電力現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)算規(guī)則設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于如何通過(guò)平衡市場(chǎng)參與者的權(quán)益,保障市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)活力與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定,這其中的關(guān)鍵問(wèn)題是不平衡費(fèi)用的處理,包括不平衡費(fèi)用如何構(gòu)成與如何分?jǐn)??；诖?重點(diǎn)研究了國(guó)內(nèi)外電力現(xiàn)貨市場(chǎng)不平衡費(fèi)用的處理方法,立足于我國(guó)電力市場(chǎng)特點(diǎn),分析了各類(lèi)不平衡費(fèi)用的產(chǎn)生機(jī)理,并梳理形成了適應(yīng)我國(guó)目前發(fā)展現(xiàn)狀的不平衡費(fèi)用的構(gòu)成及分?jǐn)倷C(jī)制,可為電力現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)算規(guī)則及市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)提供參考。
0、引言
2015年3月15日,中共中央發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》(中發(fā)〔2015〕9號(hào))文件[1],宣告了新一輪電改的開(kāi)始,在此基礎(chǔ)上,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》[2],提出將南方(以廣東起步)、蒙西、浙江等8個(gè)地區(qū)作為第一批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)[3]。隨后試點(diǎn)單位陸續(xù)開(kāi)展現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則及相關(guān)機(jī)制的設(shè)計(jì)。
現(xiàn)貨市場(chǎng)下,市場(chǎng)品種從交易周期上分為合約市場(chǎng)、日前市場(chǎng)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)等,從商品屬性上分為電能市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、需求響應(yīng)市場(chǎng)等。對(duì)于電能費(fèi)用,按市場(chǎng)品種的規(guī)則和出清結(jié)果對(duì)市場(chǎng)上的提供者與消費(fèi)者進(jìn)行費(fèi)用結(jié)算,但對(duì)于輔助服務(wù)、需求響應(yīng)等沒(méi)有具體消費(fèi)者的費(fèi)用,該如何分?jǐn)偸切枰鉀Q的問(wèn)題。除了交易費(fèi)用之外,市場(chǎng)上還會(huì)產(chǎn)生阻塞盈余、機(jī)會(huì)成本補(bǔ)償、運(yùn)行成本補(bǔ)償?shù)确鞘袌?chǎng)化費(fèi)用,該費(fèi)用如何分?jǐn)傄彩秦叫杞鉀Q的問(wèn)題。另外對(duì)于市場(chǎng)中的貢獻(xiàn)者與破壞者,也需要利用結(jié)算杠桿來(lái)體現(xiàn)與調(diào)節(jié)。只有對(duì)不平衡費(fèi)用進(jìn)行合理分?jǐn)?才能保障各方基本利益,有效補(bǔ)充市場(chǎng)功能盲區(qū),與市場(chǎng)交易相互配合,形成激勵(lì)相容的完整市場(chǎng)化體系,而且這也是用來(lái)平衡市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)與保障性供電這兩項(xiàng)社會(huì)功能的重要手段。因此,不平衡費(fèi)用處理是現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題與難點(diǎn)問(wèn)題。
由于我國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)剛剛起步,目前國(guó)內(nèi)對(duì)于現(xiàn)貨市場(chǎng)下的不平衡費(fèi)用處理還缺少系統(tǒng)性的研究。文獻(xiàn)[4-6]已有的研究成果主要局限于電力平衡市場(chǎng),重點(diǎn)研究市場(chǎng)化的電力供需平衡機(jī)制,而對(duì)于市場(chǎng)中產(chǎn)生的不平衡費(fèi)用較少涉及。文獻(xiàn)[7-12]的研究成果側(cè)重在市場(chǎng)中輔助服務(wù)或其他局部問(wèn)題的補(bǔ)償處理,對(duì)該問(wèn)題未作整體性考慮及系統(tǒng)性分析。對(duì)此,文本研究借鑒國(guó)外電力市場(chǎng)成熟經(jīng)驗(yàn),充分結(jié)合我國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,詳細(xì)梳理了不平衡費(fèi)用的構(gòu)成及其分?jǐn)偡椒?可為現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)算規(guī)則及市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)提供參考。
1、不平衡費(fèi)用處理概況
對(duì)于不平衡費(fèi)用結(jié)算,在國(guó)內(nèi)外不同的電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下,其處理機(jī)制也各不相同,本文重點(diǎn)考察美國(guó)PJM電力市場(chǎng)、英國(guó)電力市場(chǎng)及國(guó)內(nèi)現(xiàn)貨試點(diǎn)單位之一的廣東電力市場(chǎng)。
1.1、美國(guó)PJM市場(chǎng)
