火电机组深度调峰交易的开展及成交规则

杨生叶

摘 要：火电深度调峰交易是风电购买低谷时火电的发电空间，由风电向火电支付交易电费的一种电力交易方式。该交易品种出台背景是北方火电占比较大的地区，在冬季供暖期，电网无法消纳更多风电，此时由风电购买部分火电空间，以风电承担一定辅助服务费的方式保证风电消纳。目前的交易方式主要有双边协商和挂牌交易。文章通过对深度调峰交易机制的分析，设计了挂牌交易中的两种成交规则，并模拟了成交过程。

关键词：火电；电力交易；深度调峰

前言

2014年5月，国家发改委下发了《关于发电运行调节管理的指导意见》（发改运行[2014]985号），明确了可再生能源也应通过购买辅助服务的方式适当参与调峰。国家能源局山西监管办公室于同年8月下发了《山西省火电机组深度调峰交易办法（试行）》，办法中明确了深度调峰的定义，启动条件，交易方式以及结算等内容，但办法中没有涉及具体成交规则。文章对深度调峰交易机制和存在的问题进行了探讨。

1 火电深度调峰交易的背景与机制

近几年，我国风力发电装机容量增长迅猛，且主要集中在我国北方地区。由于风力发电高峰期往往是在冬春季凌晨时段，与供暖期冲突，因此风电消纳与居民供热之间存在矛盾。为了化解矛盾，各地出台了如风火打捆外送，风火替代等交易方式保证风电消纳，火电深度调峰交易就是其中一种交易类型。

火电深度调峰交易是火电出让低谷时段出力空间，由风电购入火电出让的空间发电，并向火电支付一定补偿电费的一种交易方式。山西目前对火电机组深度调峰的界定标准是机组出力达到额定容量的50%以下。交易的触发条件包括火电机组出力已按最小方式降至最低，电网启用了抽水蓄能机组调峰等。由于转让的是正在运行机组的电量，且电网公司与交易双方结算价格仍为各自批复价，因此深度调峰交易有一个重要特点，就是在充分竞争的市场环境下，风电向火电支付的交易价格，必定高于火电自身的上网批复价格减去发电成本，但一定低于风电批复的上网电价。由于交易的标的是发电空间，本质上是一种特殊的发电权替代交易。深度调峰交易的方式主要包括双边协商，挂牌交易和集中撮合，下面将对三种交易类型进行分析。

2 双边协商交易

双边协商交易是购售双方本着平等互利，公开公正的原则，就交易电量与电价协商达成一致的交易方式。此种交易方式最简单，实际开展较多。但是存在一些缺点。首先需要购售双方互相协商，通常需要当面会谈达成交易，组织方式不灵活，协商过程不公开。其次是当市场倾向于买方或者卖方市场时，另一方往往比较被动，很难以共赢的方式成交。因此双边协商交易更适合于充分竞争市场，或者有长期协作关系，以及直接有利益关系的交易双方成交，如同一集团内部的两个企业。在深度调峰市场，因为风电可以获得可再生能源补贴，最终售电价格远高于火电，因此往往是同一发电集团内部的火电和风电，为了集团利益最大化，倾向于此种交易方式。

3 挂牌交易模式

挂牌交易模式为一方发布挂牌电价和交易电力，由另一方进行认购成交的交易方式。在火电深度调峰交易中，火电和风电都可以进行挂牌，由另一方认购。

3.1 当火电企业挂牌，由风电企业认购时的成交规则设计

火电企业挂牌的电力通常高于单个风电的购买力，此时会有多个风电进行投标。当风电认购标的小于火电电力时，按照风电申报额成交；当风电申报电力高于火电标的时，按照深度调峰启动条件，考虑风电受限原因设计成交原则。

（1）当由于网络约束启动深度调峰时，如果达成的交易降低阻塞线路潮流，优先成交；位于同一阻塞区的，不改变阻塞线路潮流的其次成交；当达成交易后增加阻塞线路潮流时，不应成交。当风电场成交对阻塞线路影响效果相同时，按照申报比例成交。

