新電改背景下綜合能源服務(wù)商的購售電策略研討

摘要：本文從售電公司的發(fā)展現(xiàn)狀入手，討論售電公司的轉(zhuǎn)型，然后分析綜合能源服務(wù)商的決策模型，最后通過算例分析和策略分析探討新電改背景下綜合能源服務(wù)商如何優(yōu)化購售電策略，以此驗(yàn)證模型的可行性。

關(guān)鍵詞：新電改;綜合能源服務(wù)商;購售電;策略

當(dāng)前的電力行業(yè)改革中，能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和分布式發(fā)電技術(shù)出現(xiàn)，及新能源交易方式的飛速發(fā)展，使得售電公司加快轉(zhuǎn)型為綜合能源服務(wù)商，這樣就可以不再依靠買賣差價(jià)獲取利潤，成為提供電力能源產(chǎn)品以及能源調(diào)度的服務(wù)綜合商。我國傳統(tǒng)的能源服務(wù)主要是在產(chǎn)業(yè)鏈上游向下游延伸的模式，而綜合服務(wù)商更加突出滿足客戶的需求，是一種可以提供多種服務(wù)的模式，以下對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

一、售電公司的發(fā)展現(xiàn)狀

2015年，國務(wù)院發(fā)布了關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的意見，其中就提出了要開放輸配以外的競爭性環(huán)節(jié)電價(jià)，努力向社會(huì)放開配售電業(yè)務(wù)，隨著該政策的提出，售電公司的準(zhǔn)入門檻也開始降低，諸多售電公司開始成立，到2017年底我國各地成立的售電公司達(dá)到了10000家，江蘇、安徽、福建、浙江等省的注冊(cè)售電公司都超過100家，售電公司的注冊(cè)規(guī)模情況分析，包括華東地區(qū)在內(nèi)的諸多售電公司注冊(cè)資金在1億元以下，江蘇省有121家注冊(cè)資金超過1億元。

二、售電公司的轉(zhuǎn)型

在電力行業(yè)市場競爭日益激烈的背景下，部分缺乏核心競爭力，只能通過售電賺取差價(jià)的小型售電公司開始退出競爭市場。而新一輪電力體制改革的勢(shì)頭十分強(qiáng)勁，讓售電業(yè)發(fā)展迅速，諸多售電公司不僅僅開展單一的售電業(yè)務(wù)，而是向著更加多元化的能源服務(wù)商角色進(jìn)行轉(zhuǎn)變。2017年國家電網(wǎng)發(fā)布了關(guān)于開展綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)的相關(guān)意見，提出了要發(fā)展綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)作為公司轉(zhuǎn)型的方向，并且積極鼓勵(lì)售電企業(yè)不斷創(chuàng)新服務(wù)模式，進(jìn)而為用戶節(jié)約更多電能，促進(jìn)運(yùn)行效率的提升，創(chuàng)新用電模式。此外，還鼓勵(lì)可再生能源電力消費(fèi)面向廣大電力用戶。

三、綜合能源服務(wù)商的決策模型

綜合能源服務(wù)商這一角色的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了更大范圍內(nèi)傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度不能達(dá)到的目標(biāo)，對(duì)大量分布式資源進(jìn)行靈活的調(diào)控，不僅解決了傳統(tǒng)電源出力不足的問題，有效緩解了供電壓力，綜合能源服務(wù)商可以通過和用戶簽訂中斷協(xié)議，這樣就可以在用電高峰的時(shí)段對(duì)部分非緊急負(fù)荷進(jìn)行中斷，這樣就可以有效提升負(fù)荷側(cè)的移峰填谷能力。綜合能源服務(wù)商的售購電模型主要包括三個(gè)部分，其中在綜合能源服務(wù)商中執(zhí)行售電決策前期，先通過負(fù)荷聚合商進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)，以此節(jié)約購電成本，然后通過調(diào)度分布式能源優(yōu)先上網(wǎng)，使用清潔能源。在電力市場中存在售電側(cè)和發(fā)電側(cè)這兩個(gè)群體，綜合能源服務(wù)商可以在發(fā)電側(cè)批量買電，也可以其他售電公司購買電力資源，銷售給大量的工業(yè)用戶、商業(yè)用戶以及居民用戶，最終形成了由電力市場向綜合能源服務(wù)商再到需求側(cè)的供應(yīng)鏈。

