電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建設(shè)將有利于進(jìn)一步擴(kuò)大電力資源的優(yōu)化配置空間,釋放出更大的改革紅利。它能產(chǎn)生可供調(diào)度執(zhí)行的出清結(jié)果,并通過電價(jià)反映電能的分時(shí)分地價(jià)值。自2017 年9 月啟動(dòng)以廣東、浙江、山東為代表的8 個(gè)現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)以來(lái),歷經(jīng)3 年多的探索,各試點(diǎn)已實(shí)現(xiàn)了月度以上的長(zhǎng)周期結(jié)算試運(yùn)行,部分省份具備了在2021 年正式運(yùn)行的條件。各試點(diǎn)的建設(shè)如火如荼,但同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。具體包括:其一是如何完善市場(chǎng)出清模型,考慮到兼容中長(zhǎng)期合約、促進(jìn)可再生能源消納、能量備用耦合等多重要求,形成合理的出清結(jié)果;其二是如何建設(shè)容量充裕性機(jī)制,向發(fā)電機(jī)組提供合理收益與投資激勵(lì);其三是如何構(gòu)建中長(zhǎng)期與現(xiàn)貨市場(chǎng)銜接機(jī)制,將中長(zhǎng)期電量合約轉(zhuǎn)換為電力曲線;其四是如何形成合理的電價(jià)信號(hào),考慮線路越限、網(wǎng)損對(duì)電價(jià)的影響;其五是如何分析市場(chǎng)主體的行為,研究潛在的市場(chǎng)力行使空間并加以監(jiān)管;其六是如何建設(shè)科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制,幫助市場(chǎng)主體規(guī)避、管理風(fēng)險(xiǎn),提高交易意愿等;其七是如何建立市場(chǎng)中的交易策略,提高市場(chǎng)主體的交易決策水平;其八是如何確保現(xiàn)貨市場(chǎng)可靠運(yùn)行,研究清算方法、技術(shù)支持平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù),并對(duì)市場(chǎng)試運(yùn)營(yíng)結(jié)果展開評(píng)估。為此,《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》編輯部策劃組織了本期“電力現(xiàn)貨市場(chǎng)構(gòu)建與運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)”專輯,期待從理論和實(shí)踐上探討中國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)中的路徑選擇、機(jī)制設(shè)計(jì)、交易理論、優(yōu)化算法等關(guān)鍵問題。受編輯部邀請(qǐng),我們非常榮幸地能夠擔(dān)任本期專輯的特約主編。本著優(yōu)中選優(yōu)的原則,經(jīng)同行評(píng)議,最終收錄21 篇論文,主要涵蓋以下內(nèi)容。
為了全面展現(xiàn)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)的進(jìn)展,我們撰寫了綜述論文,分析和提煉出現(xiàn)貨市場(chǎng)發(fā)展中面臨的關(guān)鍵問題,對(duì)中國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行了展望。
在現(xiàn)貨市場(chǎng)出清模型方面,張粒子等設(shè)計(jì)了兼容中長(zhǎng)期實(shí)物合同的日前市場(chǎng)出清模型,通過反向交易報(bào)價(jià)機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)中長(zhǎng)期發(fā)用電計(jì)劃的阻塞管理和帕累托改進(jìn)。陳啟鑫等將可再生能源的保障性消納納入電力市場(chǎng)出清體制之中,在發(fā)生棄能時(shí)修正棄能機(jī)組的投標(biāo)價(jià)格并進(jìn)行二次出清,提升消納電量。劉潤(rùn)澤等基于電能量-備用耦合現(xiàn)貨出清模型,引入動(dòng)態(tài)的備用需求曲線,使出清模型能考慮系統(tǒng)不同運(yùn)行狀態(tài)下的資源稀缺性。
在建設(shè)容量充裕性機(jī)制方面,武昭原等針對(duì)固定容量?jī)r(jià)格補(bǔ)償機(jī)制,基于火電的雙層決策模型分析了不同價(jià)格水平對(duì)于企業(yè)投資決策的影響。王一等對(duì)國(guó)內(nèi)外容量補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施情況進(jìn)行了綜述,并在容量補(bǔ)償機(jī)制的建設(shè)路徑、準(zhǔn)入機(jī)制、費(fèi)用分?jǐn)偟确矫嫣岢隽嗣嫦蛑袊?guó)的建設(shè)建議。