市場(chǎng)包括了阻塞盈余費(fèi)用[13]、補(bǔ)償費(fèi)用[14]等,其中阻塞盈余費(fèi)用采用了基于輸電權(quán)的分?jǐn)偡椒?以基于競(jìng)拍等方式獲得的輸電權(quán)進(jìn)行費(fèi)用分配;補(bǔ)償費(fèi)用主要包括了輔助服務(wù)補(bǔ)償、運(yùn)行成本補(bǔ)償和機(jī)會(huì)成本補(bǔ)償,輔助服務(wù)補(bǔ)償為調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)提供方發(fā)生的補(bǔ)償費(fèi)用,由未提供輔助服務(wù)的用電側(cè)成員,按照其電量比例來(lái)承擔(dān)輔助服務(wù)義務(wù)。運(yùn)行成本補(bǔ)償采用成本覆蓋的方式,主要為將機(jī)組實(shí)際獲得的收益與機(jī)組實(shí)際運(yùn)行成本進(jìn)行比較,對(duì)無(wú)法覆蓋運(yùn)行成本的部分進(jìn)行補(bǔ)償,以保證參與市場(chǎng)的機(jī)組至少能夠保證成本運(yùn)行,這里包括了啟停、空載等成本。機(jī)會(huì)成本補(bǔ)償是當(dāng)機(jī)組參與調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)市場(chǎng)或因可靠性原因被調(diào)度指令干預(yù),偏離最佳經(jīng)濟(jì)調(diào)度點(diǎn)運(yùn)行而帶來(lái)的電能市場(chǎng)上的損失成本。對(duì)于補(bǔ)償,其日前市場(chǎng)主要是運(yùn)行成本補(bǔ)償,由用戶(hù)按日前負(fù)荷比例進(jìn)行分?jǐn)?實(shí)時(shí)市場(chǎng)包括運(yùn)行成本補(bǔ)償和機(jī)會(huì)成本補(bǔ)償,根據(jù)用戶(hù)和機(jī)組的偏差電量比例分?jǐn)?用戶(hù)偏差電量是指日前出清電量和實(shí)際用電量的偏差,機(jī)組偏差電量是指實(shí)時(shí)出清電量和實(shí)際發(fā)電量的偏差(由調(diào)度指令引起的偏差除外)。PJM市場(chǎng)不平衡費(fèi)用的構(gòu)成及其分?jǐn)偡绞饺鐖D1所示。
對(duì)于非市場(chǎng)化用戶(hù)引起的波動(dòng)性成本費(fèi)用,美國(guó)不同地區(qū)的處理各有差異,對(duì)于沒(méi)有建立電力市場(chǎng)地區(qū)采用垂直一體化的傳統(tǒng)體系,用戶(hù)電價(jià)采用相對(duì)固定的價(jià)格;對(duì)于僅放開(kāi)電力批發(fā)市場(chǎng)的地區(qū),發(fā)電側(cè)由市場(chǎng)形成批發(fā)電價(jià),供電服務(wù)由區(qū)域的公用事業(yè)公司壟斷經(jīng)營(yíng),銷(xiāo)售電價(jià)由市場(chǎng)形成的批發(fā)電價(jià)加上輸電價(jià)、配電價(jià)和政府性基金組成。隨著發(fā)電側(cè)購(gòu)電價(jià)格的變化,銷(xiāo)售電價(jià)會(huì)定期進(jìn)行調(diào)整;對(duì)于美國(guó)PJM等批發(fā)、零售市場(chǎng)全面放開(kāi)的地區(qū),電力用戶(hù)自主選擇售電商,售電商的購(gòu)電成本由電力市場(chǎng)批發(fā)電價(jià)、輸電價(jià)格、配電價(jià)格和政府性基金組成,加上一定利潤(rùn)后銷(xiāo)售給終端電力用戶(hù),其波動(dòng)性成本或收益由售電公司承擔(dān),最終會(huì)定期傳導(dǎo)到終端銷(xiāo)售電價(jià)上。
1.2、英國(guó)電力市場(chǎng)
英國(guó)電力市場(chǎng)[15-16]發(fā)生輸電阻塞的時(shí)候,采用受限出力補(bǔ)償?shù)姆绞?。在英?guó)電力市場(chǎng)中,發(fā)電側(cè)和用戶(hù)側(cè)都需要繳納輸電費(fèi)用,輸電費(fèi)用按照長(zhǎng)期邊際成本方法進(jìn)行計(jì)算并分區(qū)定價(jià)。市場(chǎng)主體繳納了輸電費(fèi)用后,就有了在英國(guó)范圍內(nèi)使用電網(wǎng)送電的權(quán)利,如果由于電網(wǎng)阻塞的原因?qū)е码姀S的電送不出去,電網(wǎng)需要對(duì)因阻塞受限的出力進(jìn)行補(bǔ)償。
這種方法的基本思路是輸電費(fèi)中已經(jīng)考慮了為市場(chǎng)成員提供足夠的輸電通道,已經(jīng)繳納了輸電費(fèi),就有在該市場(chǎng)范圍內(nèi)電力傳輸?shù)臋?quán)利,因此如果沒(méi)有被傳輸,交易被裁減,就需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償,相當(dāng)于在輸配電價(jià)中已經(jīng)包含了并且平攤了阻塞風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的影響。
英國(guó)電力市場(chǎng)中的啟停、空載等成本在報(bào)價(jià)中一并考慮,不再另外補(bǔ)償。英國(guó)電力交易所在進(jìn)行交易出清時(shí),提供了靈活多樣的報(bào)價(jià)形式供市場(chǎng)成員自由選擇,不同的報(bào)價(jià)形式能夠滿(mǎn)足各類(lèi)市場(chǎng)成員差異化的發(fā)用電特性。以APX中的拍賣(mài)市場(chǎng)為例,市場(chǎng)成員最簡(jiǎn)單的報(bào)價(jià)形式是每個(gè)小時(shí)分別報(bào)價(jià),各時(shí)段之間獨(dú)立成交。但對(duì)發(fā)電企業(yè)而言,這樣報(bào)價(jià)的成交結(jié)果可能無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)組自身的啟停約束或爬坡約束。