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国际各类型电力市场比较

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国际各类型电力市场比较

江思和

清华大学电机系

引言[1]

电力行业是一个典型的“自然垄断”的产业,具有“集中生产,集中运输,集中零售”的特点,所以最初的时候电力市场基本都是垄断的计划经济,由政府制定发电以及用电计划,政府根据发输配用电的整个过程制定电价。可是由于自然垄断有一些先天缺点:没有动因鼓励生产者提高工作效率以及发展新技术,所以随着科技的发展,电网更加坚强和灵活了,这样就给电力市场的改革创造了条件。所以,世界各国都开始结合自己的国情适度改革本国的电力市场,使其达到发电效率更高、总体能耗更少、经济利益更高、电价制定更合理等不同的目的。本文将简略介绍英国、北欧、西欧、美国、新加坡、俄罗斯、印度、日本、澳大利亚及新西兰等国的电力市场运行制度,并比较分析其优劣,得出一般性结论。

英国[2][3][4]

从1989年开始,英国着手电力体制改革,当年颁布了电力工业白皮书,全国实行电力库(POOL)模式,进行电力市场自由竞争的尝试,厂网分开,竞价上网,并且成立了国家电力公司,实行电力工业的私有化。后来,政府不仅解散了中央发电局,而且拍卖了电厂的股份,朝着私有化更近了一步。在2001年,英国实施新电力交易协议(NETA),引进了新的双边合同分散交易模式,进一步推进市场化进程。在这种模式下,电力市场以双边交易为基础,不再由国家调度,并且有长期、中期、短期等多个市场,使这种方式更加稳定。此次改革取得了很大的成功,不仅扩大了用户范围,而且提高了市场效率,促进了生产者的良性竞争。2005年,英国政府又建立了英国交易输电协议(BETTA),解决了苏格兰地区市场被垄断的问题,并将英格兰和苏格兰连成了一个大的电网,市场更大更开放了。最近,在2013年,英国又开始了以低碳电力为核心的新一轮改革,将差价合约和容量市场纳入已有的电力市场范畴,并且致力于降低用户的用电支出。

差价合约的制度是由供电商和发电商提前以某一固定的价格签订合约,当实际电价高于此合约时,发电商需要向用户返还差价;当实际电价低于此合约价时,政府向发电商补偿差价。在这种制度下,既一定程度上保证了发电商的收入较为稳定,也防止了用户的电价波动,并且政府的补贴也更有针对性,减少了一些支出。而容量市场采用拍卖的形式,在两级市场上提前四年拍卖系统所需要的发电容量。容量市场需要考虑的最大问题就是系统的可靠性,只有在拍卖中合理分配份额,才能保证满足每天最大负荷时期的用电供应。所以,政府的有效监管是很重要的,一旦把电力产业完全投放到市场中自由竞争,那么不确定性因素必然增加,所以需要更加高效有力的监管,才能保证电网不出问题,运行稳定。

整体上讲,英国电力市场从日前电力池集中交易模式演变成分散交易模式,日前交易模式有一些缺点:发电侧竞争不充分,发电商存在一定的市场操控力,电力供应紧张时发电商反而会减少发电机组来提高电价。分散交易模式下,发用双方直接交易,中长期和日前交易量占比很大,可以维持电价的稳定,而实时平衡交易虽然自愿竞价波动大,但由于占总用电量比例很小,所以对总体价格影响较小。

北欧[3][5]

北欧包括丹麦,芬兰,挪威,冰岛,瑞典等国家,其发电特点是清洁能源发电占比很大,水电占比在50%以上;挪威和冰岛几乎完全使用水电,芬兰和丹麦使用火电较多,瑞典有较大比例的核电,各国发电方式有一定的互补性。所以,从1963年开始,北欧各国就开始着手于建设互联电网,平衡发电侧和负载侧,使发电效率更高。

北欧的电力市场改革始于1991年的挪威,当时实施了新的能源法案,促进电网输电作为管制业务要和其他竞争相分离,于是将电网公司和发电公司分离。紧接着,瑞典、芬兰、丹麦等国也模仿挪威的改革,厂网分离,成立电力市场和电力交易所,分别于1998年、1999年、2000年加入了北欧一体的电力市场,各国之间市场串联统一,有效利用不同国家的发电优势。后来,他们积极向欧洲大陆市场推进,向德国等其他国家出售自己的电能。

北欧的电力市场主要由市场交易机构、输电运营机构、市场主体构成。市场交易机构起到交易和清算的作用,北欧电力现货交易所有限公司负责现货市场交易,北欧电力金融市场负责期货等交易,北欧电力清算所有限公司负责清算服务,北欧电力芬兰公司负责平衡市场交易。输电运营机构有五家,分别是挪威、瑞典、芬兰各一家和丹麦的两家,是改革前各国电力系统分离出来的输电公司演变而来。电力市场主体包括发电商、零售商、交易商、用户以及电网拥有者等,各司其职,不能越俎代庖,即:发电商只负责发电,参与市场竞争;电网拥有者负责输电,不能进行交易,也不能拥有发电厂;而零售商负责向用户销售电能,在店里零售侧进行竞争。

总体上讲,北欧电力市场在发电侧和售电侧引入了竞争,但是在输电配电环节还保持垄断经营。在引入市场竞争的环节中,交易的类型十分丰富,包括期货、差价、期权、现货、等不同的交易合同,交易行为也十分活跃,每年合同的交易量可以达到实际售电量的10倍。上述金融市场和实际的平衡市场、零售市场结合,达到各方利益的最大化,发电和用电两大市场的协调平衡和有力调控也能保证电网的平稳运行。

西欧[6]

在北欧进行改革之后,他们积极向西欧拓展市场,努力将自己的电能销往其他国家;而西欧的电力负荷较大,用电市场很大,二者有互补的趋势,市场统一势在必行。于是,欧盟提出了在2014年前建立统一能源市场的议案,将北欧的水电、西班牙的海上风电送到西欧的负荷中心进行消纳。从2006年到2014年,法国、德国、荷兰、捷克斯洛伐克、匈牙利等国以及北欧市场逐步联合,电力交易所进行了频繁的合作和重组,实行联合出清,逐渐形成统一的市场交易价格。如果电力系统无阻塞,则整个联合市场价格统一;如果系统有阻塞,

则市场在阻塞的断面处分开,形成数个不同的价区实行节点电价制度。

欧盟的做法有很大的长远眼光,仅从电力市场的角度看,电力市场统一之后,促进了电力资源在更大范围的优化配置,使新能源的利用率更高,各国的输电线路的利用率也更高,成员国之间的电价差异更小;从更大的角度看,这样做更加紧密地联系了欧盟各国,增加了社会总福利,也推进了欧洲一体化进程。

美国[3][6][7]

美国式最早进行电力市场改革的国家之一,从1978年开始着手相关的研究,从最初的理论性研究,到后来的实际应用,1992年正式开始电力市场化改革,经历了改革蓬勃期、挫折期、缓慢发展期等几个时期,并且经过了加州危机和美加大停电等著名事件。美国联邦能源监管委员会(FERC)曾经充分肯定了市场改革在确保美国能源价格稳定、安全可靠方面的作用,并且认为美国电力市场拥有有效竞争市场的全部特征,所以其打算在将来以更加灵活的方式和强力的监管,来使美国电力市场的竞争更加自由,更加平稳。

美国大多数地区实施的是节点电价的定价方式,将全国分成了PJM、加州、德州、纽约、新英格兰、中西部等若干大区,每个大区单独定价,以适应不同地区的发电和用电需求,并没有形成全国统一的市场。纽约电力市场实现了日前市场和实时市场的;中西部建立了辅助市场,确保系统的安全运行;而西北部等边缘地区市场还没有形成,正在大力改革,尝试引入竞争。FERC主要从四方面引导电力批发市场的竞争:需求侧响应、促进长期合约交易发展、提高市场检测能力、建立新的规则。虽然目前美国几个大区的市场相对独立,但各个大区正在进行越来越密切的协作,以达到资源的均衡配置,提高资源和设备的整体利用率,电力市场的整体趋势是逐步扩大。在除去能源价格上涨因素之外,PJM市场的电能零售价整体上是有所下降的,说明了市场竞争带来了价格的下降。

