省间电力现货交易机制设计与探索

省间电力现货交易机制设计与探索

韩小琳

国网大连供电公司

摘要：随着电力市场化改革的逐渐深入和新能源渗透率的快速提升,我国电源结构和电力供需情况正在发生深刻变化,从而对新能源消纳和省间余缺互济提出了更高要求。文章在跨区域省间富余可再生能源现货交易实践基础上,结合电网实际运行需要,进一步扩大交易范围、丰富交易主体、完善交易机制,建立了省间电力现货交易整体框架,设计了市场衔接、竞价出清、多级调度协同运作等关键机制。可为开展省间电力现货交易提供切实可行的实施路径和技术方案。

关键词：电力现货市场;新能源;省间输电;市场机制;

本文针对国家电网有限公司组织开展的跨区域省间富余电力进行现货交易，总结了现货交易的基本框架，概述了其具体的组织流程、市场衔接等交易机制等。

1电力现货交易市场概述

1.1电力现货交易特点

随着我国电力交易市场的日益完善，各省市的广泛参与，电力现代交易市场表现出较强的资源互补的特征，电网联网日渐紧密，市场的开放度不断提高，通过电力现货交易市场可以了解实时的供需情况，推动全社会高效用能。总体上看，现代跨省电力现货交易的时间更短，频次更高，尤其是新能源发电的随机性、间歇性、波动性特点更加速促进了省际电力现货市场的波动。我国电力现货交易还具合约标准化、交易集中化和保证金交易的一般特点，使得电力现货交易规范化进行，维护了交易方的合法权益，并促进电力现货交易的科学化和高效化运转，更好满足了双方需求，实现了电力资源科学合理的调配。

1.2电力现货交易模式

在国际上，电力现货市场的交易模式为多种交易共存，包括集中、双边和混合等。按照交易时间的不同，可将电力交易分为两种情况，一种是现货交易，另一种是合约交易。其中现货交易又分为日前和实时两种。在电力现货市场交易中，可通过中长期合约来规避市场风险，借此来调节电力市场的供需关系，确保供需平衡。

1.3电力现货交易市场主体

在电力现货市场交易中，需要对市场主体加以明确，具体包括发电、供电、售电企业以及电力用户。随着电力现货市场的建立，使发电企业的经营目标发生改变，将更多的精力放在高峰时段发高价电上。

2跨区现货交易机制设计

2.1 市场框架

跨区现货交易是由国家电力调度控制中心（简称“国调”）在国家电网有限公司经营区域内通过跨区域输电通道，组织买方（含电网企业、电力用户和售电企业）与卖方（水电、风电、光伏等可再生能源发电企业）开展的电力现货交易。跨区现货交易包括日前、日内市场，

2.1.1 交易标的

跨区现货市场的交易标的为送端发电的富余电力，即落实各类中长期外送计划和交易后，若送端省发电侧、负荷侧调节资源已经全部用尽，仍有富余电力时，则组织开展跨区现货交易。

2.1.2 市场主体

1）卖方主体为火电、水电、风电和光伏等发电企业；

2）买方主体为省级电网企业，逐步引入电力用户、售电公司（初期电网企业代理）参与；

3）输电主体为国家电网有限公司（包括总部、分部）和各省级电网企业。

2.1.3 职责分工

1）国调负责按市场规则开展跨区现货交易组织和出清，向电力交易机构提供交易结果、执行情况等跨区现货交易结算所需信息；2）送端省级电力调度机构（简称“省调”）负责组织省内发电企业申报、汇总和上报，以及安全校核和结果执行；3）受端省调负责省内购电的申报、安全校核和结果执行；4）区域电力调度机构（简称“网调”）负责区域安全校核；5）电力交易机构负责市场交易主体的注册和结算等相关工作。

2.1.4 市场出清

1）交易申报。买卖双方自主自愿参与，按时段申报“电力-电价”曲线（15 min为一个时段）。2）出清机制。基于交易路径的网损和输电费，考虑多级联通道动态可用输电容量、电力平衡、爬坡等约束，按照买卖双方高低价差匹配的方式进行集中竞价出清。3）价格机制。采用系统边际电价，取每个送端省份最后一笔成交电量买卖双方报价的平均值作为系统边际电价，该省成交电量按照边际电价结算。

