促进新能源消纳的电力交易偏差结算补偿机制

刘敦楠, 汤洪海, 杨 沫, 李全茂, 徐 亮, 张圣楠

(1. 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学), 北京市 102206; 2. 北京电力交易中心有限公司, 北京市 100031)

促进新能源消纳的电力交易偏差结算补偿机制

刘敦楠1, 汤洪海2, 杨 沫1, 李全茂2, 徐 亮2, 张圣楠2

(1. 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学), 北京市 102206; 2. 北京电力交易中心有限公司, 北京市 100031)

随着新能源参与市场交易的比例不断扩大,由于其波动性强、预测准确度低等特性,引起新能源电厂基数电量分配不均、合同电量滚动到年底仍无法结算等问题,使得设计新能源电厂参与电力市场交易偏差结算机制尤为关键。文中立足新能源参与电力交易现状,提出新能源替代利益补偿办法。首先,基于结算日新能源电厂实际发电量减去事前合同电量,按机组装机容量确定基数电量。然后,针对市场中各电厂参与交易的电量和电价,确定新能源电厂结算综合单价,核定超发电厂对少发电厂的经济补偿。最后,通过具体算例得出该方法可以使得市场份额高的电厂获得高利润,同时,按月结算电费保证了交易合同的执行力。

新能源消纳; 电力交易; 偏差结算; 经济补偿

0 引言

随着中国能源清洁化的发展,以光伏和风电为主的新能源的装机容量和消纳量逐年上升,截至2016年年底,风电、光伏的装机容量分别为169 GW和77 GW[1-2]。然而,新能源消纳存在的矛盾日渐显著,2016年全国弃风电量49.7 TW·h,同比增长46.6%;弃光电量7.4 TW·h,同比增长57.4%[3]。随着电力交易的准入范围不断扩大,新能源参与市场交易的比例逐步提升,如何充分利用新能源发电、设计合理的电力交易模式,以保障新能源公平参与市场交易,提高新能源发电消纳比例,减少弃风、弃光率,已经成为新能源交易规则制定、实施及管理者需要重点思考的问题。

目前国内开展的电力中长期交易合同具有实物合同的属性,调度机构需要根据各电厂的合同电量,制定相应的发电计划以保障各电厂发出合同所约定的电量[4]。对于新能源电厂来说,发电的波动性对合同的完成情况都会带来比传统火电更大的偏差,如果再考虑由调度机构进行合同电量的细分,将会带来更大的偏差。此外,非市场用户用电需求的预测偏差、电网运行约束等因素,也会引起新能源电厂事前签订的合同电量与事后结算的电量偏差较大的问题[4-5]。

国外新能源参与市场交易开展较早,解决偏差考核问题有较多经验可以借鉴。北欧电力市场对新能源电厂预测准确度要求很高,由于自身预测误差导致的不平衡量,风电企业将受到惩罚。英国采用平衡价格机制来解决新能源偏差考核,电网调度机构在结算前一个小时之内安排结算剩余平衡。平衡机制的核心是把电网调度从市场运营里抽离出来,集中精力到物理平衡上,这种方式提高了合同准确度,促进新能源参与交易[6]。

国内很多文献对于电力交易的偏差机制进行了研究,并对偏差电量产生的技术及管理原因进行识别[7-8]。由于国内跨区、跨省电力交易普遍存在,目前针对远距离交易偏差考核区域间分配方式的研究较多。针对当前结算电价存在的问题,考虑系统在不同负荷水平下的发电或购电成本的差异,提出了基于区域发电成本核准偏差电量的参考电价,与合同电价分开结算的模式[9]。针对跨省区电能交易结算结果中出现负线损率的问题,提出一种计及偏差电量分解的跨省区电能交易结算方法[10]。针对偏差电量的实时价格属性,提出了基于虚拟分时电价的偏差电量处理方法[11]。

