第三章电力市场交易理论.ppt

1、第三章第三章 电力市场交易电力市场交易华北电力大学华北电力大学华北电力大学华北电力大学 经济与管理学院经济与管理学院经济与管理学院经济与管理学院一、一、基本概念基本概念1 1、经济学关于市场的基本概念、经济学关于市场的基本概念2 2、英国的电力库（、英国的电力库（POOLPOOL）交易模式）交易模式3 3、英国的、英国的NETANETA交易模式交易模式1 1、经济学关于市场的基本概念、经济学关于市场的基本概念供给曲线供给曲线需求曲线需求曲线市场的供求关系市场的供求关系典型市场结构典型市场结构市场的社会福利分析市场的社会福利分析厂商需求曲线厂商需求曲线 (Demand)(Demand)需求曲线需

2、求曲线需求曲线需求曲线 D DD D产品交易量产品交易量产品交易量产品交易量 Q QQ Q需求曲线需求曲线需求曲线需求曲线 D1D1D1D1产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PQEQEP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2影响需求的因素影响需求的因素价格价格偏好偏好 收入收入相关商品的价格相关商品的价格预期预期供给曲线供给曲线 (Supply)(Supply)产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2影响供应的因素影响供应的因素技术状况、管理水平技术状况、管理水平;生产要素价格生产要素价格-生产成本生产成本其他商品价格其他商品价格预期预期政府税收和政

3、策政府税收和政策产量产量产量产量 Q QQ Q市场供求关系（马歇尔的剪刀线）市场供求关系（马歇尔的剪刀线）市场供求关系（马歇尔的剪刀线）市场供求关系（马歇尔的剪刀线）PEPE产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PQEQEP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2均衡价格均衡价格均衡价格均衡价格 PEPE均衡交易量均衡交易量均衡交易量均衡交易量 QEQE需求曲线需求曲线需求曲线需求曲线 D D产品交易量产品交易量产品交易量产品交易量 Q Q Q Q供过于求供过于求供过于求供过于求价格下降价格下降价格下降价格下降供不应求供不应求供不应求供不应求价格上升价格上升价格上升价格上升典型市场结构典型市场结

4、构完全竞争：完全竞争：l产品同质，无市场进入和退出障碍；价格接受；原产品同质，无市场进入和退出障碍；价格接受；原子化假设；信息完全。子化假设；信息完全。垄断竞争：垄断竞争：l产品异质，无市场进入和退出障碍；价格影响力；产品异质，无市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很多。厂商很多。寡头垄断：寡头垄断：l存在市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很少。存在市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很少。完全垄断：完全垄断：l完全市场进入障碍；价格完全控制；唯一厂商。完全市场进入障碍；价格完全控制；唯一厂商。完全竞争市场的社会福利分析完全竞争市场的社会福利分析供给曲线供给曲线供给曲线供给曲线 S S边际效

5、用曲线边际效用曲线边际效用曲线边际效用曲线社会福利社会福利社会福利社会福利=生产者剩余生产者剩余生产者剩余生产者剩余+消费者剩余消费者剩余消费者剩余消费者剩余PEPE产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PQEQEP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2消费者剩余消费者剩余消费者剩余消费者剩余生产者剩余生产者剩余生产者剩余生产者剩余需求曲线需求曲线需求曲线需求曲线 D D边际成本曲线边际成本曲线边际成本曲线边际成本曲线产品交易量产品交易量产品交易量产品交易量 Q Q Q Q二、二、电力电力市场的交易类型市场的交易类型1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易2.2.集中交易和分散交易集中交易

6、和分散交易合约交易（中长期合约）合约交易（中长期合约）l时间：周、月、季、年或一年以上时间：周、月、季、年或一年以上l可以竞价形成、也可以双方协商签订可以竞价形成、也可以双方协商签订l规避市场风险（价格、电量），保证市场的安全、规避市场风险（价格、电量），保证市场的安全、连续和有序性。如发电的燃料采购和检修；连续和有序性。如发电的燃料采购和检修；现货交易现货交易l日前交易日前交易未来未来2424小时的电力交易，分成小时的电力交易，分成2424、4848或或9696个交个交易时段易时段交易日负荷曲线上，安排合同电量，剩余负交易日负荷曲线上，安排合同电量，剩余负荷按时段竞价上网，并安全校核荷按时段

