CN113743988B - 电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，包括如下步骤：获取多种类型的发电企业的各发电主体上一核算周期发电量、各污染物的排放量；根据获取的周期发电量、各污染物的排放量，获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放强度及各类发电企业平均污染物排放强度，从而获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本；根据获取的发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本，获得中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值、现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值。本发明将发电外部成本纳入电力交易撮合的考虑因素，有助于促进新能源发展与市场消纳。
Description
技术领域
本发明涉及电力交易技术领域，特别是涉及电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法及其应用。
背景技术
目前，以风电、光伏为代表的新能源机组容量持续攀升，如何有效激励新能源机组参与电力市场交易，对促进新能源消纳、推动电力市场建设具有重要意义。在现有的中长期电力市场出清方法中，单纯按照市场主体申报的电量和电价进行“高低匹配”撮合交易，无法体现出各市场主体发电外部性，未能考虑发电企业产生的碳排放及其他污染物排放对整体社会的影响，影响了新能源机组及低碳能源机组市场竞争力，不利于激励发电企业主动开展电源侧新能源替代与技术升级改造。
因此，基于这些问题，有必要研究一种将发电外部成本纳入电力交易撮合的考虑因素，激励传统火电企业加快低碳升级改造的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法及其应用。
发明内容
本发明的目的在于设计一种将发电外部成本纳入电力交易撮合的考虑因素，激励传统火电企业加快低碳升级改造的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法及其应用。
本发明的方案为：
电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，包括如下步骤：
获取多种类型的发电企业的各发电主体上一核算周期发电量、各污染物的排放量；
根据获取的周期发电量、各污染物的排放量，获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放强度及各类发电企业平均污染物排放强度，从而获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本；
根据获取的发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本，获得中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值、现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值。
进一步的，发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放强度的获取公式为：
式中，ei,j为发电主体i的第j类污染物排放强度，Mi,j为上一核算周期发电主体i的第j类污染物排放总量，Qi为发电主体i上一核算周期发电量；
发电企业平均污染物排放强度的获取公式为：
式中，k为发电企业类型，i∈k表示属于第k种类型的发电企业；表示k类发电企业的平均污染物排放强度。
进一步的，发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本的获取方法为：
获取各发电主体单位电量j类污染物排放外部成本：
式中，Ci,j为发电主体i的j类污染物排放外部成本；Pj为单位污染物排放治理成本；γj为污染物排放容忍度；αj为成本放大系数。
获取各发电主体单位发电量污染物排放外部成本：
式中，m表示污染物总种数。
进一步的，根据获取的发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本，获得中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值、现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值的方法为：
中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值为：
Pi′＝Pi-Ci
现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值为：
P′i,t＝Pi,t-Ci
其中：Pi为发电主体i的初始申报电量电价；Pi,t别为发电主体i第t时刻的初始申报分时电价。
进一步的，所述污染物包括二氧化碳、硫化物、氮氧化物和PM10粉尘。
进一步的，所述多种类型的发电企业包括：燃煤机组企业、燃气机组企业、生物质发电机组企业、风电机组企业、光伏发电机组企业、水电机组企业、核电机组企业。
上述的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法的应用，具体为：以获得的电力市场交易中发电企业电价折算值为依据，按照高低匹配原则，进行电力市场电力交易。
本发明的优点和积极效果是：
本发明将发电外部成本纳入电力交易撮合的考虑因素，并折算为申报电价，作为电力市场出清的价格依据，有助于促进新能源发展与市场消纳，激励传统火电企业加快低碳升级改造，助力能源行业双碳目标的实现。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法的流程图；
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，本实施例提供的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，包括如下步骤：
S1、获取多种类型的发电企业的各发电主体上一核算周期发电量、各污染物的排放量；
其中，核算周期可以为年度、季度、月度、日前等不同时间尺度；所述污染物包括二氧化碳、硫化物、氮氧化物和PM10粉尘，需要说明的是，本发明的方法主要考虑了二氧化碳、硫化物、氮氧化物、粉尘四类污染物，当然，也可根据实际工作需要将污染物种类进行拓展丰富；
S2、根据获取的周期发电量、各污染物的排放量，获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放强度及各类发电企业平均污染物排放强度，从而获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本；
S3、根据获取的发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本，获得中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值、现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值。
其中，所述多种类型的发电企业包括：燃煤机组企业、燃气机组企业、生物质发电机组企业、风电机组企业、光伏发电机组企业、水电机组企业、核电机组企业。
具体的，发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放强度的获取公式为：
式中，ei,j为发电主体i的第j类污染物排放强度，Mi,j为上一核算周期发电主体i的第j类污染物排放总量，Qi为发电主体i上一核算周期发电量；
