考慮節(jié)能減排的華東電力市場運行規(guī)則探討

翟 星，孫國彬

（大唐淮北發(fā)電廠 計劃營銷部，安徽 淮北 235002）

考慮節(jié)能減排的華東電力市場運行規(guī)則探討

翟 星，孫國彬

（大唐淮北發(fā)電廠 計劃營銷部，安徽 淮北 235002）

依據(jù)國家節(jié)能減排政策，目前華東電力市場運行規(guī)則面臨著如何體現(xiàn)節(jié)能減排效果的問題，完善市場出清的計算方式的需求愈發(fā)強烈。針對增加能耗因子和排污因子以完善規(guī)則的方法進行了分析，并結(jié)合某廠的實際出清情況，對修正前、后的具體數(shù)據(jù)進行驗證。對設(shè)置金融輸電權(quán)和能耗排污權(quán)的交易進行了推測，試用多種手段增強電力市場的節(jié)能減排效果。

電力市場；節(jié)能減排；節(jié)點電價；節(jié)能調(diào)度

近年來，隨著國家節(jié)能調(diào)度試點工作的進行，華東電力市場的運作進程開始放緩，但是穩(wěn)步推進電力市場建設(shè)的趨勢不可逆轉(zhuǎn)。從發(fā)展的角度分析，要想實現(xiàn)長期穩(wěn)定推進電力行業(yè)節(jié)能減排工作，就必須將節(jié)能調(diào)度手段與電力市場的建設(shè)相結(jié)合。這是因為電力市場是我國電力體制改革中不可或缺的重要一環(huán)，同時也只有通過電力市場化，才能達到資源分配和社會整體利益的最優(yōu)化。為了使電力市場能夠更加滿足我國的形勢和需求，筆者結(jié)合國家節(jié)能減排的政策，對電力市場的功能拓展進行了一些分析。

1 目前電力市場和節(jié)能調(diào)度存在的問題

電力市場的整體設(shè)計目標是全網(wǎng)購電費用最小化，而節(jié)能減排的整體目標是全網(wǎng)能耗和排放量的最小化。由于目標的不同，電力市場的出清結(jié)果和節(jié)能減排的最優(yōu)結(jié)果存在差異。這是因為環(huán)保高效的新機組往往承受較大的還債壓力，脫硫設(shè)施的投入也增加了電廠的發(fā)電成本，許多大型高效電廠均建設(shè)在離經(jīng)濟中心較遠處，因送出線路因素以及目前電力市場的交易方式，往往不能在電力市場中競得電量。這說明電力市場存在著不利于節(jié)能減排的因素。

為了加強電力行業(yè)的節(jié)能減排，我國實行了節(jié)能調(diào)度制度，節(jié)能調(diào)度雖然能很快達到節(jié)能減排最優(yōu)化的效果，但是節(jié)能調(diào)度大量地增加了新機組的利用小時，高效新機組的電價普遍比較高。這增加了電網(wǎng)的購電成本和經(jīng)濟負擔(dān)，降低了電網(wǎng)推進節(jié)能減排的積極性。同時節(jié)能調(diào)度還導(dǎo)致了電力市場競爭的弱化，一些發(fā)電企業(yè)缺乏通過技術(shù)改造進一步降低發(fā)電成本的動力，難以實現(xiàn)社會整體效益的最大化。此外，節(jié)能調(diào)度還存在邊際機組長期停備的補償問題。面對這些問題，對電力市場進行節(jié)能減排的功能拓展便成為一個新的探索方向。

2 目前電力市場出清方式對節(jié)能減排的影響

目前華東電力市場出清的原理為：根據(jù)參與競價的各機組的報價，華東交易中心生成一個全網(wǎng)的參考節(jié)點電價，然后根據(jù)該參考節(jié)點電價和各臺報價機組的網(wǎng)損因子和網(wǎng)絡(luò)阻塞情況進行修正，為每一臺參與報價機組計算出一個相應(yīng)的節(jié)點電價，只要機組的報價低于該節(jié)點電價，就可以競得相應(yīng)報價的電量，因此參與報價機組在市場上競價優(yōu)勢的大小，與該機組的節(jié)點電價有關(guān)。目前電力市場的節(jié)點電價計算公式為

式中：λ為發(fā)電機組的節(jié)點電價；λ0為全網(wǎng)供需平衡的基準節(jié)點電價；LF為發(fā)電機組的網(wǎng)損因子；SF為發(fā)電機組因相關(guān)的線路阻塞引起的附加值。