已有文献重点从电价构成因素的角度设计新能源偏差考核结算电价,对于结算机制研究有待深入。目前新能源电厂将作为市场主体参与交易,存在基数电量分配不均、月度滚动结算不能及时完成的问题。本文设计了促进新能源消纳的电力交易偏差结算补偿机制,实现基数电量公平分配及交易电费当月结清,有效缓解调度机构受合同电量约束的限制，提高新能源消纳比例，多发电多收益合理分配市场主体利益,解决当前存在的问题。

1 新能源参与电力交易时的偏差电量产生原因及分析

1.1 偏差电量产生原因

新能源电厂在电力市场中参与电力交易,基于电力交易中心组织开展的双边交易或集中竞价交易,与购电方签订合同。最终将合同电量作为结算依据,其与实际计量值的差值则为合同偏差电量。由于新能源发电自身随机性强的特征,引起发电量预测准确性差,造成实际计量值与合同电量产生的偏差较常规火电厂大[11-12]。

目前开展的电力交易合同电量偏差处理主要采用以下几种方式[13-14]。

1)预招标方式按月平衡偏差

预招标月度交易结束后,通过预招标方式确定次月上调电厂调用排序(按增发价格由低到高排序)和下调电厂调用排序(按补偿价格由低到高排序)。这种处理方式限制新能源资源的充分利用,对发电预测要求高,针对传统能源出力可控性高的电厂更有优势。

2)等比例调整方式

首先保障国家指令性和政府间协议的跨省、跨区合同电量以及新能源、可再生能源、以热定电优先发电合同电量执行,其他类优先发电合同电量和市场合同电量作为可调整合同电量,根据系统平衡情况统一等比例调整。调度机构按“公平、公正、公开”要求,每日跟踪各发电企业的可调整合同电量执行率,以可调整合同电量执行率基本相当为目标安排日计划,原则上发电企业之间的可调整合同执行率相差不超过3%。这种处理方式增加了电力调度机构人员的人工工作量。

3)事后合同电量转让交易调整偏差

月度交易执行完毕后、月度交易结算前,超发电厂与少发电厂进行合同电量转让交易。这是一种事后合同转让方法。对于发电受环境影响大、月度合约履行偏差大的新能源电厂较为试用。

4)滚动调整方式

根据当月偏差电量情况滚动调整下月计划值,当月欠发(多发)的电量在下月补发(扣除)。这种处理方式较适合没有严格界定每月合同电量的年度合同,对于新能源参与年度交易市场存在长期无法平衡的问题。而且这种方法为了达到经济上的公平而有可能大幅调整调度计划,将会给调度部门带来新的难题[15]。

1.2 现行新能源的合同电量偏差处理办法

目前,新能源参与中长期交易的结算方法采用交易前与用户签订合同电量,月末结算日新能源电厂按照合同电量和电价与用户进行结算。

1)基数电量确定方式

参与中长期交易的新能源电厂按照交易前发布的分配至各电厂的计划上网电量,扣除签订的合同电量,确定基数电量[15]。

Qbi=Qpi-Qci

(1)

式中：Qbi为单个电厂基数电量;Qpi为交易前发布的分配至各电厂的计划上网电量;Qci为各电厂签订的合同电量。

其中,基数电量是指与国家价格主管部门批复价格相对应的上网发电量;合同电量为发电企业与电力用户、售电公司、电网公司签订的电力交易合同约束的电量。假设有A,B,C三家等容量新能源电厂,则基数电量核定方式如附录A图A1所示。

将各新能源电厂作为单独的计量单位,通过事前公布的各新能源电厂次月计划上网电量,优先扣除各新能源电厂事前签订的合同电量,剩余部分为事前核定的基数电量,则会出现基数电量分配不均的问题。

2)合同电量滚动结算

月度交易执行完毕后、月度交易结算前,将实际上网电量减去基数电量的部分与合同电量进行比对,前者大于后者的电厂视为超发电厂,反之,视为少发电厂。

基于某电厂事前发布的基数电量Qbi和新能源发电企业与电力用户签订的交易合同电量Qci为结算的基准。实际上网电量Qoi超过二者之和的电厂，视为超发电厂，超发电厂表示如下：