（一）優(yōu)化決策的目標(biāo)函數(shù)

綜合能源服務(wù)商在電力市場中參與市場競爭的優(yōu)化決策目標(biāo)是以總利潤最大化為出發(fā)點(diǎn)，其公式可以表現(xiàn)為max f = fsell- fs+ fDG +fLA，即售購電的利潤=綜合能源服務(wù)商向不同類型用戶出售電能的收入-綜合能源服務(wù)商參與現(xiàn)貨市場的期望的購電費(fèi)用+綜合能源服務(wù)商聚合負(fù)荷聚合商而節(jié)省的期望購電費(fèi)用+綜合能源服務(wù)商調(diào)用自建分布式能源所節(jié)約的期望購電費(fèi)用。

從售電收入的角度分析，綜合能源服務(wù)商向區(qū)域內(nèi)的大型工業(yè)用戶、商業(yè)用戶以及居民出售電能，其中售電的收入可以表示為：

即綜合能源服務(wù)商與大型工業(yè)用戶所協(xié)商的售電價(jià)格×大工業(yè)用戶向綜合能源服務(wù)商購買的電量×大工業(yè)用戶的數(shù)量+綜合能源服務(wù)商與商業(yè)用戶所協(xié)商確定的售電價(jià)格×商業(yè)用戶向綜合能源服務(wù)商購買的電量×商業(yè)用戶的數(shù)量+綜合能源服務(wù)商與居民用戶所協(xié)商確定的售電價(jià)格×工業(yè)用戶向綜合能源服務(wù)商購買的電量×居民用戶數(shù)量。

從現(xiàn)貨市場期望購電費(fèi)用的角度分析，在明確用戶需求的條件下，如果不考慮綜合能源服務(wù)商的購電策略，全部通過參與現(xiàn)貨市場購買電量，那么相應(yīng)的期望購電費(fèi)用可以表示為：

即期貨市場的能量價(jià)格×綜合能源服務(wù)商在現(xiàn)貨市場中的購電量。

從負(fù)荷聚合商期望節(jié)約費(fèi)用的角度分析，如果現(xiàn)貨市場電價(jià)出現(xiàn)過高或者某個(gè)時(shí)段用電復(fù)合達(dá)到高峰階段，綜合能源服務(wù)商可以根據(jù)簽訂的合同開展需求側(cè)響應(yīng)，然后降低峰值負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)移峰填谷，最終達(dá)到降低成本的效果，其中節(jié)省的期望購電成本可以表示為：

即綜合能源服務(wù)商可調(diào)用的中斷電量×綜合能源服務(wù)商與用戶簽訂的可中斷負(fù)荷合約價(jià)格。

從調(diào)度分布式能源期望節(jié)約費(fèi)用的角度分析，綜合能源服務(wù)商在得知用戶總電力需求量以后，可以借助調(diào)度自建的分布式能源，有效減少購電成本，考慮到光伏風(fēng)電等新能源發(fā)電資源的邊際成本較低，所以可以忽略分布式能源的發(fā)電成本，因此所節(jié)省的期望購電成本可以表示為：

即綜合能源服務(wù)商可提供的分布式能源并網(wǎng)電量×調(diào)度分布能源的配電費(fèi)用。

（二）約束條件

綜合能源服務(wù)商進(jìn)行購售電決策制定的過程中，要考慮到可中斷負(fù)荷的約束條件，還有調(diào)度機(jī)組運(yùn)行的約束條件，收購電能力平衡約束等相關(guān)因素。

