鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：741次 | 2022年01月12日
高比例可再生能源參和電力市場綜述
1.研究背景
可再生能源出力具有較強(qiáng)的不確定性，電力系統(tǒng)中可再生能源比例的提高，不僅要可靈活調(diào)節(jié)的發(fā)電機(jī)組的配合，更要電網(wǎng)及需求側(cè)的主動參和，實(shí)現(xiàn)供需兩側(cè)能量、信息、交易的互動，而供需互動的充分性和合理性是決定能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行效率的關(guān)鍵。健全的電力市場，能夠優(yōu)化配置電力資源，保證市場主體通過公平競爭獲利，從而為供需互動的開展，能源互聯(lián)網(wǎng)的清潔、高效運(yùn)行供應(yīng)驅(qū)動力和平臺。
2.論文重點(diǎn)內(nèi)容
2.1可再生能源參和下的電力市場表現(xiàn)出的問題
(1)棄風(fēng)、棄光
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
缺乏和周邊地區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián)和交易(如愛爾蘭、西班牙);市場缺乏有效消納分布式資源的機(jī)制。
(2)負(fù)電價及電價波動性增強(qiáng)
缺乏對靈活發(fā)、用電資源的調(diào)用機(jī)制、傳統(tǒng)機(jī)組啟停成本較高、可再生能源發(fā)電強(qiáng)制上網(wǎng)或存在補(bǔ)貼，電力市場運(yùn)行中會出現(xiàn)負(fù)電價;電價波動性因大規(guī)?？稍偕茉吹膮⒑投鰪?qiáng)，市場中的金融風(fēng)險(xiǎn)新增。
(3)價格信號低效
交易窗口過于單一，日前市場往往在交易日來臨前數(shù)小時就已關(guān)閉，雖然一些地區(qū)(如西班牙、德國、荷蘭、北歐)開展了日內(nèi)市場，但流動性依然較低;市場缺乏激勵預(yù)測信息及時披露的機(jī)制，靈活配置資源能力不足。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
(4)可再生能源市場競爭力較弱
無法在市場中準(zhǔn)確申報(bào)電量信息，因而可能承受懲罰;不可控性又制約了在多時間尺度市場中策略性競價的能力。
(5)平衡可再生能源成本較高
全球電力市場運(yùn)行中，風(fēng)電使系統(tǒng)平衡成本平均新增2~3EUR/(MW?h);目前的輔助服務(wù)市場規(guī)則重要基于傳統(tǒng)機(jī)組制定，可再生能源參和輔助服務(wù)市場的限制條件較多。
2.2現(xiàn)有可再生能源并網(wǎng)激勵政策及交易模式
(1)并網(wǎng)激勵政策
政治：從國家或地區(qū)層面提出可再生能源發(fā)展目標(biāo)，監(jiān)督市場規(guī)范運(yùn)行及保證能源供應(yīng)安全。
金融：設(shè)立支持可再生能源產(chǎn)業(yè)投資的基金及低息貸款，并減少對傳統(tǒng)發(fā)電形式的支持力度。金融政策激勵也對技術(shù)進(jìn)步出現(xiàn)重要用途。
財(cái)政：環(huán)境稅的征收和可再生能源投資相關(guān)的稅收優(yōu)惠。通常，相應(yīng)的部分稅收用于支持可再生能源的發(fā)展。
環(huán)境：碳排放市場和氣候基金的設(shè)立。
(2)交易模式
雙邊交易：價格和集中競價出清價相關(guān)，增強(qiáng)了可再生能源交易的靈活性，但因缺少直接的競爭環(huán)節(jié)，難以獲得最低的購電價格;大規(guī)模的雙邊交易可能降低系統(tǒng)調(diào)度的效率，新增對輔助服務(wù)的需求。
集中競價：各國市場中可再生能源參和日前市場、實(shí)時市場、供應(yīng)輔助服務(wù)、不平衡電量結(jié)算、預(yù)測成本分?jǐn)偟葐栴}見本文中參考文獻(xiàn)。
2.3可再生能源參和電力市場的特殊問題
(1)成本特性
可再生能源發(fā)電機(jī)組固定成本較高而邊際生產(chǎn)成本很低。以丹麥陸上大型風(fēng)電場的平均數(shù)據(jù)為例，投資建設(shè)成本為1070000EUR/MW，固定運(yùn)行及維護(hù)成本為25600EUR/MW/Year，而可變成本僅為2.8EUR/(MW˙h)。
