电力市场背景下抽水蓄能电站交易机制设计

电力市场背景下抽水蓄能电站交易机制设计

胡敏

湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司 湖南省长沙市 410213

摘要：近年来，我国的社会快速发展，带动了各领域的进步，抽水蓄能电站具有运行灵活、反应迅速、清洁低碳等特点，可以为电力系统中提供调峰、填谷和备用电源等多种优质的辅助服务。目前中国已有河北、山东等省份开展了抽水蓄能电站抽水电量招标采购等市场化交易。随着各试点省份现货市场的逐步建立，抽水蓄能电站的市场化交易有待进一步完善提升，并形成常态化交易机制，以提升抽水蓄能电站的运行效益。对比总结了中国外抽水蓄能电站的运营模式和电价机制。结果表明，抽水蓄能电站市场化交易机制对于引导抽水蓄能电站参与市场交易获取合理收益，提升电力市场环境下抽水蓄能电站运营效益，促进抽水蓄能电站长期健康发展具有积极意义。

关键词：抽水蓄能电站；电力市场；交易机制；价格机制；辅助服务

引言

随着我国国民经济的持续快速增长，对电力的需求和基础作用也日益突出，不仅仅对电力总量的需求，对电力质量的需求也持续增加。多种能源的互补优势日渐明显，特别是抽水蓄能电站的补充优势。随着碳中和的提出，新能源建设不断加大加快，风力发电和太阳能发电技术不断应用，电力系统的稳定性和对电能质量的保证要求，抽蓄蓄能电站的建设的作用更加重要。抽水蓄能电站在电网中发出电能，创造经济价值，又可以削峰填谷，解决电网中用电高峰和低谷间的供需矛盾，帮助整个电网进行调频调相、荷载跟随以及作为电网的事故备用等的社会效益，保证电力系统的电压和频率稳定。因此对抽水蓄能电站的综合效益进行全面合理的评价，全面系统评估出电站的效益，体现出电站的经济和社会价值，探讨出合适的经营模式是电力行业备受关注的问题，具有重要的研究价值和现实意义。常规水电站效益评价主要考虑其财务与国民经济两方面，但是抽水蓄能电站还需要考虑调峰、调频、调相等社会效益功能，因此对于其独特的功能需要建立一个的效益评价体系。指标体系在初步建立时，往往既有能够直接量化的定量指标，也有只能定性语言描述其优劣的行业曲线link industryDOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2021.12.037可替代度 影响力真实度定性指标，对评估效果既有越高越优，也有越差越优的评价指标，还有越靠近中间值越优的指标，各指标的影响力是不同的。进行综合评价时，不仅仅需要有合适的综合评价算法，也需要合理的指标归一化量化方法，还要具备正确的权值确定思路，这样的综合评价方法才科学合理、可信实用。

1抽水蓄能电站运营面临的挑战

总结来看，抽水蓄能电站受政策因素影响明显，目前盈利模式较为单一，在不明朗的市场环境和政策机制影响下，其发展仍面临诸多挑战。一是新建抽水蓄能电站缺乏投资回收机制。容量电费或租赁费是当前抽水蓄能电站实现成本回收和经济效益的主要形式。2019年印发的《输配电定价成本监审办法》要求抽水蓄能电站不得计入输配电定价成本，导致新建抽水蓄能电站的成本费用将难以通过输配电价或其他电价渠道疏导至电力用户侧。二是抽水蓄能电站从辅助服务获得的经济补偿较低。华东区域“两个细则”指出抽水蓄能电站可以通过提供调峰、调频等辅助服务获得经济补偿，但抽水蓄能电站在实际运行中获得的补偿较低，无法与其投资运维成本匹配。但从国外成熟电力市场看，市场化的电力交易将明显拉大峰谷电价差，抽水蓄能电站价值将通过参与电力市场和辅助服务市场获得更好的市场价格反馈。

