漲姿勢|現貨市場真的威脅電力平衡和系統安全嗎？

2017-10-17 20:03:05 大云網　點擊量：評論 (0)

導讀

電改9號文印發后，電力市場建設成了業界熱議的話題，尤其是最近浙江省以4000萬人民幣全球招標浙江現貨交易規則，更是讓電力現貨市場賺足了眼球。

了解電力市場的業內人士普遍共識：現貨市場是電力市場的核心。另外一種聲音就是：中國長期未出現大面積電力系統事故主要原因就是控制權高度集中的傳統計劃調度方式，現貨市場本質就是改變傳統的計劃調度方式，安全約束下的經濟優化相對傳統計劃調度安全性有所下降，甚至有可能影響電力平衡和可靠供電。

由此，得出結論：暫時不啟動現貨市場，或者應當選擇用電量較小、遠離政治經濟中心的地區開展試點。那么現貨市場威脅電力平衡和安全嗎？筆者認為答案是恰恰相反的，現貨市場是目前保持電力平衡和系統安全最佳的方式，沒有之一。

為了保證電力平衡和系統安全，需要滿足四方面基本要求：一是調度命令執行順暢，二是系統調節資源充裕，三是安全規則清晰明確，四是運行風險全面預控。下面就從這四個方面就計劃調度和現貨市場進行一個對比，以證明現貨市場運行模式，上述四點都將得到有效加強。

從調度指揮與執行來看

在現行模式下，由于發電企業的自身利益只有通過電量上網才能獲得，因此，在系統需要減少發電量時，發電企業從內心不愿意降低功率，造成調度命令往往響應遲鈍，調度命令往往在最遲時限才能得到執行，甚至極端情況下存在“陽奉陰違”的情況。

在現貨市場運行模式下，由于價格信號是由所有機組出力優化形成的，只有響應調度指令，才能使發電企業通過報價體現的經營策略得到落實，能耗最低的機組優先發電，能耗相對較高機組減少發電量，獲得經濟補償，全部發電機組獲得最大的經濟效益，反之，將蒙受經濟損失。因此，現貨市場運行方式下，機組響應更加迅速，調度命令將得到更有效執行。

從系統調節資源來看

在現行模式下，發電企業提供調節能力，往往影響其上網電量，有可能損害其自身的經濟效益（如投油助燃和增加檢修費用），所以發電企業往往以供熱限制、防凍要求、輔機缺陷、影響機組壽命等理由回避調峰、調頻及啟停責任。只有發電企業最清楚自身調節能力的極限是多少，電力調度并沒有辦法全面準確掌握每個電廠的真實情況，政府有關部門缺乏在線監管的能力，事前逐個機組認定成本又過高，而且不能充分考慮運行狀態的約束，最終由于上述原因導致系統調節能力不足。

在現貨市場運行模式下，系統調節能力的稀缺，將產生有吸引力的價格信號，發電企業的自身利益與系統運行需求的目標一致，多勞才能多得。這不僅有助于發電企業充分釋放其現有的全部調節能力，而且，將引導發電企業通過設備治理與改造，提供更多更快速的調節資源，甚至，將激發社會活力，促進電池、飛輪、空氣儲能等新技術提供調頻、調峰，從而進一步提高系統調節資源的充裕度。

從安全規則來看

在現行模式下，由于各發電企業的利益保障是一個長周期的過程，部分安全運行控制規則不夠清晰，人為因素較多，實時運行不夠精細，只有安全職能承擔單位關心安全規則，安全規則也難以做到全面、精確。在現貨市場運行模式下，由于安全規則將對所有市場成員的利益產生影響，因此，市場成員不經動員就會一致要求安全規則必須清晰、明確。

對照美國PJM電力市場的安全規則，我國電力系統普遍在不同氣象條件下的安全設防標準、調節需求與實時監測、設備控制限額等方面存在不足，因此，通過現貨市場建設，在市場成員的共同努力下，將能夠有效促進形成更全面、清晰、明確的安全規則，將更有助于從根本上保障電網的安全運行。

從運行風險預控來看

提前預測電網方式，進行風險分析預控，是提高電網安全穩定運行水平的重要手段，但這樣做的前提是預測方式與實際方式偏差不大。在現行模式下，日前計劃安排雖然也進行了較充分的風險分析，但由于沒有明確的優化目標，用戶自身沒有主動配合系統運行，實時運行時，機組發電出力安排與日前計劃往往不一致，或者說大部分機組都存在不一致的時段，很大程度上改變了日前安排方式，不利于運行風險預防和控制。

在配套文件現貨市場模式下，日前市場和實時市場（平衡機制）都是基于滿足電網安全約束條件下成本（或調節成本）最小的原則出清，控制目標一致，為了保證市場成員的利益，形成的日前、實時發電出力曲線必須偏差不大。因此，日前對風險制定的預控措施，對實時運行就有更大參考價值，無論從準備時間上，還是分析的覆蓋面上都更加充分，大大提高了電網安全運行水平。

