電力市場不平衡結(jié)算方法

林言泰 丁軍策

摘 要：歐美等國在電力市場建設方面已積累了二三十年的經(jīng)驗，而我國的電力市場的新一輪建設則剛起步。在市場的建設和完善過程中，需要借鑒國際上的成熟經(jīng)驗。本文主要介紹北歐電力市場在不平衡結(jié)算方面的規(guī)則和經(jīng)驗，包括不平衡結(jié)算模型、不平衡電量計算、不平衡電費計算等方面的內(nèi)容，并通過實例加以說明。

關鍵詞：北歐電力市場；不平衡結(jié)算；不平衡結(jié)算模型；不平衡電量；不平衡電費

中圖分類號：TM72；F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0164-02

在電力市場的交易計劃和實際使用中，總會出現(xiàn)電量偏差（即不平衡）的情況，這就需要進行不平衡結(jié)算。挪威、芬蘭、瑞典共同組建了不平衡結(jié)算組織eSett負責三國的不平衡結(jié)算[1]，結(jié)算的時間單元為一個小時。不平衡結(jié)算在平衡責任代理商（BRP）與輸電網(wǎng)運營商（TSO）之間進行，每個發(fā)電商、售電商（RE）或用戶都必須且只能找一個BRP負責自己與TSO的不平衡結(jié)算[2]。

1 北歐不平衡結(jié)算模型

在北歐，不平衡模型中主要主體有RE、BRP、TSO、配電網(wǎng)運營商（DSO）和電力交易所（NEMO），其中RE從批發(fā)市場購買或出售電量，并將電量賣給終端用戶；BRP代表發(fā)電商、用戶和電力交易商管理平衡義務并進行不平衡結(jié)算；TSO擁有輸電網(wǎng)并承擔調(diào)度任務；DSO擁有配電網(wǎng)資產(chǎn)并負責將向用戶提供配電業(yè)務；NEMO對應Nord Pool現(xiàn)貨交易所，負責組織集中的日前和日內(nèi)交易。不平衡模型的五個核心功能為結(jié)算結(jié)構(gòu)管理、測量、數(shù)據(jù)上傳、結(jié)算以及發(fā)放票據(jù)[1，3]。

結(jié)算結(jié)構(gòu)是北歐不平衡結(jié)算模型的關鍵要素之一，模型中的每個主體都有責任更新各自的結(jié)構(gòu)信息并提交給eSett，由eSett負責結(jié)算結(jié)構(gòu)運營維護，如DSO上傳測量的電力數(shù)據(jù)，NEMO上傳日前和日內(nèi)的交易結(jié)果，TSO上傳平衡備用的容量和價格，BRP上傳參與調(diào)頻市場的訂單、發(fā)電公司的發(fā)電計劃和RE的雙邊交易等。當eSett確認市場成員上傳信息有效后，將會基于這些數(shù)據(jù)對每個BRP進行不平衡結(jié)算，并且發(fā)電與用電分開進行。

2 不平衡電量計算

eSett基于不平衡模型中收到的信息，分別計算發(fā)電不平衡電量和用電不平衡電量[1，4]。

2.1 發(fā)電不平衡電量計算

BRP的發(fā)電不平衡電量是指BRP的實測發(fā)電量與計劃發(fā)電量和不平衡調(diào)整電量之間的偏差電量[1]。這三項數(shù)據(jù)分別由DSO、BRP和TSO提供給eSett。發(fā)電不平衡電量計算公式如下：

發(fā)電不平衡電量=實測發(fā)電量-計劃發(fā)電量+/-發(fā)電不平衡調(diào)整電量 （1）

其中不平衡調(diào)整電量是指調(diào)頻市場中被TSO調(diào)用的電量，是維持頻率備用、頻率恢復備用和代替?zhèn)溆玫目偤?。?給出一個發(fā)電不平衡電量計算的例子。

在上述例子中，BRP發(fā)電不平衡電量的計算結(jié)果為5 MWh，這意味著BRP多發(fā)了5MWh的電。

2.2 用電不平衡電量計算

BRP的用電不平衡電量是指BRP的實測用電量與它預先購買的電量之間的偏差電量[1]。用電不平衡計算公式如下：

用電不平衡電量=實測用電量+計劃發(fā)電量+/-交易電量+/-用電不平衡調(diào)整電量+MGA不平衡電量 （2）

其中交易電量是指BRP所負責的RE完成的日前交易、日內(nèi)交易和雙邊交易的總電量。對于一個BRP而言，其計劃發(fā)電量與交易電量之差即為計劃用電量。表2給出一個用電不平衡電量計算的例子。

