翟 星，孫國(guó)彬

（大唐淮北發(fā)電廠 計(jì)劃營(yíng)銷(xiāo)部，安徽 淮北 235002）

考慮節(jié)能減排的華東電力市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)則探討

翟 星，孫國(guó)彬

（大唐淮北發(fā)電廠 計(jì)劃營(yíng)銷(xiāo)部，安徽 淮北 235002）

依據(jù)國(guó)家節(jié)能減排政策，目前華東電力市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)則面臨著如何體現(xiàn)節(jié)能減排效果的問(wèn)題，完善市場(chǎng)出清的計(jì)算方式的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。針對(duì)增加能耗因子和排污因子以完善規(guī)則的方法進(jìn)行了分析，并結(jié)合某廠的實(shí)際出清情況，對(duì)修正前、后的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)設(shè)置金融輸電權(quán)和能耗排污權(quán)的交易進(jìn)行了推測(cè)，試用多種手段增強(qiáng)電力市場(chǎng)的節(jié)能減排效果。

電力市場(chǎng)；節(jié)能減排；節(jié)點(diǎn)電價(jià)；節(jié)能調(diào)度

近年來(lái)，隨著國(guó)家節(jié)能調(diào)度試點(diǎn)工作的進(jìn)行，華東電力市場(chǎng)的運(yùn)作進(jìn)程開(kāi)始放緩，但是穩(wěn)步推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)的趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。從發(fā)展的角度分析，要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定推進(jìn)電力行業(yè)節(jié)能減排工作，就必須將節(jié)能調(diào)度手段與電力市場(chǎng)的建設(shè)相結(jié)合。這是因?yàn)殡娏κ袌?chǎng)是我國(guó)電力體制改革中不可或缺的重要一環(huán)，同時(shí)也只有通過(guò)電力市場(chǎng)化，才能達(dá)到資源分配和社會(huì)整體利益的最優(yōu)化。為了使電力市場(chǎng)能夠更加滿足我國(guó)的形勢(shì)和需求，筆者結(jié)合國(guó)家節(jié)能減排的政策，對(duì)電力市場(chǎng)的功能拓展進(jìn)行了一些分析。

1 目前電力市場(chǎng)和節(jié)能調(diào)度存在的問(wèn)題

電力市場(chǎng)的整體設(shè)計(jì)目標(biāo)是全網(wǎng)購(gòu)電費(fèi)用最小化，而節(jié)能減排的整體目標(biāo)是全網(wǎng)能耗和排放量的最小化。由于目標(biāo)的不同，電力市場(chǎng)的出清結(jié)果和節(jié)能減排的最優(yōu)結(jié)果存在差異。這是因?yàn)榄h(huán)保高效的新機(jī)組往往承受較大的還債壓力，脫硫設(shè)施的投入也增加了電廠的發(fā)電成本，許多大型高效電廠均建設(shè)在離經(jīng)濟(jì)中心較遠(yuǎn)處，因送出線路因素以及目前電力市場(chǎng)的交易方式，往往不能在電力市場(chǎng)中競(jìng)得電量。這說(shuō)明電力市場(chǎng)存在著不利于節(jié)能減排的因素。

為了加強(qiáng)電力行業(yè)的節(jié)能減排，我國(guó)實(shí)行了節(jié)能調(diào)度制度，節(jié)能調(diào)度雖然能很快達(dá)到節(jié)能減排最優(yōu)化的效果，但是節(jié)能調(diào)度大量地增加了新機(jī)組的利用小時(shí)，高效新機(jī)組的電價(jià)普遍比較高。這增加了電網(wǎng)的購(gòu)電成本和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，降低了電網(wǎng)推進(jìn)節(jié)能減排的積極性。同時(shí)節(jié)能調(diào)度還導(dǎo)致了電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的弱化，一些發(fā)電企業(yè)缺乏通過(guò)技術(shù)改造進(jìn)一步降低發(fā)電成本的動(dòng)力，難以實(shí)現(xiàn)社會(huì)整體效益的最大化。此外，節(jié)能調(diào)度還存在邊際機(jī)組長(zhǎng)期停備的補(bǔ)償問(wèn)題。面對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)電力市場(chǎng)進(jìn)行節(jié)能減排的功能拓展便成為一個(gè)新的探索方向。

