以联络线现货模式促进跨区可再生能源交易

2017-10-12 11:24:23 大云网 中国电力企业管理 投稿web@sgcio.com
近期在国家能源局批复的基础上,国家电力调度中心(以下简称国调)和北京电力交易中心(以下简称北京交易中心)按授权印发了《跨区省间富余可再生能源现货交易规则》(以下简称跨区现货规则)。跨区省间富余可再生能源现货交易(以下简称跨区现货交易)并不是传统意义上基于强连接交流网的电力现货市场(统一为一个调度控制区或多个调度控制区联合,以下简称基于调度控制区现货),而是类似美国垂直一体化公司之间,通过联络线进行每小时(或一定时间间隔)一次双边协商的联络线现货交易模式。跨区现货的尝试首次在跨区交易中引进了时序的成交电价信号,是一种巨大的进步。同时,跨区现货交易是迈出的第一步,难免还有很多不完善,并将遇到很多挑战。 
 
联络线现货基本原理
 
在美国未建立集中的现货市场之前,联络线现货交易以双边协商形式常见于拥有联络线的垂直一体化公司之间。不同的垂直一体化公司出于盈利的目的,以一小时(或15分钟等一定的时间间隔)为周期,通过电话等通讯手段,对双方即时边际成本进行比较,利用联络线的输电能力,使双方发电成本最低的机组优先发电,达到降低双方发电成本降低的结果。基于这种做法,在一天之内联络线上形成了每小时的交易价格,这种价格一般会以一天为波动周期,交易标的是带有“一手交钱1,一手交货,马上使用”性质的电力现货。
 
如图所示,横轴为一天内的24个小时,纵轴为边际发电成本。一体化公司A和B各自的时序发电成本如图中两条曲线所示。联络线容量充裕的情况下,A和B通过电话协商分享a和b区域形成的红利,通过优化后的再调度形成最终的联络线计划,即a区域B公司增加出力,通过联络线向A公司覆盖区域送电,b区域A公司增加出力,通过联络线向B区域送电。
 
 
过去20年,美国部分地区通过合并多个控制区建立了集中的现货市场,替代了本地区原有众多小型控制区之间双边形式的联络线现货交易,通过集中统一出清、降低交易成本解决了多方双边交易存在的信息与效率损失,同时更经济地解决了输电阻塞带来的外部性问题,并为独立发电商的生存和发展提供了公平竞争平台。然而,不论是其他地区的垂直一体化公司所形成的控制区,还是现货市场的控制区(按现货市场规则),这些控制区之间现在仍然在开展联络线现货交易,只是涉及现货市场的控制区要按照现货市场规则开展。这种优化一定程度上增加了全社会的红利,属于资源的优化配置。
 
联络线现货与一般性现货的区别
 
虽然联络线现货当中也有“现货”两个字,但是与业内常说的现货有很大区别,总体来说此“现货”非彼“现货”。主要的不同点表现在:
 
一是发电计划(优化)形成的主体不同。联络线现货两侧通常各自形成初始发电计划,形成发电计划后,通过两侧比较边际机组成本(报价),形成联络线现货价格和输送曲线,之后两侧对发电计划进行再调整,形成两侧最终发电计划;基于调度控制区的现货市场发电计划(优化)由调度交易机构(或在发用双方分解实物合同基础上)完成。
 
二是双边协商方式的联络线现货受电电网内不开展基于调度控制区的现货。双边协商方式联络线现货受电一端的电网覆盖范围内,不开展集中的现货交易。受端开通基于调度控制区的现货市场后,送端电源就可以直接按照受端现货进行交易。正如国家能源局对国网公司复函中指出的“请做好与受电地区电力现货市场建设衔接工作。原则上受电地区电力现货市场启动后,跨区域省间可再生能源增量现货交易应融入受电地区电力现货市场。”跨区现货规则中也指出“受端现货市场建立后,按其规则执行。”
 
三是开展交易的连续性不同。基于调度控制区的现货进行时段小于日,并且是按时间间隔连续开展,这是由负荷连续用电的需要决定的;联络线现货只有在送受两端边际发电成本差异较大(价格差超过联络线输电费用和损耗)的情况下才会出现成交,如果两端价格差不足,即使两端边际发电成本差异,仍然不能成交,其成交是不连续的,甚至可能多天没有成交量,这与基于调度控制区的现货每时每刻都有成交不同。
 
联络线现货交易和基于调度控制区的现货市场分别产生了联络线上和调度控制区的时序电价信号,都对电力资源通过价格信号进行了优化,这是联络线现货交易和基于调度控制区现货市场的共同点,但是联络线现货交易不能够代替基于调度控制区的现货交易。
 
跨区现货规则设计模式的突破
 
跨区现货规则设计模式基于双边协商的联络线现货交易,具备双边协商的联络线现货交易的基本特征,原理大体相同,但具体设计又不完全相同,主要有两个不同点:
 
一是仅输送可再生能源。初期,跨区现货规则主要输送水、风、光等可再生能源,主要是考虑两个因素,一是国家目前对可再生能源全额上网的要求,电力调度机构需尽一切手段进行消纳;二是考虑可再生能源变动成本较低,叠加相对较高的输送费用后,相对受端发电机组成本具有优势。
 
二是出现了集中的交易平台。垂直一体化公司之间的联络线交易采用双边协商方式完成,而跨区现货规则设计了集中交易平台,由国调运行,有效提高了交易的效率。
 
此次印发的跨区现货规则相对以往的跨区交易有了很大的突破:
 
