中國儲能網(wǎng)訊：近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則》（發(fā)改能源規(guī)〔2023〕1217號）（簡稱《規(guī)則》），這是新一輪電力市場改革以來，首次對我國前期電力現(xiàn)貨市場建設(shè)寶貴經(jīng)驗的系統(tǒng)梳理。《規(guī)則》共計13章，從市場構(gòu)成與價格、市場運營、市場銜接、計量、結(jié)算、風險防控、市場干預(yù)、爭議處理、技術(shù)支持系統(tǒng)等方面明確了相關(guān)機制?！兑?guī)則》以《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》（發(fā)改體改〔2022〕118號）等文件為指導，致力于規(guī)范電力現(xiàn)貨市場運營和管理，推進統(tǒng)一開放、競爭有序的電力市場體系建設(shè)，促進電力系統(tǒng)的清潔低碳、安全高效轉(zhuǎn)型。
《規(guī)則》適用于采用集中式市場模式的省（區(qū)、市）/區(qū)域現(xiàn)貨市場，在第四章“市場構(gòu)成與價格”中第三十條明確“可靠性機組組合是日前市場的重要環(huán)節(jié)。為滿足系統(tǒng)運行安全需要，可靠性機組組合根據(jù)發(fā)電側(cè)報價、可再生能源出力預(yù)測、省間送受電計劃和系統(tǒng)負荷預(yù)測等，確定需要啟停的機組”?！兑?guī)則》中“可靠性機組組合”是國內(nèi)外集中式電力市場中較多采用的表述，是對當下山東、甘肅等地日前環(huán)節(jié)處理機制的規(guī)范總結(jié)和“正名”，進一步明確具有日前市場的集中式市場必須有可靠性機組組合環(huán)節(jié)，同時指出可靠性機組組合是為了滿足系統(tǒng)安全需要獨立存在的環(huán)節(jié)，需與日前市場有效區(qū)分，避免在市場運營過程中將二者混淆。
山東、甘肅的日前市場與可靠性機組組合
山東在競價日18時30分前，電力調(diào)度機構(gòu)基于市場成員申報信息以及運行日的電網(wǎng)運行邊界條件，采用安全約束機組組合（SCUC）、安全約束經(jīng)濟調(diào)度（SCED）程序進行優(yōu)化計算，出清得到日前市場交易結(jié)果。首先采用調(diào)度機構(gòu)預(yù)測的居民、農(nóng)業(yè)用電負荷曲線，疊加市場用戶申報負荷曲線，進行日前市場出清，出清結(jié)果用于市場交易結(jié)算；然后采用調(diào)度機構(gòu)預(yù)測的全網(wǎng)系統(tǒng)負荷進行可靠性機組組合校驗，結(jié)果用于發(fā)電機組組合和發(fā)電出力實際執(zhí)行。日前市場和可靠性機組組合校驗采用相同的安全約束機組組合（SCUC）模型、安全約束經(jīng)濟調(diào)度（SCED）模型和節(jié)點電價（LMP）計算模型。
甘肅調(diào)度機構(gòu)首先基于發(fā)用雙側(cè)申報信息，以社會福利最大化為目標，運行安全約束機組組合（SCUC）和安全約束經(jīng)濟調(diào)度（SCED）一體化程序優(yōu)化出清得到日前現(xiàn)貨市場出清結(jié)果，包括運行日市場出清機組組合安排、發(fā)用雙側(cè)中標曲線、發(fā)電側(cè)分時節(jié)點電價以及用戶側(cè)分時分區(qū)節(jié)點加權(quán)平均電價，作為發(fā)用雙側(cè)結(jié)算依據(jù)。其次，調(diào)度機構(gòu)基于統(tǒng)調(diào)負荷預(yù)測以及發(fā)電側(cè)申報信息，以發(fā)電成本最小化為目標，運行安全約束機組組合（SCUC）和安全約束經(jīng)濟調(diào)度（SCED）一體化程序優(yōu)化出清得到日前發(fā)電計劃編制，包括運行日可靠性機組組合安排以及機組出力計劃曲線，作為日前發(fā)電調(diào)度計劃依據(jù)。在日前現(xiàn)貨市場出清階段，市場出清機組組合中確定開機的機組在后續(xù)可靠性機組組合安排中優(yōu)先出清。
