摘要:本文从售电公司的发展现状入手,讨论售电公司的转型,然后分析综合能源服务商的决策模型,最后通过算例分析和策略分析探讨新电改背景下综合能源服务商如何优化购售电策略,以此验证模型的可行性。
关键词:新电改;综合能源服务商;购售电;策略
当前的电力行业改革中,能源互联网技术和分布式发电技术出现,及新能源交易方式的飞速发展,使得售电公司加快转型为综合能源服务商,这样就可以不再依靠买卖差价获取利润,成为提供电力能源产品以及能源调度的服务综合商。我国传统的能源服务主要是在产业链上游向下游延伸的模式,而综合服务商更加突出满足客户的需求,是一种可以提供多种服务的模式,以下对相关内容进行分析。
一、售电公司的发展现状
2015年,国务院发布了关于进一步深化电力体制改革的意见,其中就提出了要开放输配以外的竞争性环节电价,努力向社会放开配售电业务,随着该政策的提出,售电公司的准入门槛也开始降低,诸多售电公司开始成立,到2017年底我国各地成立的售电公司达到了10000家,江苏、安徽、福建、浙江等省的注册售电公司都超过100家,售电公司的注册规模情况分析,包括华东地区在内的诸多售电公司注册资金在1亿元以下,江苏省有121家注册资金超过1亿元。
二、售电公司的转型
在电力行业市场竞争日益激烈的背景下,部分缺乏核心竞争力,只能通过售电赚取差价的小型售电公司开始退出竞争市场。而新一轮电力体制改革的势头十分强劲,让售电业发展迅速,诸多售电公司不仅仅开展单一的售电业务,而是向着更加多元化的能源服务商角色进行转变。2017年国家电网发布了关于开展综合能源服务业务的相关意见,提出了要发展综合能源服务业务作为公司转型的方向,并且积极鼓励售电企业不断创新服务模式,进而为用户节约更多电能,促进运行效率的提升,创新用电模式。此外,还鼓励可再生能源电力消费面向广大电力用户。
三、综合能源服务商的决策模型
综合能源服务商这一角色的出现实现了更大范围内传统电网调度不能达到的目标,对大量分布式资源进行灵活的调控,不仅解决了传统电源出力不足的问题,有效缓解了供电压力,综合能源服务商可以通过和用户签订中断协议,这样就可以在用电高峰的时段对部分非紧急负荷进行中断,这样就可以有效提升负荷侧的移峰填谷能力。综合能源服务商的售购电模型主要包括三个部分,其中在综合能源服务商中执行售电决策前期,先通过负荷聚合商进行负荷调节,以此节约购电成本,然后通过调度分布式能源优先上网,使用清洁能源。在电力市场中存在售电侧和发电侧这两个群体,综合能源服务商可以在发电侧批量买电,也可以其他售电公司购买电力资源,销售给大量的工业用户、商业用户以及居民用户,最终形成了由电力市场向综合能源服务商再到需求侧的供应链。
(一)优化决策的目标函数
综合能源服务商在电力市场中参与市场竞争的优化决策目标是以总利润最大化为出发点,其公式可以表现为max f = fsell- fs+ fDG +fLA,即售购电的利润=综合能源服务商向不同类型用户出售电能的收入-综合能源服务商参与现货市场的期望的购电费用+综合能源服务商聚合负荷聚合商而节省的期望购电费用+综合能源服务商调用自建分布式能源所节约的期望购电费用。
从售电收入的角度分析,综合能源服务商向区域内的大型工业用户、商业用户以及居民出售电能,其中售电的收入可以表示为:
即综合能源服务商与大型工业用户所协商的售电价格×大工业用户向综合能源服务商购买的电量×大工业用户的数量+综合能源服务商与商业用户所协商确定的售电价格×商业用户向综合能源服务商购买的电量×商业用户的数量+综合能源服务商与居民用户所协商确定的售电价格×工业用户向综合能源服务商购买的电量×居民用户数量。