除了电力市场的软件改革以外,美国也十分重视电网和发电侧的硬件改革。为了实现全国范围的电力联网,美国正在加紧建设跨地区的高压输电网络,将电能从边远地区传送到负荷集中的地方。除高压输电外,智能电网的建设也在同步进行,由于加入了市场等调节方式,电力市场对用户的选择权进一步开放,电力公司、供电商、用户等不同的主体之间通信更加频繁;并且清洁能源的大规模接入,使得电网输入侧的不确定性大大增加,所以对电网的灵活程度和坚强程度提出了更高的要求,如何调度、如何合理引导市场成为了更加重要的问题,需求侧响应机制作为稳定市场的重要一环作用也更加突出。此外,FERC通过适度补贴、调整电价等方式来激励跨区输电投资以及老旧设备的更新,使电网稳定性加强。

在未来的时间里,美国会进一步探索区域间合作的可能性,以使清洁能源能够更及时地消纳,提高资源利用率;加强对风电接入的超短期市场设计,通过定价机制的引导使风电更多地使用非高峰负荷时期的输电容量;完善辅助市场,包括专门针对调频容量等稀缺的服务实施新的定价机制,吸引他们在需要时更多地投入。

新加坡[4]

新加坡的电力市场改革模仿英国的改革进行,在结构方面,从1995年开始实行“政企

分开”,成立了新加坡能源公司和大士能源公司,后来在2000年圣诺哥和西拉雅两家发电厂从新加坡能源公司脱离,与大士并列成为三家发电公司,新加坡能源公司只负责电网建设和输电供电,并且新成立了电网调度机构和交易机构,使市场更加完善。在市场方面,在1998年新加坡建立了日前电力池批发市场,实施日前电力集中交易的模式。2003年建立了实时批发市场,并开放了有竞争力的零售市场,使得用户有了更大的选择权,也刺激了供电商降低电价提高效率。

新加坡的电力批发市场是发电侧单边报价的全电量实时竞价市场,采用节点电价法,各种容量通过竞价进行分配,每台机组可以参与“电量、AGC调频、8s备用、30s备用、10min 备用”五个市场的竞价,然后市场清算系统将各个机组的报价排序,根据负荷的需求确定所需要的机组数量,从而定出实时电价和具体投入发电的机组。如果系统出现阻塞,则在阻塞断面处分开,采用节点电价法定价并确定具体投入发电的机组,发电商按照节点电价结算,用户按照加权平均电价结算。在2004年,新加坡电力市场又建立了固定合同机制,由发电商和零售商签订,一定程度上减小了系统的不确定性,也减小了发电公司对市场的操控力,使得市场能够健康发展。

俄罗斯[8][9]

俄罗斯从1992年开始逐步制定电力市场化改革的方案,2001年成立改革工作组,进行“厂网分离”,在发电侧进入竞争,除核电还归国家继续经营外,其他形式的发电厂重组为21个新的电力公司,在发电侧出现了有效的竞争主体,提高发电效率。

在输配电环节,由于自然垄断的存在,所以俄罗斯并未在此环节过多引入市场调节,而是仅仅将输电和配电分离,并且还是国有控股。输电环节在2008年成立了联邦电网公司,下设8个骨干电网分支,再下设36个地区性骨干电网公司,以收取输电费作为收入,主要由政府进行调控和监管,以保证电价的公平与合理。配电环节重建12个跨区配电网公司,下设57个地区性配电公司,国家占股50%以上,由跨区配电网控股公司负责调配和管理,联邦行使监管职责。输配电环节的分离,减小了此环节的垄断属性,也能避免重复补贴;由政府进行定价和监管,一定程度上也能掌控局势,防止出现不利于市场的事情发生。

在售电侧,俄罗斯同其他国家一样,也实行开放的竞争,各地原有的电力公司改组成售电公司,从批发市场买电,再在零售市场向用户售电。电力批发市场分为欧洲和西伯利亚两个价区,售电公司可以在市场购买一定的供电量,价格由市场的自由竞争决定,交易方式分为合同交易、日前竞价、自由交易等多种方式,较为灵活多样。电力零售市场主要面向用户,其价格分为管制价格和市场价格两种,管制价格主要为了限制售电公司向居民收取过高的电价,而市场价格受批发市场影响而略有波动。售电公司全部为私人拥有,但是每个地区都有一个指定的责任供应商,当区域内用户没有其他途径买电时,这家责任供电商就要为用户提供电力。

引入市场后,不可缺少的环节就是监管机构和交易机构。目前俄罗斯电力市场的调度由联邦能源部负责,重点加强对垄断部分的控制和监管,防止有市场失灵造成的严重后果。交易系统管理公司是一个国家股份少于50%的非营利机构,下设金融结算中心,负责电力市场

个成员之间的合同签订与财务协议。

总体上讲,俄罗斯的电力市场主要在发电侧和售电侧,由自然垄断支配的输电配电系统并没有引入太多市场因素,而是继续由政府控制。这样做既能发挥市场竞争在发电和售电环节的调控作用,增强各方的生产积极性,优化资源的配置,又能保证一些必要环节在政府的掌控之下,防止出现大的问题,维护电网的安全与稳定。

印度[10][11]

印度电力产业的改革始于1991年,出台了相关的法律和政策,1992~1993年将发电和输电分离,国家电网公司、国家水电公司、国家火电公司等陆续成立,后来又将输电和配电分离,1998年输电和配电开始私有化,2001年对私人投资输电领域进行许可,次年印度私营公司接手了首都新德里的电力供应,2005年起,开始执行输配电网的开放式接入。在发输配电网络整改的同时,监管的改革也在同步进行,1998年成立了中央电力监管委员会和18个邦的电力监管委员会,主要职责是对各个企业的报价、电力传输费用、邦间电力交易等进行管制,并为政策的制定提供建议。后来监管委员会逐步有了发放输配电和电力交易许可证、决定邦内电价等权力,如果电力短缺则制定售电电价的上限和下限,如果电力不短缺则只定上限而不定下限以促进竞争。

2003年是印度电力市场交易模式出现重大变化的一年,这一年颁布了《2003电力法案》,电力交易公司(PTC)的职能发生了一定的转变。最初PTC只通过签订购买协议进行大宗的电力交易,后来渐渐增加了短期合同以及实时合同的交易,主要做一些将电力剩余地区的电能倒卖到电力短缺地区的活动,并且自己选择供电时间,以求得能以最高的实时电价出售。在《电力法案》颁布之后,电力交易的竞争加剧,并且任何资本都可以加入到电力交易中来,他们可以不拥有任何电力生产设备,而只需要从供应者那里买电然后按照合同卖给需求者。此外,中央和邦输电公司不能参与电力交易,只负责电力传输,市场的主要参与者变成了发电商、交易商、配电商等。交易商又分为邦间交易商和邦内交易商,邦间交易的主要目的是平衡市场,使发电和负荷能够相互匹配,提高资源利用率,邦间交易的定价根据机组类型、建设时期、线路等不同因素综合确定,并且受到一定的监管。邦内交易按照交易的时间又分为长期合作、短期事前交易、实时交易等方式,长期合作的定价主要是合同定价,而短期和实时交易的定价主要采用报价竞价、清算、节点边际计价的方式。

综合来看,印度由于电力供应长期不足,人口较多导致负荷较大,基础设施薄弱等原因,电力市场改革的效果并不是很好。在发电侧有时会出现装机容量限制导致的发电难,配电环节的薄弱导致了很多地区普遍存在容量不足的问题,即使发电侧发出了电,用户也不一定能使用。并且在规划运行管理时,由于体制松散、监管不力,有时各邦不服从中央的统一调度,为了自身利益挤占负荷空间,导致供电问题较多,很多居民长时间生活在用电不确定性很大的环境下,也导致了两次严重的大停电事故。

