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电力现货价格机制研究:ISO-NE的短缺定价

作者:陈臻臻 来源:知能能源研究 发布时间:2018-08-17 浏览:
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短缺的定义

ISO-NE将运营备用短缺定义为这样一种情况,即运营备用不足以满足系统或任何备用区的运营备用需求,其重新调度成本等于或低于备用约束惩罚因数备用约束惩罚因数规定的成本。

运营备用短缺会触发短缺事件。短缺事件的定义是“系统范围的备用约束惩罚因数激活的任何三十分钟或更长的连续时间段,定义为缺乏运营备用。” 基于备用约束惩罚因数的管理短缺定价仅适用于实时价格和运营,ISO-NE还有其他一些工具可用于解决实际或预期的运营备用短缺问题。虽然基于备用约束惩罚因数的管理短缺定价仅适用于实时价格和营运,但ISO-NE还有其他一些工具可用于解决实际或预期的运营备用短缺问题。

在ISO-NE完成日前市场的出清,使资源满足预期的负载和备用的需求后,再进行备用充分性分析,以确保在每小时内提交足够的资源以满足预测的负载加上预测当天剩余时间和第二天的备用需求。如果需要,ISO-NE将在备用充分性分析中提供额外资源,超过日前市场中的出清,以满足其预测的实时电能和运营备用的需求。但是,在备用充分性分析中可能并不总是有足够的资源来满足日前预测的需求。如果日前固定需求竞标和固定外部交易销售额之和不能满足所有预定的外部交易购买额、出清增量报价和达到经济最大极限的可用发电量之和,ISO-NE的软件将发布警告信息,宣布发生由于日前电能市场经济供应短缺导致的紧急情况。为了在这种情况下实现电力平衡,所有的固定外部交易的销售额都被认为可以1000美元/兆瓦时的价格进行调度,ISO-NE将从最低价格到最高价格减少或消除任何与剩余的对价格敏感的需求竞标有关的定期电能交付(包括外部交易销售)和减量(虚拟)竞标,直到达到电力平衡。

接着,ISO-NE有一套用于处理产能不足和其他异常系统状况的操作程序。 ISO-NE解决产能不足的主要操作程序是第4号操作程序,该程序为现有或预期的产能不足期间的行动建立标准和指南。虽然第4号操作程序中描述了10个排序的行动,但ISO-NE不必遵循设定的顺序,它可以采取任何认为是最有助于提高可靠性的行动。第4号操作程序包括以下行动:1)通知所有有产能供应义务的资源,做好准备提供所有相关容量并开始允许耗尽30分钟的运营备用;

2)调度实时需求响应资源;

3)要求新英格兰可靠性协调区/平衡区管理局的市场参与者自愿对其设施限电;

4)实施电力监控;

5)安排从市场参与者或邻近的可靠性协调区/平衡区管理局购买可用的应急产能和电能,或仅购买电能;

6)提前10分钟对电压降低正常工作电压的5%,按需要的数量和地点调度实时应急发电资源,并提醒NYISO可能需要在东北电力协调委员会内共享备用;

7)要求没有产能供应义务的发电厂自愿为了维持电网可靠性而供应电能;

8)提前小于10分钟对电压降低正常工作电压的5%;

9)要求客户端生产以非合同的形式向市场参与者开放,并要求大型工商业客户自愿限电;10)通过广播和电视呼吁大众自愿限电;

11)要求每个新英格兰州州长加强宣传电力紧急警告。当系统条件充分改善时,ISO-NE将取消这些操作,但取消顺序可能与启动顺序不同。

短缺定价

只要没有足够的运营备用来满足系统或任何备用区的运营备用需求,或者没有足够的运营备用可以以成本等于或小于指定的备用约束惩罚因数重新调度时,就会触发ISO-NE的管理短缺定价机制。因此,备用约束惩罚因数具有双重目的——当来自实际资源的备用不足时,它们允许ISO-NE的软件实现可行的解决方案并且它们设定了价格上限,限制了重新调度资源以提供备用所产生的最大成本。备用约束惩罚因数可能会反映在电价上。 ISO-NE 在调用短缺定价后会启动紧急程序(第4号操作程序),这在区域输电组织RTO中是不寻常的 。

