水電參與電力現(xiàn)貨市場交易策略

許承順 國投甘肅小三峽發(fā)電有限公司

一、甘肅電力現(xiàn)貨市場特點及現(xiàn)狀

(一)甘肅電力現(xiàn)貨市場建設(shè)進程

2019 年6 月14 日首次進行了日前現(xiàn)貨市場出清結(jié)果試調(diào)度。

2019 年7 月17 日首次進行了實時現(xiàn)貨市場出清結(jié)果試調(diào)度。

2019 年9 月、11 月開展了兩次7 天連續(xù)結(jié)算試運行。

2020 年4 月在全國率先開展完整月連續(xù)結(jié)算試運行。

2020 年8 月1 日到2021 年1 月8 日 開展連續(xù)結(jié)算試運行。

2021 年1 月8 日起轉(zhuǎn)入模擬試運行。

甘肅電力現(xiàn)貨市場采取的是集中式模式。

(二)甘肅電力市場結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)特點

1.新能源裝機容量大，電網(wǎng)新能源高占比特性明顯。截止2020 年12 月底，全省裝機容量5 620.42 萬千瓦。其中：水電裝機957.41 萬千瓦，占比17.04%；火電裝機2 308.27萬千瓦，占比41.07%；風(fēng)電裝機1 373.19 萬千瓦，占比24.43；光伏發(fā)電裝機981.55 萬千瓦，占比17.46%。風(fēng)電、光伏合計占比41.89%。

2.供需不平衡，發(fā)電能力過剩嚴重，外送占比逐年增加。2020 年1—12 月，全省全社會用電量累計為1 375.7 億千瓦時，全省完成發(fā)電量1 787.43 億千瓦時。外送電量從2015年的不到5%，增加到2020 年已超過20%。

3.受制于甘肅省地形東西狹長的特征，電網(wǎng)東西阻塞依然嚴重，河西新能源限電與河?xùn)|局部結(jié)構(gòu)性缺電共存。

4.工業(yè)用電量占比高，且主要為冶金行業(yè)用電。2020年1—12 月，工業(yè)用電量累計1 026.1 億千瓦時，占全省用電量的74.59%，其中冶金行業(yè)超過工業(yè)用電的50%。

(三)甘肅電力現(xiàn)貨市場交易特點

甘肅新能源高占比特性明顯，新能源發(fā)電隨機性和波動性特性明顯，需要調(diào)用全網(wǎng)調(diào)峰資源，促進新能源消納。而新能源發(fā)電特性決定了無法簽訂中長期電力交易曲線。因此，省內(nèi)中長期交易定位于為市場成員規(guī)避風(fēng)險、鎖定收益，從交易規(guī)模及市場利益分配方面占主導(dǎo)作用，在保障電網(wǎng)安全運行和民生的前提下，最大化挖掘清潔能源消納的潛力。

省內(nèi)現(xiàn)貨市場交易定位于發(fā)現(xiàn)市場價格、調(diào)節(jié)供給，通過市場化方式保障電力平衡，根據(jù)市場最新邊界條件，通過日前和實時全電量競爭，促進新能源消納。

1.現(xiàn)貨市場分日前和實時現(xiàn)貨市場

目前甘肅電力現(xiàn)貨市場競價主體僅為發(fā)電側(cè)，用戶側(cè)不參與現(xiàn)貨交易競價。日前現(xiàn)貨市場的交易空間為省內(nèi)用電負荷與跨省區(qū)中長期交易外送形成的全電量空間。日前現(xiàn)貨市場采取發(fā)電側(cè)分段報價，集中優(yōu)化出清的方式開展。實時市場采用集中競價、統(tǒng)一出清的方式開展?；痣娖髽I(yè)沿用日前市場的申報信息，水電和新能源場站在實時市場申報超短期發(fā)電預(yù)測，允許新能源場站(除特許權(quán)及扶貧機組)依據(jù)超短期預(yù)測二次報價。調(diào)度機構(gòu)以全網(wǎng)購電成本最小化為目標，考慮機組和電網(wǎng)運行約束條件等，以15 分鐘為間隔滾動出清未來15 分鐘至2 小時的價格和出力。

