电力市场理论课件

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1、电力市场理论,“市场”的经济学定义：市场是商品交易关系的总和。,换句话说，电力市场就是进行电能（商品）交易的场所，是电能交易的全过程。,电力系统： “发、输、配、用”四个环节。,因此，狭义的电力市场一般可指：发电市场、输配电市场、供电市场、用电市场、电建市场等。,电力市场的定义,广义的电力市场：可根据商品的市场属性和电力商品的特殊性加以说明。,但目前还没有统一的定义，比较流行的几种定义有：,1. 电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用电等各个环节的成员，组织协调运行的管理机制和执行系统的总和。 2. 电力市场是电力买主和卖主相互作用，以决

2、定其电价和电量的过程。 3. 电力市场是电网商业运营的规范化的环境和场所。 4. 电力市场是电力供方和需方分别以利润最大化和成本最小化为目标，按照约定的规则并以输电网为媒介联系起来，通过自主竞争和经济合同的形式，进行电能交易的一种组织体系和电能配置方式。,电力市场的基本属性,电力市场首先是一种管理机制，这种机制与传统的行政命令的机制不同，它不采用行政手段，而是采用经济和法律的手段进行管理； 电力市场的基本原则是公平竞争、自愿互利； 电力市场是上述管理机制的执行系统，包括贸易场所、计算系统和通信系统等； 电力市场还是体现店里买卖双发交换关系的综合。,1）开放性， 2）竞争性， 3）计划性， 4）

3、协调性。,与传统垄断的电力系统相比，电力市场最大的特征是具有开放性与竞争性；,与普通的商品市场相比，电力市场最大的特征是具有计划性与协调性；,电力市场的基本特征,电力市场的基本形式,1）国家级电力市场。,国家电力市场具有以下职能： 国家级电力市场主要负责全国电力市场的研究和监督，如制定法规、仲裁纠纷等。 负责国家电力市场的操作和网间的能量调度。操作内容包括：各网级负荷预测；各大水系水文预报；全国燃料平衡计划和监视；各大水库调度与监视；各网级电价预报；各网级电力交易计划与监视；各网级交易结算等。,2）网级电力市场。,网级电力市场具有以下职能： 监督各省级电力市场。 负责网级电力市场的操作。 操作

4、内容包括：网间交换（售电、购电）、网级电厂购电、向各省售电、省间交换（售电、购电）；网、省级负荷预测；网级发电计划（包括水火电计划、检修计划、备用计划）；网级电价预报（包括售电价、购电价、运转电价）；网、省级电力交易计划；网级交易结算等。,3）省级电力市场。,省级电力市场具有以下职能： 监督地区级电力市场。 负责省级电力市场操作。 操作内容包括：从网级电力市场购电、省间交换（售电、购电）、省级电厂购电、向地区售电；省、地区负荷预测；省级发电计划（包括火水电计划、检修计划、备用计划）；省级电价预报（售电价、购电价、运转电价）；省级电力交易计划；省级交易结算。,4）地区级电力市场。,地区级电力市场

5、具有以下职能： 监督县级电力市场。 负责地区级电力市场操作。 操作内容包括：从省级电力市场、自备电厂、小水电购电，向县级电力市场、大客户售电；地、县级负荷预测；小水电预报；地区级电价预报；地区级电力交易计划；地区级交易结算。,5）县市级电力市场。,县市级电力市场具有以下职能： 负责县市级电力市场的操作。 操作内容包括：从地区级电力市场购电、从小水电购电、向客户售电；县级负荷预测；小水电预测；县级负荷管理；县级电价预报；县级电力交易计划；县级交易结算。,打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本，健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网，构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健

6、康发展的电力市场体系。,电力市场的总体目标是：,国外电力市场建设（改革）模式：,1、英国电力市场改革基于交易合同的市场模式。 2、美国电力市场改革基于实时交易的市场模式。,借鉴与启示：,1、结合本国政治经济地实际情况确定改革目标。 2、正确认识电力作为商品参与市场交易的特殊性。 3、必须高度重视电力行业的公用性。 4、建设独立的电力市场监管体制和规范的法律保障。,电力市场改革的意义：,1、电力企业的经营按照市场规则从新梳理，建立现代企业的市场机制，主动性重组，使电力行业重新洗牌，极大地推进了资源优化配置，为培育我国的电力资本市场提供了良好的基础，推动电力行业实现跨越式发展。 2、“竞价上网”，