Qoi>Qbi+Qci

(2)

针对超发电厂的超发部分Qoi-Qbi-Qci，按上网电价结算。发电量少于二者之和的电厂，称之为少发电厂，少发电厂表示如下：

Qoi

(3)

针对少发电厂，按照实际合同电量进行结算，基数电量部分按照基数电价结算，少发部分Qbi+Qci-Qoi滚动至次月进行补发。若年终结算仍未能满足合同电量，则滚动至次年。

1.3 现行结算模式存在的问题

1)基数电量分配不合理,各电厂间利润分配不均。现有的结算方式按照计划电量扣除合同电量的方式核算基数电量。导致交易前签订合同电量多的新能源电厂基数电量低于签订合同电量少的电厂,各新能源电厂基数电量分配方式不公平。对于积极参与市场交易、扩大市场容量的新能源电厂,未对其进行奖励,反而由于合同电量挤压基数电量,使得电厂利润受损,会制约新能源电厂参与市场交易的活跃度,对市场合约签订产生消极作用。

2)发电量不足合同电量,出现电量“倒欠”问题。新能源发电随机性强,结算时优先结算合同电量,但实际上网电量不足合同电量的现象屡见不鲜,导致月度结算无法完成,电量滚动至次月进行补发。长此以往,电量滚动数量逐渐增多,最终产生电量“倒欠”问题,新能源电厂无法与用户进行结算,极大削减合同履行力,市场权威性降低,对电力市场的健康有序发展带来消极的影响。

3)约束电力调度机构,无法释放新能源发电能力。电力调度机构作为市场运营机构,合理安排电网运行方式,保障电力交易结果的执行。对于可调控的传统火电电厂,电力调度机构可以参照交易结果严格控制调节;对于新能源电厂,应尽可能地安排其全额消纳,同时减少调度机构在安排出力时对合同电量的约束[16-17]。现有的结算机制对电力调度机构释放新能源发电能力有所限制,并且电力调度机构还有可能对结算承担经济责任,不利于新能源电厂参与市场化交易的发展。现行与改进的方法对比见附录A图A2。

2 新能源替代利益补偿偏差结算办法

2.1 模型描述

为了最大限度地消纳新能源发电,在电网接纳新能源的限度范围内,鼓励新能源电厂积极参与电力市场交易,解决当前存在的新能源电厂合同电量与基数电量相互制约问题、交易结算未能按时准确结算等问题,最大限度释放新能源发电能力,研究此办法。

新能源电厂参与交易进行结算时,优先结算签订合同的合同电量,核定区域内各电厂的实际上网电量,扣除区域内合同电量,其余部分按照各电厂装机容量分配基数电量。基数电量按照标杆电价结算,合同电价按照合同成交价结算;对于已签订的合约但未能履行的少发电厂,由超发电厂代替其完成未履约合同,并按照原始模式乘以补偿系数确定。

2.2 结算方法的基本步骤

步骤1:基数电量核定。

每月结算日交易中心核定当月新能源电厂上网电量总和,扣除当月风电或光伏参与市场化总合同电量,确定当月新能源总基数电量,即网内风电或光伏总上网电量(不包括特许权项目、分布式光伏、实验性项目等不受限发电的新能源上网电量)减去当月风电或光伏参与市场化总合同电量之差为风电或光伏当月基数电量。根据月度基数电量确定当月该地区新能源基数利用小时数和各电厂的基数电量。

新能源电厂月度总上网电量(除特许权、分布式光伏、实验性等不受限的新能源发电厂发电量)Qo为:

(4)

式中：n为新能源电厂数量。

新能源电厂月度总交易合同电量Qc为：

(5)

新能源电厂月度总基数电量Qb：

Qb=Qo-Qc

(6)

单个新能源电厂月度基数电量：

(7)