此時(shí),發(fā)電企業(yè)可以將任意幾個(gè)連續(xù)的時(shí)段組成一個(gè)“能量塊”進(jìn)行報(bào)價(jià),比如將早上8:00至中午12:00組成一個(gè)包含4h的能量塊;像核電這樣的基荷機(jī)組,則可以將全天24h組成一個(gè)能量塊,一個(gè)能量塊中所包含的時(shí)段要么同時(shí)成交,要么同時(shí)不成交,從而滿(mǎn)足機(jī)組連續(xù)運(yùn)行的需要。此外,為了保證機(jī)組的啟停、空載等成本回收,通常采用關(guān)聯(lián)報(bào)價(jià)的方式,市場(chǎng)成員可以指定只有當(dāng)某個(gè)能量塊的報(bào)價(jià)成交時(shí),另一個(gè)能量塊的報(bào)價(jià)才能成交。例如,一個(gè)處于停機(jī)狀態(tài)的機(jī)組準(zhǔn)備啟機(jī)運(yùn)行,那么可以在需要啟機(jī)運(yùn)行的時(shí)段申報(bào)一個(gè)價(jià)格較高的能量塊以便能夠回收啟機(jī)成本,然后在啟機(jī)之后的時(shí)段申報(bào)一個(gè)僅考慮燃料成本的較低價(jià)格的能量塊,并將兩個(gè)能量塊設(shè)置為關(guān)聯(lián)報(bào)價(jià),這樣就能夠保證只有當(dāng)啟機(jī)時(shí)段的能量塊中標(biāo)后,后續(xù)時(shí)段的能量塊才能中標(biāo)。由于在報(bào)價(jià)中考慮了開(kāi)停機(jī)成本,因此無(wú)需再作單獨(dú)的成本補(bǔ)償。英國(guó)電力市場(chǎng)不平衡費(fèi)用的構(gòu)成及其補(bǔ)償方式見(jiàn)圖2。
1.3、廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)
廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則(試運(yùn)行)[17]設(shè)立了平衡資金,平衡資金中包含了阻塞盈余、機(jī)組啟停補(bǔ)償費(fèi)用,必開(kāi)機(jī)組、熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組、臨時(shí)新增開(kāi)機(jī)或停機(jī)機(jī)組、指定出力機(jī)組等特殊機(jī)組的補(bǔ)償費(fèi)用,機(jī)組臨時(shí)非計(jì)劃停運(yùn)、出力偏差越限等考核費(fèi)用以及基數(shù)合約電量偏差費(fèi)用等。廣東采用節(jié)點(diǎn)電價(jià)模式,因此會(huì)產(chǎn)生阻塞盈余費(fèi)用,另外交易申報(bào)中采用基于電能運(yùn)行成本報(bào)價(jià)的方式,因此也需要考慮啟停、空載成本的補(bǔ)償。
市場(chǎng)形成的平衡資金由市場(chǎng)化用戶(hù)分?jǐn)?其中阻塞盈余費(fèi)用按用電量比例返還給市場(chǎng)用戶(hù),啟動(dòng)與空載費(fèi)用按市場(chǎng)化電量比例折算后由市場(chǎng)用戶(hù)承擔(dān),特殊機(jī)組補(bǔ)償費(fèi)用由市場(chǎng)用戶(hù)承擔(dān),機(jī)組非計(jì)劃電能偏差、考核、熱電聯(lián)產(chǎn)考核、出力超限等考核費(fèi)用按市場(chǎng)化電量比例返還市場(chǎng)用戶(hù)?；鶖?shù)合約電量偏差電費(fèi)按用電量比例由市場(chǎng)化用戶(hù)分?jǐn)?這里的基數(shù)合約電量偏差電費(fèi)是考慮了機(jī)組年度基數(shù)合約電價(jià)的浮動(dòng),年度基數(shù)合約的平均購(gòu)電單價(jià)偏離輸配電價(jià)核定水平時(shí),產(chǎn)生的偏差由市場(chǎng)化用戶(hù)來(lái)分?jǐn)?相當(dāng)于市場(chǎng)化用戶(hù)承擔(dān)了基數(shù)合約價(jià)格波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)或收益。廣東電力市場(chǎng)不平衡費(fèi)用的構(gòu)成及其分?jǐn)偡绞饺鐖D3所示。
2、不平衡費(fèi)用構(gòu)成
2.1、阻塞盈余費(fèi)用
2.1.1 市場(chǎng)化負(fù)荷產(chǎn)生的盈余
在節(jié)點(diǎn)電價(jià)模式下,節(jié)點(diǎn)電能價(jià)格包括3個(gè)分量,分別為統(tǒng)一電能出清價(jià)格、阻塞價(jià)格、網(wǎng)損價(jià)格。我國(guó)現(xiàn)階段,網(wǎng)損已包含在輸配電價(jià)中,因此不再單獨(dú)考慮網(wǎng)損分量。
當(dāng)系統(tǒng)阻塞時(shí),產(chǎn)生阻塞價(jià)格分量,導(dǎo)致受阻節(jié)點(diǎn)的出清價(jià)格抬升,由此可利用價(jià)格杠桿調(diào)節(jié)負(fù)荷大小及影響負(fù)荷分布,避免按統(tǒng)一出清價(jià)結(jié)算時(shí),由于阻塞而導(dǎo)致負(fù)荷之間的交叉補(bǔ)貼。阻塞導(dǎo)致輸電線(xiàn)路兩側(cè)的發(fā)用電節(jié)點(diǎn)電價(jià)出現(xiàn)差異,帶來(lái)購(gòu)售費(fèi)用的偏差。在忽略網(wǎng)損的情況下,負(fù)荷側(cè)購(gòu)電費(fèi)用與發(fā)電側(cè)支付費(fèi)用的差額即為阻塞盈余[18],其計(jì)算公式如下：
現(xiàn)階段,我國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)剛剛起步,參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的負(fù)荷僅部分放開(kāi),因此難以精確區(qū)分市場(chǎng)化負(fù)荷與非市場(chǎng)負(fù)荷各自對(duì)阻塞的影響,為了分別確定市場(chǎng)化負(fù)荷的阻塞盈余與非市場(chǎng)化負(fù)荷的阻塞盈余,在不考慮網(wǎng)損的情況下,可首先通過(guò)總的購(gòu)電費(fèi)與售電費(fèi)計(jì)算得到總的阻塞盈余,然后再采用基于用電量比例分?jǐn)偟姆椒?由市場(chǎng)化負(fù)荷占全部負(fù)荷的比例,來(lái)計(jì)算市場(chǎng)化負(fù)荷的阻塞盈余。
