电力现货市场的基本原理及其带来的挑战

电力现货市场基本原理

我国电力市场经历了从垄断到竞争、从计划到市场、从中长期交易到现货交易的发展历程。电力现货市场旨在发现电力商品在不同时间、空间维度的价值，主要交易方式包括双边协商交易、挂牌交易和集中竞价交易，交易周期涵盖年度、月度、旬、周、日前和实时等。

现货市场日前出清

现货市场日前出清采用集中优化出清方式，市场主体申报交易信息，市场运营机构考虑负荷平衡、备用容量、线路潮流等约束条件，通过安全约束经济调度（SCUC）和深度调峰出清，最终确定中标机组组合、发电曲线和分时电价。

现货市场价格机制

现货市场价格机制主要采用节点电价（LMP），其计算公式为：节点电价（LMP）=系统能量价格+输电阻塞成本+网络损耗成本。节点电价机制能够有效反映电力商品时间、空间价值，引导用电行为，缓解网络阻塞，并指引电网公司合理规划输电资源。

典型省份电力市场规则及运行现状

广东电力市场

广东电力市场属于省间交易的受端省份，整体供需形势较为宽松，市场结构为“低集中寡占型”。广东电力市场构建了“中长期差价合约为主+现货偏差结算为补充”的全电量集中竞争市场模式，采用“批发+零售”一体化设计，“计划+市场”双轨运行。

山西电力市场

山西电力市场采用集中式市场模式，电源侧参与范围包括火电、新能源等，用户侧参与范围包括直接交易用户和代理购电用户。山西电力市场采用发电侧报量报价，用户侧报量不报价的方式，价格机制为节点边际电价。

山东电力市场

山东电力市场进一步引导新型主体参与电力市场交易，包括虚拟电厂、生物质电厂和新型储能。山东新型储能发展迅速，2023年新增21家独立储能设施，现存生效27家，独立储能设施全部参与电力市场交易。

四川电力市场

四川电力市场分为枯水期和丰水期，电源侧现货参与范围包括火电、新能源，用户侧现货参与范围包括居民农业、一产外的用电量。四川电力市场采用“报量报价”方式，交易品种包括批发市场和零售市场多种品种。

蒙西电力市场

蒙西电力市场是国内首个未设计日前市场，而是采用“日前预出清+实时市场”相结合的现货市场。蒙西电力市场推动发电侧各类电源全部无差别公平参与市场，用户侧所有用户全部参与现货市场结算。

电力市场价格主要影响因素

电力市场价格主要影响因素为供需关系和燃煤成本。广东、山东、甘肃的市场供需关系相对稳定，现货价格主要受燃煤成本影响；蒙西现货市场价格受供需紧张影响波动较大；山西现货市场均价与燃煤基准价偏离较小。

省间绿电交易

省间绿电交易规模持续扩大，甘肃、蒙西、浙江等省份积极开展省间绿电交易，满足当地绿电需求。

电力市场带来的机遇与挑战

机遇

1. 新能源成为能源供应主体，新能源装机容量和发电量占比逐渐提高。
2. 系统调节需求增加，需要加入更多新型辅助服务品种。
3. 火电机组成为主要调节资源，火电灵活性改造需求增加。
4. 市场边际电价下降，可再生能源比例较高的地区出现零价和负电价。
5. 全面推动新能源入市，电网将不再承担全额收购的义务。
6. 推动分布式新能源入市，引入聚合商身份促进绿色电力市场发展。

挑战

1. 新能源出力波动性给系统运行带来的挑战。
2. 电力市场交易风险增加。
3. 新能源投资收益测算边界变得不确定。

应对思路

1. 研究市场政策，把握市场机会，包括电力现货市场政策、分布式资源聚合政策、虚拟电厂交易规则、绿电交易规则等。
2. 着眼于全国市场，挖掘省间绿电交易机会，研究跨省区交易通道及通道剩余容量、省间绿电交易方式及交易规则。
3. 研究电力预测方法，把握交易风险，构建基于人工智能预测模型和预测特征库，实现基于集成学习、概率预测、协同预测等先进的电力预测框架。
4. 研究新能源预测技术，降低偏差风险，基于Copula模型等算法实现多场站联合概率分布的建模，实现高精度的集群功率预测。
5. 研究新能源入市运营策略，保障市场收益，包括研究虚拟电厂运营策略、研究分布式资源的联合优化运营策略等。