山東和甘肅在日前環(huán)節(jié)的處理基本是相同的，均為日前市場+日前可靠性機組組合模式，可以簡要概括為用于形成結(jié)算關(guān)系的日前市場和用于形成發(fā)電調(diào)度計劃的可靠性機組組合充分分離，可靠性機組組合不影響日前市場的出清及結(jié)算。日前市場采用用戶申報電量參與出清、結(jié)果用于日前結(jié)算，可靠性機組組合環(huán)節(jié)采用調(diào)度預(yù)測用電負荷參與出清、結(jié)果用于調(diào)度計劃。同時在可靠性機組組合、制定調(diào)度計劃環(huán)節(jié)，與日前市場采用相同的SCUC和SCED算法。但是山東和甘肅也有不同之處，山東可靠性機組組合不受日前市場出清結(jié)果中的機組組合影響，允許日前市場中機組開機但在可靠性機組組合中停機等各種情況；甘肅可靠性機組組合形成方式和美國ERCOT電力市場相似，將日前市場出清機組組合設(shè)為必開，通過增開機組方式形成可靠性機組組合。
日前市場出清結(jié)果中已有機組組合，為何還需要可靠性機組組合？
依據(jù)山東、甘肅對日前市場和可靠性機組組合的表述，日前市場出清和可靠性機組組合、發(fā)電計劃形成環(huán)節(jié)均使用相同的SCUC和SCED算法，日前市場出清環(huán)節(jié)同樣考慮了安全約束，并形成了機組組合和每臺機組的發(fā)電出力，那為何還要基于同樣的算法再算一次可靠性機組組合呢？根本原因在于日前市場出清形成的機組組合可能不滿足系統(tǒng)安全以及正負備用或負荷平衡需求，因此需要進行可靠性機組組合校驗。
日前市場出清需充分體現(xiàn)發(fā)用雙方的交易意愿，用戶可以偏離自身用電需求預(yù)測申報，申報電量可能和自身真實用電需求偏差較大，特別是申報用電需求偏差可能導致凈負荷曲線的最高最低點較大地偏離實際值，導致系統(tǒng)正負備用不足或無法滿足負荷平衡要求；或是節(jié)點負荷的變化導致潮流分布變化，帶來新的阻塞問題或系統(tǒng)安全問題，導致基于用戶申報用電需求形成的日前市場機組組合無法滿足電力系統(tǒng)安全可靠要求。因此，在日前市場之外，需依據(jù)運營機構(gòu)對于用電需求的預(yù)測，通過可靠性機組組合環(huán)節(jié)進行安全校驗，出清形成的機組組合和機組出力曲線用于發(fā)電調(diào)度計劃。由于可靠性機組組合環(huán)節(jié)采用真實的負荷預(yù)測進行出清，因此形成的機組組合和機組啟停計劃可以最大程度保障電力系統(tǒng)運行安全。
通過區(qū)分日前市場和可靠性機組組合環(huán)節(jié)，可實現(xiàn)電力市場經(jīng)濟原理和電力系統(tǒng)運行原理的有效銜接，在日前市場交易與日前調(diào)度計劃均不違背基本原理的前提下，形成基于買賣雙方交易意愿的經(jīng)濟結(jié)算關(guān)系，同時保證系統(tǒng)的安全可靠。然而，當前部分試點并未厘清日前市場和可靠性機組組合的關(guān)系，導致市場機制無法充分發(fā)揮應(yīng)有作用。
規(guī)范區(qū)分日前市場和可靠性機組組合，用戶側(cè)申報電量應(yīng)參與日前市場出清