2.1.2 非市場(chǎng)化負(fù)荷產(chǎn)生的盈余
目前,非市場(chǎng)化負(fù)荷由電網(wǎng)公司代理,電網(wǎng)公司相當(dāng)于虛擬用戶(hù)以基數(shù)合約價(jià)格從發(fā)電企業(yè)購(gòu)電,通過(guò)目錄電價(jià)銷(xiāo)售給終端用戶(hù)。非市場(chǎng)化負(fù)荷一般與基數(shù)合約電量相對(duì)應(yīng),當(dāng)基數(shù)合約電量大于等于非市場(chǎng)化用戶(hù)負(fù)荷時(shí),均不產(chǎn)生非市場(chǎng)化用戶(hù)的盈余,此時(shí)發(fā)電側(cè)采用合約價(jià)格結(jié)算,負(fù)荷側(cè)采用目錄價(jià)格結(jié)算;當(dāng)基數(shù)合約電量小于非市場(chǎng)化用戶(hù)負(fù)荷時(shí),對(duì)于非市場(chǎng)化電量超出合約電量的偏差部分,電網(wǎng)公司相當(dāng)于虛擬用戶(hù),從現(xiàn)貨市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)偏差電量,此時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)荷中心的節(jié)點(diǎn)價(jià)格與發(fā)電節(jié)點(diǎn)價(jià)格之間的阻塞盈余,阻塞盈余可首先通過(guò)總的購(gòu)電費(fèi)與售電費(fèi)計(jì)算得到總的阻塞盈余,然后通過(guò)負(fù)荷偏差部分占全部負(fù)荷的比例,來(lái)計(jì)算非市場(chǎng)化負(fù)荷的阻塞盈余。該盈余為非市場(chǎng)電量波動(dòng)性費(fèi)用的一部分,一般不必單獨(dú)處理,可以并入非市場(chǎng)化電量波動(dòng)性費(fèi)用統(tǒng)一分?jǐn)?具體請(qǐng)見(jiàn)2.2.1節(jié)。
2.2、非市場(chǎng)電量波動(dòng)性費(fèi)用
電網(wǎng)公司以目錄電價(jià)銷(xiāo)售的方式代理了全部非市場(chǎng)用戶(hù),由于非市場(chǎng)化用戶(hù)發(fā)生的實(shí)際用電量及支付費(fèi)用與預(yù)期購(gòu)買(mǎi)非市場(chǎng)化的基數(shù)合約并不能完全匹配,其中產(chǎn)生的偏差部分為波動(dòng)性費(fèi)用。
2.2.1 省內(nèi)波動(dòng)性費(fèi)用
基數(shù)合約電量依據(jù)非市場(chǎng)化用戶(hù)的負(fù)荷預(yù)測(cè)扣除外購(gòu)電部分后,會(huì)覆蓋預(yù)計(jì)的全部非市場(chǎng)化用戶(hù)用電量,由于實(shí)際用電量與預(yù)測(cè)電量會(huì)發(fā)生偏差,實(shí)際用電量與簽訂的基數(shù)合約電量之間產(chǎn)生了電量的不對(duì)稱(chēng)。當(dāng)實(shí)際用電量相比基數(shù)合約大時(shí),電網(wǎng)公司相當(dāng)于把這部分不對(duì)稱(chēng)的偏差電量從現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行購(gòu)買(mǎi),當(dāng)實(shí)際用電量相比基數(shù)合約較小時(shí),相當(dāng)于向現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行銷(xiāo)售。同時(shí)基數(shù)合約價(jià)格也可能因政府調(diào)價(jià)而發(fā)生變化,并且現(xiàn)貨價(jià)格是波動(dòng)的,可能比基數(shù)合約價(jià)格高或者低,而電網(wǎng)公司以固定的目錄電價(jià)向用戶(hù)銷(xiāo)售,由此會(huì)產(chǎn)生電價(jià)的不對(duì)稱(chēng),不對(duì)稱(chēng)的電量與電價(jià)形成了波動(dòng)性費(fèi)用,表示電網(wǎng)公司代理非市場(chǎng)化用戶(hù)的成本變化。從現(xiàn)貨市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的價(jià)格包括了電能、網(wǎng)損及阻塞,這里沒(méi)有必要細(xì)分,只需依據(jù)購(gòu)電成本計(jì)算總的波動(dòng)性費(fèi)用即可。省內(nèi)波動(dòng)性費(fèi)用計(jì)算公式如下：
2.3、補(bǔ)償費(fèi)用
2.3.1 輔助服務(wù)補(bǔ)償
輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用包括：
1）調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用[19]。調(diào)頻有償服務(wù)一般指的是二次調(diào)頻,所獲得的激勵(lì)補(bǔ)償與其調(diào)頻的容量、總步長(zhǎng)、精度、響應(yīng)時(shí)間及速率等響應(yīng)情況有關(guān),反映了其在平衡市場(chǎng)上的實(shí)際貢獻(xiàn)。對(duì)于開(kāi)展調(diào)頻市場(chǎng)的地區(qū),調(diào)頻可采用兩部制補(bǔ)償,包括調(diào)頻容量補(bǔ)償、調(diào)頻里程補(bǔ)償。對(duì)于尚未開(kāi)展調(diào)頻市場(chǎng)的地區(qū),一般采用調(diào)頻容量補(bǔ)償。調(diào)頻容量是為提供調(diào)頻服務(wù)而預(yù)留的容量范圍,調(diào)頻里程是實(shí)際發(fā)生上下調(diào)的總步長(zhǎng),補(bǔ)償費(fèi)用可結(jié)合性能指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。性能指標(biāo)反映調(diào)頻的精度、響應(yīng)時(shí)間及速率,表示其跟蹤AGC信號(hào)的緊密程度,調(diào)頻性能指標(biāo)越高,獲得收益越大,其響應(yīng)效果影響最終所能獲得的總收益。兩部制調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用計(jì)算公式如下：
