煤电机组调峰辅助服务交易报价策略分析

2021-12-29王川川王春辉王新亚李金霞

黑龙江电力 2021年5期

王川川，王春辉，王新亚，李金霞

( 1.国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司，河南平顶山467312；2.国家电投集团河南电力有限公司，郑州 450000；3.平顶山平东热电有限公司，河南平顶山467000)

0 引言

电力调峰辅助服务交易又称“深度调峰”，主要是通过降低火电机组出力，解决风电、光伏清洁能源发展与弃风、弃光的矛盾，为电网对新能源的实际消纳提供依据[1-2]。为完善和深化河南电力调峰辅助服务分担机制，发挥市场在资源配置中的决定性作用，提升风电、光伏等清洁能源消纳空间，提高河南电网调峰能力，2019年8月20日，河南能源监管办制定印发《河南电力调峰辅助服务交易规则(试行)》[3]，并于2020年1月1日启动河南省电力调峰辅助服务交易。李芒芒发现多台机组的电厂负荷容量越大、调峰时间越长,启停两班制经济性越显著[4]。张彬等人提出了火电机组参与电力调峰辅助服务成本、收益核算的模型[5]。

1 电力调峰辅助服务交易机制分析

1.1 交易主体

河南省电力调峰辅助服务坚持“谁受益、谁承担”原则，按需调用，公平调度。河南省电力调峰辅助服务交易初期，卖方为统调公用燃煤火电机组，买方为集中式风电、光伏及出力未减到有偿调峰基准的统调公用燃煤火电机组[3]。

1.2 调峰辅助服务交易补偿基准及价格机制

煤电机组有偿调峰基准为初始额定容量的50%，机组采用“阶梯式”负荷率分段式报价，实行日前报价，统一出清，具体报价基准见表1。机组启停调峰交易根据电网安全稳定运行需要安排，机组实行日前报价，按台次结算。发电机组参与深度调峰辅助服务交易，不影响机组原有合同电量的执行。

表1 河南区域有偿调峰机组考核服务报价基准Table 1 Quotation benchmark for assessment service of paid peak-shaving units in Henan

1.3 调峰辅助服务交易费用核算机制

根据规则，深度调峰期间，省网发电机组深度调峰辅助服务费用计算方式如下：

1)深度调峰服务费为该机组各分段区间价格乘积的合计数。

2)深度调峰电量是指火电厂在各深度调峰分档区间内平均负荷率低于深度调峰基准形成的未发电量。

3)全网深度调峰服务费为机组各分段区间对应深度调峰电量与各分段区间对应出清价格乘积的合计数乘以调档系数Ki，i取1～3。

4)为合理调控深度调峰服务费总盘子范围，设置调节系数K1、K2、K3分别为一档、二挡、三挡调节系数，取值0～2，具体根据市场运行实际情况对K进行调节[3]。

2 调峰辅助服务交易报价策略分析

通过建立全省调峰辅助服务交易出清数据库和某公司深调业务数据库，对省网统调煤电机组每日深度调峰出清数据进行大数据分析，测算出全省统调燃煤机组调峰辅助服务交易报价情况，并根据自身报价与全省出清补偿均价差值，充分考虑自身深调期间供电煤耗变化导致的燃料成本变化情况，不断调整该公司深调业务报价策略，确保整体收益最大化。

表2为2020年4月份省网统调600 MW及以上煤电机组深调业务每日出清数据，若当日机组有深度调峰数据，则认为该机组当日运行，深调电量折算小时为当日深调电量与运行装机容量比值，度电补偿为机组当日深调补偿费用与深调电量的比值。表3为某公司4月份1～4周参与调峰辅助服务交易数据情况。从表3可以看出，该公司4月份1～4周调峰辅助服务交易度电补偿均价有所降低，但补偿电量呈递增趋势，公司整体深调收益不断升高。

表2 4月份600 MW及以上机组深调数据月度分析Table 2 Monthly analysis of deep-dialing data of 600 MW and above units in April

表3 4月份参与调峰辅助服务交易数据Table 3 Transaction data of peak shaving auxiliary services in April

3 深调折算系数预测分析

受新冠肺炎疫情影响，2020年1月份河南省调峰辅助服务交易在实际结算中整体补偿费用偏高，结算调节系数K值为0.5。2月份电网负荷持续低位运行，电力调峰需求增加，补偿力度加大，统调电厂按照要求积极参与辅助服务交易，2月份结算调节系数K值采取分档核定方式。其中K1值取0.3，K2值取0.4，K3值取0.6，综合K值0.345 3。3月份结算调节系数K值采取分档核定方式，其中K1值取0.4、K2值取0.5、K3值取1，综合K值0.422 5。