2 目前電力市場(chǎng)出清方式對(duì)節(jié)能減排的影響

目前華東電力市場(chǎng)出清的原理為：根據(jù)參與競(jìng)價(jià)的各機(jī)組的報(bào)價(jià)，華東交易中心生成一個(gè)全網(wǎng)的參考節(jié)點(diǎn)電價(jià)，然后根據(jù)該參考節(jié)點(diǎn)電價(jià)和各臺(tái)報(bào)價(jià)機(jī)組的網(wǎng)損因子和網(wǎng)絡(luò)阻塞情況進(jìn)行修正，為每一臺(tái)參與報(bào)價(jià)機(jī)組計(jì)算出一個(gè)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)，只要機(jī)組的報(bào)價(jià)低于該節(jié)點(diǎn)電價(jià)，就可以競(jìng)得相應(yīng)報(bào)價(jià)的電量，因此參與報(bào)價(jià)機(jī)組在市場(chǎng)上競(jìng)價(jià)優(yōu)勢(shì)的大小，與該機(jī)組的節(jié)點(diǎn)電價(jià)有關(guān)。目前電力市場(chǎng)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算公式為

式中：λ為發(fā)電機(jī)組的節(jié)點(diǎn)電價(jià)；λ0為全網(wǎng)供需平衡的基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)電價(jià)；LF為發(fā)電機(jī)組的網(wǎng)損因子；SF為發(fā)電機(jī)組因相關(guān)的線路阻塞引起的附加值。

由此可見(jiàn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)電價(jià)影響較大的因素有網(wǎng)損因子和網(wǎng)絡(luò)阻塞。在華東電網(wǎng)參考點(diǎn)（上海武南）網(wǎng)損因子值為1.00，機(jī)組離華東電網(wǎng)參考點(diǎn)越遠(yuǎn)網(wǎng)損因子越小，節(jié)點(diǎn)電價(jià)越低，競(jìng)爭(zhēng)越不利。線路阻塞對(duì)節(jié)點(diǎn)電價(jià)影響也不利于偏遠(yuǎn)機(jī)組，競(jìng)價(jià)期間一旦有任一條線路阻塞，需要阻塞線路輸送電能的機(jī)組節(jié)點(diǎn)電價(jià)降低。通常機(jī)組離華東參考點(diǎn)越遠(yuǎn)，受線路阻塞影響的可能性越大。也就是說(shuō)，在目前的電力市場(chǎng)規(guī)則下，受網(wǎng)損因子和網(wǎng)絡(luò)阻塞的影響，那些遠(yuǎn)離電網(wǎng)負(fù)荷中心的高效環(huán)保機(jī)組的節(jié)點(diǎn)電價(jià)有可能要比靠近電網(wǎng)負(fù)荷中心的低效高排放的機(jī)組節(jié)點(diǎn)電價(jià)低，處于不利的競(jìng)爭(zhēng)地位。圖1是淮北發(fā)電廠電力市場(chǎng)調(diào)電試驗(yàn)?zāi)橙?6個(gè)報(bào)價(jià)時(shí)段的出清結(jié)果。該廠為大型燃煤電廠，裝機(jī)為2×600 MW。圖1中橫坐標(biāo)為每日24 h 96個(gè)報(bào)價(jià)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段生成一個(gè)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)。

由圖1可以看出，由于受網(wǎng)損因子（該廠的網(wǎng)損因子約為0.9）和網(wǎng)絡(luò)阻塞的影響，當(dāng)天大部分時(shí)段該廠處于遠(yuǎn)端的節(jié)點(diǎn)電價(jià)均低于華東參考點(diǎn)電價(jià)。而在華東參考點(diǎn)附近機(jī)組的網(wǎng)損因子基本都為1.00，同時(shí)不受網(wǎng)絡(luò)阻塞的影響，節(jié)點(diǎn)電價(jià)基本接近參考點(diǎn)電價(jià)248元/MWh，平均為246元/MWh，而該廠的平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)僅為217元/MWh，平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)較華東參考點(diǎn)附近的機(jī)組低29元/MWh，折合成供電煤耗競(jìng)爭(zhēng)力相差約為50 g/kWh，該廠的競(jìng)價(jià)優(yōu)勢(shì)受到很大削弱，高效機(jī)組節(jié)能減排的能力難以得到利用。