由此可見，對節(jié)點電價影響較大的因素有網(wǎng)損因子和網(wǎng)絡(luò)阻塞。在華東電網(wǎng)參考點（上海武南）網(wǎng)損因子值為1.00，機組離華東電網(wǎng)參考點越遠網(wǎng)損因子越小，節(jié)點電價越低，競爭越不利。線路阻塞對節(jié)點電價影響也不利于偏遠機組，競價期間一旦有任一條線路阻塞，需要阻塞線路輸送電能的機組節(jié)點電價降低。通常機組離華東參考點越遠，受線路阻塞影響的可能性越大。也就是說，在目前的電力市場規(guī)則下，受網(wǎng)損因子和網(wǎng)絡(luò)阻塞的影響，那些遠離電網(wǎng)負荷中心的高效環(huán)保機組的節(jié)點電價有可能要比靠近電網(wǎng)負荷中心的低效高排放的機組節(jié)點電價低，處于不利的競爭地位。圖1是淮北發(fā)電廠電力市場調(diào)電試驗?zāi)橙?6個報價時段的出清結(jié)果。該廠為大型燃煤電廠，裝機為2×600 MW。圖1中橫坐標為每日24 h 96個報價時段，每個時段生成一個相應(yīng)的節(jié)點電價。

由圖1可以看出，由于受網(wǎng)損因子（該廠的網(wǎng)損因子約為0.9）和網(wǎng)絡(luò)阻塞的影響，當(dāng)天大部分時段該廠處于遠端的節(jié)點電價均低于華東參考點電價。而在華東參考點附近機組的網(wǎng)損因子基本都為1.00，同時不受網(wǎng)絡(luò)阻塞的影響，節(jié)點電價基本接近參考點電價248元/MWh，平均為246元/MWh，而該廠的平均節(jié)點電價僅為217元/MWh，平均節(jié)點電價較華東參考點附近的機組低29元/MWh，折合成供電煤耗競爭力相差約為50 g/kWh，該廠的競價優(yōu)勢受到很大削弱，高效機組節(jié)能減排的能力難以得到利用。

3 電力市場節(jié)能減排激勵措施

針對上述矛盾，電力市場要鼓勵發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排，必須要修改原來的節(jié)點電價核算方式，除了考慮電網(wǎng)輸送能力，即網(wǎng)損和網(wǎng)絡(luò)阻塞外，還要進一步完善計價方式，把電廠節(jié)能減排能力作為節(jié)點電價的核算依據(jù)，使節(jié)點電價向高效、環(huán)保的機組傾斜，提高電網(wǎng)遠端高效環(huán)保機組的競爭力，以便加速淘汰負荷中心區(qū)域的低效機組。電力市場利用金融工具，引進輸電權(quán)和排污權(quán)證，也是促進電力行業(yè)節(jié)能減排的有效方法。

3.1 能耗因子和排污因子

為了體現(xiàn)節(jié)能減排，目前的節(jié)點電價計算可以添加能耗因子和排污因子將節(jié)點電價計算公式（1）變?yōu)?/p>

式中：CF為機組的能耗因子；PF為機組的排污因子。

報價機組的能耗因子以該機組的供電煤耗與華東電網(wǎng)機組最低供電煤耗的比值確定，如：某臺600 MW機組的供電煤耗為320 g/kWh，全網(wǎng)最低的供電煤耗（外高橋二廠）為288 g/kWh，那么該機組的能耗因子為0.9，供電煤耗越低，能耗因子越大，節(jié)點電價越高。排污因子根據(jù)國家設(shè)定的脫硫電價15元/MWh和華東全網(wǎng)平均電價400元/MWh的比值制定，那么沒有投運脫硫的機組的排污因子為0.962 5，沒有脫硫機組的節(jié)點電價降低，競爭能力被削弱。