式中：Wi为单个新能源电厂的装机容量(不包含特许权项目、分布式光伏、试验性项目等不受限发电的新能源电厂)。

假设有A,B,C三家等容量新能源电厂,则基数电量核定方式如图1所示。不同于图1以单个新能源电厂为计量单位的方式,改进后的基数电量确定方式以市场总体为计量单位。通过事后计量的市场总上网电量,扣除各电厂事前签订的合同电量之和,为市场全部的基数电量。再根据各新能源电厂装机容量,分配事前核定的基数电量。解决了基数电量分配不均的问题。

图1 改进后新能源电厂基数电量核定方式Fig.1 Approval mode for base quantity of electricity of improved renewable energy power plant

步骤2:超发、少发电量确定。

以步骤1核定的基数电量Qbi和新能源发电企业与电力用户签订的交易合同电量Qci为结算的基准。实际上网电量Qoi超过二者之和的电厂，视为超发电厂，其超发电量QEi表示如下：

QEi=Qoi-Qbi-Qci

(8)

其中，Qoi>Qbi+Qci。少发电厂的少发电量QLi表示如下：

QLi=Qbi+Qci-Qoi

(9)

其中，Qoi

图2 超发、少发电量确定方式Fig.2 Determination method of excess and less output power

步骤3:月度超发合同电量综合结算价格计算。

月度超发合同电量的结算价格是由新能源电厂参与各类交易品种的月度电量、价格、少发比例决定的。通过月度合同电量与当月实际上网电量确定本厂本月少发比例, 按照少发合同电量比例计算出每个交易品种的月度少发合同电量, 报据各交易品种合同电价确定本厂月度少发合同电量的综合价格。每月少发的合同电量由超发的新能源电厂按照月度超发合同电量的综合结算价格结算合同电量。

单个新能源电厂月度少发合同电量的综合价格为：

(10)

式中：N为交易品种总数；Qcij为单个电厂单一交易品种的月度合同电量；Cij为单个电厂单一交易品种价格；j表示多交易品种数量,如A电厂7月分别与山东、冀北两家电力用户签订交易合同,即进行了两笔交易,则j=1,2。

新能源电厂月度超发合同电量的综合结算价格为：

(11)

步骤4:补充细则。

新能源发电厂当月少发的基数电量次月进行滚动补发, 相应的在次月合同电量校核时要消减与少发基数电量相当的合同电量。若全年均无法足额补发基数电量, 次年不再进行补偿, 视为自身发电能力不足。

交易申报前,确定本月总合同电量在近两年新能源同期上网电量平均值中所占的比例(即交易比例),确定各新能源电厂合同电量申报上限,如月内合同电量增加, 交易比例相应的增加。各新能源电厂每月申报电量不得大于本厂同期两年上网电量平均值乘以交易比例。如新并网或并网未满一年的电厂, 按照全网平均值进行申报。

步骤5:少发电厂补偿款计算。

新能源电厂月度上网电量大于月度基数电量和月度合同电量的部分均按照月度超发合同电量综合结算价格进行结算。超发合同电量的新能源电厂应对少发合同电量的新能源电厂按照一定比例进行经济补偿。

(12)

式中：Mi为每一少发电厂所得的补偿款；QLij为单个新能源电厂每一交易品种当月少发的合同电量；CLij为单个新能源电厂每一个交易品种的成交价格；χ为补偿比例，一般取值为1～10，按各地区实际情况而定，还需要后续进行深入的研究。

少发合同电量的新能源电厂所得补偿款,由电力交易中心结算时统一进行结算。当月风电或光伏上网电量小于风电或光伏月度合同电量时,本月风电或光伏的基数电量视为零,各厂首先结算当月合同电量,剩余电量进行利益替代补偿。补偿后仍有少发合同电量将滚动至次月合同电量中。