3）深調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用[22-23]。一般的調(diào)峰通過(guò)電能市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié),但由于峰谷差過(guò)大等原因,需要深度調(diào)峰時(shí),僅憑電能市場(chǎng)優(yōu)化無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果,如果出于電力平衡及安全性等方面考慮,采用調(diào)度指令方式強(qiáng)制調(diào)峰(主要為下調(diào)),會(huì)導(dǎo)致機(jī)組實(shí)際的運(yùn)行成本甚至高于電能收益費(fèi)用,需要額外給予成本補(bǔ)償,市場(chǎng)上產(chǎn)生經(jīng)常性、大面積的事后成本補(bǔ)償或交叉補(bǔ)貼,則說(shuō)明亟需完善建立更好的市場(chǎng)機(jī)制來(lái)疏導(dǎo)解決。較好的辦法是采用基于市場(chǎng)激勵(lì)的方式,通過(guò)深調(diào)峰市場(chǎng)增強(qiáng)機(jī)組靈活性改造的積極性,補(bǔ)償靈活性改造的成本,通過(guò)促進(jìn)改善機(jī)組的調(diào)峰能力、爬坡速度、啟停時(shí)間等,使得機(jī)組在普遍獲得深調(diào)峰能力的情況下,逐步達(dá)到通過(guò)電能市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電力平衡。
4）其他輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用。無(wú)功、黑啟動(dòng)等其他輔助服務(wù)一般采用中長(zhǎng)期合約的方式,按約定進(jìn)行履約與結(jié)算。
2.3.2 需求響應(yīng)補(bǔ)償
需求響應(yīng)是指負(fù)荷資源根據(jù)市場(chǎng)發(fā)布的激勵(lì)信號(hào),自覺(jué)調(diào)整用電行為,改變其電能需求,起到削峰填谷的作用,常見(jiàn)的需求響應(yīng)有基于價(jià)格的需求響應(yīng)和基于激勵(lì)的需求響應(yīng)。
當(dāng)負(fù)荷資源、儲(chǔ)能資源或是分布式發(fā)電資源等提供需求響應(yīng)時(shí),需求響應(yīng)補(bǔ)償費(fèi)用本質(zhì)上與輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用類(lèi)似,是平抑市場(chǎng)供需平衡波動(dòng)的手段。對(duì)經(jīng)過(guò)核定后的需求響應(yīng)費(fèi)用需要進(jìn)行分?jǐn)?該補(bǔ)償費(fèi)用可納入市場(chǎng)的不平衡費(fèi)用。
2.3.3 機(jī)會(huì)成本補(bǔ)償
機(jī)會(huì)成本包括：
1）輔助服務(wù)機(jī)會(huì)成本。指提供輔助服務(wù)的資源由于提供調(diào)頻、備用等服務(wù),而不能完全參與電能市場(chǎng)而導(dǎo)致的電能市場(chǎng)上的損失。機(jī)會(huì)成本可按照進(jìn)入到退出的完整時(shí)間段進(jìn)行計(jì)算,并且也可以進(jìn)一步細(xì)分為輔助服務(wù)的進(jìn)入階段、執(zhí)行階段、退出階段,分別計(jì)算由于提供輔助服務(wù),不能進(jìn)行電能供應(yīng)而損失的收益。
機(jī)會(huì)成本由參與電能市場(chǎng)的單位利潤(rùn)在損失發(fā)電容量上的時(shí)間積分得到。其單位利潤(rùn)為電力差和價(jià)格差的乘積,電力差為假設(shè)不參與輔助服市場(chǎng)的可中標(biāo)出力與參與輔助服務(wù)市場(chǎng)后實(shí)際出清電力的差值,價(jià)格差為該時(shí)刻的出清電價(jià)與可中標(biāo)出力對(duì)應(yīng)的發(fā)電成本(或近似為當(dāng)前實(shí)際出力成本)的差值。
2）響應(yīng)調(diào)度指令機(jī)會(huì)成本。由于調(diào)度要求,使得某些機(jī)組偏離優(yōu)化出清的最佳經(jīng)濟(jì)調(diào)度點(diǎn)進(jìn)行出力時(shí),對(duì)機(jī)組的實(shí)際收益產(chǎn)生的影響進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)機(jī)組按調(diào)度指令要求在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中降低發(fā)電出力時(shí),其機(jī)組實(shí)際的出力比市場(chǎng)優(yōu)化出清的出力要低,那么由此帶來(lái)的機(jī)會(huì)成本損失要進(jìn)行補(bǔ)償;或者是實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)較低,機(jī)組的發(fā)電成本相對(duì)較高,機(jī)組在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中的某些容量段未中標(biāo),由于機(jī)組按調(diào)度指令要求在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中提高出力,使得機(jī)組在高位成本運(yùn)行,同時(shí)卻獲得了較低的實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格,由此帶來(lái)的機(jī)會(huì)成本損失也需進(jìn)行補(bǔ)償。