日本[12]

日本的电力市场改革从1995年开始,政府修订了《电力事业法》,放开了发电侧的市场,

引入独立发电商(IPP),并且在电力批发市场引入竞价机制,于1996年初正式生效。后来根据基础政策委员会和电价体系委员会的报告,日本政府在2000年实施了新修订的《电力事业法》,主要修订了两个方面。新法在电力零售侧引入部分自由化,特高压用户由专门的电力公司供电,其他用户由原有的十家电力公司供电,并且引入竞争,配套相关管理条例,确保在竞争的同时能够相互沟通有效解决纷争;重新制定了电价制度,调整原有的当日电价机制,扩大用户的选择范围并一定程度上保护了用户利益。2003年,日本又第三次修订《电力事业法》,在促进能源供给能够长期满足需求的基础上,协调好与环境保护之间的关系。

日本相关改革的基本思路和原则如下:改革充分考虑电力工业的特点和电力公司的自主权利,针对不同部门特点设计相应的规则,在保证改革后的电力供应安全稳定的前提下为用户提供更多的选择和服务;形成新的能够提高电力用户福利的组织结构,协调各部门的职能合作;打破原有电力公司的垄断,引入市场机制,在保证电力供应安全的前提下提高效率;协调能源、环境、经济等多方面的因素,设立专门机构进行把控,尽量达到多方的最优化设计;建立全国电力批发交易中心,鼓励跨地区的电力交易,并逐步取消跨区运转服务费,使得用户的选择性更大;市场准入有利于零售商而不是供电公司,使售电侧竞争更加高效;向合适的地区和用户推广分布式发电技术等。

整体上讲,日本的电力市场得主体是十家私营售电公司(东京、东北、北海道、中部、北陆、关西、中国、四国、九州及冲绳),他们各自负责自己区域内的电力服务,从发电、输电、配电到售电,整个一条龙服务都是由这些公司负责,形成了垂直一体化的市场格局,政府部门在其间只起到监管和引导作用,不对任何一环进行控股和垄断。

对比[3][4][6][9]

按照交易方式划分可以分为集中交易模式和分散交易模式。集中交易模式采用全电量实时集中竞价,利用辅助市场联合优化,通过发售电一体化将竞争引入零售市场,有一定的价格波动风险;分散交易大部分电量通过双边合同确定,合同电量提前给调度机构协调,利用平衡市场实现实时平衡,通常会建立电力交易所方便交易,价格比较稳定。大多数国家两种交易方式都会存在,其中美国、新加坡为集中交易为主,欧盟一些国家分散交易为主,英国实现了由集中到分散的转变,俄罗斯、印度等其他国家为两种方式兼有。二者相比,集中交易可以实现资源的优化配置,在操作效率、交易便捷方面有很大优势,但是其市场价格容易受其他因素影响,所以必须加大政府的监管力度与控制手段,才能有效规避风险。

按照垄断程度划分,可以分为完全垄断、部分垄断和完全开放竞争三种。完全垄断就是国家掌控所有发输配售电的环节,制定一定的政策定价,没有市场竞争;部分垄断是国家掌控或控股输电和配电的具有自然垄断属性的环节,在发电侧和售电侧引入市场竞争;完全开放竞争是所有环节均参与竞争,一切由市场主导,政府只起到监管和导向的作用。目前进行改革的所有国家(本文中介绍的)均不采用第一种方式,因为这种方式劳动积极性不高,不能促进电力产业的迅速发展,不能适应新形势下对市场的需求。大多数国土面积较大的国家,例如美国、俄罗斯、印度等国都采用第二种方式,因为国家要把保证安全放在第一位,因为让具有自然垄断属性的产业私有化后存在一定的风险。而国土面积较小,科技发达程度很高

的国家,例如英国、欧盟各国、新加坡、日本等国采用第三种方式,将所有环节都承包给私有的公司负责,或者是各个环节分开(如新加坡),或者是按地域垂直一体化(如日本),因为他们已经建立了相当完善的监管制度,电网也比较小,出现问题能够及时处理,不会造成恶劣影响。

按照电价定价模式划分,可以有统一出清价、节点边际电价、合同电价与实时竞价结合以及其他多种方式。前两种主要针对集中交易市场占主体的交易方式,各发电机组实时报价竞价,从低到高选择满足需求的最低的机组报价作为实时电价;根据输电线是否有阻塞选择使用哪一种定价方式,电网联系密切、输电容量比较大的地区可采用统一出清价,例如北欧以及欧盟各国;而面积较大、输电线有阻塞无法统一出清的地区一般采用节点电价法,目前大多数地区都会有上述问题,所以多采用这种定价方法,例如美国、俄罗斯、日本、印度等。而分散交易市场为主体的地区大部分电力交易量的价格由合同价决定(政府会进行一定的监管),少部分交易(即在平衡市场上的交易)电价通过实时竞价确定,总体来说波动也不会太大。

结论[3][4][6][13]

通过上述各国电力市场的对比与分析,结合我国的实际情况,可以得到以下几点结论:

我国人口众多,用电负荷很大,与印度类似。所以应该加强对电网硬件设施的建设,防止出现类似的大停电现象。

我国负荷中心集中在东部,而发电中心分布在西部,为了提高发电效率,减少弃风弃光等现象,大规模输电的需求很高,对统一的大市场的需求也很高。所以应该学习北欧向西欧输电的做法,建立统一的市场,并完善协调机制,尽量利用可用的发电资源。

我国国土面积广大,电网复杂,输电配电设备较多,与俄罗斯类似。所以要进行电力市场改革的话,也只能在发电侧和售电侧引入市场竞争,而输电和配电网还应该掌控在国家手中,一来可以保证电力安全,二来防止别有用心的人破坏国家安全,造成重大损失。

我国电力分配区域性差异较大,所以定价应当采用节点边际电价的方式,并且电力市场应采用集中交易为主,来提高效率。

附注

以上就是我关于国际各类型电力市场的文献调研,由于专业知识不够,所以大多数观点总结自参考文献;如果在理解上有偏差,导致原则性错误,还请老师批评指正;由于全文纯手打,所以如果出现漏字错字等现象,还望老师海涵。

参考文献:

[1]《电力系统运行与管理基础》教学课件清华大学电机系沈沉

[2]《英国最新电力市场改革法案解读及对中国的启示》南方电网科学研究院冷媛等

[3]《国外电力现货市场建设的逻辑分析及对中国的启示与建议》清华大学电机系邹鹏等

[4]《国外典型电力批发市场模式比较及启示》中国华能集团华北分公司张建府

[5]《北欧电力市场发展概况》华东电网有限公司孙建平等

[6]《国外电力市场最新发展动向及其启示》国网能源研究院马莉等

[7]《美国电力市场发展分析及对我国电力市场建设的启示》华北电力大学许子智

[8]《俄罗斯电力改革进程及分析》国网北京经济技术研究院栾凤奎等

[9]《中国电力市场改革的方向研究——基于俄罗斯电力市场改革的经验和教训》东北财经大学胡蓉等

[10]《印度电力市场化改革概况》华北电力大学李韩房等

[11]《印度大停电对我国电力工业的启示》华北电力大学曾鸣等

[12]《日本电力市场概述》国家电监会市场部

[13]《新形势下电力市场营销模式与新型电价体系》清华大学电机系白杨

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华中科技大学 信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算 专业:电气工程及其自动化 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2015年 11 月 10 日