（2）当电网处于日负荷低谷期无法满足供热而启动深度调峰时，不存在网络约束，因深度调峰交易标的较小，不采用申报比例分摊方式成交，可简化为按照申报时间排序成交。

3.2 风电企业开展挂牌交易，较多火电企业认购时的成交规则设计

风电企业开展挂牌交易，按照一定价格购入低谷电力，较多发电企业认购时，如果火电申报量低于风电挂牌量时，按照申报量成交；如果火电申报量大于风电企业挂牌量时，成交时除了考虑网络阻塞外，还应考虑火电机组的节能减排效果。设计排序时考虑各因素，计算得出各机组综合得分。因深度调峰交易标的较小，不采用按照权重比例的方式成交，直接按照排序成交。设计火电侧排序原则优先级如下：首先考虑网络约束，考虑机组容量等级，脱硝，除尘，脱硫系数，对机组进行综合排序。

计算公式为Qi=Ai·Bi·Ci·Di/Pi，其中A为网络阻塞因子，B为脱硝因子，C为除尘因子，D为脱硫因子，P为机组i的单机额定容量。

网络约束为首要考虑因素，设计网络阻塞因子得分如表1：

表1

按照我国目前的机组环保电价水平，设计节能减排因子如下：

脱硝1，非脱硝1.1；除尘1，非除尘1.02；脱硫1，非脱硫1.15。当权重相同时，按照申报时间排序。

按照如下算例进行模拟成交计算，某次深度调峰交易申报如表2：

表2

注：参数及报价按照山西省电力行业基础数据模拟。

Qc=3×1×1÷600=0.005 Qd=1×1×1.1×1.02÷300=0.004

Qe=0.5×1×1×1÷600=0.001

根据得分顺序排列，可看出C机组最先成交，体现了网络约束的重要性，D机组其次成交，抑制节能环保机组出让发电指标的原则。

4 风火深度调峰交易存在问题

火电深度调峰交易是一种新兴的交易类型，在实际开展中，存在的问题也较多。首先是深度调峰认定标准的界定，对于部分新机组调峰深度可以达到40%，但大部分机组仅能达到50%甚至以上，执行统一的调峰深度对发电企业并不公平；其次是风电只有面临弃风风险时，才会购买发电空间，但由于风电出力的不确定性，很可能存在没有购买空间的风电企业，与购买空间的风电一样没有弃风；再次深度调峰对火电机组的伤害可能是永久但不宜察觉的，同时深度调峰运行时机组稳定性下降，火电企业承担的风险远高于风电。由于以上对交易双方都不利的因素，特别是火电企业的制约条件更多，因此购售双方的交易意愿都不大，促进风电消纳仍需发展储能系统，或者建立合理的电力市场体制完成。

参考文献

[1]萨利亨特（美）.电力市场竞争[M].北京：中信出版社，2004：111-125.

[2]李英，李成仁，等.输配电价理论务实[M].北京：中国电力出版社，2012：44-65.endprint

摘 要：火电深度调峰交易是风电购买低谷时火电的发电空间，由风电向火电支付交易电费的一种电力交易方式。该交易品种出台背景是北方火电占比较大的地区，在冬季供暖期，电网无法消纳更多风电，此时由风电购买部分火电空间，以风电承担一定辅助服务费的方式保证风电消纳。目前的交易方式主要有双边协商和挂牌交易。文章通过对深度调峰交易机制的分析，设计了挂牌交易中的两种成交规则，并模拟了成交过程。

关键词：火电；电力交易；深度调峰

前言

2014年5月，国家发改委下发了《关于发电运行调节管理的指导意见》（发改运行[2014]985号），明确了可再生能源也应通过购买辅助服务的方式适当参与调峰。国家能源局山西监管办公室于同年8月下发了《山西省火电机组深度调峰交易办法（试行）》，办法中明确了深度调峰的定义，启动条件，交易方式以及结算等内容，但办法中没有涉及具体成交规则。文章对深度调峰交易机制和存在的问题进行了探讨。

1 火电深度调峰交易的背景与机制

近几年，我国风力发电装机容量增长迅猛，且主要集中在我国北方地区。由于风力发电高峰期往往是在冬春季凌晨时段，与供暖期冲突，因此风电消纳与居民供热之间存在矛盾。为了化解矛盾，各地出台了如风火打捆外送，风火替代等交易方式保证风电消纳，火电深度调峰交易就是其中一种交易类型。