2.2 市场流程

日前跨区现货交易按日组织，每个工作日组织次日96个时段的现货交易，主要包括信息公告、交易申报、集中竞价、交易出清及发电计划编制、交易信息发布等环节，

2.3 市场衔接

在跨区现货交易运行中，充分考虑了国情和市场建设基础条件，提出了三级调度协同下省间、省内市场的协调机制。具体体现在以下几个方面。

1）职责分工。国调、网调按照同一跨区现货交易规则、同一电网模型和市场主体报价，并按照调管范围开展预计划编制、断面限额维护、市场结果校核等工作。网调负责组织区域内辅助服务市场和区域安全校核。省调负责省内现货市场及省内辅助服务市场的组织运行。2）时序配合及市场协同。主要包括中长期与现货交易衔接、跨区交易与省内交易衔接。

(1）中长期与现货交易衔接：计划编制环节，国调、网调下发基于中长期交易的跨区跨省发输电预计划，作为省内预出清或预平衡的边界，实现中长期与现货交易的时序衔接；执行环节，按照跨区中长期交易、跨区日前现货交易、跨区日内现货交易的顺序安排跨区通道计划；偏差结算环节，减发、增发电量分别计入月度计划，并进行月内滚动调整，跨区通道实际输送电量和计划电量的偏差纳入中长期交易计划滚动调整。

(2）跨区交易与省内交易衔接：省调将下发的联络线预计划作为边界进行省内预出清，确定跨区交易需求后，由国调、网调组织开展跨区现货交易，实现省内与跨区的第1次衔接；跨区现货出清结果叠加中长期曲线作为省内正式出清的边界，省内以此为边界进行省内现货市场和辅助服务市场出清，实现跨区与省内的第2次衔接。

3 跨区跨省交易出清模型

3.1 CTS

在传统跨区交易中，每个ISO独立组织交易，市场参与者在2个区域内独立报价出清，分别作为用电和发电的角色，可能存在一端得到出清而另外一端未能出清的问题。因此，CTS机制中设定某一协调者收集市场参与者投标（含投标量和期望价差），从而在多区域间完成协调出清。外部市场参与者在各个代理节点上提交从一个地区到另一个地区进口/出口的投标，这种套利机会可吸引更多的参与者，从而扩大跨区交易的规模。

3.2 GCTS

为解决因代理节点的选取造成的求解偏差问题，GCTS机制得到了研究与发展。在GCTS中，外部投标者可以在所有的边界节点进行买入/卖出，保证了充分的竞争性。

3.3 ATC模型

在ATC模型中，不考虑具体线路的安全约束，每个区域由一个等效的交易节点代替。协调层只考虑跨区传输总量约束，对联络线进行容量分配或竞拍。

4 跨省跨区输电价格

在输电价格制定方面，需要考虑计价形式、核价方式、定价理论和方法等关键问题。在计价形式方面，目前主要有单一制电量电价、单一制容量电价、两部制电价等多种定价方法。在核价方式方面，需要根据“谁使用、谁承担”的原则，将输电成本在多主体间进行分摊。在定价理论和方法方面，通常分为基于会计成本的定价方法和基于边际成本的定价方法。现有的成本分摊方法主要包括邮票法、合同路径法、边界潮流法、兆瓦-公里法、模数法、零反向潮流法、潮流追踪法，通常需要因地制宜采用合理的定价方法，反映时空价格信号。

结论

在实现“双碳”目标的背景下，发展完善跨区跨省电力交易机制有利于实现更大范围内的资源优化配置，助推绿色低碳发展进程。国外在跨区跨省电力交易出清机制、模型求解算法、价格机制等方面已经开展了广泛的研究。近年来，中国也不断发展跨区跨省交易机制，完善省间-省内市场运作模式，推动建设全国统一电力市场体系。

参考文献

[1]林彦君.基于边际成本分析的燃煤电厂电力现货市场竞价策略[J].广东电力,2019(11):124-126.