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美国加州电力体制改革和电力供求现状 2001-12-19 编者按:电力行业由发电、输电和配电三个环节组成。过去,各国电力行业基本上实行的是电厂、电网和配电三家合一。电网和配电是一个被称为具有巨大规模经济性和沉淀成本性而天然就具有垄断性的行业,一个发电厂通过电网向一定X围的用户供电,不可能再有第二个电网进入竞争。经济学的理论分析证明,对于缺乏竞争的垄断行业,价格不能由唯利是图的企业单方面决定,而必须由政府管制。但接下来的问题是政府如何确定价格。经济学的分析告诉我们,对自然垄断行业的价格管制有两种定价法:一是让自然垄断企业按边际成本定价法,但这种定价法会让企业亏损;一是让垄断企业按包含了合理利润的平均成本定价法;可是如果肯定了平均成本定价法的合理性,电厂就失去了改善经营以降低成本的积极性,把各种不合理的开销也打入成本,问题在于:由于十年前投资新建的大批电厂十年后市场需求低于十年前的估计而没有投入运营,投资建电厂的建设费用能否计入成本?如果允许计入成本,此例一开,以后发电行业将不顾市场需求、毫无顾忌扩大投资(因为只要资金投入该行业,不顾消费者需不需要,投资都可以获得合理回报)。如果不允许计入成本,今后电力行业将拒绝投资,造成电力供不应求。 对该行业的规制一直以来都是各国政府的一项重要任务。电力行业中,电网和配电有很强的垄断性,但发电企业之间则存在较大的竞争性。近年来,各国政府尝试实行“厂网分离、实竞价上网”的方式对电力行业进行改革。但问题仍未解决:市场需求旺盛,电力短缺的时候,各种成本的电均可上网并获利,这会鼓励厂商投资建发电厂;但电力过剩时,电网厂商则通过择优录取只允许发电成本低的电厂的电上网,这让那些成本高的电厂无法运营,这会打击发电厂商的积极性。一旦出现市场需求异常变化,电力行业将拒绝投资,造成电力供不应求。2000年,美国加州的电力危机就是如此。(编者) 2000年夏天以来,美国加州出现了电力供应和电力企业的财务危机。加州已于2001年1月开始在全州X围内实行轮流停电;太平洋天然气和电力公司、南加州爱迪逊两家大型电力企业亏损约90亿美元,股票大跌,频临破产,造成该地区政治、经济和社会的不稳定。针对目前加州这场电力危机,美国国内存在着两种不同看法。一种观点认为,这一危机是因为电力改革的失误。其理由是,在开放的批发市场上,加州的电力供应企业利用异常气候引起需求增加的机会,操纵电价,从中牟取暴利。因此,呼吁重新管制电力市场,以保护消费者利益。另一种观点认为,这场危机是由加州电力规制的弊端造成的,呼吁进一步推动改革,用市场经济杠杆来调节电力供求之间的不平衡。我国正处在电力改革的方案设计阶段,认真分析和总结加州电力危机的经验教训,将有利于提高我们的改革效率。90年代初开始,美国能源管制委员会决定对电力系统进行改革。1996年,加州作为第一批试点,开始了电力体制改革。(一) 放松规制和重组措施加州的电力改革主要采取了以下措施。一是限制垄断企业的市场力量,实行输电、发电和销售功能分离。根据美国的法律,电力企业被分为两类:公共事业企业(Utility)和非公共事业企业(Nonutility)。公共事业企业是指从事发电、输电或批发电力和配电业务的企业。非公共事业企业主要是指利用工业废气和小规模的独立发电企业。为了限制企业的市场垄断力量,加州电力改革重点对三家一体化经营的投资者所有的公共事业电力企业(简称IOUs)—太平洋天然气和电力公司、南加州爱迪逊公司、圣地亚哥天然气和电力公司实行功能分离。主要步骤是,电网所有权与经营权分离,要求三家IOUs将电网交由电网调度员(CAISO)运营管理,保留其对电网资产的所有权;要求IOUs出售部分发电资产,加州公共事业电力企业的发电量占市场的比例由1996

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这一倾向的集中体现。加州电力危机的爆发,加速了人们对电力市场认识的深化,经过几年的反思和探索,一些理念已趋于公认,那就是:一个科学有效的电力市场,应是效率目标和发展目标并重的市场,竞争机制和风险分布机制同步的市场,供应侧与需求侧平等参与的市场,集中优化效益和自由选择效益兼容并蓄的市场。 一、加州电力危机的简单回顾 加州电网是美国西部电网的一部分,西部电网总共约有1.60亿千瓦的各种发电容量,其中西北部以水电为主(约占65%),而落基山脉地区则以煤电为主,主要在亚利桑那州(约占68%)。加州系统独立运营者(Ca-ISO)控制加州电网的75%,年输电能力为1650亿千瓦时,与Ca-ISO所辖电网相连的总发电容量为3500万千瓦,主要是重油和天然气发电;加州还从邻近区域进口电力,约在700万到1000万千瓦之间,主要是太平洋西北电力公司的水电。在强劲的经济增长推动下,加州的用电量在90年代增长了25%,而其发电容量反而下降了2%,为电力危机的发生埋下了伏笔。 加州的电力工业重组是在1996年开始的,在这之前,各个公共电力公司IOUs(Investor owned utilities)对本地拥有垄断专营权,并同时拥有发电、输电、配电和供电资产。太平洋

电力市场分析与预测

电力市场分析与预测 一、电力市场分析与预测的概述 (一)定义 要给电力市场分析与预测一个定义,首先要搞清什么是“电力市场”:广义的讲,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,对电力系统中的发电、输电、供电、客户等主体协调运行的管理机制和执行系统的总和,它包括市场主体(电力生产商、电力供应商、消费者等)、市场客体(电力商品)、市场载体(电力网络)、商品价格、市场运行规则、市场监管者六个方面。狭义的讲,今天要讲的电力市场分析与预测中的“电力市场”主要是电力销售市场(包括量、价、费)、电力供应市场以及供需平衡关系。 电力市场分析与预测是供电企业为了实现经营目标,进行电力市场营销、规划、生产和销售决策,运用先进的技术手段和方法,采用一定的程序,有组织、有计划的收集电力市场信息。在调研的基础上、对调研信息及数据进行科学分析,对经营环境及电力需求的变化特点进行预测,为改进经营管理,实行正确决策提供依据。供电企业能否有效的把握市场变化趋势,选择新的目标市场,这是搞好营销活动的核心和关键。 (二)作用 (一)掌握社会各行业的各类用电基本情况,分析用电结构及各类用电升降幅度的变化规律,为国家制定有关用电政策提供依据。(如为国家制定电价政策,制定宏观调控政策(行业用电量反映行业发展情况)等) (二)改善电力企业经营管理,促进企业制定合理生产计划和有关经济技术指标,调整经营策略,改进电网发展规划,提高企业经营效益。(如对售电量、电价进行动态分析,揭示行业用电潜力,用户用电特点,区域发展态势,经营经营效益,为企业经营决策人员提供决策依据。售电量已成为国民经济发展的晴雨表,“十五以来”经济增长速度保持较快水平,用电增长也较快,九十年代末,受亚洲金融危机影响,国民经济发展减慢,电量增长减缓甚至下降) (三)可以促进客户中分利用电价的经济杠杆作用。如更合理安排生产,减少高峰用电,适时投切无功补偿设备,减少电费开支,降低生产成本。(对执行峰谷电价的用户,可以建议避峰生产,对负荷低的用户,减少变压器容量,可以节约基本电费)。 (三)特点 (一)时效性。应根据形势变化及时提交分析报告,以便领导决策。 (二)准确性。分析中的数据和事例力求正确真实。