火电深度调峰交易是火电出让低谷时段出力空间，由风电购入火电出让的空间发电，并向火电支付一定补偿电费的一种交易方式。山西目前对火电机组深度调峰的界定标准是机组出力达到额定容量的50%以下。交易的触发条件包括火电机组出力已按最小方式降至最低，电网启用了抽水蓄能机组调峰等。由于转让的是正在运行机组的电量，且电网公司与交易双方结算价格仍为各自批复价，因此深度调峰交易有一个重要特点，就是在充分竞争的市场环境下，风电向火电支付的交易价格，必定高于火电自身的上网批复价格减去发电成本，但一定低于风电批复的上网电价。由于交易的标的是发电空间，本质上是一种特殊的发电权替代交易。深度调峰交易的方式主要包括双边协商，挂牌交易和集中撮合，下面将对三种交易类型进行分析。

2 双边协商交易

双边协商交易是购售双方本着平等互利，公开公正的原则，就交易电量与电价协商达成一致的交易方式。此种交易方式最简单，实际开展较多。但是存在一些缺点。首先需要购售双方互相协商，通常需要当面会谈达成交易，组织方式不灵活，协商过程不公开。其次是当市场倾向于买方或者卖方市场时，另一方往往比较被动，很难以共赢的方式成交。因此双边协商交易更适合于充分竞争市场，或者有长期协作关系，以及直接有利益关系的交易双方成交，如同一集团内部的两个企业。在深度调峰市场，因为风电可以获得可再生能源补贴，最终售电价格远高于火电，因此往往是同一发电集团内部的火电和风电，为了集团利益最大化，倾向于此种交易方式。

3 挂牌交易模式

挂牌交易模式为一方发布挂牌电价和交易电力，由另一方进行认购成交的交易方式。在火电深度调峰交易中，火电和风电都可以进行挂牌，由另一方认购。

3.1 当火电企业挂牌，由风电企业认购时的成交规则设计

火电企业挂牌的电力通常高于单个风电的购买力，此时会有多个风电进行投标。当风电认购标的小于火电电力时，按照风电申报额成交；当风电申报电力高于火电标的时，按照深度调峰启动条件，考虑风电受限原因设计成交原则。

（1）当由于网络约束启动深度调峰时，如果达成的交易降低阻塞线路潮流，优先成交；位于同一阻塞区的，不改变阻塞线路潮流的其次成交；当达成交易后增加阻塞线路潮流时，不应成交。当风电场成交对阻塞线路影响效果相同时，按照申报比例成交。

（2）当电网处于日负荷低谷期无法满足供热而启动深度调峰时，不存在网络约束，因深度调峰交易标的较小，不采用申报比例分摊方式成交，可简化为按照申报时间排序成交。

3.2 风电企业开展挂牌交易，较多火电企业认购时的成交规则设计

风电企业开展挂牌交易，按照一定价格购入低谷电力，较多发电企业认购时，如果火电申报量低于风电挂牌量时，按照申报量成交；如果火电申报量大于风电企业挂牌量时，成交时除了考虑网络阻塞外，还应考虑火电机组的节能减排效果。设计排序时考虑各因素，计算得出各机组综合得分。因深度调峰交易标的较小，不采用按照权重比例的方式成交，直接按照排序成交。设计火电侧排序原则优先级如下：首先考虑网络约束，考虑机组容量等级，脱硝，除尘，脱硫系数，对机组进行综合排序。

