[发明专利]一种抽水蓄能与风火核深度调峰交易机制的设计方法

说明书

本发明公开了一种抽水蓄能与风火核深度调峰交易机制的设计方法，本方法基于成本收益法建立了各交易主体的收益模型，通过对各交易主体收益情况的分析，指出各交易主体具有参与竞价的积极性，明确了交易机制的可行性。进一步地，分析了各电源的竞价能力，指出风电竞价能力最强，其次为核电机组，最后为火电机组中煤耗率低、调峰能力强的机组，由此交易机制可优化系统内发电资源的配置。同时，交易机制长期实行可以使系统运行更具经济性。因此本发明有效疏导了抽水蓄能电站的抽发损耗，能够提高其利用率，可以促进其长远健康发展；可以激励火电、风电、核电积极参与深度调峰以缓解当前的调峰形势。

技术领域

本发明涉及电力系统控制领域，尤其涉及一种抽水蓄能与风火核深度调峰交易机制的设计方法。

背景技术

随着电源结构以及社会用电结构的变化，当前电网调峰形势日益严峻。火电机组承担了主要的调峰任务，风电弃风率居高不下，而承担基荷的核电设备利用小时数也开始下降。在日益严峻的调峰形势下，抽水蓄能电站因调峰性能优异而备受关注。根据规划，到2025年全国抽水蓄能电站总装机容量达到约1亿千瓦，占全国电力总装机的比重将达到4％左右。

然而，现有抽水蓄能电站的作用却因费用疏导不畅未能得到充分发挥。当前抽水蓄能电站实行两部制电价，抽水蓄能的容量电费和抽发损耗纳入当地省级电网(或区域电网)运行费用统一核算，并作为销售电价调整因素统筹考虑。该电价机制下，抽水蓄能电站的抽发损耗由电网企业负担，而并未将其有效疏导至相关受益方。因此，电网企业缺乏调度抽水蓄能电站的积极性；抽水蓄能电站盈利方式保守，不利于吸引社会资本投资建设。

理论研究及实践表明，抽水蓄能电站参与电力市场竞争可以充分发挥作用，提高系统资源利用率和对新能源的消纳能力，我国也提出要推动抽水蓄能电站电价市场化。但与国外相比，除了电力市场成熟度的差异，调峰电源的构成也存在很大差异，因此抽水蓄能交易机制无法直接套用国外的市场模式。而实行峰谷电价又易导致抽水蓄能电站“大抽大发”，峰谷电价的动态调整也有较大的实施难度。正在推进的调峰辅助服务市场中，主要面向火电含生物质发电厂，抽水蓄能暂不参与，故而抽水蓄能电站未能参与电力市场竞争。

近些年与抽水蓄能电站相关的研究，主要集中于抽水蓄能电站与可再生能源联合运行的研究，包括联合运行的经济性、机组组合、优化运行等问题。上述研究的前提是，抽水蓄能与可再生能源发电具有自主结合的权利，其对电力市场化程度、可再生能源发展成熟度要求较高。目前，可再生能源发电的发展还需要国家政策支持，可再生能源发电保障性收购的责任方为电网，而非可再生能源。因此，需要研究符合实际情况的抽水蓄能参与调峰的竞争机制，以共同、有效地解决系统调峰问题。

在当前调峰形势下，一方面是抽水蓄能利用率低下，未能充分发挥削峰填谷的作用；一方面随着新能源和核电的大规模并网，弃风弃核现象不时发生，火电机组利用小时数持续下降，调峰形势极其严峻，严重阻碍了我国电源结构优化的进程。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种抽水蓄能与风火核深度调峰交易机制的设计方法，具体包括以下步骤：

S1：基于当前电力系统用电结构和电源结构评估电网调峰形势；

S2：分析火电、风电和核电的技术特性，确定其参与深度调峰的可行性；

S3：在当前两部制电价的基础上从有效疏导抽水蓄能电站抽发损耗的角度出发，对抽水蓄能与风火核深度调峰交易机制进行布局设计；

S4：根据成本收益分析法建立抽水蓄能与风火核的收益模型，分析抽水蓄能电站和参与竞价的火电、风电以及核电的收益状况信息，明确交易机制的可行性同时分析各类机组的竞价能力；

S5：分析交易机制运行前后电力系统运行成本的变化信息，确定交易机制的运行是否会损害社会整体的经济性。

进一步的，S1中评估电网调峰形势采用如下方式：