2.價格機制采取邊際出清和分時、分區(qū)機制

所有機組報價完畢后，在滿足電網(wǎng)安全要求的情況下，按照報價由低到高的順序依次成交，直至累計的發(fā)電出力恰好等于全部負荷需求，滿足負荷的最后成交機組的報價即為邊際價格，所有中標機組都按邊際價格結(jié)算。

一天分為96 個時段(每15 分鐘)出清，由于不同時段對應(yīng)的負荷需求不同，每個時段形成的價格不同，形成分時電價。

甘肅電力現(xiàn)貨市場初期，依據(jù)電網(wǎng)阻塞程度將甘肅劃為河?xùn)|、河西兩個價區(qū)，執(zhí)行分區(qū)電價。

3.發(fā)電側(cè)按照“偏差結(jié)算”的原則開展結(jié)算

日前現(xiàn)貨交易計劃，與中長期交易結(jié)算曲線之間的偏差，按照日前市場邊際電價結(jié)算。對實際出力曲線與日前終計劃曲線偏差部分，按照實時市場邊際電價結(jié)算。如果沒有偏差，就按照中長期結(jié)算。

R 發(fā)電側(cè) = R 中長期合約 + R 日前偏差 +R 實時偏差

4.富裕新能源開展省間現(xiàn)貨交易

省內(nèi)現(xiàn)貨市場依據(jù)負荷預(yù)測及中長期外送計劃在省內(nèi)預(yù)平衡的基礎(chǔ)上，對富裕新能源開展省間現(xiàn)貨交易，同時將省間現(xiàn)貨交易的成交結(jié)果作為省內(nèi)市場出清的邊界條件，修改地理聯(lián)絡(luò)線及相應(yīng)電廠的日前出清曲線。

5.市場出清價格與新能源發(fā)電能力密切相關(guān)

在新能源大發(fā)時段，市場競爭激烈，出清價格基本低于100 元/MWh 以下，特別是在每日白天光伏大發(fā)時段，出清價格基本維持在50 元/MWh。在每日18:00 后全省用電負荷不斷增長并迎來負荷高峰，同時光伏出力逐漸降零，若當(dāng)時風(fēng)電發(fā)電能力較低，則出清價格明顯升高。

二、水電企業(yè)在現(xiàn)貨交易中的利弊分析

(一)甘肅省內(nèi)水電企業(yè)在現(xiàn)貨市場交易中的現(xiàn)狀

目前甘肅現(xiàn)貨市場中市場主體共計334 家，均為發(fā)電企業(yè)。參與日前現(xiàn)貨市場申報的主體共297 家，其中風(fēng)電企業(yè)85 家，占比28.6%(裝機1282 萬千瓦)；光伏企業(yè)192家，占比64.6%(裝機734 萬千瓦)；火電企業(yè)20 家，占比6.8%(機組46 臺裝機1 492 萬千瓦)。另有37 家水電企業(yè)(裝機538 萬千瓦)作為價格接受者參與現(xiàn)貨市場出清。

(二)水電企業(yè)參與電力現(xiàn)貨市場優(yōu)勢

1.發(fā)電能力易預(yù)測

水電的發(fā)電能力主要取決于發(fā)電水量和耗水率，目前我國在大江大河上大多都修建了多年調(diào)節(jié)的龍頭水庫，加上氣候預(yù)測技術(shù)的不斷進步，主要河流的水量大致都可以預(yù)測，尤其是短周期的周、日，甚至是月度來水量，預(yù)測誤差都較小。就耗水率而言，各水電站都有一個固定的區(qū)間，并且在此區(qū)間內(nèi)，水電站內(nèi)部也是可以根據(jù)水量進行調(diào)控發(fā)電水頭，從而控制耗水率在小范圍內(nèi)波動，來獲取發(fā)電收益最大化。因此，相對于風(fēng)電、光伏發(fā)電而言，水電的發(fā)電能力更易準確預(yù)測，尤其是周、日這種超短周期的預(yù)測。

2.開停機靈活

水電機組開停機時間一般都可控制在10 分鐘內(nèi)，并且只要水庫有水、機組無故障，可以隨時開機并網(wǎng)帶負荷。相對于火電、核電而言，不僅開停機用時短，而且水電機組開停機也不會產(chǎn)生像火電機組那樣的額外的啟動成本。

