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英国电力系统的五大市场容量,交易, [复制链接]

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在英国电力系统中,有五个环节已经或者正在市场化,它们分别是,电力容量,电力交易,实时平衡,辅助运行服务,以及电网的发展建设。本文简要介绍一下这五个市场。

一电力容量市场

电力容量市场的目的是保证电网中有充足的发电容量来满足负载的用电需求,从而避免由于电力供应不足导致的停电事故,同时,为了完成环保低碳的目标,引导鼓励在无碳可再生能源发电方面的投资。年2月的德克萨斯州停电事故暴露了容量市场的问题,在极短的气候条件下,用电负载增高,可使用的发电容量由于抗寒技术和能源供应的不足低于预测水平,电力供应部门不得不采取轮流停电措施。

英国的容量市场有两个机制:容量市场(CapacityMarket-CM)和差价合同(ContractforDifference-CfD)。它们的实施主体都是国家电网调度中心(NationalGridESO)。

容量市场:可再生能源例如风能,太阳能具有不可控和不稳定的特点,随着可再生能源的发电装机比例逐渐升高,电力系统会有面临电力供应不足的风险,例如,无风和无光照的时候。容量市场中的电力供应商会有义务在这种情况下提供电力供应满足用电需求,同时得到经济补贴。

差价合同:此合同的目的是帮助投资者规避投资风险,保证盈利。差价合同针对的一般是新能源发电,例如风电,光伏发电。合同中会有一个执行价格,如果电力供应商的售电价格低于执行价格,它们会得到基于差价的经济补偿;如果售电价格高于执行价格,它们会基于差价退还利润。

二电力交易市场

英国电力结算周期为半个小时,电力的生产,输送,配送,消耗都是以每半个小时为单位进行结算的。对于每个结算周期,供应商会评估负载水平,然后与发电商协议购买相应的电力。协议敲定的最晚时间为电力市场关闸,即每个结算周期前的一个小时。电力市场关闸以后就进入了电力平衡市场。

直接参与电力交易市场中的机构包括:供应商,发电商,和非物理贸易商。

消费者自由选择电力的供应商

供应商从它们选择的发电商购买电力来满足消费者的需求

非物理贸易商从事电力交易,但是它们本身不生产电力或者消耗电力,例如,银行。

对于每个结算周期,供应商会评估负载水平,然后与发电商协议购买相应量的电力。价格越低的发电商越具有竞争力,越有可能拿到订单。打个比方,用电负载就是蛋糕,负载越大,蛋糕也就越大,反之亦然。电力交易就是电力供应商切蛋糕,价格越低的供应商越先切,直到蛋糕切完。蛋糕大的时候,更多的供应商可以分一杯羹,但是蛋糕小的时候,只有价格较低的供应商才可以切到蛋糕,剩余的供应商就无法发电和盈利,这也是为什么价格高的发电厂的上网时间越来越短,无法盈利,然后慢慢退出市场。

三电力平衡市场

电力市场关闸以后就进入了电力平衡市场。平衡市场中,电力调度中心通过平衡机制来完成实时管理,保证电力生产和消耗的平衡,并应对电力输送过程中发生的故障。电力市场关闸的那一刻,蛋糕已经被切完,在结算周期内,发电商和供应商应当分别生产和消耗所协定量的电力。理论上订购的发电量等于负载。但是由于:

供应商负载预测不准确

发电商由于某种原因无法生产所协定量的电力

电力的输送发生故障

需要电力调度中心的平衡操作。调度中心主要通过使用bid和offer来完成电力平衡;offer指的是增加发电或者减少耗电;bid指的是减少发电或者增加耗电。除此之外,STOR和TERRE可以被用来完成平衡。

电力消耗以后,所有发电商和供应商的电表测量值会和它们的协定量(根据bid/offer调整)进行对比。如果不匹配:

多消耗电力的供应商需要从电网购买多余的电力

少生产电力的发电商需要从电网购买少发的电力

反之:

少消耗电力的供应商需要向电网销售少买的电力

多生产电力的发电商需要向电网销售多发的电力

这些不匹配称为不平衡。结算指的是计算不平衡量和相应的价格的过程。

四电力辅助服务市场

调度中心运行电力系统需要使用各种辅助调频调压的服务,例如,发电厂跳闸事故发生以后,其他的发电厂需要提供相应的频率响应来维持系统频率在额定的50赫兹。电网法则(GridCode)要求接入电网的发电厂提供一定的辅助服务,除此以外,调度中心会通过商业合同向发电厂或者服务提供商购买额外的辅助服务,来满足系统运行的需求。这种通过商业合同购买电力法则要求之外的辅助服务的交易就是电力辅助服务市场的主要活动。

英国电力辅助服务市场中,和调频调压相关的辅助服务已经非常成熟,这两年在进一步优化,主要是去除冗余服务,统一简化标准,增加透明度。此外,针对未来的无碳低碳运行,调度中心正在通过各种探路者项目(PathfinderProjects)购买新的辅助服务,例如系统惯量,故障电流水平,特定区域的高电压问题和特定区域的线路阻塞问题的解决方案。

五电网发展市场

电网发展市场是针对高压输电网发展建设的市场。很多年前,英国的电力监管部门已经开始

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