在中長(zhǎng)期與現(xiàn)貨銜接機(jī)制方面,于旭光等設(shè)計(jì)了梯級(jí)水電站中長(zhǎng)期合約的分解方式,在考慮梯級(jí)水電間緊密聯(lián)系的前提下,最大化市場(chǎng)競(jìng)價(jià)空間。吳天瞳等在合約分解時(shí)額外考慮市場(chǎng)力校核,分析“機(jī)組必運(yùn)行功率”,以抑制市場(chǎng)力濫用。
在現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制方面,王怡等分析了節(jié)點(diǎn)電價(jià)與約束對(duì)偶乘子的內(nèi)在關(guān)聯(lián),提出了具有可擴(kuò)展性的統(tǒng)一電價(jià)表達(dá)式,解決了線路越限場(chǎng)景下的價(jià)格尖峰問題,提高了價(jià)格有效性。張丙金等引入網(wǎng)損分布因子和負(fù)荷偏差分配因子,利用迭代的節(jié)點(diǎn)電價(jià)模型求解,得到更準(zhǔn)確的電價(jià)。
在分析市場(chǎng)主體行為方面,吳辰曄等分析了凸包定價(jià)模式所帶來(lái)的潛在市場(chǎng)力問題,并提出了一種量化市場(chǎng)力的指標(biāo)。孫波等將機(jī)組分為卡特爾類機(jī)組和競(jìng)爭(zhēng)類機(jī)組,并用排序多元Logit 模型對(duì)卡特爾類機(jī)組的串謀行為進(jìn)行識(shí)別。
在市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制方面,楊柳等分析了傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)和用戶側(cè)統(tǒng)一結(jié)算點(diǎn)電價(jià)對(duì)金融輸電權(quán)收益的影響,并提出了相關(guān)建議。肖云鵬結(jié)合中國(guó)電力市場(chǎng)的實(shí)際特點(diǎn),提出了結(jié)算權(quán)轉(zhuǎn)讓交易機(jī)制,在不引入金融輸電權(quán)時(shí)幫助發(fā)電廠管理阻塞風(fēng)險(xiǎn)。
在建立市場(chǎng)交易策略方面,賈乾罡等考慮到發(fā)電商面臨不完全信息,基于強(qiáng)化自動(dòng)學(xué)習(xí)機(jī)算法提出了發(fā)電商的競(jìng)價(jià)策略。章艷等提出了含電熱解耦設(shè)備的熱電廠在日前市場(chǎng)中的競(jìng)價(jià)策略,衡量了電熱解耦設(shè)備對(duì)市場(chǎng)利潤(rùn)提升的貢獻(xiàn)。吳洲洋等提出了分布式資源聚合商參與調(diào)頻輔助服務(wù)的策略,通過備用優(yōu)化與實(shí)時(shí)調(diào)度來(lái)應(yīng)對(duì)分布式資源的用電不確定性。林曉凡等建立了不同發(fā)電主體在日前、實(shí)時(shí)市場(chǎng)的優(yōu)化決策模型,分析了多主體的聯(lián)合均衡情況。
在確保市場(chǎng)可靠運(yùn)行方面,龍?zhí)K巖等提出了基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的沙盒式清算方法,實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)交易的高效清算。蔡宇等研究了省現(xiàn)貨市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu),提出基于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)貨市場(chǎng)子系統(tǒng)的技術(shù)方案。陳中飛等根據(jù)以南方(以廣東起步)現(xiàn)貨試點(diǎn)積累的報(bào)價(jià)、出力、價(jià)格數(shù)據(jù),從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)行為和市場(chǎng)績(jī)效3 個(gè)角度對(duì)市場(chǎng)展開了分析。
最后,希望本專輯能為市場(chǎng)建設(shè)實(shí)踐提供有益參考,更期待能激發(fā)業(yè)界的研究熱情!由衷地感謝各位專家學(xué)者的大力支持,感激《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》的各位編輯,感恩論文審稿專家為本專輯所付出的辛勤勞動(dòng)。讓我們共同努力,為中國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)添磚加瓦!