3 電力市場(chǎng)節(jié)能減排激勵(lì)措施

針對(duì)上述矛盾，電力市場(chǎng)要鼓勵(lì)發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排，必須要修改原來(lái)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)核算方式，除了考慮電網(wǎng)輸送能力，即網(wǎng)損和網(wǎng)絡(luò)阻塞外，還要進(jìn)一步完善計(jì)價(jià)方式，把電廠節(jié)能減排能力作為節(jié)點(diǎn)電價(jià)的核算依據(jù)，使節(jié)點(diǎn)電價(jià)向高效、環(huán)保的機(jī)組傾斜，提高電網(wǎng)遠(yuǎn)端高效環(huán)保機(jī)組的競(jìng)爭(zhēng)力，以便加速淘汰負(fù)荷中心區(qū)域的低效機(jī)組。電力市場(chǎng)利用金融工具，引進(jìn)輸電權(quán)和排污權(quán)證，也是促進(jìn)電力行業(yè)節(jié)能減排的有效方法。

3.1 能耗因子和排污因子

為了體現(xiàn)節(jié)能減排，目前的節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算可以添加能耗因子和排污因子將節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算公式（1）變?yōu)?/p>

式中：CF為機(jī)組的能耗因子；PF為機(jī)組的排污因子。

報(bào)價(jià)機(jī)組的能耗因子以該機(jī)組的供電煤耗與華東電網(wǎng)機(jī)組最低供電煤耗的比值確定，如：某臺(tái)600 MW機(jī)組的供電煤耗為320 g/kWh，全網(wǎng)最低的供電煤耗（外高橋二廠）為288 g/kWh，那么該機(jī)組的能耗因子為0.9，供電煤耗越低，能耗因子越大，節(jié)點(diǎn)電價(jià)越高。排污因子根據(jù)國(guó)家設(shè)定的脫硫電價(jià)15元/MWh和華東全網(wǎng)平均電價(jià)400元/MWh的比值制定，那么沒(méi)有投運(yùn)脫硫的機(jī)組的排污因子為0.962 5，沒(méi)有脫硫機(jī)組的節(jié)點(diǎn)電價(jià)降低，競(jìng)爭(zhēng)能力被削弱。

設(shè)參考點(diǎn)附近100 MW級(jí)機(jī)組（該機(jī)組位于上海）供電煤耗為380 g/kWh，則該機(jī)組能耗因子為0.757；沒(méi)有投運(yùn)脫硫設(shè)施，機(jī)組排污因子為0.962 5，網(wǎng)損因子為1.00，由式（2）可得到該機(jī)組當(dāng)天平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)為180元/MWh。而處于電網(wǎng)遠(yuǎn)端的600 MW機(jī)組供電煤耗為320 g/kWh，則該機(jī)組能耗因子為0.9，投運(yùn)了脫硫設(shè)施，機(jī)組排污因子為1.00，網(wǎng)損因子為0.9，網(wǎng)絡(luò)阻塞附加值平均為4元/MWh，則由式（2）可以得到該機(jī)組當(dāng)天平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)為196元/MWh。當(dāng)天華東參考點(diǎn)電價(jià)不變，則根據(jù)式（2）得出當(dāng)天96個(gè)報(bào)價(jià)時(shí)段的出清結(jié)果如圖2所示。圖2中橫坐標(biāo)為每日24 h 96個(gè)報(bào)價(jià)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段生成一個(gè)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)。

這保證了高效環(huán)保的機(jī)組較低效機(jī)組在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，同時(shí)高效環(huán)保機(jī)組具有發(fā)電邊際成本低的優(yōu)勢(shì)，更增強(qiáng)了高效機(jī)組的競(jìng)爭(zhēng)力。這說(shuō)明在拓展了節(jié)能減排功能的電力市場(chǎng)下，可以用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的手段保證節(jié)能減排的效果。