7、建立公平、竞争、开放的市场次序，建立市场监管体制，加速完善电力市场机制。 3、调控能源结构，促进清洁能源的发展。,电力市场理论 电力市场结构与运营模式,引言,市场结构指某一市场中各种要素之间的内在联系及其特征，包括市场供给者之间、需求者之间、供给和需求者之间以及市场上现有的供给者、需求者与正在进入该市场的供给者、需求者之间的关系。,电力工业由传统模式走向电力市场引发了解除或放松管制（Deregulation）、机构重组的复杂过程，其中衍生了许多新的实体。如电能交易中心PX（Power Exchange）、独立系统操作员ISO（Independent System Operator）、电网拥有者

8、（Grid company）等。,因此，研究和确定这些实体的功能及其组合，以及相应的市场结构和交易模式是电力市场成功运营的前提。,其次，从国外电力市场改革经验总结与教训来看，电力市场不存在特定的“标准模式”，适合本国国情的市场结构和监管体系才是电力市场健康、稳定发展的关键。,一、电力市场的结构,电力市场中存在的主要实体（要素）：,1）发电商G（Generator） 2）发电经纪商PM（Power Marketer） 3）电能交易中心PX（Power Exchange） 4）独立系统操作员ISO（Independent System Operator） 5）辅助服务供应商AS（Ancillary

9、 Service Provider） 6）电网拥有者GC（Grid Company） 7）计划协调者SC（Scheduling Coordinator） 8）零售商R（Retail Service Provide） 9）配电商D（Distribution Service Provide）,不同实体在电力市场中的位置如图所示。,图中，输电部分T包括PX 、 ISO、 GC、 AS 和SC五部分，是最重要、最复杂的环节，也是各国电力市场最具特色的部分，也正是电力市场不同于其他商品市场的关键部分。,PX 、 ISO、 GC、 AS 和SC的主要职能：,1）电能交易PX （Power Exchange

10、）,PX的主要职能是提供一个电能供求双发交易的场所。 交易期限可以涉及1小时到12个月。最常见的是“日前交易市场”，一般会辅以12小时的交易（实时市场）和几个月的交易（中长期合同）。PX的最简单的形式可能是用信息板的形式使电能的供求方签订双边合同。但PX也可以作为一个交易竞价中心，按供求曲线确定市场出清价，并以出清价作为电能交易结算的依据。采取这种方法可促使竞价者在市场上报价已接近其边际费用。,2）独立调度ISO（Independent System Opertor）,ISO的职能是对电力系统进行操作并对所有输电系统用户提供服务。 对ISO的基本要求是不从发电和负荷市场获得经济利益。大多数情况

11、下，独立系统操作员ISO也包含不拥有输变电设备，和不从这些设备中获得经济利益。 ISO的主要职责包括有： （1）运行方式制定 （2）实时调度 （3）系统监控 （4）在线安全分析 （5）市场管理 （6）经营辅助服务,3）电网拥有者GC（ Grid Company）,GC的职能是对所有用户开放其拥有输变电设备。 为了形成公平透明的竞争市场，应有一个独立的ISO来调度输电系统并向所有用户提供输电服务。但输变电设备的维修、操作仍属于电网拥有者的业务。 GC的主要职责包括： （1）考虑输变电规划 （2）在新的环境下进行市场分析 后者包括输电系统阻塞的收入、一次和二次输变电设备使用权以及输变电基础设备在通