7、竞价上网，并安全校核1.1.合同交易和现货交易合同交易和现货交易1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易现货交易现货交易l实时交易（平衡市场）实时交易（平衡市场）时间：下一交易时段，时间：下一交易时段，1515分钟，分钟，3030分钟，分钟，1 1个小时个小时原因：负荷预测偏差、机组非计划停运和线路故障等。原因：负荷预测偏差、机组非计划停运和线路故障等。实时竞价，不平衡电力竞价实时竞价，不平衡电力竞价过发电计划管理过发电计划管理l负荷预测偏高，调整交易计划，削减发电出力，负荷预测偏高，调整交易计划，削减发电出力，电网阻塞管理电网阻塞管理l线路潮流达到极限，危及电网安全线路潮流达到极限，危及

8、电网安全l根据增量购电成本最小，调整日前市场交易计划，根据增量购电成本最小，调整日前市场交易计划，消除阻塞消除阻塞1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易 10 15 0.5 0.55 0.3 0 10 15 0 0 0.15 0.2 减少的发电功率减少的发电功率 增加的发电功率增加的发电功率报价报价报价报价举例：实时市场发电商增减发电功率报价举例：实时市场发电商增减发电功率报价 QPO发电商边际成本发电商边际成本 q1 q0 q2增加发电功率增加的成本增加发电功率增加的成本 p1 p0 p2减少发电功率损失的利润减少发电功率损失的利润1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易实时市场发

9、电商增减发电功率的成本、利润变化情况实时市场发电商增减发电功率的成本、利润变化情况增加发电功率增加的利润增加发电功率增加的利润1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易电力交易时序电力交易时序电力交易时序电力交易时序1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易月月远远期期合合同同市市场场年年远远期期合合同同市市场场日日前前市市场场实实时时市市场场年度与月度市场之间的协调月度市场与日前市场之间的协调日前市场与实时交易市场的协调合约电量的时间、合约电量的时间、空间分布的合理性空间分布的合理性辅助服务市场不同市场之间的协调不同市场之间的协调1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易2.2.集中交

10、易和分散交易集中交易和分散交易集中交易l市场主体集中在一起交易，买方和卖方集体报价，市场交易中心按交易剩余最大化安排交易，确定中标交易主体、交易量和结算价格。l英国的POOL模式双边交易l交易主体分散交易，各自寻找交易对象，协商制定交易方式、价格和交易量，交易信息不公开。l英国的NETA模式2.2.集中交易和分散交易集中交易和分散交易 QO 需求报价曲线需求报价曲线 a b62 c e d f5.85.62.52.8 供给报价曲线供给报价曲线10 20 30 4050集中交易与双边交易的效率集中交易与双边交易的效率三、举例：英国电力市场的交易模式三、举例：英国电力市场的交易模式1 1、英国的、

11、英国的POOLPOOL（电力库）交易模式（电力库）交易模式2 2、英国的、英国的NETANETA交易模式交易模式1 1、英国的电力库交易英国的电力库交易PoolPool19901990年，英国在第年，英国在第1 1次电力改革中，在英格兰和威尔士地区次电力改革中，在英格兰和威尔士地区建立了强制性的电力交易系统建立了强制性的电力交易系统Pool(Pool(电力库电力库)。电力库是一个开放的电力市场，所有英格兰和威尔士地区电力库是一个开放的电力市场，所有英格兰和威尔士地区的发电厂必须通过电力库向市场出售电力电量。的发电厂必须通过电力库向市场出售电力电量。苏格兰地区的苏格兰地区的2 2个电力公司通过苏