3.發(fā)電成本相對固定

水電站的特點是建設(shè)周期長，一次性投資大，投產(chǎn)后運維成本低。發(fā)電成本費用主要由貸款利息，固定資產(chǎn)折舊，人工成本，維護修理費，水資源費等構(gòu)成，變動成本極少且可測算，固定成本占大頭，可準確分攤核算，且隨著運行時間增加，成本費用逐漸減少。例如很多20 世紀八、九十年代及更前建成的水電站，目前仍可穩(wěn)定運行，其發(fā)電成本基本都在0.1 元/kWh 以下，大大低于現(xiàn)在在運的火電、核電及風(fēng)電、光伏等的發(fā)電成本。

(三)水電企業(yè)參與電力現(xiàn)貨市場弊端

1.沒有定價權(quán)

就甘肅省目前電力現(xiàn)貨市場交易規(guī)則而言，水電企業(yè)僅作為價格接受者參與現(xiàn)貨市場出清，不參與報價。另外，由于水電裝機容量在甘肅省發(fā)電市場占比不到18%，整體規(guī)模小，且各電站由于歷史原因，電價、成本差異大，也無法形成合力，因此，在甘肅電力市場，水電企業(yè)話語權(quán)較小。

2.中小水電站發(fā)電能力受制于龍頭水電站及上游水電站

對于一些庫容小，水庫調(diào)節(jié)能力差的中小水電站，年、月發(fā)電能力取決于來水與大水庫的調(diào)節(jié)、調(diào)度，日發(fā)電能力則與上游電站密切相關(guān)，上游電站即使幾個小時的短時蓄水或放水，就可很大程度影響下游電站日發(fā)電能力。

3.水庫調(diào)度優(yōu)先于發(fā)電

對于大江大河干流水電站，發(fā)電的同時，水庫調(diào)度要優(yōu)先滿足防汛、取水、生態(tài)環(huán)保等方面的特殊要求。例如，汛期需要將庫水位控制在規(guī)定汛限水位以下，防凌期需要保持出庫水量平穩(wěn)。這些都會影響水電發(fā)電能力。

三、水電企業(yè)應(yīng)對電力現(xiàn)貨市場策略

從上述分析看，參與電力現(xiàn)貨市場對大多數(shù)水電站而言是有利可圖的，具體可從以下幾方面著手，提高市場競爭力，獲取企業(yè)利益最大化。

(一)提高設(shè)備可靠性

日常巡檢、維護時發(fā)現(xiàn)缺陷及時消除，避免設(shè)備帶病運行；根據(jù)設(shè)備運行狀況，及時進行更新、改造，提高設(shè)備健康水平。保證在用機組穩(wěn)定可靠運行，備用機組隨時可投入運行，避免因設(shè)備故障造成發(fā)電機組不能正常運行，影響現(xiàn)貨市場競價交易。

(二)降低發(fā)電成本

競價交易最終拼的是企業(yè)的內(nèi)功，競價的底氣來自于企業(yè)在成本管控上的優(yōu)勢，水電企業(yè)可以通過合理的融資安排，盡量降低財務(wù)費用；再者，可以通過管理模式的優(yōu)化，減少人員編制，降低人工成本；最后，從備品備件、維修材料等采購、儲備環(huán)節(jié)嚴格成本管控、費用壓降。

(三)充分發(fā)揮流域梯級電站協(xié)同效應(yīng)

根據(jù)流域水情特點及各水電站水庫特性，合理籌劃發(fā)電出力，謀求水能利用效率最大化。收集水庫多年運行數(shù)據(jù)，建立水庫優(yōu)化調(diào)度模型，充分挖掘、利用數(shù)據(jù)，科學(xué)輔助水庫運行調(diào)度決策及現(xiàn)貨交易競價。

(四)充分研究交易規(guī)則，科學(xué)制定交易策略

電力現(xiàn)貨交易還是個新生事物，目前尚在試點階段，交易規(guī)則還在不斷修訂完善過程中，市場還處于建設(shè)、培育階段，作為市場參與主體，要充分研究交易規(guī)則，及時掌握市場變化，收集、分析現(xiàn)貨市場電價運行數(shù)據(jù)，根據(jù)市場狀況，結(jié)合電站自身特點，科學(xué)制定交易策略。同時，因現(xiàn)貨交易報價頻繁且需要及時決策，要求發(fā)電企業(yè)必須建立一套快速響應(yīng)、決策機制，以適應(yīng)瞬息萬變的市場。