3 实例计算

选择G地区7月的A,B,C,D四家等容量的新能源电厂,为简便计算,假定四家电厂7月均签订一笔省间交易,四家电厂总发电量为1 TW·h。针对现有的结算模式,模拟算例1和算例2两种场景;采用本文提出的新能源替代利益补偿偏差结算办法,模拟算例3。

1)算例1:现行基数电量确定方法

由于A,B,C,D四家电厂的容量相同,故7月月度交易前分配其计划上网电量均为25 GW·h,且发电能力充足。具体计算结果如表1所示。表中:Coi为基数电量结算的上网电价；Cci为合同交易电价；Poi为基数电量结算电厂获得收益；Pci为合同电量结算电厂获得收益；Pi为各电厂发电收益总计；S为各电厂合同电量市场占有率。

表1 现行基数电量确定方法Table 1 Determination method of current base quantity of electricity

A电厂市场占有率为40%,占比最高,但其基数电量为四个电厂中最低,且发电获得收益也低于其余三个电厂,说明占有市场份额高的新能源电厂并不能获得高利润。反而,较低比例参与市场交易的电厂D获得最高的收益。由此看来,基数电量分配方式不合理,不符合电力市场化的原则。

2)算例2:现行合同电量滚动方式

目前由于新能源发电预测准确率较低、受气候环境影响较大等因素,导致实际上网电量低于合同电量的情况频繁出现,目前采用未完成电量滚动至下月。

合同电量滚动方式的计算结果如表2所示。表中:Qbfi为核定基数电量完成低电量；Qni为合同交易未完成，累计至次月的电量。可以看出,A电厂按要求完成合同电量和基数电量;由于优先结算合同电量,B电厂完成合同电量,但基数电量未完成;C,D电厂均未完成合同电量,签订交易的用户由其余发电厂供电,虽然Qni滚动累计至次月,但无法与用户进行本月电费的结算,导致合同效力削减,市场交易出现问题。

表2 合同电量滚动方式Table 2 Scrolling mode for contracted electricity quantity

3)算例3:新能源替代利益补偿偏差结算办法

四家电厂总发电量100 GW·h,月初合同电量为20 GW·h,其上网电价为0.5元/(kW·h),交易电价为0.4元/(kW·h),补偿比例χ选取7%，采用2.2节的方法进行结算，计算结果如表3所示。表中：Pbi为各电厂基数电量结算收益；PEi为超发电厂超发电量所获收益；粗体为补偿出资方。

表3 新能源替代利益补偿偏差结算办法Table 3 Settlement method of compensation deviation for renewable energy replaces benefit

首先,采用新能源替代利益补偿偏差处理方式,A,B,C,D四个电厂根据实际发电能力和月前签订的合同电量确定基数电量,满足上网电量多的电厂多发电量,发电能力有限的电厂少发电量,四个电厂的发电能力为A大于B大于C大于D,则分配的基数电量QbA>QbB>QbC>QbD，最终收益也是PA>PB>PC>PD。其解决了现有方法基数电量和合同电量相互挤占的问题,有效规避了新能源波动性强、预测存在偏差的问题,极大程度地释放了新能源电厂发电能力。

然后,超发、少发电厂的利益分配趋于合理化。对于未能抢占更多合同但具有发电能力超发的电厂,采取经济补偿,电价为月度超发合同电量综合结算价格,为加权平均电价,增强其在下次交易中的积极性;对于占有市场合同但少发的电厂,奖励其获取市场容量的能力,同时对于少发电量采取惩罚,使得其在下一轮交易中继续参与交易,并提高自身预测准确度。这解决了现有结算方法中存在的合同电量完成不了,滚动累计至下月,最终导致无法结算的问题。

最后,合理有效的市场化偏差计算方法将会合理分配电厂间利益,使得超发电厂得到价格的激励，少发电厂得到基本补偿后实施惩罚。因此,电力调度机构可以采用不同于传统火电厂的调度模式,尽可能最大化地满足新能源电厂的出力,使得新能源消纳比例不受合同制约,促进了新能源电厂的消纳,一定程度上缓解当前较为严重的弃风、弃光问题。这解决了电力调度机构受合同制约,无法按出力能力安排发电计划的问题。

