跨区域弃水电量定价方式探析

2016-02-06苏露陆

黑龙江水利科技 2016年11期

关键词：煤耗水电厂火电

苏露陆

(沈阳市浑河管理中心，沈阳 110011)

跨区域弃水电量定价方式探析

苏露陆

(沈阳市浑河管理中心，沈阳 110011)

根据区域经济规律及弃水电量特性，合理制定弃水电价，总体宜采用“先补偿，后分配”的进程。根据购电地区吸纳弃水电量而造成该地区原火电厂计划发电量损失，应设计合理方案实施有效补偿。但吸纳弃水电量相对较小时，宜采用“先调整，后分配”的进程，若火电厂损失较小或未损失，可不必对火电厂补偿。文章各方案总体步骤均依赖于实地调研购电地区及售电地区用电特性，先计算补偿成本及标准，再推算效益值，最后确定效益分配指数，遵循主体及市场效益分配合理性原则，从而合理确定购电价格及销售价格。

跨区域；弃水电量；效益分析；定价方案

0 引言

由于水电机组未能按照额定出力进行发电，从而导致的部分电量损失称为弃水电量。水电站上游来水通常具有不确定性及随机性，若电站上游来水突然增加，且电力系统未能完全吸纳富余电能，则会导致水电厂弃水产生[1]。尤其是我国水电比重相对较大区域，若短时间流域来水增加，则当地无法完全消纳富余电能，宜实施跨区域交易来消纳多余电能，避免发生水能资源浪费现象[2]。鉴此，本文通过探索弃水量合理定价方式，以期促进富余水能电量跨区域交易。

1 定价方式

依据市场经济学和电力系统技术原理，在某一特定条件下，电力系统可通过吸纳弃水电量，从而增加电力系统的经济效益。同时，吸纳弃水电量有助于电能的充分利用，达到社会效益最大化[3]。电价是降低水电站弃水量的核心问题，其实质就是基于价格的经济作用，达到利益分配合理化，调动各单位和个人的参与性和积极性，从而完成降低弃水、增加电量的目标。

1.1 弃水电量定价原则

1)制定合理分配机制，依据先补偿，后分配的原则进行。

2)考虑购电区域由于吸纳富余电量造成火电厂发电损失，可适当给予火电厂补偿。

3)水电站发电成本相对较低，因此，弃水量成本不作为主要考虑因素。

4)对参与输电服务企业，其可对用电对象收取部分电费。

1.2 效益分析

弃水状态下，火电厂运行方式、电力系统需求以及出力计划确定条件下，为吸纳水电站弃水电量，火电站需要停调峰或降低负荷的方式进行运行。由于出力发生变动造成发电量和煤耗都发生显著的变动。其中，发电量变化不影响固定成本，但煤耗和发电量变化影响企业成本[4]。因此，吸纳弃水量的增加效益，主要是火电厂成本变动产生。如果火电厂总发电量从q2降低至q1时，则发电成本的变化量为△T1=(q2-q1)D单位时间内变化成本。

实际中，火电站又由于调峰加大使得其煤耗提升，导致部分效益损失[5]。鉴此，当火电站的开机率从J2降低至J1，同时，煤耗率从C2增加至C1时，则发电成本的变化量△T=△T1-q2(C2-V1)S煤价。

2 弃水电量定价方案

若购电地区由于消纳弃水电量造成区域内火电厂发电量调减，进而导致火电厂损失，因此，购电地区必须对区域内的火电厂进行合理补偿。若购电地区消纳弃水电量相对较小，其属于临时性用电量，因而不必考虑调减火电厂的发电量，或利用先补偿，后补足的方式，但是其如果未造成火电厂的发电量损失情况发生，可不必对其进行有效补偿。在不考虑电量跨区域运输时产生的输电损耗，制定三种弃水电量定价方案。

2.1 火电损失补偿方案

火电损失补偿方案主要特征是补偿本地区由于火电站发电量计划带来的煤耗和电量损失，通过消纳弃水量来增加水电厂效益，并将效益统一由购电地区和水电厂重新分配。

1)购电地区火电厂补偿标准。购电地区火电站由于该地区吸纳弃水电量后，因此，其发电量产生减少。进而其成本变化主要有方面以下2个原因：①燃料、水费、脱硫等变动成本减少。②煤耗上升直接增加火电厂变动成本。假设火电厂电价为S，根据效益分析可知，火电厂补偿标准为：θ补=S-△T。