计算公式为Qi=Ai·Bi·Ci·Di/Pi，其中A为网络阻塞因子，B为脱硝因子，C为除尘因子，D为脱硫因子，P为机组i的单机额定容量。

网络约束为首要考虑因素，设计网络阻塞因子得分如表1：

表1

按照我国目前的机组环保电价水平，设计节能减排因子如下：

脱硝1，非脱硝1.1；除尘1，非除尘1.02；脱硫1，非脱硫1.15。当权重相同时，按照申报时间排序。

按照如下算例进行模拟成交计算，某次深度调峰交易申报如表2：

表2

注：参数及报价按照山西省电力行业基础数据模拟。

Qc=3×1×1÷600=0.005 Qd=1×1×1.1×1.02÷300=0.004

Qe=0.5×1×1×1÷600=0.001

根据得分顺序排列，可看出C机组最先成交，体现了网络约束的重要性，D机组其次成交，抑制节能环保机组出让发电指标的原则。

4 风火深度调峰交易存在问题

火电深度调峰交易是一种新兴的交易类型，在实际开展中，存在的问题也较多。首先是深度调峰认定标准的界定，对于部分新机组调峰深度可以达到40%，但大部分机组仅能达到50%甚至以上，执行统一的调峰深度对发电企业并不公平；其次是风电只有面临弃风风险时，才会购买发电空间，但由于风电出力的不确定性，很可能存在没有购买空间的风电企业，与购买空间的风电一样没有弃风；再次深度调峰对火电机组的伤害可能是永久但不宜察觉的，同时深度调峰运行时机组稳定性下降，火电企业承担的风险远高于风电。由于以上对交易双方都不利的因素，特别是火电企业的制约条件更多，因此购售双方的交易意愿都不大，促进风电消纳仍需发展储能系统，或者建立合理的电力市场体制完成。

参考文献

[1]萨利亨特（美）.电力市场竞争[M].北京：中信出版社，2004：111-125.

[2]李英，李成仁，等.输配电价理论务实[M].北京：中国电力出版社，2012：44-65.endprint

摘 要：火电深度调峰交易是风电购买低谷时火电的发电空间，由风电向火电支付交易电费的一种电力交易方式。该交易品种出台背景是北方火电占比较大的地区，在冬季供暖期，电网无法消纳更多风电，此时由风电购买部分火电空间，以风电承担一定辅助服务费的方式保证风电消纳。目前的交易方式主要有双边协商和挂牌交易。文章通过对深度调峰交易机制的分析，设计了挂牌交易中的两种成交规则，并模拟了成交过程。

关键词：火电；电力交易；深度调峰

前言

2014年5月，国家发改委下发了《关于发电运行调节管理的指导意见》（发改运行[2014]985号），明确了可再生能源也应通过购买辅助服务的方式适当参与调峰。国家能源局山西监管办公室于同年8月下发了《山西省火电机组深度调峰交易办法（试行）》，办法中明确了深度调峰的定义，启动条件，交易方式以及结算等内容，但办法中没有涉及具体成交规则。文章对深度调峰交易机制和存在的问题进行了探讨。

1 火电深度调峰交易的背景与机制

近几年，我国风力发电装机容量增长迅猛，且主要集中在我国北方地区。由于风力发电高峰期往往是在冬春季凌晨时段，与供暖期冲突，因此风电消纳与居民供热之间存在矛盾。为了化解矛盾，各地出台了如风火打捆外送，风火替代等交易方式保证风电消纳，火电深度调峰交易就是其中一种交易类型。

火电深度调峰交易是火电出让低谷时段出力空间，由风电购入火电出让的空间发电，并向火电支付一定补偿电费的一种交易方式。山西目前对火电机组深度调峰的界定标准是机组出力达到额定容量的50%以下。交易的触发条件包括火电机组出力已按最小方式降至最低，电网启用了抽水蓄能机组调峰等。由于转让的是正在运行机组的电量，且电网公司与交易双方结算价格仍为各自批复价，因此深度调峰交易有一个重要特点，就是在充分竞争的市场环境下，风电向火电支付的交易价格，必定高于火电自身的上网批复价格减去发电成本，但一定低于风电批复的上网电价。由于交易的标的是发电空间，本质上是一种特殊的发电权替代交易。深度调峰交易的方式主要包括双边协商，挂牌交易和集中撮合，下面将对三种交易类型进行分析。

2 双边协商交易

双边协商交易是购售双方本着平等互利，公开公正的原则，就交易电量与电价协商达成一致的交易方式。此种交易方式最简单，实际开展较多。但是存在一些缺点。首先需要购售双方互相协商，通常需要当面会谈达成交易，组织方式不灵活，协商过程不公开。其次是当市场倾向于买方或者卖方市场时，另一方往往比较被动，很难以共赢的方式成交。因此双边协商交易更适合于充分竞争市场，或者有长期协作关系，以及直接有利益关系的交易双方成交，如同一集团内部的两个企业。在深度调峰市场，因为风电可以获得可再生能源补贴，最终售电价格远高于火电，因此往往是同一发电集团内部的火电和风电，为了集团利益最大化，倾向于此种交易方式。

