理清这些单位 读懂电力市场数据不再难!
在电力市场中,我们常听到“某风电场装机容量500兆瓦”“今日电价350元/兆瓦时”“某企业签订了10亿千瓦时的购电合同”“居民电费0.5元/千瓦时”等表述。这些看似简单的数字背后,隐藏着功率、能量、价格与时间的复杂关系。本文将以通俗易懂的方式,系统介绍电力市场中最常用的单位。
(来源:北极星电力市场网 作者:清风)
一、功率单位
瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)
(1)物理本质
功率(单位:瓦,W)表示电力的“瞬时能力”,即“发电或用电的速度”。
1千瓦(kW)=1000瓦(W)
家用电器功率常用千瓦表示,如空调(1.5kW)、电热水器(3kW)。
1兆瓦(MW)=1000千瓦(kW)
电力市场中最常用的单位,如一个风电场的装机容量是50MW,表示其最大瞬时发电能力为50000kW。
1吉瓦(GW)=1000兆瓦(MW)
用于描述大型能源项目或国家电力系统,如三峡水电站总装机容量22.5GW,相当于22500台1兆瓦机组同时运转。
(2)应用场景
发电侧:发电厂在电力市场投标时,会申报“MW”的发电能力。例如,某燃煤电厂在月度交易中申报可用发电容量300MW,意味着该电厂在交易周期内每小时最多可向电网供应300MWh电能。
用电侧:在用电高峰时段,家家户户开启空调,工厂机器全力运转,整个城市的用电需求会急剧攀升。例如,我国东部某省会城市夏季用电高峰时,最大用电负荷可达12000MW,相当于800万台1.5kW空调同时运行。
电网调度部门需密切关注发电功率与用电功率的平衡,确保发电侧能够提供足够的兆瓦数来满足用电侧的需求,否则就可能出现拉闸限电的情况,影响生产生活秩序。
二、能量单位
千瓦时(kWh)、兆瓦时(MWh)、吉瓦时(GWh)
(1)物理本质
能量(单位:千瓦时,kWh)表示“一段时间内消耗或生产的电力总量”,即“电量”。
1千瓦时(kWh)=1度电
家庭电费账单按“kWh”计算,如一个月用电300kWh,即300度电。
1兆瓦时(MWh)=1000千瓦时(kWh)
电力市场交易的基本单位,如某电厂一天发电量50MWh,即5万度电。
1吉瓦时(GWh)=1000兆瓦时(MWh)
用于大规模储能或跨省输电,如某储能电站存储容量200GWh。
(2)应用场景
电力现货市场以“MWh”为交易单位,如某笔交易购买100MWh电能。例如,某高耗能企业为降低成本,在现货市场低价时段购入500MWh电能,可满足其3天的生产用电需求。
新能源发电量(如风电、光伏)通常以“GWh”统计年度发电量。例如,内蒙古某风电场总装机容量500MW,2023年发电量达1200GWh,相当于为40万户家庭提供一年的用电。
(3)功率与电能的关系
MW与MWh之间通过一个基本的物理关系联系在一起:
能量(MWh)=功率(MW)×时间(小时)
一个100MW功率的储能系统,连续工作2小时,输出的能量就是:100MW×2h=200MWh
如果要满足一个区域高峰期2小时内提供200MWh的电力供应,最小功率就需要达到:200MWh÷2h=100MW
这就是为什么我们常常看到“MW/MWh”这样的组合,后者的数值通常是前者的2-4倍,表示配置的放电时长为2-4小时。
三、价格单位
元/千瓦时、元/兆瓦时、分/千瓦时、厘/千瓦时
(1)物理本质
在电力批发市场(如现货市场、中长期交易),电价通常以“元/千瓦时”或“元/千瓦时”报价。居民和小工商业用户的电费通常按“元/千瓦时”或“分/千瓦时”计算。
1元/MWh=0.001元/kWh(即0.1分/kWh)