4 结语

针对当前新能源参与电力交易现状,本文提出了新能源替代利益补偿偏差处理办法。实际算例证明合理有效的市场偏差计算办法,可以最大限度地提高新能源设备利用率,充分释放新能源发电能力,增添了市场活跃度。通过新能源企业之间的替代利益补偿办法,实现基数电量的统一公平,一定程度上解决了电力调度机构受合同交易电量制约、无法充分发挥新能源发电能力的问题。该方法能够有效地平衡各新能源电厂间的经济利益,并且可操作性强。虽然偏差电量的产生不可避免,尤其是新能源电厂,但是合理有效的偏差处理方式,将会减少市场多方主体的风险,实现新能源的充分利用。

补偿价格仍是结算过程中最为关键的问题,但目前只提出了χ作为补偿比例,取值为1～10,并未对取值范围及具体数值如何确定进行详细论证,这是未来需要深入研究的内容。

附录见本刊网络版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。

[1] 徐涛.2016中国风电装机容量统计[J].风能产业,2017(2):36-44.

[2] 国家能源局.2016年光伏发电统计信息[EB/OL].[2017-02-04].http://www.nea.gov.cn/2017-02/04/c_136030860.htm.

[3] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.关于深入推进供给侧结构性改革做好新形势下电力需求侧管理工作的通知[EB/OL].[2017-09-27].http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/gfxwj/201709/t20170926_861646.html.

[4] CHAIAMARIT K, NUCHPRAYOON S. Modeling of renewable energy resources for generation reliability evaluation[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2013, 26(10): 34-41.

[5] TAN Y, MUTTAQI K M, MEEGAHAPOLA L. Impact of capacity value of renewable energy resources on raps system energy management[C]// IET Renewable Power Generation Conference, September 9-11, 2013, Beijing, China: 4p.

[6] GOUTARD E. Renewable energy resources in energy management systems[C]// IEEE PES Conference on Innovative Smart Grid Technologies Europe, October 11-13, 2010, Gothenburg, Sweden: 6p.

[7] 尚超,丁坚勇,谢登,等.跨区电网输电交易中偏差电量处理方法[J].电力建设,2014,35(12):127-130.

SHANG Chao, DING Jianyong, XIE Deng, et al. Deviation electric quantity processing method in cross-regional grid transmission trading[J]. Electric Power Construction, 2014, 35(12): 127-130.

[8] 谢登,尚超,杨琦.跨区电力交易结算中的偏差电量分析[J].陕西电力,2015,43(2):5-8.

XIE Deng, SHANG Chao, YANG Qi. Analysis of power deviation in settlement of interregional electricity trade[J]. Shaanxi Electric Power, 2015, 43(2): 5-8.

[9] 赵博石,严宇,刘永辉,等.基于区域发电成本核准的跨区跨省电力交易偏差电量定价方法[J].电网技术,2016,40(11):3334-3341.

ZHAO Boshi, YAN Yu, LIU Yonghui, et al. Pricing method of deviation electric quantity based on regional generation cost of cross-regional and cross-province electricity transaction[J]. Power System Technology, 2016, 40(11): 3334-3341.

[10] 胡嘉骅,文福拴,蒙文川,等.计及偏差电量分解的跨省区电能交易结算新方法[J].电力系统自动化,2016,40(18):135-142.DOI:10.7500/AEPS20160112006.

HU Jiahua, WEN Fushuan, MENG Wenchuan, et al. Settlement method for inter-provincial electricity trading considering allocations of unbalanced electric quantity[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(18): 135-142. DOI: 10.7500/AEPS20160112006.

[11] 李竹,赵博石,延星.跨区跨省电力交易中的偏差电量分析与基于虚拟分时电价的偏差电量处理方法[J].电力建设,2016,37(7):40-46.