除了指定出力的情況,對(duì)于新增臨時(shí)停機(jī)等情況,也需要對(duì)由此可能帶來(lái)的收益損失進(jìn)行補(bǔ)償。例如當(dāng)機(jī)組在日前市場(chǎng)中有出清量,但在實(shí)時(shí)市場(chǎng)中由于系統(tǒng)原因沒(méi)有被組合,而實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格又恰好大于日前市場(chǎng)價(jià)格,由此帶來(lái)的收益損失也需要進(jìn)行補(bǔ)償(由機(jī)組自身原因?qū)е碌某?。
機(jī)會(huì)成本補(bǔ)償?shù)挠?jì)算公式可統(tǒng)一表達(dá)為
2）空載補(bǔ)償費(fèi)用。除了啟停成本,還需對(duì)空載成本進(jìn)行補(bǔ)償?？蛰d補(bǔ)償費(fèi)用為機(jī)組空載時(shí)間范圍內(nèi)的空載運(yùn)行成本?？砂纯蛰d的時(shí)間區(qū)間進(jìn)行補(bǔ)償,單位時(shí)間的空載運(yùn)行成本需要進(jìn)行核算與認(rèn)定。計(jì)算公式如下：
這里,對(duì)于因系統(tǒng)可靠性、阻塞等原因而發(fā)生的必開(kāi)機(jī)組、最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間機(jī)組等,一般在特定出力范圍內(nèi)不參與市場(chǎng)定價(jià),這些機(jī)組可以按照固定價(jià)格或核定的運(yùn)行成本價(jià)格進(jìn)行結(jié)算,也可以先在電能市場(chǎng)上以市場(chǎng)出清價(jià)進(jìn)行結(jié)算,然后在補(bǔ)償環(huán)節(jié)對(duì)其固定價(jià)格或核定的運(yùn)行成本價(jià)格超出市場(chǎng)出清價(jià)格的部分予以補(bǔ)償。
對(duì)于燃?xì)?、熱電等高成本機(jī)組,在一定出力區(qū)間或電量區(qū)間內(nèi),可以通過(guò)降低報(bào)價(jià)來(lái)參與市場(chǎng),對(duì)于其市場(chǎng)出清價(jià)不足以覆蓋其核定成本的部分,也同樣需要進(jìn)行補(bǔ)償。另外也可以通過(guò)年度基數(shù)合約進(jìn)行利用小時(shí)數(shù)與電能費(fèi)用的保證,這種情況下就不需要再進(jìn)行補(bǔ)償。
2.4、考核費(fèi)用
2.4.1 電能考核費(fèi)用
電能考核包括：
1）機(jī)組調(diào)度指令偏差考核。機(jī)組在每個(gè)調(diào)度時(shí)段內(nèi),如果偏離調(diào)度指令超過(guò)一定的閾值,應(yīng)予以考核,扣除部分收益甚至全部收益。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況,調(diào)度需要調(diào)整出力指令而偏離交易出清結(jié)果時(shí),機(jī)組須及時(shí)響應(yīng)調(diào)度指令。
2）非計(jì)劃停運(yùn)考核。當(dāng)機(jī)組在實(shí)時(shí)運(yùn)行中出現(xiàn)臨時(shí)非計(jì)劃停運(yùn)時(shí),應(yīng)將臨時(shí)非計(jì)劃停運(yùn)時(shí)段內(nèi)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)貨電能市場(chǎng)收益部分,以考核的方式扣除部分收益或全部收益。
3）機(jī)組出力限值未達(dá)標(biāo)考核。機(jī)組的實(shí)際出力上限,未達(dá)到并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議中最大技術(shù)出力的限高要求或者是機(jī)組的實(shí)際出力下限,未達(dá)到并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議中最小技術(shù)出力的最低要求時(shí),對(duì)發(fā)生限制未達(dá)標(biāo)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的實(shí)時(shí)電能收益,以考核的方式扣除部分或全部收益。
4）其他考核費(fèi)用。《兩個(gè)細(xì)則》中有關(guān)電能類(lèi)的其他考核項(xiàng)。
2.4.2 輔助服務(wù)考核費(fèi)用
輔助服務(wù)考核包括：
1）響應(yīng)容量考核。當(dāng)機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中,出現(xiàn)響應(yīng)容量未達(dá)到調(diào)度指令要求的出清容量時(shí),須以考核方式,扣除一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)的輔助服務(wù)收益。
2）響應(yīng)性能考核。當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)響應(yīng)性能未達(dá)到調(diào)度指令要求的性能時(shí),須以考核的方式,扣除性能未達(dá)標(biāo)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的部分或全部輔助服務(wù)收益。性能考核也可以采用階梯式的考核方式,對(duì)性能達(dá)到的不同等級(jí)進(jìn)行分級(jí)考核。同時(shí),如果市場(chǎng)依據(jù)性能進(jìn)行綜合定價(jià),將考核費(fèi)用直接體現(xiàn)在輔助服務(wù)電費(fèi)結(jié)算中,則可不必另外設(shè)置考核項(xiàng)。
3）其他考核費(fèi)用?！秲蓚€(gè)細(xì)則》中有關(guān)輔助服務(wù)的其他考核項(xiàng)。
3、不平衡費(fèi)用分?jǐn)倷C(jī)制
不平衡費(fèi)用由阻塞盈余、非市場(chǎng)電量波動(dòng)費(fèi)用、補(bǔ)償費(fèi)用及考核費(fèi)用這4類(lèi)費(fèi)用構(gòu)成。針對(duì)不平衡費(fèi)用,將從費(fèi)用分?jǐn)偟姆绞?、周期、方向、?duì)象及比例等方面進(jìn)行分?jǐn)倷C(jī)制[24-25]的研究。
3.1、費(fèi)用分?jǐn)偡绞?/strong>
費(fèi)用分?jǐn)偡绞桨ǎ?