一是形成了跨区通道上交易的时序价格。以往跨区电量交易均采用国家定价为主,少部分中长期交易双边协商的方式确定价格,价格在一天当中不论峰谷均采用统一价格结算。跨区现货规则交易双方按照96点(每15分钟一段)报价,能够反映生产方可再生能源省内消纳后剩余量的实时情况,也能反映使用方(受电电网)剩余调节能力多寡的实时情况。
 
二是在跨区交易中引入了多元化的主体。以往跨区交易多为电力公司之间买卖,个别出现过跨省的直接交易。跨区现货交易规则不但允许电力公司代理参与交易,也允许受端的售电商、用户参与交易。同时,跨区现货规则还大大简化了准入手续,明确只要曾经注册过的主体,即可参加跨区现货交易。
 
三是发电企业第一次获得了“买电”的权力,并实现了发电权的实时交易。以往任何电力交易,发电企业仅能作为生产者扮演“卖电”的角色,并且发电权仅能在一定时间周期上按统一价格进行交易;跨区现货规则允许受端发电企业作为买家,直接“买电”替代自身发电(压低出力出让发电权)完成当日当时的合同分解量,同时也实现了发电权交易价格的时序化,连续化。某种意义上讲,这也是推动计划体制下调峰辅助服务(压低出力)走向适应现货、走向辅助服务市场的一种尝试。
 
四是为解决可再生能源“三弃”问题寻找一种新的方式。目前,主要受可再生能源富集地区装机快速发展,当地消纳能力相对不足影响,“三弃”问题受到了各方面的关注。如何采用经济方式,调动其他地区消纳可再生能源的积极性是一个课题。跨区现货规则做了很好的尝试,事实上相对可以起到考虑受电地区调整压力,利用跨区通道尚存在的输送空间,尽量消纳可再生能源,减少“三弃”的作用。
 
另外,跨区现货执行后,有可能会寻找到更为准确的“三弃”数据,尤其是弃风数据。目前,弃风数据的统计是采用标杆机法进行的,即每个风场保留一定比例风机,作为标杆机,在任何情况下不离线。通过标杆机发电量折算全场理论发电量,减去上网电量和场用电量获得弃风电量数据,标杆机自身的位置、健康情况、数量都会对最终的弃风电量统计产生很大的误差。跨区现货交易开展后,由于跨区现货交易是弃风前最后一个“出口”,即不中标就会弃风,那么跨区现货交易中风电的申报量即为风电场自身预计的弃风量,结合日内交易执行结果,有可能得到更为精确的弃风统计量。
 
 
跨区现货规则待完善的内容与面对的挑战
 
新生事物难免不完美,特别是目前还在摸索和“试运行”之中,跨区现货规则不可能一步设计成让各方都能满意的规则,有可能受到以下四方面关注:
 
一是跨区现货交易产生的“红利”如何分配。目前,跨区规则中指出这部分红利由地方政府分配,表达了电网企业并无“染指之心”。由于,这部分“红利”主要由受电地区火电企业提供的“下调服务”(由于交易是全天进行不能简单认为是“调峰”)产生,那么分配者如何划分利益引起各方关注。
 
二是如何界定送端调节机组的调节能力“用尽”。消纳可再生能源的义务和责任是受到全行业承认的,但是送端调节机组应当首先提供调节能力,否则就是把调节压力直接传导到了受端。目前,跨区现货规则及相关文件尚未明确具体条款,还需要国家能源局等政府部门尽快明确技术层面如何界定“送端调节能力用尽”的定义。
 
三是售电公司、电力用户、受端火电企业如何直接参加跨区现货交易。目前,跨区现货规则允许售电公司、电力用户、受端火电企业可以无歧视的与受端电网企业一起参与跨区现货交易,这有利于让可再生能源企业获得更多的红利和更多消纳空间。跨区现货规则明确售电公司、电力用户初期也可以自愿委托受端电网企业协助参与交易,但并未明确售电公司、电力用户和受端火电企业如何直接参与。这引发了售电公司、电力用户和受端火电企业的广泛关注。
 
四是国调各分部能否建立区内各省间联络线现货交易机制。对于跨区现货交易的有效性和合理性,业内基本认同。除跨区线路外,国调各分部还具备区内省间的优化能力和一定的优化空间,能否仿效跨区现货交易的模式,尽快建立国调各分部运行的区内省间现货交易机制受到关注。
 
五是能否建立跨区线路配套火电的中长期交易现货交割机制。按照目前跨区现货交易规则,在通道能力下降或通道能力用满但可再生能源现货交易价格仍有优势的情况下,均会压低跨区线路配套火电的出力,直至最小稳燃出力,配套火电少发电量年度滚动平衡(按照合同补齐)。那么,在年底大风期极端情况下,如果连续多日来风情况超预期,是否有可能出现配套火电压低出力损失的电量无法补齐的情况?能否建立跨区配套火电中长期合同金融化、允许配套火电参与跨区现货交易的“中长期合同现货交割机制”,也广泛受到配套火电企业的关注。
 
总体来说,跨区现货交易规则推动了跨区线路上时序电价的产生,会进一步在市场主体中普及日内时序电价的概念,起到推动基于调度控制区现货建设的作用。同时,跨区现货交易规则的实施,将有助于可再生能源的上网消纳。随着,受端基于调度控制区现货交易机制的建设,送端电源将按受端现货规则参与,对资源配置的效率将进一步提高,有效促进形成现代电力市场体系。对于受到条件制约暂不建设现货市场的部分受端地区,跨区现货交易机制将长期发挥作用,优化资源配置。应该讲,跨区现货交易机制仅仅是跨区交易机制改革的一个开头,相信在各方的努力下,跨区交易机制将坚定迈向市场化的目标。
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