又到了《现货小课堂》的时间,上节课讲述了电力系统的基本知识,大家对知识点消化的怎么样啦?今天咱们继续讲解电力现货市场的原理及相关知识点。
首先我们需要了解
供需曲线和社会福利的相关概念
供需曲线
电力现货市场实际是一种基于供需关系的市场行为,因此讲电力现货市场就需要从供需曲线开始讲起。
1
什么叫供给
指的是生产者在一定时间内,在一定条件下,对某一商品愿意并且有能力出售的数量。一般情况下单价越高,生产者愿意提供的产品就越多,供给曲线呈单调递增的形态。
2
什么叫需求
指一定时期内一定价格水平上,消费者愿意并有能力购买某种商品或者服务的数量,一般情况下消费者购买商品的边际意愿随着消费量的增多而减少。

社会福利
社会福利为消费者剩余和生产者剩余之和,其中
1
消费者剩余
指消费者消费一定数量的某种商品愿意支付的最高价格与这些商品的实际市场价格之间的差额。
2
生产者剩余
指由于生产要素和产品的最低供给价格与当前市场价格之间存在差异而给生产者带来的额外收益。

当市场达到均衡时,购售单价一致,供需数量平衡,买卖双方都得到最大满足,社会福利最大化,市场实现优化配置。
成熟的电力市场从交易对象上包括了电能量市场、辅助服务市场、容量市场和输电权市场等,目前,与电力用户密切相关的市场主要是电能量市场,因此咱们这里只介绍电能量市场的相关知识。
市场分类
电能量市场从时间维度上分为中长期市场、日前市场、日内市场和实时市场,目前广东采用的市场包括中长期市场、日前市场和实时市场。
各类市场的意义

▲ 中长期市场:因燃料价格、电量平衡情况、电网运行方式等影响未来电力价格的因素不确定,未来电力现货的价格存在较大的波动风险,因此,签订中长期合同,对于市场主体而言,具有锁定远期价格,规避现货价格波动风险的作用。国外成熟的电力市场中,中长期合同的占比可以占到70%以上。
▲ 日前市场:因日前电量需求预测相对较为准确,影响电力交易的各类因素也基本确定,因此通过日前市场集中竞争,可确定次日机组开机组合和发电功率,调节所需发用电曲线与中长期合同之间的偏差,确保次日电力平衡,满足电网安全约束。一般对于集中式的市场,如美国PJM,日前交易的电量占比可达到98%。
▲ 实时市场:受预测偏差和临时生产变动影响,实时运行比日前的计划还是有一些不平衡量,此时需通过超短期的负荷预测和最新的电网运行方式,通过集中竞争,调节实际需要与日前计划的偏差,从而实现实时的电力平衡。PJM的实时优化电量约1%-3%。

整体而言,中长期到实时市场的多种配置,是电力电量平衡由粗略到精细的逐步完善过程。
现货市场一般指日前及更短时间内的电力产品交易的市场,在广东市场包括日前市场和实时市场。
出清及价格形成机制简介
现货市场出清机制即基于市场成员的申报信息和电网运行的边界条件,采用安全约束机组组合,安全约束经济调度程序进行优化计算,出清得出市场交易结果,其目标函数就是社会福利最大化。
简单点说,就是在保障电网安全的前提下,优先调用报价最便宜的机组,直至满足负荷需求。

▲ 图片来源于广东电力交易中心组织培训的课件
节点电价及其影响因素
节点电价指在满足当前输电网络设备约束条件和各类其它资源的工作特点的情况下,在某一节点增加单位负荷需求时所需要增加的边际成本。
简单举例
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▲ 图片来源于广东电力交易中心组织培训的课件
A地增加单位负荷,因为G1报价便宜,则由G1提供相应的出力,因此A地的节点电价为G1的报价——0.4元/kWh。
B地增加单位负荷,按竞争机制应由报价便宜的G1提供电力,但由于出现阻塞(A到B的线路最多可以传输100MW),不足的电力需求必须由G2提供相应的出力,因此B地的节点电价为G2的报价——0.5元/kWh。
通过例子比较方便理解,即节点电价由系统电能价格与阻塞价格构成。系统电能价格反映全系统的电力供需平衡情况,阻塞价格反映不同节点的电网阻塞情况。节点电价反映电力商品在不同地点的价值。
影响节点电价的因素包括:负荷大小、联络线功率、发电报价、发电机组物理参数、发电爬坡速率、输电线路阻塞、开机状态等等。
今天的《现货小课堂》结束啦!别忘了点击“阅读原文”进行课后作业答题,下节课,咱们将继续讲解电能量市场中中长期交易的相关知识点,并且进一步展开讲解中长期市场与现货市场的关系,敬请期待。