1）平衡池分組處理。按照電能類(lèi)、輔助服務(wù)類(lèi)、考核類(lèi)等或其他分組原則將不平衡費(fèi)用中的多項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行分組處理,對(duì)每組資金池采用統(tǒng)一的分?jǐn)偡绞竭M(jìn)行處理。將多項(xiàng)不平衡費(fèi)用按組分?jǐn)傆?jì)算,好處是處理簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是組內(nèi)的各類(lèi)費(fèi)用處理方式不夠細(xì)化,公平性、嚴(yán)謹(jǐn)性欠佳。
2）每項(xiàng)費(fèi)用分別處理。對(duì)每項(xiàng)不平衡費(fèi)用,分別采用不同的分?jǐn)偡椒?獨(dú)立進(jìn)行分?jǐn)傆?jì)算。每項(xiàng)不平衡費(fèi)用項(xiàng)目可依據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)要求,設(shè)定不同的分?jǐn)偡椒ㄅc分?jǐn)倢?duì)象。該方式的好處是處理合理,精確分?jǐn)?缺點(diǎn)是處理復(fù)雜,需要對(duì)每項(xiàng)費(fèi)用分別進(jìn)行分?jǐn)傆?jì)算。
3.2、費(fèi)用分?jǐn)傊芷?/strong>
費(fèi)用分?jǐn)傊芷诜謩e為：
1）平衡賬戶(hù),累計(jì)清算。按季度、年度等較長(zhǎng)周期以清算方式進(jìn)行分?jǐn)?。這樣在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),需要設(shè)立平衡賬戶(hù)[26]用于存管發(fā)生的不平衡費(fèi)用。該種方式的優(yōu)點(diǎn)是多個(gè)周期集中處理,無(wú)需在每個(gè)結(jié)算周期都進(jìn)行計(jì)算,處理簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是帶來(lái)平衡賬戶(hù)的設(shè)立、審計(jì)及監(jiān)管等一系列額外工作。
2）平衡結(jié)算,當(dāng)期分?jǐn)?。在每個(gè)結(jié)算周期直接進(jìn)行不平衡結(jié)算,因此無(wú)需設(shè)立平衡賬戶(hù)進(jìn)行資金存管。該種方式的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需設(shè)立平衡賬戶(hù),缺點(diǎn)是每個(gè)結(jié)算周期都需要進(jìn)行不平衡費(fèi)用計(jì)算,處理上較為繁瑣。
3.3、費(fèi)用分?jǐn)偡较?/strong>
費(fèi)用分?jǐn)偡较蚍譃椋?
1）收取類(lèi)費(fèi)用。輔助服務(wù)補(bǔ)償、需求響應(yīng)補(bǔ)償、機(jī)會(huì)成本補(bǔ)償、運(yùn)行成本補(bǔ)償?shù)?需要向設(shè)定的市場(chǎng)成員進(jìn)行費(fèi)用收取。其中,對(duì)于非市場(chǎng)化電量波動(dòng)性費(fèi)用,當(dāng)該費(fèi)用為虧空時(shí),需向設(shè)定的成員進(jìn)行收取。
2）返還類(lèi)費(fèi)用。阻塞盈余費(fèi)、收取的考核費(fèi)用等,需要向設(shè)定的市場(chǎng)成員進(jìn)行返還。其中,對(duì)于非市場(chǎng)化電量波動(dòng)性費(fèi)用,當(dāng)該費(fèi)用為結(jié)余時(shí),需向設(shè)定的成員進(jìn)行返還。
3.4、費(fèi)用分?jǐn)倢?duì)象
依據(jù)各類(lèi)不平衡費(fèi)用的特征,可將每項(xiàng)或每組不平衡費(fèi)用由一類(lèi)主體分?jǐn)偦蛴蓭讉€(gè)主體共同分?jǐn)?。?duì)于多類(lèi)市場(chǎng)主體組合分?jǐn)倳r(shí),各類(lèi)主體分?jǐn)偟谋壤蜑?00%,各對(duì)象分?jǐn)偟目傎M(fèi)用與該不平衡費(fèi)用相等。參與分?jǐn)偟膶?duì)象包括如下幾類(lèi)主體：
1）市場(chǎng)化用戶(hù)。參與市場(chǎng)交易的所有市場(chǎng)化用戶(hù)參與分?jǐn)?分?jǐn)偟馁M(fèi)用可正可負(fù),表示收取或返還。
2）市場(chǎng)化機(jī)組。參與市場(chǎng)交易的所有機(jī)組參與分?jǐn)偂?
3）非市場(chǎng)化用戶(hù)。由未參加市場(chǎng)交易的非市場(chǎng)化用戶(hù)參與分?jǐn)?由于對(duì)非市場(chǎng)化用戶(hù)采用目錄電價(jià)銷(xiāo)售這一特殊性,需要將這部分費(fèi)用定期滾動(dòng)到目錄電價(jià)中,通過(guò)目錄電價(jià)的定期調(diào)整來(lái)體現(xiàn)對(duì)該費(fèi)用的分?jǐn)?。鑒于目錄電價(jià)調(diào)整周期較長(zhǎng),一般盡量減少采用讓非市場(chǎng)化用戶(hù)分?jǐn)偟姆椒ā?
4）偏差機(jī)組。實(shí)時(shí)市場(chǎng)出清電量與實(shí)際發(fā)電量偏差超過(guò)一定閾值的機(jī)組,這里剔除由于調(diào)度指令原因而導(dǎo)致的偏差。實(shí)時(shí)市場(chǎng)的成本補(bǔ)償費(fèi)用可以考慮由偏差機(jī)組參與分?jǐn)?并且按偏差量的占比進(jìn)行分?jǐn)?。因?yàn)槠顧C(jī)組是造成實(shí)時(shí)市場(chǎng)產(chǎn)生成本補(bǔ)償費(fèi)(實(shí)時(shí)市場(chǎng)通過(guò)新增機(jī)組開(kāi)停機(jī)、空載,或按調(diào)度指令偏離經(jīng)濟(jì)調(diào)度點(diǎn)來(lái)響應(yīng)實(shí)時(shí)市場(chǎng)偏差)的因素之一。
5）偏差用戶(hù)。日前市場(chǎng)出清電量與實(shí)際用電量偏差超過(guò)一定閾值的市場(chǎng)用戶(hù)。同理,實(shí)時(shí)市場(chǎng)的成本補(bǔ)償費(fèi)用可以由偏差用戶(hù)參與分?jǐn)?因?yàn)槠钣脩?hù)也是造成實(shí)時(shí)市場(chǎng)發(fā)生成本補(bǔ)償費(fèi)的因素之一。
6）外部市場(chǎng)主體。參與網(wǎng)間交易的點(diǎn)對(duì)網(wǎng)機(jī)組、外部電力用戶(hù)以及網(wǎng)間交易主體(電網(wǎng)公司)參與分?jǐn)偂?