為何要區(qū)分日前市場和可靠性機組組合環(huán)節(jié)呢？二者為何不能合并？實際上，二者強行融合會出現(xiàn)一系列問題。部分區(qū)域在規(guī)則設(shè)計中即將兩者進行了簡單合并，同時為確保日前市場出清結(jié)果滿足系統(tǒng)安全可靠運行需求，在日前市場出清時，以市場運營機構(gòu)的負荷預(yù)測替代用戶側(cè)主體的申報，結(jié)果導致經(jīng)濟關(guān)系不明確等一系列問題。
這種錯誤做法可簡要表述如下：市場運營機構(gòu)在日前基于自身對于全網(wǎng)用電負荷預(yù)測和發(fā)電側(cè)申報量價進行出清，形成各時段出清價格及日前調(diào)度計劃，用戶側(cè)基于出清價格及自身申報電量參與日前市場結(jié)算。也就是說，用戶側(cè)的申報行為不會影響市場價格，用戶側(cè)申報電量未參與日前市場出清但參與了日前市場結(jié)算。這就造成了兩個問題，一是基于運營機構(gòu)預(yù)測的用電需求和用戶申報電量的不相等導致產(chǎn)生日前市場不平衡費用；二是用戶申報量價無法影響日前市場價格，運營機構(gòu)負荷預(yù)測對日前出清價格影響過大帶來日前-實時市場套利風險及監(jiān)管風險，即市場中若存在信息不對稱，部分主體則可以較為精準預(yù)測某一時刻的日前與實時現(xiàn)貨價差進而實現(xiàn)精準套利。
而用戶側(cè)申報電量參與日前市場出清并將出清結(jié)果作為結(jié)算依據(jù)可以有效規(guī)避上述問題，這也是山東、甘肅市場共同的正確做法。一般來說，用戶側(cè)基于對日前市場和實時市場的價格預(yù)測，通過日前市場環(huán)節(jié)調(diào)整申報電量賺取日前和實時現(xiàn)貨價差收益。以日前市場價格低于對應(yīng)時段實時市場價格為例，當用戶側(cè)預(yù)測日前市場價格低時，就會在日前相應(yīng)時段多申報電量，將日前低價超買部分電量在實時市場以高價賣出。在日前現(xiàn)貨市場中，運營機構(gòu)應(yīng)基于用戶側(cè)申報及發(fā)電側(cè)申報量價出清形成日前現(xiàn)貨價格并用于發(fā)用側(cè)的日前結(jié)算。在這種情況下，用戶側(cè)可通過電量申報調(diào)整影響日前出清價格，當用戶側(cè)在日前超買、多申報某一時刻電量時，會增加此時刻的用電需求進而抬升此時刻的日前價格，從而使其日前低價超買意圖大打折扣，同時其申報量越高日前電價抬升越高，用戶側(cè)的策略風險也越大，當市場中所有用電主體均基于自身預(yù)測調(diào)整日前申報量時風險會被進一步放大，也就是說用戶套利行為本身會導致其可能遭受對等的損失，這就是合理的市場機制對套利行為的天然抑制作用。單個用電側(cè)主體（售電公司、直接交易用戶等）因為無法獲知其他主體申報量從而無法精確判斷市場風險，此時用電側(cè)主體會盡力精準預(yù)測用電量并按預(yù)測用電量申報以降低交易風險，日前出清價格也會趨于真實。在這種市場機制的約束下，市場主體會精心研究價格預(yù)測、新能源出力預(yù)測及用電負荷預(yù)測，進而推動相關(guān)技術(shù)進步，也為新型電力系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)資源尋找到更精準的價格信號，有效助力相關(guān)新業(yè)態(tài)發(fā)展。同時，用戶側(cè)參與出清后，發(fā)用側(cè)出清電量相等，有效規(guī)避了日前市場發(fā)用結(jié)算電量不等帶來的不平衡資金問題。
可靠性機組組合是否影響日前市場出清結(jié)果？
依據(jù)可靠性機組組合是否影響日前市場出清結(jié)果，國內(nèi)外做法大致可以分為兩類，一類為可靠性機組組合與日前市場徹底分離、不影響日前市場出清結(jié)果；另一種為可靠性機組組合影響日前市場出清結(jié)果，與日前市場相對分離、有效銜接。