从现货市场期望购电费用的角度分析,在明确用户需求的条件下,如果不考虑综合能源服务商的购电策略,全部通过参与现货市场购买电量,那么相应的期望购电费用可以表示为:
即期货市场的能量价格×综合能源服务商在现货市场中的购电量。
从负荷聚合商期望节约费用的角度分析,如果现货市场电价出现过高或者某个时段用电复合达到高峰阶段,综合能源服务商可以根据签订的合同开展需求侧响应,然后降低峰值负荷,实现移峰填谷,最终达到降低成本的效果,其中节省的期望购电成本可以表示为:
即综合能源服务商可调用的中断电量×综合能源服务商与用户签订的可中断负荷合约价格。
从调度分布式能源期望节约费用的角度分析,综合能源服务商在得知用户总电力需求量以后,可以借助调度自建的分布式能源,有效减少购电成本,考虑到光伏风电等新能源发电资源的边际成本较低,所以可以忽略分布式能源的发电成本,因此所节省的期望购电成本可以表示为:
即综合能源服务商可提供的分布式能源并网电量×调度分布能源的配电费用。
(二)约束条件
综合能源服务商进行购售电决策制定的过程中,要考虑到可中断负荷的约束条件,还有调度机组运行的约束条件,收购电能力平衡约束等相关因素。
从可中断负荷响应能力约束的角度分析,负荷聚合商签订的可中断响应能力约束可以表示为:δres(t)Pres,min≤Pres(t)≤δres(t)Pres,max, t∈[1, T] ,
四、算例分析和策略分析
(一)算例分析
从综合能源服务商以购电者的身份进入现货市场购电分析工业商业以及居民用户的用电情况如图一所示:综合能源服务商经营区域内的大工业用户数量为10个,各工业用户负荷峰值为120兆瓦,其中商业用户的数量为50个商业用户复合峰值为35兆瓦,小区内居民用户数量为150个小区内居民用戶负荷峰值为5兆瓦,设定综合能源服务商与工业用户商业用户居民用户节约售电的价格分别为130美元/兆瓦小时、180美元/兆瓦小时、70美元/兆瓦小时,最终可以计算出该综合能源服务商所管辖区域内用户总用电负荷情况。综合能源服务商还可以调用自建分布式能源发电,可调度的风电总机装容量,能够达到15兆瓦光伏总装机容量为10兆瓦,此外综合能源服务商中,负荷聚合商与用户签订可中断,符合协议后可中断负荷容量为50兆瓦,和用户签订的可中断复合合约价格为83美元/兆瓦小时,可以实现每天执行两次的目标。
(二)策略分析
满足综合能源服务商所管辖区域内用户的用电需要,在第一阶段综合能源服务商调用自建分布式能源的前提下,用电高峰时启动负荷聚合商进行调节,可以起到消峰填谷的效果,然后从现货市场购买电力资源。在第二阶段为了更大地获取利润,综合能源服务商要在调用自建分布式能源以及从现货市场购得,电力资源之间做好权衡,但是在理论上调用自建分布式能源,除输电费用外,不会存在发电成本,如果现货市场的价格较高,那么综合能源服务商就可以更大限度的调用自建分布式能源,相反的情况需要更多地从现货市场购买电力资源。由于光伏发电存在一些局限性,可以保证早8点至晚6点持续运行,同时该时段啊现货市场电力价格偏高,调用自建光伏发电装置几乎不会产生发电成本。此外,结合预测价格变化趋势可知综合能源服务商选择,在现货市场电力价格偏低的时候,比如晚11点至早8点购入部分电力资源,即可满足用户的用电需要。
结束语
综上所述,售电公司为了更好地适应当今的市场环境需要积极转型为综合能源服务商,本文的分析可知综合能源服务商需要计算出最佳购电方案,进而在满足用户用电需求的同时获得更大利润。
参考文献:
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作者简介:
刘罡(1985.7- ),男,汉族,辽宁法库,本科,工程师,研究方向:电力市场化交易和风险控制。