3.5、費(fèi)用分?jǐn)偙壤?/strong>
費(fèi)用分?jǐn)偙壤譃橐韵聨追N情況：
1）阻塞盈余費(fèi)用返還。
①按照實(shí)際電量比例分?jǐn)偂⒖偟淖枞噘M(fèi)用,對(duì)設(shè)定的分?jǐn)倢?duì)象(可全部為發(fā)電側(cè)、用電側(cè)或發(fā)電、用電各占一定比例)按照其實(shí)際的發(fā)電量或用電量的占比進(jìn)行分?jǐn)?。以用電?cè)分?jǐn)倿槔?其計(jì)算方法如下：
該種方式采用發(fā)、用電聯(lián)動(dòng)的方式進(jìn)行結(jié)算,減少計(jì)算的中間環(huán)節(jié),缺點(diǎn)是用電量數(shù)據(jù)的修正及調(diào)整會(huì)影響到全體成員,形成大面積的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng),計(jì)算的復(fù)雜度較高。
②按照基數(shù)電量比例分?jǐn)?。首先?jì)算波動(dòng)性費(fèi)用,然后將該費(fèi)用對(duì)簽訂基數(shù)合約電量的機(jī)組,按照其基數(shù)合約計(jì)劃電量的占比進(jìn)行分?jǐn)?。該方式分?jǐn)偡椒ㄅc其他費(fèi)用類(lèi)似,其分?jǐn)偨Y(jié)果與“以用定發(fā)”分?jǐn)偨Y(jié)果一致。其計(jì)算公式如下：
③按照實(shí)際電量比例分?jǐn)?。與上述方法類(lèi)似,計(jì)算波動(dòng)性費(fèi)用后,將該費(fèi)用按照指定的分?jǐn)倢?duì)象,不是按照基數(shù)電量,而是按照其實(shí)際電量的比例進(jìn)行分?jǐn)偂?
3）補(bǔ)償費(fèi)用收取。
按照實(shí)際電量或偏差電量比例分?jǐn)?。將補(bǔ)償費(fèi)用,依據(jù)指定的對(duì)象,可為負(fù)荷側(cè)或與未提供補(bǔ)償服務(wù)的機(jī)組,按照實(shí)際電量的比例來(lái)分?jǐn)?。某些補(bǔ)償項(xiàng)目也可以由偏差機(jī)組或偏差用戶(hù),按照偏差電量的比例進(jìn)行分?jǐn)偂?
4）考核費(fèi)用返還。
按照實(shí)際電量比例分?jǐn)?。將總的考核費(fèi)用,依據(jù)指定的對(duì)象,可為負(fù)荷側(cè)或與未發(fā)生考核的機(jī)組,按照實(shí)際電量的占比進(jìn)行分?jǐn)偂?
4、結(jié)論
本文對(duì)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中不平衡費(fèi)用的產(chǎn)生進(jìn)行了分析,梳理提出了不平衡費(fèi)用的構(gòu)成,并在此基礎(chǔ)上研究了不平衡費(fèi)用的分?jǐn)倷C(jī)制。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中,必須處理好不平衡費(fèi)用的分?jǐn)倖?wèn)題,核心內(nèi)容是確定哪些費(fèi)用進(jìn)入不平衡費(fèi)用,以及要分?jǐn)偨o誰(shuí),分?jǐn)偠嗌?通過(guò)不平衡費(fèi)用的合理處理,維護(hù)良性、可持續(xù)的市場(chǎng)生態(tài)。目前階段,不平衡費(fèi)用處理建議考慮如下幾個(gè)方面的原則：
1）要充分體現(xiàn)市場(chǎng)貢獻(xiàn),對(duì)于起到正向作用與負(fù)向作用的市場(chǎng)主體,需在結(jié)算機(jī)制上進(jìn)行引導(dǎo)調(diào)節(jié)。
2）要從系統(tǒng)安全穩(wěn)定、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)活力和各方利益平衡等多個(gè)方面統(tǒng)籌考慮,不能單純依靠完美市場(chǎng)設(shè)計(jì),要做好導(dǎo)向與權(quán)衡。
3）要適應(yīng)我國(guó)的特有國(guó)情與歷史階段。包括發(fā)電企業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷、國(guó)企屬性和年度計(jì)劃問(wèn)題以及電網(wǎng)公司代理非市場(chǎng)化用戶(hù)參與市場(chǎng)的問(wèn)題等,利用不平衡費(fèi)用處理機(jī)制,做好過(guò)渡性設(shè)計(jì)。
4）要平穩(wěn)起步?，F(xiàn)階段建議不平衡費(fèi)用分?jǐn)偟囊?guī)則要盡量簡(jiǎn)單清晰,易于結(jié)算,市場(chǎng)逐步發(fā)展成熟后,可考慮更為精細(xì)化、市場(chǎng)化的方式。
（來(lái)源：電網(wǎng)技術(shù) 作者：龍?zhí)K巖, 馮凱, 徐駿, 楊爭(zhēng)林, 馮樹(shù)海）