從可中斷負(fù)荷響應(yīng)能力約束的角度分析，負(fù)荷聚合商簽訂的可中斷響應(yīng)能力約束可以表示為：δres（t）Pres，min≤Pres（t）≤δres（t）Pres，max， t∈[1， T] ，

四、算例分析和策略分析

（一）算例分析

從綜合能源服務(wù)商以購電者的身份進(jìn)入現(xiàn)貨市場購電分析工業(yè)商業(yè)以及居民用戶的用電情況如圖一所示：綜合能源服務(wù)商經(jīng)營區(qū)域內(nèi)的大工業(yè)用戶數(shù)量為10個(gè)，各工業(yè)用戶負(fù)荷峰值為120兆瓦，其中商業(yè)用戶的數(shù)量為50個(gè)商業(yè)用戶復(fù)合峰值為35兆瓦，小區(qū)內(nèi)居民用戶數(shù)量為150個(gè)小區(qū)內(nèi)居民用戶負(fù)荷峰值為5兆瓦，設(shè)定綜合能源服務(wù)商與工業(yè)用戶商業(yè)用戶居民用戶節(jié)約售電的價(jià)格分別為130美元/兆瓦小時(shí)、180美元/兆瓦小時(shí)、70美元/兆瓦小時(shí)，最終可以計(jì)算出該綜合能源服務(wù)商所管轄區(qū)域內(nèi)用戶總用電負(fù)荷情況。綜合能源服務(wù)商還可以調(diào)用自建分布式能源發(fā)電，可調(diào)度的風(fēng)電總機(jī)裝容量，能夠達(dá)到15兆瓦光伏總裝機(jī)容量為10兆瓦，此外綜合能源服務(wù)商中，負(fù)荷聚合商與用戶簽訂可中斷，符合協(xié)議后可中斷負(fù)荷容量為50兆瓦，和用戶簽訂的可中斷復(fù)合合約價(jià)格為83美元/兆瓦小時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)每天執(zhí)行兩次的目標(biāo)。

（二）策略分析

滿足綜合能源服務(wù)商所管轄區(qū)域內(nèi)用戶的用電需要，在第一階段綜合能源服務(wù)商調(diào)用自建分布式能源的前提下，用電高峰時(shí)啟動(dòng)負(fù)荷聚合商進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以起到消峰填谷的效果，然后從現(xiàn)貨市場購買電力資源。在第二階段為了更大地獲取利潤，綜合能源服務(wù)商要在調(diào)用自建分布式能源以及從現(xiàn)貨市場購得，電力資源之間做好權(quán)衡，但是在理論上調(diào)用自建分布式能源，除輸電費(fèi)用外，不會(huì)存在發(fā)電成本，如果現(xiàn)貨市場的價(jià)格較高，那么綜合能源服務(wù)商就可以更大限度的調(diào)用自建分布式能源，相反的情況需要更多地從現(xiàn)貨市場購買電力資源。由于光伏發(fā)電存在一些局限性，可以保證早8點(diǎn)至晚6點(diǎn)持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)該時(shí)段啊現(xiàn)貨市場電力價(jià)格偏高，調(diào)用自建光伏發(fā)電裝置幾乎不會(huì)產(chǎn)生發(fā)電成本。此外，結(jié)合預(yù)測(cè)價(jià)格變化趨勢(shì)可知綜合能源服務(wù)商選擇，在現(xiàn)貨市場電力價(jià)格偏低的時(shí)候，比如晚11點(diǎn)至早8點(diǎn)購入部分電力資源，即可滿足用戶的用電需要。

結(jié)束語

綜上所述，售電公司為了更好地適應(yīng)當(dāng)今的市場環(huán)境需要積極轉(zhuǎn)型為綜合能源服務(wù)商，本文的分析可知綜合能源服務(wù)商需要計(jì)算出最佳購電方案，進(jìn)而在滿足用戶用電需求的同時(shí)獲得更大利潤。

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作者簡介：

劉罡（1985.7- ?），男，漢族，遼寧法庫，本科，工程師，研究方向：電力市場化交易和風(fēng)險(xiǎn)控制。