3.2 金融輸電權(quán)和污染排放權(quán)在市場(chǎng)中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)阻塞造成了節(jié)點(diǎn)電價(jià)的差異和不確定性，影響了電力市場(chǎng)的公平競(jìng)爭(zhēng)，一定程度上保護(hù)了阻塞區(qū)內(nèi)的低效機(jī)組。網(wǎng)絡(luò)阻塞不利于節(jié)能減排。

美國(guó)電力市場(chǎng)為解決電網(wǎng)阻塞引入了一種金融工具——輸電權(quán)，輸電企業(yè)可以用拍賣(mài)的形式賣(mài)出各時(shí)段的線路輸電權(quán)。當(dāng)發(fā)電廠競(jìng)買(mǎi)到某時(shí)段的輸電權(quán)后，在輸電權(quán)生效時(shí)，如果購(gòu)買(mǎi)的線路發(fā)生阻塞，則由電網(wǎng)公司進(jìn)行補(bǔ)償。通過(guò)輸電權(quán)的應(yīng)用，可以有計(jì)劃地對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行使用，從而減少網(wǎng)絡(luò)阻塞，通過(guò)輸電權(quán)的交易，還激勵(lì)了電網(wǎng)公司對(duì)電網(wǎng)的維護(hù)和建設(shè)，輸電權(quán)的價(jià)格也給電網(wǎng)公司線路建設(shè)方案提供了重要的參考信息。發(fā)電企業(yè)利用輸電權(quán)的交易鎖定了發(fā)電的阻塞成本，避免了由于阻塞引起的節(jié)點(diǎn)電價(jià)突變而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。從過(guò)去發(fā)生阻塞被動(dòng)的接受調(diào)度，變?yōu)榭梢蕴崆邦A(yù)見(jiàn)并自主避免，提高了電力市場(chǎng)的公平性和競(jìng)爭(zhēng)性，輸電權(quán)可以讓相關(guān)發(fā)電企業(yè)分?jǐn)傄蜃枞麕?lái)的輸電費(fèi)用的增加部分。華東電網(wǎng)也可借鑒這種金融工具，促進(jìn)華東地區(qū)電力行業(yè)的節(jié)能減排。

根據(jù)國(guó)情，我國(guó)還不能馬上用最先進(jìn)的高效機(jī)組替代全部的低效機(jī)組，淘汰落后機(jī)組的工作必須逐步推進(jìn)，因此電力市場(chǎng)可以考慮開(kāi)拓能耗排污權(quán)的交易，通過(guò)能耗排污權(quán)的分配有計(jì)劃地對(duì)節(jié)能減排的最終效果進(jìn)行規(guī)劃。能耗排污權(quán)可以根據(jù)全網(wǎng)實(shí)際的能耗和排污量以及節(jié)能減排的目標(biāo)，計(jì)算允許排污的總量，再根據(jù)總需電量分?jǐn)偟矫總€(gè)單位發(fā)電量中，這樣，那些低效機(jī)組的能耗排污可能無(wú)法滿足要求，如果在市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)能耗排污權(quán)，發(fā)電成本將大幅提高，競(jìng)爭(zhēng)力被削弱，這樣就不得不出讓電量，從而增加了低效機(jī)組進(jìn)行電量交易的積極性。對(duì)于電力市場(chǎng)而言，可以有效地達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。

Discussion about east China power market operation rules considering energy saving and emissions reduction

ZHAI Xing，SUN Guo?Bin
（Huaibei Power Plant of China Datang Corporation，Huaibei 235002，China）

Based on the national energy conservation policy，at present，east China power market operation rules are faced with the problems on how to reflect the effect of energy saving.The demand of improving the calculation manner of market clear?ing is increasingly strong.The author analyzes that increasing en?ergy consumption and emissions factors can improve the rules.Combined with the actual situation of some power plant，the au?thor tested the detailed data before and after validation revising.Financial transmission rights set and energy consumption and emission rights trading are suggested.Various means are used to enhance the energy saving effect of the electricity market.

power market;energy saving and emissions re?duction;node price;energy saving scheduling

F407.61；TK018

C

1009-1831（2010）06-0045-02

2010-04-14