中国储能网讯:德州电力市场中,日前市场、实时市场、金融输电权市场和辅助服务市场属于现货市场范畴。自2010年起,德州电力市场基于节点网络模型,由超过4000个电源、变电站、用户等各种类节点构成。在日前和实时市场中,根据时间和地点的差异,ERCOT为每节点提供边际报价,包括其电能分量和阻塞分量。
图德州电力市场节点网络模型
德州电力市场中,ERCOT作为电网运营商ISO,同时也是交易组织者。在ERCOT中,发电商和供电商不能直接参与现货市场交易,但他们向授权计划实体(QSEs)上报发电量、用电量和竞价价格,QSE代表发电实体(Resource Entities,REs)或包括零售电商在内的负荷实体(Load Serving Entities,LSEs)参与日前市场和实时市场竞价。
日前市场
德州日前市场是在日前集中出清的金融性市场,日前市场的参与是自愿性的, 授权计划实体(QSE)不被要求强制参加,发电机和负荷也不需要强制参与报价。日前市场中不仅考虑发电资源的各种物理约束, 同时考虑网络安全校核。日前市场的主要目的是为下一个运行日 (Operating Day) 安排电量和辅助服务,保证价格在一定程度上的确定性,让市场参与者可以对冲实时市场价格波动的风险。
授权计划实体代表发电商和电力用户向ERCOT提交报价,在安全约束的前提下,利用出清软件计算社会福利最大的机组组合,给出各节点在下一日每小时的边际电价和出清电量。市场出清结果在日前13:30发布。
实时市场
图德州实时市场时间轴
调整时段(Adjustment Period)指从日前18点到实时运行时段的开始(即运行小时的前一个小时)。在调整时段,QSE可以更新售电报价和购电报价,更新电源当前运行计划COP,更新发电计划等。ERCOT在调整时段执行时前可靠性机组组合(HRUC)计算,并发布结果。
ERCOT的实时运行时段(Operating Period) 包含当前运行小时 (Operating Hour) 和时前阶段 (Hour-Ahead) 。当前运行小时主要用来实时调度电能,而时前为实时调度做准备。实时市场的建立是为了实现:1. 管理系统可靠性,同时控制系统生产成本;2. 减少调频服务使用。尽管交易电量占比不多,但反应了市场实时供需关系,能通过价格传递机制,影响着日前和期货市场的价格形成。
德州实时市场采取全电量出清,所有在线机组必须参与交易。出清规则是安全约束下的最优经济调度(SCED),每五分钟形成一次包括所有发电节点调度规则和边际价格的出清结果。市场结算根据每节点的边际价格,实时结算电量计算。这里结算电量为某个授权计划实体在某个节点的净供电量,即减去日前和双边合同之后的不平衡量。
金融输电权
金融输电权(Congestion Revenue Right,简称CRR)是一种金融避险工具,当ERCOT输电网在日前市场或实时市场出现阻塞时,输电权拥有者可以通过CRR接受补偿款。输电权可以当作是金融避险工具或者是金融投资工具。作为金融避险工具时,输电权拥有者将输电价格锁定在购买CRR时的位置;作为金融投资工具时,输电权拥有者认为阻塞价格将会上涨,从而赚取价差。需要注意的是,输电权拥有者不代表拥有物理传输电能的权利或义务。
授权计划实体(QSEs)能在日前市场中竞买点对点输电责任权(PTP Obligation),用来对冲在实时市场与日前市场间阻塞价格差异而产生的风险。
辅助服务
德州日前市场辅助服务产品中有上调频、下调频、响应备用、非旋转备用四种。
上调频、下调频用于平衡系统中正常的频率波动,而响应备用和非旋转备用是为了平衡不可预计的波动,或当波动接近系统临界点时也可启动,如负荷预计错误、机组非正常停机等。根据类型的不同,可以采用产品单独报价或联合报价的形式,联合报价适用于上调频,响应备用和在线非旋转备用三类产品,报价时可以一个机组在不同的产品种类分别报价,日前市场根据可能的最大利润,决定备用容量在申报产品中的分配比例。辅助服务是ERCOT在日前和日内市场中,进行系统的充裕性和安全性评估的重要依据。
德州电力现货市场,利用节点模型,实现了物理和金融层面充分结合,并形成了日前->时前->实时市场的逐级细化,对我国现货市场有很好的借鉴作用。
参考资料:
ERCOT: ERCOT Nodal Protocols, Section 6:Adjustment Period and Real-Time Operations, 2014
周明等,国外典型电力市场交易结算机制及对中国的启示, 2017
Ragsdale, Kenneth: ERCOTOverview (Emphasis on Real-Time Market and RT Operations) for Austin ElectricUtility Commission, 2012