在上述例子中，BRP用電不平衡電量的計算結(jié)果為-15MWh，這意味著BRP多用了15MWh的電。

3 不平衡電費計算

3.1 發(fā)電不平衡電費計算

對于不平衡發(fā)電量，使用不同的價格對多發(fā)的電量與少發(fā)的電量進行結(jié)算[1]。在上調(diào)時段，BRP少發(fā)的電量以上調(diào)價格進行結(jié)算，多發(fā)的電量以該BRP所在區(qū)域的日前市場的區(qū)域價格進行結(jié)算。在下調(diào)時段，BRP少發(fā)的電量以該BRP所在區(qū)域的日前市場的區(qū)域價格進行結(jié)算，多發(fā)的電量以下調(diào)價格進行結(jié)算。如果在實時運行期間既有頻率上調(diào)也有頻率下調(diào)，那么凈調(diào)頻電量決定該時段的調(diào)頻方向。如果上下調(diào)電量相等，該時段定義為沒有調(diào)頻方向的時段，此時BRP多發(fā)的電量和少發(fā)的電量都以該BRP所在區(qū)域的日前市場的區(qū)域價格進行結(jié)算。表3展示了一個上調(diào)時段發(fā)電不平衡價格的示例。

假定某實時運行時段為上調(diào)時段，其發(fā)電不平衡費用計算價格如表3所示，并且BRP發(fā)電量如表1所示，那么該BRP在該實時運行時段的發(fā)電不平衡電費計算方法如表4所示。

表中票據(jù)總額表明eSett需要向該BRP支付550歐元的發(fā)電不平衡電費。

3.2 用電不平衡電費計算

對于用電不平衡電量，多用的電量和少用的電量的結(jié)算價格均為該實時運行時段主調(diào)頻方向的調(diào)頻價格。在上調(diào)時段，不平衡用電量以上調(diào)價格進行結(jié)算。在下調(diào)時段，不平衡用電量以下調(diào)價格進行結(jié)算。在沒有調(diào)頻方向的時段，不平衡用電量以日前市場的區(qū)域價格進行結(jié)算。表5展示了上調(diào)時段用于計算用電不平衡電費的用電不平衡價格。

假定某實時運行時段為上調(diào)時段，其用電不平衡費用計算價格如表5所示，并且BRP用電量如表2所示，那么該BRP在該交割時段的用電不平衡電費計算方法如表6所示。表6中票據(jù)總額表明BRP需要向eSett支付600歐元的用電不平衡電費。

4 對我國電力市場建設的啟示

新電改下，中國電力市場應在結(jié)合自身國情的基礎上，充分吸收國外先進的經(jīng)驗，找到一條具有中國特色的電力市場建設道路。北歐作為首個跨國的區(qū)域市場，在市場機制建設方面取得諸多的成就，能為我國電力市場建設提供參考。

目前中國電力市場正處于由單一買方市場向批發(fā)競爭、零售競爭的過渡時期，與合同電量有關的偏差電量處理已經(jīng)成為交易結(jié)算中的一個難題。雖然我國的電量種類以及交易方式與北歐并不相同，但是北歐在不平衡結(jié)算中采用的不平衡結(jié)構(gòu)模型、不平衡電量價格模型、不平衡電量費用結(jié)算方法、票據(jù)發(fā)放流程和內(nèi)容以及保證金的計算方法，對于我國的不平衡結(jié)算設計都具有借鑒作用。對我國不平衡電量結(jié)算機制的建議如下：

（1）建立完善的不平衡結(jié)算結(jié)構(gòu)模型。完善不平衡結(jié)算系統(tǒng)，應先從完善宏觀的結(jié)算系統(tǒng)架構(gòu)著手，充分考慮各市場主體之間、市場主體與市場區(qū)域之間的關系，明確各市場主體的平衡責任。（2）制定合理的不平衡電量計算模型。我國電量結(jié)構(gòu)中具有計劃電量，與國外電量結(jié)構(gòu)不太一樣。制定不平衡電量計算模型時應充分考慮我國的特有國情，但是計算模型應能反映各市場主體實際電量與預期電量的偏差。（3）制定合理的不平衡電價機制。根據(jù)不平衡電量對系統(tǒng)穩(wěn)定性的不同影響，應采取不同的價格進行結(jié)算。以此充分發(fā)揮市場力的正向作用，促進市場主體更加精確地預測負荷，減小系統(tǒng)不平衡，最大化社會福利。（4）對于南方電網(wǎng)，五個省份類似于北歐的四個國家。北歐不平衡結(jié)算采用共同的結(jié)算信息系統(tǒng)與結(jié)算規(guī)則大綱，有利于促進區(qū)域市場的耦合，促進市場的流動。北歐聯(lián)合市場與南方電力市場具有相似的跨區(qū)域耦合特性，因此北歐不平衡結(jié)算機制對南方電力市場的建設是一個不錯的借鑒對象。

參考文獻

[1]Nordic imbalance handbook.[S].2017-04-28.

[2]The Nordic balancing concept.[S].2017-06-22.

[3]The Nordic balancing philosophy.[S].2016-06-16.

[4]Regulation C2 The balancing market and balance settlement.[S].2008-12.