借鉴美国电改经验,深化电力市场化改革

借鉴美国电改经验,深化电力市场化改革 电力是国民经济的支柱,经济的发展与电力供需关系、与电力体制的矛盾逐渐使电力市场化改革成为无法回避的共同趋势。中国电力体制改革始于20世纪80-90年代,朝着政企分开、政监分开、厂网分离、主辅分离的方向逐步深化,新电改正努力进一步促进电力市场化改革。处于大洋彼岸的美国,在电改方面起步得更早,作为紧跟其后第二大经济体的中国,考察美国的经验,对中国有更多的借鉴意义。 标签:借鉴美国电改经验;深化电力市场化改革 一、美国电力改革的背景 自然垄断理论认为,电力等基础设施以及能源产业具有自然垄断的性质。传统的电力市场格局都是单一的,每个地区的电力的产供销和系统的运行调度都由一个大的电力公司进行控制。出于规模经济效益的考虑,大型电力企业实现与输电和配电的结合,被认为会降低运营成本,提升运营效率,在一定时期内是符合时代发展的。 美国在电力改革前,电力市场主要就是由民营企业形成电力行业的垄断,缺乏市场竞争,未能实现优胜劣汰以及生产要素的优化配置,所以电力市场原有垄断地位受到广泛的质疑。20世纪70年代,由于石油危机等原因,美国能源安全问题凸显,电力行业的运行成本也迅速上升,从客观上需要发展更灵活的机制,允许非垄断企业拥有的低成本发电厂进入发电市场,来降低电力系统的运行成本,允许掌握可再生能源发电技术的公司参与发电市场,这就直接导致了发电市场的开放。 二、美国电力改革措施 美国在电改方面,在发电侧使用了大量的新能源发电,售电环节则以开放市场、第三方监管的形式,实现供需侧的价格平衡。 1.新能源发电 由于公众对全球气候变暖的关注、石油价格持续上升、电力供应缺口增加、清洁能源产业规模不断扩展等因素,以及对于核能发电危险性的恐惧,促使新能源发电走上了快速发展的道路。 美国加州具有丰富的清洁能源资源,水力发电潜力在美国仅次于华盛顿州排名第二,沿太平洋海岸山脉有丰富的地热和风能资源,东南部沙漠地带太阳能发电潜力巨大。在加州能源构成中,天然气发电占44%,核電占9%,大型水电占8%,燃煤发电占8%,可再生能源占19%,其他能源占12%,其中清洁能源主要包括:风能、太阳能、生物能、地热、小水电等。

用matlab电力系统潮流计算

题目:潮流计算与matlab 教学单位电气信息学院姓名 学号 年级 专业电气工程及其自动化指导教师 职称副教授

摘要 电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。本文主要运用的事潮流计算,潮流计算是电力网络设计与运行中最基本的运算,对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算,可以得到各种电网各节点的电压,并求得网络的潮流及网络中的各元件的电力损耗,进而求得电能损耗。本位就是运用潮流计算具体分析,并有MATLAB仿真。 关键词:电力系统潮流计算 MATLAB Abstract Electric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation. Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation

电力市场概论复习

《电力市场概论》试题样卷 一、填空题(每空1分,共32分) 1. 电力市场的基本特征是:开放性、竞争性、网络性、协调性。 2. 我国电力市场改革的首要目标是:吸引电力投资、建设充分的发电容量、基础设施的扩建和升级、系统的安全性和可靠性。 3. 电力工业生产是由许多环节构成,它们被习惯称为发电、输电、送电、配电环节。 4. 电力市场的目标模式包括:垂直垄断模式、发电竞争模式、批发竞争模式、零售竞争模式。 5. 完整的电力市场一般划分为哪几个市场:中长期合约市场、期货期权市场、日前现货市场、实时平衡市场、辅助服务市场。 6. 电力市场的基本要素包括:市场主体、市场客体、市场载体、市场价格、市场规则、市场监管组织。 7. 我国《电力法》中所说的电价,是指由上网竞价、互供电价、电网销售电价等类型的电价。 8. 电力期货交易的主要功能包括:价格发现、规避风险。 9. 市场功能的实现机制包括供求机制、价格机制、竞争机制。 10.在电力市场上,发电企业常用的竞争战略是:成本领先战略、重点集中式战略、差别化战略、补缺者战略。 11..我国《电力法》中所说的电价,是指由上网电价、电网间的互供电价、电网销售电价等类型的电价。 二、选择题(每题2分,共20分) 1. 下列哪些不属于发达国家的电力市场改革的首要目标(BCD) A. 吸引电力投资 B.建设充足的发电容量 C. 提高电力工业效率 D.为客户提供更多选择 2. 下列哪些属于造成加州电力市场危机的原因(ABCD) A. 电力市场容量建设不足 B.水电受到气候的影响 C. 电力市场电价的结构性不合理 D. 发电商的投机行为 3. 下列哪些不属于早期英国电力市场所取得的成功(C) A. 增强了电网的输电能力 B.工业用户和家庭用户的电价下降

国际各类型电力市场比较

国际各类型电力市场比较 江思和 清华大学电机系 引言[1] 电力行业是一个典型的“自然垄断”的产业,具有“集中生产,集中运输,集中零售” 的特点,所以最初的时候电力市场基本都是垄断的计划经济,由政府制定发电以及用电计划,政府根据发输配用电的整个过程制定电价。可是由于自然垄断有一些先天缺点:没有动因鼓励生产者提高工作效率以及发展新技术,所以随着科技的发展,电网更加坚强和灵活了,这样就给电力市场的改革创造了条件。所以,世界各国都开始结合自己的国情适度改革本国的电力市场,使其达到发电效率更高、总体能耗更少、经济利益更高、电价制定更合理等不同的目的。本文将简略介绍英国、北欧、西欧、美国、新加坡、俄罗斯、印度、日本、澳大利亚及新西兰等国的电力市场运行制度,并比较分析其优劣,得出一般性结论。 英国[2][3][4] 从1989 年开始,英国着手电力体制改革,当年颁布了电力工业白皮书,全国实行电力库(POO)L 模式,进行电力市场自由竞争的尝试,厂网分开,竞价上网,并且成立了国家电力公司,实行电力工业的私有化。后来,政府不仅解散了中央发电局,而且拍卖了电厂的股份,朝着私有化更近了一步。在2001年,英国实施新电力交易协议(NETA,引进了新的双边合同分散交易模式,进一步推进市场化进程。在这种模式下,电力市场以双边交易为基础,不再由国家调度,并且有长期、中期、短期等多个市场,使这种方式更加稳定。此次改革取得了很大的成功,不仅扩大了用户范围,而且提高了市场效率,促进了生产者的良性竞争。2005年,英国政府又建立了英国交易输电协议(BETTA,解决了苏格兰地区市场被垄断的 问题,并将英格兰和苏格兰连成了一个大的电网,市场更大更开放了。最近,在2013年, 英国又开始了以低碳电力为核心的新一轮改革,将差价合约和容量市场纳入已有的电力市场范畴,并且致力于降低用户的用电支出。 差价合约的制度是由供电商和发电商提前以某一固定的价格签订合约,当实际电价高于 此合约时,发电商需要向用户返还差价;当实际电价低于此合约价时,政府向发电商补偿差价。在这种制度下,既一定程度上保证了发电商的收入较为稳定,也防止了用户的电价波动,并且政府的补贴也更有针对性,减少了一些支出。而容量市场采用拍卖的形式,在两级市场上提前四年拍卖系统所需要的发电容量。容量市场需要考虑的最大问题就是系统的可靠性,只有在拍卖中合理分配份额,才能保证满足每天最大负荷时期的用电供应。所以,政府的有效监管是很重要的,一旦把电力产业完全投放到市场中自由竞争,那么不确定性因素必然增加,所以需要更加高效有力的监管,才能保证电网不出问题,运行稳定。 整体上讲,英国电力市场从日前电力池集中交易模式演变成分散交易模式,日前交易模式有一些缺点:发电侧竞争不充分,发电商存在一定的市场操控力,电力供应紧张时发电商反而会减少发电机组来提高电价。分散交易模式下,发用双方直接交易,中长期和日前交易量占比很大,可以维持电价的稳定,而实时平衡交易虽然自愿竞价波动大,但由于占总用电量比例很小,所以对总体价格影响较小。