設(shè)參考點附近100 MW級機組（該機組位于上海）供電煤耗為380 g/kWh，則該機組能耗因子為0.757；沒有投運脫硫設(shè)施，機組排污因子為0.962 5，網(wǎng)損因子為1.00，由式（2）可得到該機組當(dāng)天平均節(jié)點電價為180元/MWh。而處于電網(wǎng)遠端的600 MW機組供電煤耗為320 g/kWh，則該機組能耗因子為0.9，投運了脫硫設(shè)施，機組排污因子為1.00，網(wǎng)損因子為0.9，網(wǎng)絡(luò)阻塞附加值平均為4元/MWh，則由式（2）可以得到該機組當(dāng)天平均節(jié)點電價為196元/MWh。當(dāng)天華東參考點電價不變，則根據(jù)式（2）得出當(dāng)天96個報價時段的出清結(jié)果如圖2所示。圖2中橫坐標為每日24 h 96個報價時段，每個時段生成一個相應(yīng)的節(jié)點電價。

這保證了高效環(huán)保的機組較低效機組在競爭中處于優(yōu)勢地位，同時高效環(huán)保機組具有發(fā)電邊際成本低的優(yōu)勢，更增強了高效機組的競爭力。這說明在拓展了節(jié)能減排功能的電力市場下，可以用市場競爭的手段保證節(jié)能減排的效果。

3.2 金融輸電權(quán)和污染排放權(quán)在市場中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)阻塞造成了節(jié)點電價的差異和不確定性，影響了電力市場的公平競爭，一定程度上保護了阻塞區(qū)內(nèi)的低效機組。網(wǎng)絡(luò)阻塞不利于節(jié)能減排。

美國電力市場為解決電網(wǎng)阻塞引入了一種金融工具——輸電權(quán)，輸電企業(yè)可以用拍賣的形式賣出各時段的線路輸電權(quán)。當(dāng)發(fā)電廠競買到某時段的輸電權(quán)后，在輸電權(quán)生效時，如果購買的線路發(fā)生阻塞，則由電網(wǎng)公司進行補償。通過輸電權(quán)的應(yīng)用，可以有計劃地對輸電網(wǎng)絡(luò)進行使用，從而減少網(wǎng)絡(luò)阻塞，通過輸電權(quán)的交易，還激勵了電網(wǎng)公司對電網(wǎng)的維護和建設(shè)，輸電權(quán)的價格也給電網(wǎng)公司線路建設(shè)方案提供了重要的參考信息。發(fā)電企業(yè)利用輸電權(quán)的交易鎖定了發(fā)電的阻塞成本，避免了由于阻塞引起的節(jié)點電價突變而產(chǎn)生的風(fēng)險。從過去發(fā)生阻塞被動的接受調(diào)度，變?yōu)榭梢蕴崆邦A(yù)見并自主避免，提高了電力市場的公平性和競爭性，輸電權(quán)可以讓相關(guān)發(fā)電企業(yè)分攤因阻塞帶來的輸電費用的增加部分。華東電網(wǎng)也可借鑒這種金融工具，促進華東地區(qū)電力行業(yè)的節(jié)能減排。

根據(jù)國情，我國還不能馬上用最先進的高效機組替代全部的低效機組，淘汰落后機組的工作必須逐步推進，因此電力市場可以考慮開拓能耗排污權(quán)的交易，通過能耗排污權(quán)的分配有計劃地對節(jié)能減排的最終效果進行規(guī)劃。能耗排污權(quán)可以根據(jù)全網(wǎng)實際的能耗和排污量以及節(jié)能減排的目標，計算允許排污的總量，再根據(jù)總需電量分攤到每個單位發(fā)電量中，這樣，那些低效機組的能耗排污可能無法滿足要求，如果在市場購買能耗排污權(quán)，發(fā)電成本將大幅提高，競爭力被削弱，這樣就不得不出讓電量，從而增加了低效機組進行電量交易的積極性。對于電力市場而言，可以有效地達到節(jié)能減排的目標。

Discussion about east China power market operation rules considering energy saving and emissions reduction

ZHAI Xing，SUN Guo?Bin
（Huaibei Power Plant of China Datang Corporation，Huaibei 235002，China）

Based on the national energy conservation policy，at present，east China power market operation rules are faced with the problems on how to reflect the effect of energy saving.The demand of improving the calculation manner of market clear?ing is increasingly strong.The author analyzes that increasing en?ergy consumption and emissions factors can improve the rules.Combined with the actual situation of some power plant，the au?thor tested the detailed data before and after validation revising.Financial transmission rights set and energy consumption and emission rights trading are suggested.Various means are used to enhance the energy saving effect of the electricity market.

power market;energy saving and emissions re?duction;node price;energy saving scheduling

F407.61；TK018

C

1009-1831（2010）06-0045-02

2010-04-14