通过建立2020年1～3月份河南省网分月调峰辅助服务交易数据库，并对分月交易出清情况进行分析，预测4月份实际结算过程中结算调整系数，具体数据见表4。

表4 1～3月份深调交易出清情况及4月份深调结算调节系数预测Table 4 Settlement of deep adjustment transactions from January to April and prediction of settlement adjustment coefficient of deep adjustment in April

通过分析可知，对深度调峰结算调节系数有较大影响的因素有当月省网负荷、省网深度调峰电量、外来电情况、新机调试资金及新能源装机的度电分摊费用，其中起决定作用的是当月新能源装机的度电分摊费用。根据以上分析，将月累计出清新能源综合度电分摊费用定义为F，并结合1～3月份实际结算调节情况，拟合出深调一档、二档结算调节系数与月累计出清新能源综合度电分摊费用F之间的线性关系，如下：

K1=-0.000 8×F+0.499 2

K2=-0.000 8×F+0.599 2

表5为4月份1～20日省网深调交易累计出清数据分析情况，4月1～20日，受电网负荷持续低位运行影响，全省电力调峰需求较大，省网累计深调电量4.19亿kW·h，统调各煤电机组，按照省网调度要求，积极参与辅助服务交易以维护电网安全、稳定、经济运行。在此基础上，预测4月份深度调峰结算调节系数偏低，参与调峰辅助服务交易的积极性普遍较低，深度调峰一档、二档报价分别接近0.3元/(MW·h)、0.5元/(MW·h)的报价上线，造成4月下旬部分时段多数煤电机组不愿意参与深度调峰，省网用电负荷低、省网调峰困难的情况出现。该公司根据1～3月份及4月1～20日累计出清数据进行分析发现虽然4月1～20日深度调峰补偿电量总体较高，达到4.19亿kW·h，但风、光度电分摊费用分别仅为144.09元/(MW·h)、142.45元/(MW·h)，新能源综合度电分摊费用143.44元/(MW·h)，比3月份新能源累计综合度电分摊费用高5.36元/(MW·h)、比1月份新能源累计综合度电分摊费用低98.05元/(MW·h)、比2月份新能源累计综合度电分摊费用低120.85元/(MW·h)。由此判断，4月份深度调峰结算调节系数与3月份相比会略有所降低，同时不会低于2月份。根据式(1)、(2)预测4月份深调一档结算调节系数为0.39、深调二档结算调节系数为0.49，并建议公司积极参与4月下旬调峰辅助服务交易，以取得较高深度调峰收益，据此，该公司持续参与深调业务，4月份月累计完成深调电量2 665.40万kW·h。

表5 4月1～20日深调累计出清数据分析Table 5 Analysis of accumulated clearing data of deep commissioning from April 1 to 20

4月份河南省调峰辅助服务交易实际结算调节系数K值采取分档核定方式。K值一档0.3，二档0.5，基本与预测情况一致。4月结算数据表明，省网调峰辅助服务交易中新能源综合度电分摊费用是影响分档调节系数的主要因素。新能源综合度电分摊费用的高低直接体现了新能源装机对深度调峰分摊费用的承受能力。通过对省网深度调交易新能源装机度电分摊费用的大数据分析来预测结算调节系数在理论上是可行的。同时，从1～4月份分月累计出清数据分析来看，新能源的度电分摊费用均低于其分摊上线，有利于全省电力调峰辅助服务交易持续、健康开展下去。

4 省网深调业务费用资金来源分析

表6为1～4月份河南省调峰辅助服务交易实际结算情况，除了1月份受首次结算经验不足和新冠肺炎疫情影响新能源度电分摊费用接近100元/(MW·h)，2～4月份经过对结算系数进行调节，度电分摊费用分别为51.87元/(MW·h)、49.54元/(MW·h)、46.57元/(MW·h)，均保持在相对稳定的范围。根据规则，表4中每月省网调峰辅助服务交易的结算费用应该为0，即所有深调业务的资金来源、分配对象均为当前参与省网调峰辅助服务交易的各类型统调煤电机组，从1～4月份总体结算情况来看，省网调峰辅助服务交易中新能源装机以分摊为主、煤电机组以补偿为主，这与调峰辅助服务交易开展的初衷相契合。实际结算时，为缓解新能源装机的分摊压力，按照规则从新机调试价差资金来源来填补补偿费用，表6中1～4月份省网结算费用分别为1 000万元、4 000万元、1 000万元、2 000万元，资金来源均为新机调试价差资金。