电力市场需求、分析、预测

电力市场需求、分析、预测 姓名:白旭光 【摘要】:今年年初,国家电力公司成立了需求侧管理指导中心,可见需求侧管理已成为国家电力 公司的一项主要工作内容。如何做好需求侧管理,这方面的研究在我国起步时间很短,希望通过本期话题, 加深对电力市场需求分析与预测的认识,提高科学决策水平。 【关键词】:电力市场需求电力需求分析与预测需求分析 一、管理信息系统开发中常见的一些问题 (1)管理信息系统开发人员对需求的理解出现偏差 系统分析员必须要对用户的需求比较了解才能够很好的展开工作,系统分析员能够顺利的展开工作这就要看他们能否理解用户并且要具有较为充足的工作经验,系统的分析结果也对系统设计工作非常重要;分析员如果在分析过程中出现偏差,就会导致在工作中产生问题,最后使得开发出来的系统不能够满足用户的需要而成为一个失败的产品。 (2)“堆栈”现象 管理信息系统是有多个阶段进行开发并最终完成的,所以在不同的阶段如果出现了问题都会导致系统开发失败,并且不同的阶段出现的错误其错误的“潜伏期”是不一样的,错误越早发生就好导致越晚发现,类似堆栈规律。 (3)重编程,轻规划,轻分析 管理信息系统的发展有其独特的发展规律,最开始的计算机被用于电力企业中,主要是处理简单的信息,是单项目系统,这种小型的计算机系统比较简单且功能单一。如果需要将多个不同的单项系统进行整合,并发挥其整体的优势时,就会让整个系统无法正常的运行,系统无法将各个单项进行很好的整合并协调好不同单项之间的关系。 (4)过低估计信息系统的投资而使开发工作夭折

在投资管理信息系统的时候,有些投资是能够立马看到成效的,例如投资软件和硬件等等,就能够较快的看到效果。但是还有一些投资是不能够马上看到效果的,例如在对信息系统进行开发的过程中,由于某些需要,必须要对系统进行修改,并且由于市场的不断变化,对系统的一些维护费用等,这些改变所带来的费用是不能够马上见到效果的。 二、电力需求预测管理系统的设计技术 (1)年度电量预测。全社会口径、本企业口径、统调口径电量,各产业电量,行业分类电量等。 (2)年度电力预测。最大用电负荷、年平均最大用电负荷、最小用电负荷、年代表峰谷差/负荷率/最小负荷率等)。 (3)年负荷曲线预测。 (4)月度参数的预测或结果获取。月最高温度、月平均最高温度、月最低温度、月平均最低气味和降水量的大小以及进行拉闸限电的情况等。 (5)月度电力的预测。月最大的用电负荷、月平均最大的用电负荷、在工作日内平均最大的用电负荷、最小用电负荷、工作日最小用电负荷、月代表峰谷差/负荷率/最小负荷率等。 (6)电力负荷在不同的地区其发展规律也是不一样的。每一种预测的规律方式都是一个地区的发展规律。如果预测的方法越多,那么预测的选择性就会越大,也就会更加精确。软件有一个预测方法库,里面有大约50种预测的方法。在这些预测方法中,大部分都是被经常使用的预测方法,并且还加入了一些比较特别的预测方法,如灰色系统法、人工神经网络法等。 三、电力市场预测策略 综合预测模型的技术。对序列号进行预测,在进行预测之前可以选择多种不同的预测方式进行。其中用数字模型进行预测的方法是最合适的,在负载发展的过程中,其自然的规律不是简单的数字模型可以进行描述的,一般情况下,单一的预测模型不能够进行精准的预测。所以,之前的预测理论不够完善就是这个原因。农业生产和农业排灌用电市场近年来,农村电网进行“两改一同价”、农业产业的电网结构发生变化、农村城镇化水平的加快促使农村的农业生产水平和农业排灌的用电量增长速度也加快了步伐。非居民生活用电市场非居民生活用电市场由县内行政单位、事业单位组成,用电量稳定,总体趋势稳中有升,也具有一定市场发展潜力。1.3商业用电市场商业用电市场由商业用电户组成,其用电量

第四章电力系统潮流计算

第四章 电力系统潮流分析与计算 电力系统潮流计算是电力系统稳态运行分析与控制的基础,同时也是安全性分析、稳定性分析电磁暂态分析的基础(稳定性分析和电磁暂态分析需要首先计算初始状态,而初始状态需要进行潮流计算)。其根本任务是根据给定的运行参数,例如节点的注入功率,计算电网各个节点的电压、相角以及各个支路的有功功率和无功功率的分布及损耗。 潮流计算的本质是求解节点功率方程,系统的节点功率方程是节点电压方程乘以节点电压构成的。要想计算各个支路的功率潮流,首先根据节点的注入功率计算节点电压,即求解节点功率方程。节点功率方程是一组高维的非线性代数方程,需要借助数字迭代的计算方法来完成。简单辐射型网络和环形网络的潮流估算是以单支路的潮流计算为基础的。 本章主要介绍电力系统的节点功率方程的形成,潮流计算的数值计算方法,包括高斯迭代法、牛顿拉夫逊法以及PQ 解藕法等。介绍单电源辐射型网络和双端电源环形网络的潮流估算方法。 4-1 潮流计算方程--节点功率方程 1. 支路潮流 所谓潮流计算就是计算电力系统的功率在各个支路的分布、各个支路的功率损耗以及各个节点的电压和各个支路的电压损耗。由于电力系统可以用等值电路来模拟,从本质上说,电力系统的潮流计算首先是根据各个节点的注入功率求解电力系统各个节点的电压,当各个节点的电压相量已知时,就很容易计算出各个支路的功率损耗和功率分布。 假设支路的两个节点分别为k 和l ,支路导纳为kl y ,两个节点的电压已知,分别为k V 和l V ,如图4-1所示。 图4-1 支路功率及其分布 那么从节点k 流向节点l 的复功率为(变量上面的“-”表示复共扼): )]([l k kl k kl k kl V V y V I V S (4-1) 从节点l 流向节点k 的复功率为: )]([k l kl l lk l lk V V y V I V S (4-2) 功率损耗为: 2)()(kl kl l k kl l k lk kl kl V y V V y V V S S S (4-3)

基于MATLAB的电力系统潮流计算

基于MATLAB的电力系统潮流计算 %简单潮流计算的小程序,相关的原始数据数据数据输入格式如下: %B1是支路参数矩阵,第一列和第二列是节点编号。节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路,第一列为低压侧节点编号,第二列为高压侧节点%编号,将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。 %第三列为支路的串列阻抗参数。 %第四列为支路的对地导纳参数。 %第五烈为含变压器支路的变压器的变比 %第六列为变压器是否是否含有变压器的参数,其中“1”为含有变压器,%“0”为不含有变压器。 %B2为节点参数矩阵,其中第一列为节点注入发电功率参数;第二列为节点%负荷功率参数;第三列为节点电压参数;第六列为节点类型参数,其中 %“1”为平衡节点,“2”为PQ节点,“3”为PV节点参数。 %X为节点号和对地参数矩阵。其中第一列为节点编号,第二列为节点对地%参数。 n=input('请输入节点数:n='); n1=input('请输入支路数:n1='); isb=input('请输入平衡节点号:isb='); pr=input('请输入误差精度:pr='); B1=input('请输入支路参数:B1='); B2=input('请输入节点参数:B2='); X=input('节点号和对地参数:X='); Y=zeros(n); Times=1; %置迭代次数为初始值 %创建节点导纳矩阵 for i=1:n1 if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); else %含有变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);

电力行业供给分析及预测

供给分析及预测 一、装机容量:装机容量增速小幅下降,清洁能源比重上升 2004年我国电荒蔓延,主要原因是电源建设不足,因此我国加大了电源建设的投入,2007年-2010年我国电力行业装机容量一直保持在10%以上的高速增长,随着我国电力行业装机容量的不断发展,2011年我国电力行业装机容量为105576万千瓦,电源建设基本满足我国电力供应的需求,装机容量增速呈逐渐小幅下降趋势。 数据来源:中电联 图1 2007年-2011年发电装机容量情况 2011年,全国6000千瓦及以上电厂发电设备容量105576万千瓦,同比增长9.25%。其中,水电23051万千瓦,同比增长6.69%,占总发电设备容量的比重为21.83%;火电76546万千瓦,同比增长7.86%,占总发电设备容量的比重为72.5%;核电1257万千瓦,同比增长16.15%,占总发电设备容量的比重为1.19%;风电4505万千瓦,同比增长52.33%,占总发电设备容量的比重为1.27%。