LI Zhu, ZHAO Boshi, YAN Xing. Deviation electric quantity processing method in cross-regional and cross-province electricity transaction based on virtual time-of-use power price[J]. Electric Power Construction, 2016, 37(7): 40-46.

[12] 周竞,王珂,王维洲,等.自备电厂参与新能源消纳的交易模式效益分析及应用探讨[J].电力系统自动化,2016,40(14):145-150.DOI:10.7500/AEPS20150812011.

ZHOU Jing, WANG Ke, WANG Weizhou, et al. Benefit analysis and application discussion of trading mode with self-owned power plant participating in renewable energy consumption[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(14): 145-150. DOI: 10.7500/AEPS20150812011.

[13] 江健健,陈玮,黄滔,等.区域电力市场考核结算新方法[J].电力系统自动化,2008,32(13):40-44.

JIANG Jianjian, CHEN Wei, HUANG Tao, et al. New settlement methods in regional electricity markets[J]. Automation of Electric Power Systems, 2008, 32(13): 40-44.

[14] 李丰,张粒子.大规模风电跨省消纳与交易机制的研究[J].电力自动化设备,2013,33(8):119-124.

LI Feng, ZHANG Lizi. Accommodation and transaction mechanism of transprovincial large-scale wind power[J]. Electric Power Automation Equipment, 2013, 33(8): 119-124.

[15] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.电力中长期交易基本规则(暂行)[EB/OL].[2017-02-15].http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201701/t20170112_834884.html.

[16] XIAO Y, WANG X, WANG X, et al. Trading wind power with barrier option[J]. Applied Energy, 2016, 182: 232-242.

[17] LYDIA M, KUMAR S S, SELVAKUMAR A I, et al. Wind resource estimation using wind speed and power curve models[J]. Renewable Energy, 2015, 83: 425-434.

SettlementCompensationMechanismofPowerTradingDeviationwithPromotionofRenewableEnergyConsumption

LIUDunnan1,TANGHonghai2,YANGMo1,LIQuanmao2,XULiang2,ZHANGShengnan2

(1. State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources (North China Electric Power University), Beijing102206, China;2. Beijing Power Exchange Center Co. Ltd., Beijing100031, China)

The proportion that renewable energy participates in the market transactions continues to increase. However, renewable energy has many characteristics such as strong volatility, poor prediction accuracy and so on, causing uneven distribution of cardinal electricity quantity among renewable energy power plants, low consumption ratio of renewable energy and other issues. As a result, design of renewable energy power plants to participate in the electricity market trading bias settlement model is particularly critical. The method of substitute compensation for renewable energy is put up according to the present situation of the renewable energy. Firstly, the actual generation of the renewable energy plant should minus the beforehand contract generation and make sure the base power generation according to installed capacity of units. Then, the comprehensive unit price of the renewable energy power plant settlement is determined based on electricity quantity and electricity prices in market transaction, and the economic compensation for less power plants from excess power plants is calculated. Finally, a specific example is given to show that the method can make the power plant with a high market share to obtain high profits, while the monthly power transaction execution is guaranteed.

This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No.71401055), Beijing Social Science Foundation (No.15JDJGB034) and Fundamental Research Funds for the Central Universities (No.2015MS19).

renewable energy consumption; electricity trading; deviation settlement; financial compensation

2017-06-15;

2017-10-04。

上网日期: 2017-11-14。

国家自然科学基金资助项目(71401055); 北京市社会科学基金资助项目(15JDJGB034);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015MS19)。

刘敦楠(1979—),男,博士,副教授,主要研究方向:电力系统及其自动化。E-mail： liudunnan@163.com

汤洪海(1975—),男,博士,高级工程师,主要研究方向:电力市场和电能交易组织。E-mail: honghai-tang@sgcc.com.cn

杨 沫(1993—),女,通信作者,硕士研究生,主要研究方向:电力市场。E-mail: momo_20080707@sina.com

(编辑万志超)