第一種典型代表為中國山東、甘肅電力市場，以及美國PJM、MISO電力市場，可靠性機組組合在日前市場出清結(jié)束后開展，可靠性機組組合不影響日前市場出清價格。首先運營機構(gòu)基于市場主體申報進行日前市場出清，形成機組啟停狀態(tài)、出清電量和價格。然后運營機構(gòu)根據(jù)自身對全網(wǎng)的負荷預(yù)測，確定滿足系統(tǒng)安全可靠運行要求的機組組合。另一種以美國NYISO電力市場為代表，可靠性機組組合與日前市場出清滾動優(yōu)化，可靠性機組組合會對日前市場出清價格產(chǎn)生影響。運營機構(gòu)根據(jù)市場主體報價，進行第一次集中優(yōu)化。在第一次出清獲得的機組啟?；A(chǔ)上進行可靠性機組組合，計算得出增開機組。在可靠性機組組合確定的機組啟停基礎(chǔ)上，運營機構(gòu)基于市場主體報價再次出清，重新計算出清電價。
可以看到，無論日前可靠性機組組合在日前市場出清結(jié)束后開展，還是與日前市場出清滾動優(yōu)化，都遵循了一個基本原則，即日前可靠性機組組合環(huán)節(jié)應(yīng)當與日前市場出清環(huán)節(jié)有效區(qū)分。以美國NYISO電力市場為代表的可靠性機組組合增開機組一般不多，對日前市場價格的影響較為有限，也不能判定為扭曲了日前市場出清價格，而且可靠性機組組合同樣基于發(fā)電主體的報價，目的是為了保障用戶的可靠電力供應(yīng)，但是這種方式下，運營機構(gòu)的負荷預(yù)測依然會通過影響可靠性機組組合進而影響市場出清價格。由于日前市場出清決定的是市場中交易雙方的經(jīng)濟責任關(guān)系，應(yīng)充分基于發(fā)用主體的交易意愿形成，因此第二種模式嚴格來說有不符合市場經(jīng)濟原理的嫌疑。
未設(shè)置日前市場的地區(qū)可采用預(yù)出清機制
除了日前市場+可靠性機組組合模式外，取消日前市場也是另一種處理方式。即不開展日前市場，不進行日前結(jié)算，僅開展日前預(yù)出清，日前預(yù)出清結(jié)果僅向全體市場主體公布。因此，在快速啟停電源多的國家或地區(qū)，或者現(xiàn)貨試運行初期、希望規(guī)避日前-實時偏差結(jié)算風險的地區(qū)，如蒙西、澳大利亞等地采用日前預(yù)出清的方式，為我國各現(xiàn)貨試點提供了另一種可供借鑒的模式。
蒙西采用用戶側(cè)不報量不報價方式，用戶不需要參與日前各環(huán)節(jié)，蒙西分別于競價日（D-1日）11時和18時30分前開展兩次日前預(yù)出清，調(diào)度機構(gòu)基于調(diào)度用電負荷預(yù)測、市場成員申報信息、省間現(xiàn)貨市場交易結(jié)果、運行日電網(wǎng)和機組約束條件，采用安全約束機組組合（SCUC）程序滾動優(yōu)化計算未來三日可靠性機組組合，其中運行日機組組合用于實際執(zhí)行。確定運行日機組組合后，考慮調(diào)頻市場預(yù)出清結(jié)果，采用安全約束經(jīng)濟調(diào)度（SCED）程序優(yōu)化計算運行日機組發(fā)電計劃。日前預(yù)出清結(jié)果包括機組開停計劃及發(fā)電計劃曲線等。
澳大利亞一直到實時發(fā)電調(diào)度實施之前，運營機構(gòu)根據(jù)發(fā)電企業(yè)更改的報價方案、用電負荷預(yù)測的變化以及電網(wǎng)運行狀態(tài)的改變，通過滾動更新的預(yù)出清機制不斷地調(diào)整調(diào)度安排并及時公布調(diào)整結(jié)果。市場預(yù)出清分兩個時段進行，首先每5分鐘更新一次未來1小時內(nèi)每5分鐘的市場預(yù)出清及發(fā)電調(diào)度安排。然后在整點或半點進行未來1小時往后每30分鐘的市場預(yù)出清，12時30分前預(yù)出清至次日凌晨4時，12時30分后預(yù)出清至后天凌晨4時。
