(8个盟市)覆盖范围内。、

  • 【召唤师】参与市场成员主体:

发电企业、电网企业、售电公司、电力用户及市场运营机构。

  • 【地图攻略】市场交易规则:
  1. 省间现货市场以每15分钟的电能量为交易标的物。以交易节点作为最小交易单元,一般以省为单位,当省内出现严重阻塞且频繁发生时,可定义为多个交易节点,节点内及同一省内不同节点间的市场主体不允许开展省间现货交易。而交易节点、跨省跨区交直流输电通道和省内重要输电通道共同组成省间交易网络。
  2. 交易中,各市场主体以15分钟为一个交易时段进行申报,每个交易时段最多可申报5段量价曲线,申报电力最小单位为1MW,价格最小单位为1元/MWh。
  3. 当申报完成后,采取集中竞价的方式进行出清,由于省间现货交易受到输电通道等物理条件限制,出清分为五步:电力电价折算、交易对匹配、成交量分配、阻塞管理、计算出清电价。其中,电力电价折算是指买方在所在节点申报分时“电力-价格”曲线,考虑所有交易路径的输电价格和输电网损后,逐一折算到卖方节点。
  4. 日前市场交易在交易日进行,将运行日从00:15至24:00,每15分钟为1个时段,共96个时段,交易流程如图所示:

日内实时市场交易以2小时为1个固定交易周期,每日开展12次,交易流程如图所示:

 

     在结算与偏差处理方面,省间电力现货交易结算采用日清月结方式,D+5 日进行市场化交易结果清分,生成日清算结果,由电力交易机构出具结算依据,并向市场主体发布。电力调度机构 D+1 日将 D 日市场交易结果和实际执行情况等信息提供给电力交易机构。

     对于市场主体发用电产生的偏差,按照不同市场主体进行处理:

  • 省内发电企业:

当发电企业实际发电出力<省间电力现货交易电力,少发电按省内现货价格能向省内其他发电企业购买,保证省间交易正常运行,不将此影响传导到受端。当省内未开展现货市场时,按照省内中长期偏差处理规则执行。

  • 直调发电企业:

少发电能优先通过调增直调发电企业内部机组进行补足;如直调发电企业内部无法补足,由相关省份发电企业或相同调管范围内其余直调机组调增出力进行补足,保持省间联络线计划不变;调增后对相关省产生的影响,由直调发电企业按照省内现货市场规则对其进行补偿。

  • 售电公司与电力用户:

按照各自所属省内现货市场规则执行;未展开现货市场运行的省份,按照中长期交易规则执行。

三、“风暴龙王”设计的初衷

1、建立市场机制调动全网资源余缺互济,促消纳、保安全

     省间电力现货市场是在国家电网运营了四年半的跨区域省间富余可再生能源电力现货市场基础上发展而来的,在市场定位上,由原来单一消纳富余可再生能源,变成通过市场化手段调动全网资源余缺互济,协助各省资源大范围优化配置和新能源大范围消纳的同时,平抑波动、保障电力系统的平衡和安全,具有确保电网安全运行、落实国家能源战略和发挥市场配置作用三大功能。

2. 构建全空间、全周期、全品种完整统一的省间交易体系

     根据全国统一电力市场顶层设计的思路,省间市场定位于资源配置型市场,保障国家能源战略实施,实现大范围资源优化配置,促进可再生能源消纳。省间电力现货市场是在省间中长期市场基础上进行偏差调节,通过市场机制实现跨省区日前、日内的电力余缺互济,最大程度利用省间输电能力促进可再生能源大范围消纳;省间现货的价格信号和余缺调整会减少调峰辅助服务的市场规模、减少补偿费用。此外,省间电力现货市场实现了市场组织与“三级调度”的协同运作,并且为省内现货市场明确了出清的边界。3

3、统筹全网资源促进新能源消纳,助力新型电力系统建设

     建设以新能源为主体的新型电力系统过程中,由高比例新能源带来的随机波动性、预测不准确性,对电网安全带来巨大挑战,亟需通过市场手段,调动全网各类灵活调节资源平抑新能源的波动。省间电力现货市场将为新型电力系统下新能源提供平衡服务,有助于实时追踪新能源偏差,起到了平抑新能源波动的作用。省间电力现货市场与原有的峰、谷时段的调峰辅助服务,形成一定的替代关系,将逐步取代区域调峰市场的功能。