数据来源:中电联 图2 2011年发电设备容量结构情况 总体来看,随着电源投资持续向清洁能源倾斜,全国发电设备装机容量结构也有所改善,清洁能源装机比重上升。2011年,水电、核电、风电、太阳能等清洁能源比重达到27.5%,比2010年提高0.9个百分点。 火电水电核电风电其他 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2007年2008年2009年2010年2011年数据来源:BBIC整理 图3 2007年-2011年分类型装机容量占比情况 二、发电量:发电量增速趋缓,水电出力不足,火力发电占比提高 电力行业发电量保持增长,2011年发电量47217亿千瓦时。2011年发电量增速趋缓,增速为11.74%,比2010年低3.11个百分点。2008年金融危机,我国出台四万亿投资计划,家电下乡等积极的财政政策,使得我国工业需求并没有大幅度打滑,主要耗能产业产能大幅提高,电力需求旺盛,2010年电力发电量

美国加州电力体制改革和电力供求现状2001-12-19

美国加州电力体制改革和电力供求现状2001-12-19 2000年夏天以来,美国加州出现了电力供应和电力企业的财务危机。加州已于2001年1月开始在全州范围内实行轮流停电;太平洋天然气和电力公司、南加州爱迪逊两家大型电力企业亏损约90亿美元,股票大跌,频临破产,造成该地区政治、经济和社会的不稳定。针对目前加州这场电力危机,美国国内存在着两种不同看法。一种观点认为,这一危机是因为电力改革的失误。其理由是,在开放的批发市场上,加州的电力供应企业利用异常气候引起需求增加的机会,操纵电价,从中牟取暴利。因此,呼吁重新管制电力市场,以保护消费者利益。另一种观点认为,这场危机是由加州电力规制的弊端造成的,呼吁进一步推动改革,用市场经济杠杆来调节电力供求之间的不平衡。 我国正处在电力改革的方案设计阶段,认真分析和总结加州电力危机的经验教训,将有利于提高我们的改革效率。 90年代初开始,美国能源管制委员会决定对电力系统进行改革。1996年,加州作为第一批试点,开始了电力体制改革。 (一) 放松规制和重组措施 加州的电力改革主要采取了以下措施。一是限制垄断企业的市场力量,实行输电、发电和销售功能分离。根据美国的法律,电力企业被分为两类:公共事业企业(Utility)和非公共事业企业(Nonutility)。公共事业企业是指从事发电、输电或批发电力和配电业务的企业。非公共事业企业主要是指利用工业废气和小规模的独立发电企业。为了限制企业的市场垄断力量,加州电力改革重点对三家一体化经营的投资者所有的公共事业电力企业(简称IOUs)—太平洋天然气和电力公司、南加州爱迪逊公司、圣地亚哥天然气和电力公司实行功能分离。主要步骤是,电网所有权与经营权分离,要求三家IOUs将电网交由电网调度员(CAISO)运营管理,保留其对电网资产的所有权;要求IOUs出售部分发电资产,加州公共事业电力企业的发电量占市场的比例由1996年的55%降至1999年的15%(黄玮,“从加利福尼亚电力危机看美国电力工业现状”,科学技术部国际合作司调研报告。);要求三家IOUs在电力交换市场上买卖电力,把自己发出的电拿到交换市场上出售,然后再从电力市场上购电销售给消费者。 二是建立独立的输电代理机构和电力交换市场。为了控制自然垄断环节和一

国际各类型电力市场比较

江思和 清华大学电机系 引言[1] 电力行业是一个典型的“自然垄断”的产业,具有“集中生产,集中运输,集中零售”的特点,所以最初的时候电力市场基本都是垄断的计划经济,由政府制定发电以及用电计划,政府根据发输配用电的整个过程制定电价。可是由于自然垄断有一些先天缺点:没有动因鼓励生产者提高工作效率以及发展新技术,所以随着科技的发展,电网更加坚强和灵活了,这样就给电力市场的改革创造了条件。所以,世界各国都开始结合自己的国情适度改革本国的电力市场,使其达到发电效率更高、总体能耗更少、经济利益更高、电价制定更合理等不同的目的。本文将简略介绍英国、北欧、西欧、美国、新加坡、俄罗斯、印度、日本、澳大利亚及新西兰等国的电力市场运行制度,并比较分析其优劣,得出一般性结论。 英国[2][3][4] 从1989年开始,英国着手电力体制改革,当年颁布了电力工业白皮书,全国实行电力库(POOL)模式,进行电力市场自由竞争的尝试,厂网分开,竞价上网,并且成立了国家电力公司,实行电力工业的私有化。后来,政府不仅解散了中央发电局,而且拍卖了电厂的股份,朝着私有化更近了一步。在2001年,英国实施新电力交易协议(NETA),引进了新的双边合同分散交易模式,进一步推进市场化进程。在这种模式下,电力市场以双边交易为基础,不再由国家调度,并且有长期、中期、短期等多个市场,使这种方式更加稳定。此次改革取得了很大的成功,不仅扩大了用户范围,而且提高了市场效率,促进了生产者的良性竞争。2005年,英国政府又建立了英国交易输电协议(BETTA),解决了苏格兰地区市场被垄断的问题,并将英格兰和苏格兰连成了一个大的电网,市场更大更开放了。最近,在2013年,英国又开始了以低碳电力为核心的新一轮改革,将差价合约和容量市场纳入已有的电力市场范畴,并且致力于降低用户的用电支出。 差价合约的制度是由供电商和发电商提前以某一固定的价格签订合约,当实际电价高于此合约时,发电商需要向用户返还差价;当实际电价低于此合约价时,政府向发电商补偿差价。在这种制度下,既一定程度上保证了发电商的收入较为稳定,也防止了用户的电价波动,并且政府的补贴也更有针对性,减少了一些支出。而容量市场采用拍卖的形式,在两级市场上提前四年拍卖系统所需要的发电容量。容量市场需要考虑的最大问题就是系统的可靠性,只有在拍卖中合理分配份额,才能保证满足每天最大负荷时期的用电供应。所以,政府的有效监管是很重要的,一旦把电力产业完全投放到市场中自由竞争,那么不确定性因素必然增加,所以需要更加高效有力的监管,才能保证电网不出问题,运行稳定。 整体上讲,英国电力市场从日前电力池集中交易模式演变成分散交易模式,日前交易模式有一些缺点:发电侧竞争不充分,发电商存在一定的市场操控力,电力供应紧张时发电商反而会减少发电机组来提高电价。分散交易模式下,发用双方直接交易,中长期和日前交易

电力市场分析

引言 本文致力于通过分析市场结构、市场特点、电价形成机制,市场主体的构成、市场交易和运行模式、市场交易策略,并进行科学预测市场需求,分析研究发电集团交易竞价策略,在此基础上,建议发电集团在当前电力市场竞争条件下,积极主动并有选择性地采取交易策略参与市场竞争,以最优的报价策略获取最大化利润。本文还分析国内外电力市场结构、运行方式、特点、模式和存在的问题,在掌握大量基础性市场信息基础上预测未来电力需求,比较分析区域电力总供给和需求的状况,并对未来区域电力市场竞争趋势进行科学预测和判断;本文在对电力市场理论分析、实际运行情况以及实证论述基础上,提出发电集团参与电力市场交易策略的竞价基本原则和方法,并具体总结提出基于成本分析、基于市场出清价格预测的博弈论模型等多种交易竞价策略方法。最后,通过对市场规则、竞争形势和发电集团内部降耗等方面进行研究,认为交易前充分做好战略设计和规划,做好内部挖潜、降本增效等基础工作对发电集团竞价具有十分重要的战略意义,并建议发电集团及时调整竞价策略,改善管理方式,积极寻求战略合作,为未来在电力市场中交易成功奠定基础。