3 挂牌交易模式

挂牌交易模式为一方发布挂牌电价和交易电力，由另一方进行认购成交的交易方式。在火电深度调峰交易中，火电和风电都可以进行挂牌，由另一方认购。

3.1 当火电企业挂牌，由风电企业认购时的成交规则设计

火电企业挂牌的电力通常高于单个风电的购买力，此时会有多个风电进行投标。当风电认购标的小于火电电力时，按照风电申报额成交；当风电申报电力高于火电标的时，按照深度调峰启动条件，考虑风电受限原因设计成交原则。

（1）当由于网络约束启动深度调峰时，如果达成的交易降低阻塞线路潮流，优先成交；位于同一阻塞区的，不改变阻塞线路潮流的其次成交；当达成交易后增加阻塞线路潮流时，不应成交。当风电场成交对阻塞线路影响效果相同时，按照申报比例成交。

（2）当电网处于日负荷低谷期无法满足供热而启动深度调峰时，不存在网络约束，因深度调峰交易标的较小，不采用申报比例分摊方式成交，可简化为按照申报时间排序成交。

3.2 风电企业开展挂牌交易，较多火电企业认购时的成交规则设计

风电企业开展挂牌交易，按照一定价格购入低谷电力，较多发电企业认购时，如果火电申报量低于风电挂牌量时，按照申报量成交；如果火电申报量大于风电企业挂牌量时，成交时除了考虑网络阻塞外，还应考虑火电机组的节能减排效果。设计排序时考虑各因素，计算得出各机组综合得分。因深度调峰交易标的较小，不采用按照权重比例的方式成交，直接按照排序成交。设计火电侧排序原则优先级如下：首先考虑网络约束，考虑机组容量等级，脱硝，除尘，脱硫系数，对机组进行综合排序。

计算公式为Qi=Ai·Bi·Ci·Di/Pi，其中A为网络阻塞因子，B为脱硝因子，C为除尘因子，D为脱硫因子，P为机组i的单机额定容量。

网络约束为首要考虑因素，设计网络阻塞因子得分如表1：

表1

按照我国目前的机组环保电价水平，设计节能减排因子如下：

脱硝1，非脱硝1.1；除尘1，非除尘1.02；脱硫1，非脱硫1.15。当权重相同时，按照申报时间排序。

按照如下算例进行模拟成交计算，某次深度调峰交易申报如表2：

表2

注：参数及报价按照山西省电力行业基础数据模拟。

Qc=3×1×1÷600=0.005 Qd=1×1×1.1×1.02÷300=0.004

Qe=0.5×1×1×1÷600=0.001

根据得分顺序排列，可看出C机组最先成交，体现了网络约束的重要性，D机组其次成交，抑制节能环保机组出让发电指标的原则。

4 风火深度调峰交易存在问题

火电深度调峰交易是一种新兴的交易类型，在实际开展中，存在的问题也较多。首先是深度调峰认定标准的界定，对于部分新机组调峰深度可以达到40%，但大部分机组仅能达到50%甚至以上，执行统一的调峰深度对发电企业并不公平；其次是风电只有面临弃风风险时，才会购买发电空间，但由于风电出力的不确定性，很可能存在没有购买空间的风电企业，与购买空间的风电一样没有弃风；再次深度调峰对火电机组的伤害可能是永久但不宜察觉的，同时深度调峰运行时机组稳定性下降，火电企业承担的风险远高于风电。由于以上对交易双方都不利的因素，特别是火电企业的制约条件更多，因此购售双方的交易意愿都不大，促进风电消纳仍需发展储能系统，或者建立合理的电力市场体制完成。

参考文献

[1]萨利亨特（美）.电力市场竞争[M].北京：中信出版社，2004：111-125.

[2]李英，李成仁，等.输配电价理论务实[M].北京：中国电力出版社，2012：44-65.endprint