4、优化网络模型、前置物理约束,建立经济主导、通俗易懂的市场交易模型

省间电力现货市场在交易模型上有多方面创新,对电力市场的理论、优化模型和交易组织都有很大的推动作用。

  •     一是最优路径法,确定多买多卖多通道情形下的价格机制。交易路径由卖方节点和买方节点之间的跨省区交直流输电通道和省内重要输电通道顺序链接形成。任意一对卖方、买方节点间可选择多条交易路径开展交易,优先选择节点间输电价格(含网损折价)最低的交易路径开展交易。同一交易路径不重复经过同一交易节点。
  •     二是物理约束前置、由经济原则主导市场,通过预校核、自校核,大大减少交易环节的安全约束调整,降低电力市场对市场主体的专业知识壁垒,增加交易友好性、可理解性,让市场主体能够看得懂交易规则、看得懂出清结果,才能做出理性的报价决策,对于电力市场的健康发展至关重要。

四、电力峡谷半年战况

      2021年11月1日,国家发改委、国家能源局正是批复省间现货规则。国家电网公司按照“安全第一、循序渐进、边试边改”的原则,平稳有序开展试运行。自2021年12月31日起开展2天、7天、3月份和季度结算共四轮试运行。

4.1、试运行数据总览

     发电侧参与积极性不断提高,申报电量持续增长。1-3月结算试运行期间,市场主体踊跃参与,共14个省日均1105发电企业参与申报:卖方参与申报主体和电量逐月提升,电报电量月均增长51%累计申报电量90.21亿千瓦时(火电占66.5%、新能源33.5%、水电0.06%),较同期跨区域富余可再生申报电量增长289%:日均成交电量4231万千干瓦时,较同期跨区现货增长111%。

4.2、总成交量价情况

     成交价格基本反映供需形势。3月份浙江、上海等地供应紧张,通过省间现货高价大量购买现货电力满足省内电力电量平衡需求,抬高了送端成交均价。进入4月后,由于负荷增速放缓,省间现货购电需求减少,受端申报均价降低,送端成交均价明显下降。

      售电省以山西、宁夏、青海等“三北”地区为主,购电省主要集中在浙江、上海等地区,河北、四川等省份根据形式选择作为购方或售方参与市场。

4.3、分时段成交情况

      新能源申报和成交主要集中在中午时段,火电集中在早晚高峰时段。省间现货交易中新能源成交电量占比60.98%,火电占比38.98%,水电占比0.04%。新能源成交时段主要集中于光伏大发时段(900-18:00),火电成交时段主要集中于晚高峰和低谷时段(00:15-06:45.、18:15-24:00)。

     成交价格基本反映供需形势,“峰谷”价差明显。晚峰时段(17:00-21:00)卖方成交均价为473.27元/兆瓦时,其中火电成交均价为542.59元/兆瓦时,新能源成交均价为422.29元/兆瓦时:午间腰荷时段(11:00-14:00)卖方成交均价为251.9元/兆瓦时,其中火电成交均价为390.17元/兆瓦时新能源成交均价为238.69元/兆瓦时。

     送受双方均根据供需形势变化调整报价策酪。从送端发电企业来看,3月份由于成交价格较高,部分发电企业提高了报价。从受端省来看,与1月试结算相比,3月份以来,浙江、上海电力供应形势紧张,申报购电价格大幅提高。4月供需形势宽松后,浙江申报现货购电量、购电价格均大幅下降。

 

4.4、省间现货运行成效

     1)省间电力现货交易丰富了市场化余缺互济的手段。2月24日,浙江因负荷增长快、燃气不足等原因,晚高峰存在120万干瓦的电力缺口。为保证省内供需平衡,浙江公司申报高价,成功购得现货2552万干瓦时,实现供电缺口全覆盖,有效缓解了平衡紧张局面。

     2)火电自主申报参与省间现货交易,成交均价高于省内中长期均价,提高了电力供应能力,实现了发电成本疏导。新疆、陕西、辽宁、山西等12个省份日均共122家火电企业参与省间电力现货交易,日均成交电量1716万干瓦时,成交时段主要集中在晚高峰期间。从统计结果来看,火电成交均价高于省内中长期交易均价约40241元/兆瓦时,激发了火电发电积极性,提升了全网电力供应能力