12、格兰与英格兰的联络线参个电力公司通过苏格兰与英格兰的联络线参与电力库的交易，但受到联络线容量的限制。与电力库的交易，但受到联络线容量的限制。国家电网公司作为系统运行机构，负责调度发电厂来满足国家电网公司作为系统运行机构，负责调度发电厂来满足负荷需求，从而保证电力系统的实时供需平衡。负荷需求，从而保证电力系统的实时供需平衡。运行时间为运行时间为19901990年至年至20012001年。年。POOLPOOL电力市场主体电力市场主体Regulator:OFGEM国家电力国家电力国家电力国家电力PowerGenPowerGenIPPIPP直供大用户直供大用户国家核电国家核电国家核电国家核电配电商配电

13、商/供应商供应商地区发电商地区发电商用户用户苏格兰苏格兰苏格兰苏格兰法国法国法国法国水电公司水电公司水电公司水电公司NGC英国电力市场主体英国电力市场主体供给竞争与用户选择权:1990:用户容量1MW1994:用户容量100 kW1999:所有用户电力市场主体电力市场主体G：发电商：发电商 D：配电服务商配电服务商 PM：趸售商：趸售商 R：零售商：零售商TO：输电网所有者：输电网所有者 SO：系统操作员：系统操作员 PX：电力交易所：电力交易所 AS：辅助服务：辅助服务 SC：计划协调员（平衡服务商）：计划协调员（平衡服务商）C：用户：用户售电售电配电配电发电发电GRDTOSOPXSCC输电

14、部分输电部分AS用户用户PM1 1、英国的、英国的POOLPOOL（电力库）交易模式（电力库）交易模式POOLPOOL现现 货货金融衍生品金融衍生品差价合约差价合约(Contract For(Contract For Difference)Difference)日前市场日前市场（Day Ahead MarketDay Ahead Market）辅助服务辅助服务调频、备用、调频、备用、无功、黑启动无功、黑启动1 1、英国的、英国的POOLPOOL（电力库）交易模式（电力库）交易模式市场概述市场概述交易前一天确定交易计划，交易为每天交易前一天确定交易计划，交易为每天4848个时段，每个个时段，每个

15、时段为半小时；时段为半小时；发电公司按照机组报价或竞价，报价中包括技术指标和发电公司按照机组报价或竞价，报价中包括技术指标和价格信息；价格信息；交易中心根据报价和技术信息，在满足技术要求的条件交易中心根据报价和技术信息，在满足技术要求的条件下，以购电费用最低为目标，确定中标的机组，并制定下，以购电费用最低为目标，确定中标的机组，并制定发电交易计划；发电交易计划；POOLPOOL根据预测的各时刻的负荷（用电功率），将机组的根据预测的各时刻的负荷（用电功率），将机组的报价从低到高进行排序（报价从低到高进行排序（merit ordermerit order），当排序的前面），当排序的前面n n个机组

16、的发电总功率与负荷持平时，第个机组的发电总功率与负荷持平时，第n n个机组为边际机个机组为边际机组，排在边际机组之前的机组中标；组，排在边际机组之前的机组中标；（1 1）日前市场）日前市场（1 1）日前市场）日前市场市场概述市场概述在中标的机组中，边际机组的报价为系统边际价格（在中标的机组中，边际机组的报价为系统边际价格（SMP,SMP,System Marginal PriceSystem Marginal Price）。）。发电机组的结算价格（发电电价）为发电机组的结算价格（发电电价）为PPPPPP，公式如下：，公式如下：PPP=(1-LOLP)*SMP+LOLP*VOLLPPP=(1-LOLP)*SMP+LOLP*VOLL =SMP+LOLP(VOLL-SMP)(=SMP+LOLP(VOLL-SMP)(容量电价容量电价)配电公司的购电价格（售电电价）为配电公司的购电价格（售电电价）为PSPPSP，公式如下：，公式如下：PSP=PSP=PPP+UpLiftPPP+UpLift（上抬价格）（上抬价格）（1 1）日前市场）日前市场报价：报价：10:00am 10:00am 上报第二天每