從蒙西和澳大利亞對日前環(huán)節(jié)的處理可以看到，用戶側(cè)不用在日前申報電量，運營機構(gòu)基于自身對全網(wǎng)用電負荷預(yù)測進行預(yù)出清。由于不存在日前市場，因此也不存在日前市場結(jié)算與機組調(diào)度的銜接問題，日前預(yù)出清環(huán)節(jié)可以直接確定可靠性機組組合，有些區(qū)域也會根據(jù)實際需要（新能源出力、負荷預(yù)測、外電變化等）選擇在日內(nèi)進行機組組合調(diào)整；或是直接采用滾動預(yù)出清的辦法確定發(fā)電調(diào)度計劃。
相關(guān)建議
電力市場的運營和一般商品市場運行的較大區(qū)別在于電力市場銜接于電力系統(tǒng)運行規(guī)律之上，電能的輸送受到網(wǎng)絡(luò)約束限制。在實際運營過程中，我們?nèi)菀渍`將電力市場經(jīng)濟關(guān)系與電力物理運行規(guī)律混淆處理，進而產(chǎn)生違背基本經(jīng)濟原理的問題，上述用戶側(cè)申報未參與日前市場出清，但參與日前市場結(jié)算就是這樣的典型問題。實際上，日前市場+可靠性機組組合模式以及日前預(yù)出清模式并無絕對的優(yōu)劣之分。我們在做模式的選擇時，應(yīng)充分結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，選取有利于發(fā)現(xiàn)真實價格、明確經(jīng)濟關(guān)系的市場機制，以切實提高資源利用效率。
一是基于各地區(qū)市場進展，統(tǒng)籌考慮裝機情況（新能源裝機占比、快速啟停電源規(guī)模等）、凈負荷曲線特性、外電送出受入情況等，既可以選擇蒙西、澳大利亞模式，也可以選擇山東、甘肅模式。選擇蒙西模式的地區(qū)可以將其作為過渡方案視市場進展情況后期加入日前市場，也可以作為最終方案。
二是設(shè)置日前市場的地區(qū)需參考山東、甘肅做法，有效區(qū)分日前市場和可靠性機組組合環(huán)節(jié)，明確用戶側(cè)申報電量參與日前市場出清，結(jié)果作為日前市場結(jié)算依據(jù)。
三是設(shè)置日前市場的地區(qū)，可靠性機組組合不應(yīng)參與日前市場的優(yōu)化出清，避免可靠性機組組合參與日前市場定價，減少運營機構(gòu)對日前電價的影響。建議采用當前山東、甘肅的做法，即可靠性機組組合與日前市場充分分離，不參與日前市場出清。
四是基于日前市場出清機組組合，采用同樣的算法調(diào)增或調(diào)減形成可靠性機組組合，并完善可靠性機組組合和日前機組組合不一致的特殊機組補償機制，充分優(yōu)化電力資源配置。
在電力市場化改革加速推進的新形勢下，《規(guī)則》對新一輪電改以來電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的高度歸納總結(jié)、提煉和規(guī)范，對推動我國全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)具有重大意義?？煽啃詸C組組合僅為《規(guī)則》中的一個細節(jié)，這也是《規(guī)則》全文思想內(nèi)涵的一個縮影，即通過細節(jié)引導向市場成員傳達一種正確的市場觀念，鼓勵各地區(qū)遵循基本經(jīng)濟規(guī)律，逐步完善明確市場各環(huán)節(jié)經(jīng)濟關(guān)系，以市場價格機制為引導，促進電力資源優(yōu)化配置。