     3)省间现货交易进一步扩展了交易范国,促进了新能源更大范围的消纳。省间现货交易范围由原来的跨区域省间扩展为所有省间,促进了新能源更大范围消纳。2月22日-3月30日。新能源日均成交2684万干瓦时,在省间现货火电大量成交基础上,仍较去年同期跨区域富余可再生现货交易增长约31%。

五、电力市场峡谷新机制存在的问题与前景机遇

5.1、目前存在的问题

1)兼顾送受两端和通道方利益

    长期以来,大比例的外来电依据“计划电”模式输送,到了现阶段,在省间中长期交易和省间现货交易下,外来电入市交易如何既让送电省满意、又让受端省称心、还要保证通道利用率,是当前外来电入市的难。若以保证通道利用率为前提,则会冲击送、受两端电力市场,尤其是送受两端供需情况不一致时,问题更加棘手。例如受端现货市场低价时段,供过于求不需外来电,若为了保证通道利用率强行送电,则会导致受端省放弃本地的低价电而高价购买外来电,同时还会产生高额的辅助服务补偿费用。

2)省间现货与省内现货的衔接问题

     实行省间现货交易之后,现在电力市场主要的交易就包括了省内中长期交易、省内现货交易、省间中长期交易和省间现货交易,中长期交易与对应的现货交易衔接明确,但是省间现货与各个省内现货市场的衔接则成为关键问题,尤其对于山东、浙江这类受端大省。以浙江省为例,截至2020年,浙江省外来电在全社会用电量中的比例达到36.87%,且浙江省正在开展现货结算试运行,因此当两个现货市场衔接不当时,就会出现发用两侧可交易电量规模不匹配的问题,2021年12月浙江现货结算试运行就出现该问题,最终试运行被迫暂停,甚至出现外来电逼停现货的说法。

5.2、省间现货的前景与方向
      针对省间现货交易未来发展,还可以从以下几个方面着力:

   1)加强与区域调峰辅助服务市场间的衔接探索。目前,省间现货交易已经由跨区域省间现货交易扩展为省间现货交易,对应的区域调峰辅助服务市场与省间现货交易需要进一步融合衔接,简化市场流程,发挥省间现货交易与区域辅助服务市场“1+1>2”的效用。
   2)建立与碳市场、绿证交易等衔接机制。从国际经验来看,电力市场与碳市场相对独立,主要通过共同的市场主体和价格相连。国外发达国家的电力市场与碳市场建设相对成熟,碳价可通过电价有效传导,两个市场衔接顺畅。与国外不同,我国火电仍占较大比例,电力市场仍处计划和市场并存阶段,且我国碳市场还覆盖因使用电力所产生的间接碳排放,因此我国电力市场和碳市场相互影响程度较高,联系非常紧密。
   3)新一轮电力市场改革已经取得了突破性进展。跨入“十四五”新征程,我们要深入落实各项电力改革措施,助力清洁低碳安全高效能源体系构建,助推双碳目标实现。

六、总结

    正所谓风险越大收益越大,省间电力现货市场这个“风暴龙王”可以说是机遇与风险并存。一方面,成功打下“风暴龙王”所获取的Buff可以说是对我国电力市场化改革的史诗级增强:

    建立市场机制调动全网资源余缺互济,促消纳、保安全;构建全空间、全周期、全品种完整统一的省间交易体系;统筹全网资源促进新能源消纳,助力新型电力系统建设。以上三点可说是为电力市场套上了三重强大的护盾,大大提升了电力市场进程的容错率,作为“射手”的售电公司和大用户获得了良好的生存环境和输出条件,作为“刺客”的发电企业可以最大化输出,而作为“战士”的市场运营机构则大大提高自己稳定性,更好成为团队的支柱。

    但是,另一方面,省间现货这个“风暴龙王”自身强度非常高,想要顺利拿下需要团队中各成员通力合作分工明确,需要小心的一点就是兼顾各成员状态,不能让某一个成员承伤太多;此外还要运营好作为“兵线”的省内现货,处理好二者之间衔接,从而顺利获取胜利。以上两点处理不好则很可能引发“团灭”,导致类似浙江现货结算试运行的“停摆”情况。

 

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