第一章:概述 第一节课题研究目的和意义 20世纪80年代以前,电力产业被普遍认为是典型的自然垄断产业,世界各国对电力产业发电、输电、配电、售电等环节实行严格管制。80年代以后,电力产业的自然垄断边界发生了显著变化,全球范围掀起了电力体制市场化改革浪潮。随着我国电力产业的发展,“打破垄断、引入竞争”成为当前电力行业改革和理论研究的主流思想,建立科学、合理、完善的电力市场成为各级政府和各类学者研究和探讨的重要课题之一。作为电力市场参与者的发电集团,其利益最终必须通过电能的生产和交易来实现,在交易过程中提前获悉尽可能多的电价和电力需求信息,就可以在电力市场的交易中占得先机,求得更大的利益回报。发电集团的报价决定了其自身在发电市场中可以占有的市场份额,直接影响到其自身的利润。因此,对竞争对手报价策略以及电力市场未来运行趋势进行准确预测,并在此分析判断基础上,结合自身情况做出最合理、最理性、最优化的策略选择,就成为当前发电集团迫切需要解决的重要课题。 从国际、国内电力改革的历程以及未来发展趋势看,传统的电力产业垄断经营体制已经难以为继,电力市场化改革已是大势所趋。电力市场开放,就是要将电力工业纳入到市场经济的框架中,通过市场竞争,达到资源的最优配置和合理利用。传统的基于粗放管理和行政手段的一系列规制、调度和控制方式,势必无法适应竞争环境下的市场实际情况,因此,必须用全新的视角重新审视电力系统运行控制及规划工作的各个环节,相应改变市场调节手段。作为最先被推向市场的发电集团,必须高度关注电力市场信息、市场特点、市场建设和规划。我们知道,市场经济的特点就是放开规制、引入竞争、市场定价。而其中电价是电力市场的杠杆和核心内容,电价的形成机制直接决定了市场的开放程度,因而改革电价形成机制是电力体制改革的核心内容。当前我国电力市场改革的主要方向是,在厂网分开的基础上,逐渐放宽市场准入,尝试建立区域电力市场,建立完善的监管机制,制定电力市场法律,制定市场交易规则,使价格在竞争中形成,使电价真正反映电力生产成本水平和市场对电力产品的供需状况。 建立科学、健全、有序的市场,要求所有的市场主体能够认清形势,按照市场规则进行规范的竞争,要求市场主体宏观上找准定位,调整成本控制策略,确

国外电力市场化改革的经验及其对我国电力市场体系建设的启示

国外电力市场化改革的经验及其对我国电力市场体系 建设的启示 一、国外电力市场化改革的经验 90年代首先在西欧开始了电力市场化改革,很快被推广到了美国、大洋洲一些电力公司。但是电力市场的运营模式及其改革历程各异,各国的电力公司在开发自己的电力市场时都根据自己的特点而有所不同。在我国积极探索电力市场建设方案时,研究一些典型国家电力市场化改革的经验,分析哪些经验适合于我国国情和电网特点,哪些经验需要改造,具有非常重要的意义。另一方面,电力市场的运作对于电力系统的运行、调度、规划、管理和自动化系统的设计有深刻的影响,了解实现电力市场正常运营所需要的技术准备也是非常必要的。 (一)英国电力市场化改革的经验 1、分阶段逐步改革完善,形成一个高效的电力市场交易平台 在1990年以前,英国的电力工业全部属于国营的中央发电局(CEGB)。自1990年开始,英国电力进行的电力市场化改革(私有化)可分为三个时期:第一个时期以电力库(POOL)运行模式为特征。称为电力库时期,国家电网公司主要经营输电系统,是电网的系统调度机构,并负责电网的调度和运行,起独立系统调度员(ISO)的作用。所有电厂都需要投标,竞价上网;第二时期是

以实施新电力交易协议(NETA)为标志,称作NETA时期,主要的目的是克服电力库(POOL)运营模式存在的缺点。经过三年的开发,在2001年3月正式投运;第三时期以实施英国电力贸易和传输协议(BETTA)为标志,称作BETTA时期,在苏格兰、英格兰和威尔士三大地区(统称Great Britain,以下简称GB)建立以英格兰-威尔士模式为基础的统一电力贸易、平衡和结算系统,建立以英格兰-威尔士模式为基础的统一传输定价法和电网使用合同体系,建立一个独立于发电和供电的输电系统运营机构(GB System Operator 简称GBSO)。 2、以逐步完善的立法推进电力市场建设的不断完善 英国电力市场三阶段建设是以政府三个重要立法稳步推进的:1989年的“电力法”、2000年的“基础实施法”和2004年的“能源法”构成了英国电力工业的法律框架,在电力市场建设的每一阶段,这些法律主要构建在该阶段适用的、包含相应修改的电力法的基础上,并随着其每次修改而发展。 3、电网逐步形成全国互联 1990年开始的英国电力市场化改革的前两个时期主要在英格兰和威尔士展开,苏格兰由于地区法律、行业结构和市场机制等各方面与英格兰和威尔士相差较大,在此期间苏格兰电力公司依然保持纵向一体化结构。然而到了本世纪初,市场环境在发生着变化,苏格兰地区发电装机冗余有了明显的滑落,而且在不远的将来苏格兰-英格兰及苏格兰-北爱尔兰联网线路的增建扩容,

电力系统的潮流计算

第11章 电力系统的潮流计算 § 概述 § 开式网络的电压和功率分布计算 § 闭式网络潮流的近似计算方法 § 潮流计算的数学模型 § 牛顿一拉夫逊法的潮流计算 § P-Q 分解法潮流 § 概述 1、定义:根据给定的运行条件求取给定运行条件下的节点电压和功率分布。 2、意义:电力系统分析计算中最基本的一种:规划、扩建、运行方式安排。 3、所需: ① 根据系统状态得到已知条件:网络、负荷、发电机。 ② 电路理论:节点电流平衡方程。 ③ 非线性方程组的列写和求解。 4、已知条件: ① 负荷功率LD LD jQ P ② 发电机电压 5、历史:手工计算:近似方法(§,§) 计算机求解:严格方法 § 开式网络的电压和功率分布计算 注重概念,计算机发展和电力系统复杂化以前的方法。 1、已知末端功率和未端电压, 见1.11Fig 解说:已知4V 和各点功率 由此可见:利用上节的单线路计算公式,从末端开始逐级往上推算。 2、已知末端功率和首端电压 以图讲解,已知V 1和各点功率 迭代法求解: ① 假定末端为额定电压,按上小节方法求得始端功率及全网功率分布

②用求得的始端功率和已知的始端电压,计算线路末端电压和全网功率分布 ③用第二步求得的末端电压重复第一步计算 ④精度判断:如果各线路功率和节点电压与前一次计算小于允许误差,则停止计算, 反之,返回第2步重复计算。 ⑤从首端开始计算线路各电压 如果近似精度要求不高,可以不进行迭代,只进行①、⑤计算始可。 3、对并联支路和分支的处理。 4、多级电压开式电力网的计算。 ①折算到一侧进行计算,计算完以后再折算回去 ②原线路进行计算,碰到理想变压器则进行折算。 ③ 型等值电路。 5、复杂辐射状网络的计算 ①基本计算步骤 图 讨论:a、迭代次数 b、最近的研究论文 ②计算机实现 a、节点编号(计算顺序) 引出问题 叶节点法: 叶节号 非叶节点 编号方法 b、支路返回法 讨论:节点编号的工程基础 ③少量环网的处理方法 §简单闭式网络潮流的近似计算方法 简单闭式网络:两端供电网络或环形网络

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