发电企业平均污染物排放强度的获取公式为：
式中，k为发电企业类型，i∈k表示属于第k种类型的发电企业；表示k类发电企业的平均污染物排放强度。
具体的，发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本的获取方法为：
获取各发电主体单位电量j类污染物排放外部成本：
式中，Ci,j为发电主体i的j类污染物排放外部成本；Pj为单位污染物排放治理成本，其中，二氧化碳排放治理成本可参照各地区碳交易价格确定，硫化物、氮氧化物、粉尘排放治理成本，可参照各地区排污权价格确定；γj为污染物排放容忍度，满足γj∈[0,1]，γj越大，表示对污染物排放容忍度越高，污染物排放带来的外部成本越不明显，γj越小，表示对污染物排放容忍度越低，污染物排放带来的外部成本越明显，当时，则不考虑各发电主体与行业平均水平的偏离程度，污染物排放完全转化为外部成本；αj为成本放大系数，满足αj∈(0,+∞)，αj越大，污染物排放外部成本越显著，可根据本地区污染物减排迫切程度、环境承载力、经济社会发展承受力等，综合确定。
获取各发电主体单位发电量污染物排放外部成本：
式中，m表示污染物总种数。
具体的，根据获取的发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本，获得中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值、现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值的方法为：
中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值为：
Pi′＝Pi-Ci
现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值为：
P′i,t＝Pi,t-Ci
其中：Pi为发电主体i的初始申报电量电价；Pi,t别为发电主体i第t时刻的初始申报分时电价。
上述的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法的应用，其方法为：以获得的电力市场交易中发电企业电价折算值为依据，按照高低匹配原则，进行电力市场电力交易。
作为举例，在本实施例中，以某交易中心组织的电力市场中长期交易数据为例，验证本方法的有效性。本实施例选取5家发电主体和6家用电主体的申报数据，确定市场出清结果；基础数据及参数如表1、表2所示，并且取αj＝1、γj＝0；
表1发电主体基础运行数据
表2用电主体市场交易申报数据
根据现行污染物排放治理标准，确定本实施例中的单位污染物排放成本如表3所示。
表3污染物排放成本
| 污染物类型 | 碳 | 硫化物 | 氮氧化物 | 粉尘 |
| 单位排放成本(元/t) | 60 | 3000 | 2000 | 1000 |
按照高低匹配原则，确定市场出清结果，如表4所示：
表4
与常规出清方法相比，本发明将发电产生的外部成本折算入交易电价，作为市场出清的依据。实施例优化结果表明，风电、光伏等清洁能源机组，由于不产生污染物排放，其外部成本趋近于0，而传统火电机组产生碳等污染物排放，其外部成本大于0，且污染物排放越高，外部成本越大，导致其交易折算电价越高，市场竞争力相应下降，会影响发电机组的成交结果。
如煤电机组2申报电价较低，确定成交结果为150MW，优化后，煤电机组2外部成本约41.4元/MWh，折算申报电价为446.4元/MWh，市场成交量为0；而风电、光伏机组由于初始申报电价较高，成交量低，但是在考虑发电外部成本后，其申报电量全部成交。
从用电主体的角度看，在不考虑电源外部成本时，用电主体申报电量全部成交，此时，意味着用电侧使用了较多的高污染电力，优化后，高污染电源成交电量减少、绿电增加，用电主体5和6因申报电价低，无法成交，一定程度上提升了用电侧清洁化比重。
本发明将发电外部成本纳入交易撮合的考虑因素，并折算为申报电价，作为电力市场出清的价格依据，有助于促进新能源发展与市场消纳，激励传统火电企业加快低碳升级改造，助力能源行业双碳目标的实现。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取多种类型的发电企业的各发电主体上一核算周期发电量、各污染物的排放量；
根据获取的周期发电量、各污染物的排放量，获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放强度及各类发电企业平均污染物排放强度，从而获得发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本；
根据获取的发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本，获得中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值、现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值；
其中，根据获取的发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本，获得中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值、现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值的方法为：
中长期或日前交易市场发电企业的各发电主体申报的电量电价折算值为：
Pi′＝Pi-Ci
现货市场发电企业的各发电主体申报的分时电价折算值为：
P′i,t＝Pi,t-Ci
其中：Pi为发电主体i的初始申报电量电价；Pi,t别为发电主体i第t时刻的初始申报分时电价；Ci为发电主体i单位发电量污染物排放外部成本。
2.根据权利要求1所述的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，其特征在于，
发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放强度的获取公式为：
式中，ei,j为发电主体i的第j类污染物排放强度，Mi,j为上一核算周期发电主体i的第j类污染物排放总量，Qi为发电主体i上一核算周期发电量；
发电企业平均污染物排放强度的获取公式为：
式中，k为发电企业类型，i∈k表示属于第k种类型的发电企业；表示k类发电企业的平均污染物排放强度。
3.根据权利要求2所述的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，其特征在于，发电企业的各发电主体单位发电量污染物排放外部成本的获取方法为：
获取各发电主体单位电量j类污染物排放外部成本：
式中，Ci,j为发电主体i的j类污染物排放外部成本；Pj为单位污染物排放治理成本；γj为污染物排放容忍度；αj为成本放大系数；
获取各发电主体单位发电量污染物排放外部成本：
式中，m表示污染物总种数。
4.根据权利要求1所述的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，其特征在于，所述污染物包括二氧化碳、硫化物、氮氧化物和PM10粉尘。
5.根据权利要求1所述的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法，其特征在于，所述多种类型的发电企业包括：燃煤机组企业、燃气机组企业、生物质发电机组企业、风电机组企业、光伏发电机组企业、水电机组企业、核电机组企业。
6.权利要求1-5任一项所述的电力市场交易中发电企业电价折算值获取方法的应用，其特征在于，以获得的电力市场交易中发电企业电价折算值为依据，按照高低匹配原则，进行电力市场电力交易。
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