從電力平衡保障來看

在現行模式下，由于均為目錄電價，即使使用峰谷電價，電力用戶實際峰谷也與靜態劃分的峰谷不重合。造成電力用戶的用電行為與系統負荷高低無關，電力用戶沒有動力“移峰填谷”，加大了尖峰時刻電力平衡的難度。在現貨市場運行模式下，日前市場給出的次日尖峰時段的價格信號，將引導發電企業為了獲得更大的經濟效益，通過準備優質燃料，加強重點時刻設備監控等措施，保證高峰時段的設備運行健康水平。同時，也將引導電力用戶主動減少次日尖峰時段的用電行為，從而更好的保障整個系統的電力平衡。

總體來說，與現行模式相比，現貨市場運行模式，更好的將發電企業和電力用戶的自身利益與系統的運行要求相結合，形成更有效的激勵手段，以此為基礎，基于清晰明確的運行規則和工作流程，將更有利于保證電力平衡和系統安全。

為了更好的說明以上問題，我們可以用駕車出行，做一類比，來說明保證安全的措施。

假設有兩個駕駛水平完全相同的司機（相當于基于同樣熟練的電力調度人員、發電企業、電網企業生產運行人員），其行車是否安全，需要有四方面的基本要求。

1、是否服從警察指揮。

即調度命令執行是否順暢，我們知道，在某些路口，警察將直接指揮交通。如果司機為了趕時間（火電機組希望增加上網電量），警察要求停車時（低谷時刻，為了保證風電發電，需要火電機組減出力），硬闖路口（火電機組不服從指令，不降低或以各種借口緩慢降低發電出力），將導致撞車（系統聯絡線潮流超過穩定限額，系統頻率越限）。

2、是否有充分發揮好車的性能

即系統調節資源是否充裕，我們都有這個體會，由于路上交通情況復雜，需要司機及時通過加速超車、減速讓行來保證安全。如果我們有一部好車，發動機燃油程序能夠充分發揮馬力強勁，油門反應快（系統調頻資源充裕，響應迅速）的特點，將有助于需要加速超車時，安全通過。反之，如果我們開的是一部燃油程序糟糕的汽車，加速拖泥帶水，可能在超車時，將面臨較大危險。同樣，在前方有情況，需要減速時，如果我們的車況好，剎車靈敏（系統具有足夠的調峰能力，且調整速度快），將有效保障安全。反之，剎車響應慢，甚至可能車毀人亡。現貨市場運行模式就能夠區分出車性能發揮的好壞，并按性能發揮效果給予一定的報酬，而在現行模式下，車性能發揮的好壞不是獲得報酬考慮的因素。

3、是否遵守清晰明確的限速規則

即電力運行控制安全規則是否清晰明確，我們都有這個體會，在路況好的高速公路上行駛，如果限速是120公里，我們開100公里時，都覺得安全游刃有余、可控在控。而在崎嶇的山路開車時，如果遇到多彎路段，即使只開30公里的速度，仍然心驚肉跳。所以，單一固定的限速并不是行車安全唯一指標。現貨市場運行模式相當于又由全體駕駛人提出感受，按不同路況、不同天氣設置更為細致合理的限速（依據各類電力設備的運行年限、工況，基于不同的氣象條件，設置合理的運行限額），并嚴格遵守限速，才是保證行車安全的根本。

4、是否對行車路線、可能的突發狀況等心中有數

即運行風險是否能全面預控，我們都有這個經驗，對于自己每天的行車路線，開起來心里比較有底。如果去一個陌生的地方（日計劃偏離實際執行），既不知道路況（由于用戶不參加優化造成負荷預測偏差大），又不知道到哪里能找到停車位（新情況難以預測造成預先制定的應急措施不準確），開車時的心理壓力就會大一些。

好司機（現貨市場運行模式下）為什么出事故少，甚至不出事故，有一個非常重要的原因，就是他們總是提前分析并規劃行車路線（通過日前計劃制定，提前預測電網方式，進行風險分析和預控）。他們會關注哪個路段比較好走，哪個路段交通情況比較差，哪里容易出現行人橫穿馬路，目的地的停車場有哪些等等，如果去完全陌生的地方，他們會使用GPS導航而不是憑感覺開車，這樣，由于準備充分，對突發情況心中有數，能夠比較好的保證行車安全。

如果上述還屬于國外經驗或者紙上談兵，那么可以參考原國家電監會自2006年開展的輔助服務補償機制建設，當時也有很多反對意見認為對發生在實時調度階段的輔助服務，給予經濟激勵，會導致發電企業追逐經濟利益，引發不可預料的問題，威脅安全，不建議首先在政治和經濟中心開展。當時這項工作的決策者頂住壓力，在京津唐地區首先開展輔助服務補償機制建設工作，該項機制的執行結果充分證明了預想：自2009年京津唐兩個細則實施以來，有效的激勵手段促使發電企業主動改進管理、改造設備，其中調頻等輔助服務性能指標提高3倍以上，改變事故情況下輔助服務緊缺的局面，切實保障了電網安全穩定運行。

考慮到現貨市場相對計劃調度在保持電力平衡和系統安全上具有如此多的優點，那么現貨市場應該作為電力市場建設首選工作開展，并且在經濟和負荷中心更要優先采用這一先進的手段，確保電力平衡和系統安全，進而保障經濟社會的用電需要。

（來源：電力市場研究）