2电力市场背景下抽水蓄能电站交易机制设计

2.1 感知层 - 智能设备和系统建设

感知层主要功能为负责信息采集和信号处理，实现终端标准化统一接入，以及通信、计算等资源共享，在源端实现数据融通和边缘智能。因此建设智能电站，首先要实现设备和系统的智能化。每个智能设备及系统在过程层配置智能传感器、合并单元及智能终端，在单元层配置智能电子装置（IED）。智能电子装置（IED）具备对主设备的智能监测、分析诊断、数据边缘计算处理、智能控制等功能，就近提供边缘智能服务，使传统设备具有感知能力、执行能力和自我学习的能力。电站中各个子系统，包括监控系统、水工监测、水库调度、水情测报、在线监测、微机五防、工业电视、照明系统、消防系统、通风系统等实现智能化，需科学规划生产现场联动模式和联动策略，动态更新系统运行参数和故障阀值，通过对电站大数据分析，实现对电站各系统设施的运维、安防状态监视，自动推送维保提示或故障预警。

2.2山体水位计观测数据分析

通过山体水位计进行引水隧洞充排水试验过程中沿线山体水位孔渗压值变动情况的观测，并根据观测结果进行隧洞沿线山体围岩水文地质条件受充排水过程影响的分析。根据山体水位计实测结果，在充排水试验过程中，隧洞沿线山体水位变动并不大，且隧洞内水体不存在向围岩渗漏的趋势，也不改变隧洞山体原地下水位及围岩水文地质条件。

2.3低谷抽水交易方式

低谷抽水交易以低谷抽水电量为交易标的，向抽水蓄能电厂(买方)和可再生能源发电企业及燃煤火电企业、外来电(卖方)开放。浙江省电力现货市场采用的是集中式电力市场模式，即中长期差价合同+全电量现货优化出清。根据浙江省电力市场模式的特点，抽水蓄能电站的低谷电量交易属于其独立参与电力市场交易的一种运营策略，主要可采用中长期差价合同，属于中长期市场交易的一部分。浙江作为电力输入大省，抽水蓄能电站还可以参与购买省间的清洁绿电，降低购电成本。在浙江省开展电力现货交易的背景下，抽水蓄能电站可寻求与水电、新能源、区外来电，甚至燃煤火电签订合理的低谷电量交易差价合同。目前在现货市场用户不报量报价，负荷侧统一节点电价作为出清价格。在未来成熟的现货市场中，市场用户可以采取一定的交易策略参与报量报价。

2.4应用层 - 高级应用组件建设

应用层是用户接口，位于架构的顶端，通过分析处理后的数据为用户提供丰富的特定服务。应用层接收平台层传来的信息，并对信息进行处理和决策，再通过平台层和网络层向发送信息以控制感知层的设备终端。结合抽水蓄能电站特点，以电站级数据中心为基础，建立符合智能控制要求的应用服务组件，包括指导智能化生产运行的生产管理系统、运检智能作业系统、虚拟仿真运行系统等，做出智能化健康评价的设备健康评估系统，提高智能化安全管控的综合安全管控系统。同时，电站配备由联动规则库、联动后台软件、联动配置界面等组成的联动平台，为业务系统间的联动提供支撑。各类数据应用能够实现远程化和移动化，用户通过计算机和移动设备均能够使用各类应用组件，并且融合虚拟现实与增强现实技术，具备友好的人机交互界面和高效的互动能力。高级应用组件的开发和使用将大大提高抽水蓄能电站智能化水平。

结语

（1）鉴于抽水蓄能电站的特殊作用，从财务评价、国民经济评价和其他服务效益评价等 方面选取两层指标构成电站经济效益的综合评价指标体系。既考虑了经济指标，也考虑社会服务指标，对综合评价有一定的说服力。（2）基于电站的综合评价特征，采用模糊理论进行指标量化和综合评价，结果更客观公正，符合抽水蓄能电站的实际作用，基本达到了预期的研究目的。但综合评价指标的选取和其中定性指标定量化的问题还需要进一步探讨与研究，综合评价算法则需要根据实际问题的需要适当调整。

参考文献

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