(2)生產(chǎn)特性
可再生能源發(fā)電的生產(chǎn)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的間歇性、波動性、隨機(jī)性、不可控性(可減出力但不可增出力)、利用小時數(shù)低等特點(diǎn)，商業(yè)應(yīng)用最為成熟的風(fēng)電還往往具有反調(diào)峰特性。
(3)出力描述的概率性
可再生能源發(fā)電出力無法準(zhǔn)確預(yù)測，通常以概率的方法描述，且隨著(交易)時間的臨近，預(yù)測準(zhǔn)確度逐漸提高。因而，可再生能源發(fā)電出力的描述涉及多時空維度的信息，應(yīng)設(shè)計(jì)合理的市場機(jī)制促進(jìn)信息的及時披露。
(4)電量風(fēng)險(xiǎn)
由于出力預(yù)測誤差的存在，可再生能源參和電力市場不僅面對電價風(fēng)險(xiǎn)，還面對較大的電量風(fēng)險(xiǎn)，而現(xiàn)有的方法和工具大多只針對管理電價風(fēng)險(xiǎn)而設(shè)計(jì)。
(5)外部性
可再生能源發(fā)電和傳統(tǒng)能源發(fā)電相比，具有節(jié)能減排的正外部性，以及新增系統(tǒng)平衡和備用成本等負(fù)外部性。
(6)發(fā)電主體多元化
可再生能源的發(fā)展引入了大量的分布式電源，很多傳統(tǒng)電力用戶擁有發(fā)電資源，應(yīng)建立靈活、公平的市場機(jī)制適應(yīng)發(fā)電主體多元化的發(fā)展趨勢。
2.4面向高比例可再生能源的電力市場研究現(xiàn)狀
可再生能源的發(fā)展使得發(fā)電主體多元化，發(fā)電主體間博弈行為復(fù)雜化，市場機(jī)制和交易模式多樣化。圖1總結(jié)了面向高比例可再生能源的電力市場的研究內(nèi)容以及和本文章節(jié)的對應(yīng)情況。
具體內(nèi)容包括：1)可再生能源的參和對電力市場的影響;2)包含可再生能源的電力市場中市場主體的行為策略;3)適應(yīng)高比例可再生能源的電力市場機(jī)制設(shè)計(jì);4)提升可再生能源市場競爭力的電力交易產(chǎn)品;5)促進(jìn)分布式可再生能源消納的機(jī)制和算法;6)包含可再生能源的電力市場環(huán)境下的規(guī)劃問題;7)多能源市場的交互。
3.進(jìn)一步研究的關(guān)鍵問題
發(fā)展面向高比例可再生能源的電力市場，以優(yōu)化配置電力資源，對促進(jìn)可再生能源的充分消納，構(gòu)建高效供需互動的能源互聯(lián)網(wǎng)具有重要意義。進(jìn)一步的研究，特別是我國發(fā)展面向高比例可再生能源電力市場應(yīng)重點(diǎn)解決以下問題：
(1)提升可再生能源資源評估和預(yù)測技術(shù)。
(2)深入挖掘供需兩側(cè)的靈活性，包括用能靈活性、儲能靈活性、多能轉(zhuǎn)化靈活性、多能源網(wǎng)絡(luò)耦合靈活性。
(3)設(shè)計(jì)適應(yīng)可再生能源發(fā)電特點(diǎn)的市場機(jī)制和交易產(chǎn)品，建立靈活的零售電價機(jī)制，提升電網(wǎng)互聯(lián)互通交易水平。
(4)完善促進(jìn)信息互動機(jī)制，從技術(shù)方面建立通用的通信標(biāo)準(zhǔn)、提升通信可靠性及安全性;在電力市場的設(shè)計(jì)中關(guān)注信息有效性問題，降低信息成本。
(5)開發(fā)分布式算法，應(yīng)對大規(guī)模系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜性和市場主體隱私性問題。
(6)建立電網(wǎng)的高效運(yùn)營模式，重視電網(wǎng)調(diào)度能力和電力市場的協(xié)調(diào)發(fā)展。
(7)改進(jìn)不確定性下的多能源市場交互機(jī)制，從多能源市場交互角度全面分析不確定性來源，建立恰當(dāng)?shù)牟淮_定性分析模型;探索多能源市場協(xié)調(diào)運(yùn)行模式，以提升市場穩(wěn)定性，為市場主體供應(yīng)全面的獲利方式和風(fēng)險(xiǎn)管理手段。
