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  • 頭條分布式發電市場化環境下,各交易主體的響應行為模型
    2021-10-11 作者:張迪 苗世洪 等  |  來源:《電工技術學報》  |  點擊率:
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    導語隨著分布式發電市場化交易政策的深入推進,市場中各交易主體的定位及行為模式亟需得到進一步明晰。針對這一關鍵性需求,華中科技大學電氣與電子工程學院強電磁工程與新技術國家重點實驗室等單位的研究人員張迪、苗世洪、周寧、涂青宇、李姚旺,在2020年第15期《電工技術學報》上撰文,圍繞分布式發電市場化環境中各參與主體響應行為模式展開研究,在充分考慮實際政策限制及接入規范的基礎上,建立分布式發電市場化環境下各交易主體響應行為模型。 研究人員采用卡羅需-庫恩-塔克(KKT)條件轉換方法將原始模型轉換為具有單個下層規劃問題的雙層規劃模型,利用多目標進化算法實現模型的求解。基于某鄉鎮實際配電網系統進行算例仿真,仿真結果驗證了模型的有效性,該研究成果為分布式發電市場化交易的進一步發展奠定了理論基礎。

    分布式發電布點廣泛,可以就近實現清潔能源的生產和消費,代表著能源發展的新形態和新方向。然而分布式發電在發展過程中面臨的并網成本高、對補貼依賴性強、無法為大規模工業化生產供應電力等突出問題制約了分布式發電市場化應用的進一步提升。

    為了解決上述問題,國家發改委和國家能源局在2017年推出《關于開展分布式發電市場化交易試點的通知》(以下簡稱《通知》)政策文件,開始推動我國分布式發電市場的建設。自《通知》下發以來,已有多個試點在部分省市推行。

    從試點推行效果看,分布式發電市場化利用市場這只無形的手,在優化電網結構、引導清潔能源市場良性競爭、為制造業釋放改革紅利、深化供給側結構改革等方面取得了一定進步。

    但也應該看到,部分試點也存在著電網企業、分布式發電商、電力用戶等市場主體定位不準確、形式流于行政化、無法充分挖掘市場潛力等問題。在分布式發電市場建設的關鍵階段,如何明晰分布式發電市場化環境中各交易主體行為模式,分析分布式發電市場化交易政策影響機制,對分布式發電市場下一步建設至關重要。

    分布式發電市場化交易的交易模式分為三種:

    ①直接交易模式,分布式發電商與電力用戶直接進行電力交易,簽訂中長期交易合同,向電網企業支付“過網費”;
    ②電網代售電模式,分布式發電商委托電網企業代售電,電網企業按照本地區綜合售電價格與分布式發電商進行結算,并在扣除相應“過網費”之后將剩余收入轉付給分布式發電商;

    ③標桿電價收購模式,電網企業按照國家規定的各類發電標桿上網電價收購,但相應“過網費”由電網企業承擔。

    根據現場施行經驗,分布式發電商的收益主要來自于兩部分:參與分布式發電市場化交易的收益;國家及省市等政府機構提供的度電補貼。在以標桿電價收購模式為例,電網企業承擔以燃煤標桿電價收購分布式發電電量部分的經濟支出,分布式發電標桿上網電價與燃煤標桿電價之差即為政府機構提供的度電補貼。

    目前,國內外已就分布式發電市場化開展了相關研究。但是,這些研究成果存在著三個方面的問題:

    ①側重于分析解讀分布式發電市場化政策內容,更多屬于政策闡述類文獻。對分布式發電市場化交易施行后,各主體響應行為缺乏相應的分析研究。

    ②研究中雖然涉及分布式發電市場化交易,但多數文獻僅僅是使用了“交易模式”或“過網費”概念,并未真正賦予分布式發電商交易模式選擇權,且缺乏對分布式發電市場化交易的全景式展示分析。

    ③隨著分布式發電市場化交易在各個試點的展開,各個試點推出了新的結算規則和偏差考核方法,但目前多數研究僅涉及《通知》文件的內容,對各地新的交易規則基本未涉及。

    針對上述研究的不足,華中科技大學等單位的研究人員圍繞分布式發電市場化各主體響應行為模式展開研究,在充分考慮政策限制及接入規范約束的基礎上,建立分布式發電市場化環境下各交易主體響應行為模型,分析各主體間利益交互關系,為分布式發電市場化交易進一步推廣提供理論支撐。

    分布式發電市場化環境下,各交易主體的響應行為模型

    圖1 分布式發電市場化交易體系示意圖

    采用KKT條件轉換方法將原始模型轉換為具有單個下層規劃問題的雙層規劃模型,利用多目標進化算法實現模型的求解。以某鄉鎮實際配電網系統進行算例分析,結果表明,所提模型可以切實反映分布式發電市場化環境中各主體利益訴求及行為模式,為分布式發電市場化交易的進一步發展奠定了理論基礎。

    研究人員得到了如下結論:

    • 1)分布式發電商不僅與其他分布式發電商存在著對負荷資源的競爭,也與電網企業存在著負荷資源的競爭。
    • 2)相較于以電網經濟運行成本最小的目標,電網企業選擇以分布式發電削減量最小為目標,雖然電網企業經濟運行成本增加,但分布式發電項目投建量明顯增大,分布式發電商經濟成本得到了降低,負荷用電成本也得到了降低,分布式發電參與市場化交易的電量得到了增加。
    • 3)隨著可參與市場化交易負荷占比的增大,電力用戶在分布式發電市場化交易中的壟斷地位得到了增強,負荷用電的平均電價將進一步降低。
    • 4)隨著政府補貼削減比例的增大,分布式發電商總收益大幅降低,但光伏投建量等參數并未發生大幅度減小。分布式發電商依然可以在分布式發電市場化交易中獲利,符合現行新能源發電退坡補貼的趨勢。

    以上研究成果發表在2020年第15期《電工技術學報》,論文標題為“分布式發電市場化環境下各交易主體響應行為模型”,作者為張迪、苗世洪、周寧、涂青宇、李姚旺。

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