2)新增加效益计算。由于不考虑输电费用，需要对计算获得的电力系统新增加效益△T进行修正，则修正的效益为△T-θ，其中，θ表示提供跨区输电电网公司的输电价格。

3)效益分配。为了获得水电厂销售电价和购电地区购电电价，必须将电力系统的新增加效益和效益分配指数相乘η：

(1)

4)确定合理效益分配指数η。销售电价和购电价是确定效益分配指数η的决定性因素。不同层面看待和不同角度分析效益分配指数η，所取得的分配指数大小也不同。鉴此，综合考虑我国实际电价交易情况和政策因素，效益分配指数η合理区间确定为0.6-0.9，但实际操作过程中，可由购电地区和售电地区协商进行确定。

2.2 火电损失不补偿方案

火电损失不补偿方案主要特征是不削减火电厂的计划发电量，而购电地区和水电厂合理分配弃水电量增加效益。

1)新增加效益计算。若不考虑火电补偿时，则效益增加为S-θ。

2)效益分配。与火电损失补偿方案相同，将电力系统的新增加效益和效益分配指数η相乘：

(2)

3)确定合理效益分配指数η。通过计算销售价格和购电价格，确定效益分配指数。

2.3 火电煤耗损失补偿方案

火电煤耗损失补偿方案和火电不补偿的本质区别就是根据火电煤耗损失对其进行适当补偿，以提高交易可行性，同时，根据弃水电量销售价格和购电价格等比例确定电价。

1)购电地区火电厂补偿标准。适当奖励火电厂，有益于调动火电厂参与调峰的积极性，因此，损失补偿标准θ补包含有火电厂奖励成本和煤耗损失的成本。

2)确定水电销售价格S销售价格。根据水电厂批复销售价格，并综合考虑输电地区的发电因素，因此，S销售价格=S。

3)确定水电购电价格S购电价格。依据电网企业在跨区域输送电过程中的执行价格，进行试算购电地区的购电价格，则S购电价格=S销售价格+θ+θ补。

4)依据购电地区电价标准，等比例确定电价。若购电地区火电标准电价和S购电价格不同时，等比例确定输电价格，使得S购电价格和购电地区火电标准的电价相符合。

3 算例

A省接受B省弃水电量，根据弃水电量定价方案分别计算各自方案下的弃水电量的定价。

3.1 火电补偿方案计算成果

根据实际走访调查表明，边际机组为3.1×106kW的火电机组，A省3.1×106kW火电机组批复销售电价为0.445元，平均煤耗为341g/kW·h，若已知煤单价约为605元/t，则单位火电燃料成本约为0.205元，其他可变动成本按照0.02元进行计算，而火电厂单位煤耗的上升成本约为0.011元，则火电单位成本的变化△T约为0.203元。

1)购电地区火电厂补偿标准：θ补=S-△T=0.23元。

2)新增加效益计算。若B省的两家输电费用分别为0.025和0.031元，则可计算获得新增加效益为：△T-θ1-θ2=0.148。

3)确定水电购电价格S购电价格。假定效益分配指数η=0.9时，代入公式(1)计算获得S销售价格=0.117元，S销售价格=0.171元。因此，销售水电厂可获得效益和购电地区企业获得效益分别为0.117和0.02。同时，通过假定不同效益分配指数η进行对比分析，见表1。

表1 不同效益分配指数η计算结果(火电损失补偿)

根据B地区电价的实际情况：水电标杆约0.271元，丰水期下浮26%约0.215元。确定其效益分配指数。对于水电厂而言。水电厂的增加发电的弃水电量属于水电厂的增发效益，由于发电成本不在考虑范围之内，所以水电厂正常上网电价稍微高于弃水电量上网电价。同时，参考B地区水电厂和大用户的直购电价，则效益分配指数η=0.9为最佳情况，此时，水电厂占所有新增效益的90%，上网电价约0.173元。

3.2 火电不补偿方案计算成果

若不考虑火电补偿时，则效益增加为：S-θ1-θ2。当效益分配指数为η=0.5时，效益呈现平分态势，购电价格和销售价格均为0.195，见表2。

3.3 火电煤耗损失补偿方案计算成果

若仅考虑火电煤耗增加成本为0.013元，火电厂奖励为0.03元，则补偿标准就为0.043元，根据B地区丰水期批复电价，则水电厂销售价格约为S销售价格=0.215元。根据电网企业输电价格，则调整前电价为0.333元，低于A地区标准电价，因此，基于此电价作为目标，等差额调整输电价格，则其中B、C、A个输电公司的输电价格分别为0.05元、0.033元、0.05元。其中，A输电价格都是购电地区企业效益，因此，实际购电价格为0.403元。