现货市场出清价500元/MWh=0.5元/kWh(居民电费约0.5-0.8元/kWh)。
如果某电厂以300元/MWh卖电,则每度电售价0.3元。
1元/kWh=100分/kWh=1000厘/kWh
某地居民电费0.52元/kWh,即52分/kWh。
分时电价:高峰时段0.8元/kWh,低谷时段0.3元/kWh。
(2)应用场景
电力零售商从批发市场以“元/MWh”购电,再以“元/kWh”卖给用户。例如,某售电公司以380元/MWh的价格购入1000MWh电能,加上运营成本后以0.42元/kWh的价格售出,可获得4万元毛利。
政府定价(如居民电价)通常采用“元/kWh”,而市场交易采用“元/MWh”。例如,北京市居民基准电价为0.4883元/kWh,而同期华北地区电力现货市场平均出清价为395元/MWh(约0.395元/kWh)。
广东电力市场使用“厘/千瓦时”作为电价单位,因为广东市场交易活跃,价格波动频繁,采用更小单位能提高计价精度,避免因四舍五入造成的结算误差,如广东某月度现货交易出清价为485.6厘/千瓦时(即0.4856元/kWh)。
四、特殊模式
元/千瓦·月、元/千瓦·年
在电力市场中,除了电能交易,还有容量市场,由于可再生能源(风电、光伏)发电不稳定,需传统电厂(煤电、气电)作为备用,补偿其发电机组固定成本,按装机容量收取。
如某燃煤电厂获得容量电价10元/kW·月,若其装机容量1000MW(即1000000kW),则每月容量电费:
10元×1000000kW=1000万元/月。
如某电厂容量电价为100元/kW·年,若其装机容量600MW,每年可获得6000万元容量电费。
100×600000kW=6000万元/年。
总结如下表:
五、实践案例
案例1:工厂用电成本分析
某汽车工厂装机容量20兆瓦,月用电量600兆瓦时,采用两部制电价:
电度电价:0.6元/千瓦时
容量电价:40元/千瓦·月
电费计算:
电度电费=600000千瓦时×0.6元/千瓦时=360000元
容量电费=20000千瓦×40元/千瓦·月=800000元
总电费=36万+80万=116万元
优化建议:通过错峰生产将月用电量降至500兆瓦时,同时申请降低合同容量至15兆瓦,可节省:
电度电费减少:10万×0.6=6万元
容量电费减少:5000千瓦×40=20万元
总节省:26万元/月
案例2:光伏项目收益测算
某10兆瓦光伏电站年发电量1200万千瓦时,上网电价0.38元/千瓦时,补贴0.03元/千瓦时:
年收益=12000000千瓦时×(0.38+0.03)元/千瓦时=492万元
若利用小时数提升至1500小时,收益增加至615万元,增幅25%。
案例3:储能系统中收益测算
某20MW/40MWh储能电站参与现货市场调峰,充放电价差为0.3元/千瓦时。
该系统单次充放电可获得收益:
40000千瓦时×0.3元/千瓦时=12000元。按每年充放电300次计算,年收益达360万元。
若考虑容量电价补贴(50元/千瓦・年),每年还可获得120万元容量收益,总投资回报期可缩短至6年。
结语
随着新型电力系统建设加速,电力单位体系也在经历深刻变革。虚拟电厂将分布式能源聚合为“兆瓦级资源”,按响应能力参与市场交易;在碳计量方面,“克二氧化碳/千瓦时(tCO2/MWh)”指标被引入,推动绿电交易与碳市场衔接;对于储能、需求响应等灵活性资源,开始采用“元/兆瓦・秒”等超短期计价模式。这些新的计量方式和单位应用,不仅适应了能源转型的需求,也让电力市场的定价和交易更加精准高效。
(来源: 北极星电力市场网作者: 清风)

责任编辑:叶雨田