ISO-NE采购了多种运营备用,以满足北美电力可靠性协会和东北电力协调理事会的可靠性标准。为确保可靠营运,ISO-NE必须至少采购足够的资源以满足以下需求:(i)10分钟备用,包括十分钟旋转备用和10分钟非旋转备用; (ii)总计30分钟的运营备用,包括10分钟旋转备用,10分钟非旋转备用及30分钟运营备用; (iii)替代备用。除了本地对东北麻州/波士顿地区,康州西南部和康州地区30分钟运营备用总量的需求外,ISO-NE在系统层面对10分钟旋转备用,10分钟非旋转备用及30分钟运营备用也有明确需求。

在ISO-NE中,备用是根据提供备用的机会成本实时定价的。因此,资源并不明确地以特定的价格提供备用,而是提供电能和/或储准备,并提供相关的报价,ISO-NE决定在供应电能和备用之间的资源最优分配,以及与该调度一致的电能和备用价格。在大多数时间段内,备用价格为零,因为有足够的线下产能可以提供运营备用和未负载在线容量,无需在供应电能和供应备用之间进行取舍。

当在电能和备用之间需要进行取舍时,ISO-NE为创造备用而产生的最大重新调度成本将限制于备用约束惩罚因数,见下面表。备用约束惩罚因数也代表了一个价格上限,即当实际备用不足时ISO-NE的支付额。

替代备用

ISO-NE最近实施的替换备用需求:夏季160兆瓦,冬季180兆瓦,以帮助解决需要额外投入的情况,以保护系统不受正常系统不确定性的影响,并避免由于诸如负载预测错误、发电机意外事故和减少以及资源不可用等事件而需要采取紧急行动。

本地30分钟运营备用

如果ISO-NE的三个备用区中任何一个缺少30分钟运营备用,那么该区域的30分钟运营备用的价格将为250美元每兆瓦时。

系统30分钟运营备用

如果ISO-NE总运营备用不足30分钟而不是10分钟,那么30分钟运营备用的价格将为500美元每兆瓦时, 10分钟运营备用价格至少也会达到这个水平。电价也将反映备用约束惩罚因数,除非该系统纯粹受到爬坡约束,并且无需在供应电能和供应备用之间进行取舍。

系统10分钟非旋转备用

10分钟运营备用的备用约束惩罚因数是850美元每兆瓦时或1350美元每兆瓦时,这取决于系统是否缺少总30分钟运营备用或仅仅缺少10分钟非旋转备用。由于ISO-NE有一个总30分钟运营备用的需求,而不是一个明确的30分钟运营备用需求,即使ISO-NE缺少10分钟运营备用,它仍将试图采购额外的30分钟运营备用,以满足它的总30分钟运营备用的需求。

系统10分钟旋转备用

如果ISO-NE有足够的总10分钟备用和总30分钟的运营备用,但低于预期的10分钟旋转备用,[8] ISO-NE将试图产生额外的10分钟备用,价格上限为50美元每兆瓦时。当10分钟旋转备用的约束被制约时(例如,尽管ISO-NE满足其10分钟备用和总30分钟运营备用的需求,10分钟旋转备用仍有一个正的价格),这种额外的成本通常会反映在系统电价(节点边际电价)中。

调频备用短缺

ISO-NE的调频容量惩罚因子比其他运营备用产品的备用约束惩罚因数更为复杂。对于调频容量,有两种可能的定价影响(美元每兆瓦):(a)如果实时区域边际价格的电能大于或等于100美元每兆瓦时,则惩罚因子为100美元每兆瓦,再加上每兆瓦 调频容量短缺的实时区域边际价格的电能,(b)如果实时区域边际价格的电能小于100美元每兆瓦时,则惩罚因子为0或100美元,再加上每兆瓦调频容量短缺的实时区域边际价格的电能,取两者中更大者。 每一兆瓦的调频服务短缺,调频容量惩罚因子为10美元每兆瓦;此外,选择将考虑机会成本敏感性,即根据资源供应报价曲线,资源机会成本估计是否会有巨大变化。

关键字:电价

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