12、讯等其他市场的收入,4）辅助服务AS （Ancillary Service Provider）,AS的职能是提供输电系统支持服务以保证电力系统可靠运行。实际上，AS主要提供有功和无功电源，使输电系统安全稳定运行。 根据市场结构的不同，辅助服务的交易可在PX或ISO中进行。辅助服务可捆绑在一起成套提供，也可以分开提供。英国国家电网公司NGC属于前一种类型，而美国电力市场多属于后一种类型，即辅助服务可以由用户自己提供或由ISO提供。 由输电用户自己提供的辅助服务包括：调节备用、旋转备用、辅助备用（费旋转备用）及电能不平衡的消除等。 如果用户不能自己保证，则必须向ISO购买。以下两种辅助服务必须向I

13、SO购买：无功/电压支持和系统控制/再调度。,5）计划协调者SC （Scheduling Coordinator）,SC的职能是把供求双发撮合在一起，而不必遵从PX的规则。 PX也可以看作是一个受管制的SC。SC以分散的方式促进电能供求进行交易。计划协调者通常需要传统的开停机优化软件和市场分析、竞价策略以及合同优化等配备的分析软件。,上述5个实体（项职能）在电力市场中可以形成5种对应的机构，也可以是职能合并形成较少类型机构。根据市场结构的复杂程度，不同国家应用这些实体的组合方式有很大区别。 一般来说，输电网职能分类越细对电力市场的竞争、透明度和公平性越有利。但在管理硬件和软件方面要求越高，实现

14、越困难。,不同国家电力市场中，输电环节中实体具体组合方式：,（1）英国电力库（Power Pool）模式 在英国第一次改革的电力市场中，只有NGC一个机构，它集ISO、PX和GC功能于一身；另设辅助服务交易商AS；没有计划协调机构SC。 （2）美国加州电力市场 所有机构（ISO、PX、SC、AS）都有，实行ISO和PX相互独立的结构模式。 （3）美国PJM电力市场 ISO与PX合而为一；SC、GC和AS相互独立。 （4）挪威电力市场 ISO与GC合而为一，PX、SC和AS独立运营。,在竞争性的电力市场中，各个实体对软件的具体要求归纳为：,（1）GC: 需要高水平的规划和分析工具，潮流及稳定分析

15、软件。在电力市场环境下，需要考虑拥堵管理、可用输电容量和最大输电容量计算等软件。 （2）PX: 带安全约束的机组组合程序（UCP），交易评估及结算软件，电子公告发布与信息交互处理系统。 （3）ISO: 预调度和实时调度软件，最有潮流（OPF），预想事故分析，辅助服务交易软件。 （4）SC: 系统优化软件，市场评估和合同优化，投标策略和计量软件。,二、电力市场的运营模式,电力市场的实质是通过建立一个充满竞争和选择的电力系统运营环境来提高整个电力工业的经济效益。竞争和选择是市场机制互相依存的两个方面，从“供电厂家”的角度来看，电力市场的本质是引入竞争机制，“厂家”可以充分挖掘各自的潜力，千方百计地

16、降低供电成本，以获得更大的经济利益；从“用户”的角度来看，电力市场的本质是为它们提供了更多的选择机会，它们可以通过选择使用供电价格最低的电能来降低其产品的成本，使其更具竞争力。,依据竞争和选择的不同程度，可以把电力企业的运营模式分成四种类型在不同的运营模式中,“供电厂家”和“用户”的概念是不同的，厂家之间竞争的激烈程度和为用户提供的选择机会均有很大的差异，在实践中产生的效果也不同。,整个电力工业可以划分为发电，输电，配电和供电四大领域电力企业的四种运营模式与在上述各个领域中垄断、竞争和选择的不同程度相对应。 运营模式1：垄断型 在上述四个领域均是垄断的在发电领域没有竞争，用户也没有选择余地只有一家垄断性的公司负责电力的生产，并通过它自己的输电网把电输送到配电公司，直至最终用户与改革开放前中国的情况相似，一个电力局完全垄断电力从生产到销售的全过程,运营模式2：买电型 买电型只允许有一个买电机构，负责从众多的不同的发电公司买电，鼓励在发电领域入竞争机制不允许通过输电网将电直接卖给最终用户买电机构对输电网和对最终用户的电力供应实行垄断与目前中国实行的“电厂大家