于 娜，王 哲

［1.深能北方（通遼）能源開發(fā)有限公司，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.深能北方能源控股有限公司，北京 100032］

0 引言

可再生能源市場化背景下的發(fā)電量管理與優(yōu)化不僅可以促進能源結(jié)構的轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的發(fā)展，而且可以提高電力市場的競爭性和透明度，加強電力供需雙方的合作和溝通，同時也促進新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。電力企業(yè)應該充分認識到可再生能源市場化的價值，積極推動相關政策的出臺和實施，為可再生能源市場化的健康發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境和條件。為了更加清晰明了地對于發(fā)電量管理模式和體制進行分析，以更好地對于其進行優(yōu)化和改革，本文從整個可再生能源市場的使用功能性質(zhì)以及基本構成來分析，深入探討發(fā)電量管理與優(yōu)化策略[1]。

1 可再生能源市場化背景下發(fā)電量管理的意義

隨著全球?qū)Νh(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的日益關注，可再生能源市場迅速崛起并得到了廣泛的關注。如《國家新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011—2020 年）》《關于加快推進光伏產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的指導意見》等文件。這些政策措施為可再生能源行業(yè)的發(fā)展提供了有力支持。同時，國際上也有很多國家也在積極推動可再生能源市場的建設和發(fā)展。例如，歐洲各國已經(jīng)開始實施碳排放交易制度，以促進可再生能源的使用；美國則通過制定稅收優(yōu)惠政策等手段，鼓勵企業(yè)投資于可再生能源項目。

自從可再生能源市場放開對電力發(fā)電量管理的影響以來，可再生能源市場迎來了新的格局。這一變化對于電力行業(yè)以及相關產(chǎn)業(yè)都帶來了巨大的影響。可再生能源市場的放開意味著消費者不再局限于從傳統(tǒng)的供電公司購買電力。他們現(xiàn)在可以選擇從多個電力企業(yè)購買電力，從而提高了市場競爭性和選擇性。電力企業(yè)為了吸引消費者，不斷提供更好的服務和更有競爭力的價格。消費者可以根據(jù)自己的需求選擇最適合自己的電力企業(yè)，從而獲得更好的體驗和經(jīng)濟效益。新格局也促進了可再生能源市場的發(fā)展和創(chuàng)新。為了在競爭中立于不敗之地，電力企業(yè)不斷推出新產(chǎn)品和新服務。通過引入技術創(chuàng)新和智能化控制系統(tǒng)，可再生能源市場實現(xiàn)了更高效的運營和資源利用，提高了供電質(zhì)量和可靠性[2]。2020—2050 年可再生能源市場化發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)分析如表1 所示。

表1 2020—2050 年可再生能源市場化發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)分析

可再生能源市場化背景下的發(fā)電量管理是電力行業(yè)改革的一項重大舉措，旨在實現(xiàn)發(fā)電量管理與優(yōu)化工作。這種變化的背景源于傳統(tǒng)的電力行業(yè)體制受到挑戰(zhàn)，這種體制通常由壟斷的國有電力公司主導，導致資源配置效率低下，電價定價不合理。

光伏發(fā)電有利于解決傳統(tǒng)能源過度消耗的問題。能源分為可再生能源和不可再生能源，可以用于人們的日常生活和社會發(fā)展。目前，火電在中國電能中所占比例較高，火電以煤為主要燃料進行能量轉(zhuǎn)換，對環(huán)境的影響較大。光伏發(fā)電不污染環(huán)境，主要利用太陽能進行能量轉(zhuǎn)換。它是一種具有良好發(fā)展前景的清潔能源，是電源發(fā)展的主要方向之一。電力資源在電壓等級方面，從最初的66kV 逐漸放寬到10kV，現(xiàn)在不再有電壓等級的限制。從準入行業(yè)類別來看，電力市場已從實行工業(yè)大電價的工業(yè)企業(yè)逐步擴大到一般工商企業(yè)。從年用電量接入來看，限額由2000 萬kW·h 及以上逐步降低到1000 萬kW·h 及以上。后來，用電量下降到100 萬kW·h以上的極限。截至目前，相關行業(yè)已解除用電門檻限制，各類經(jīng)營性用電用戶可實現(xiàn)按需接入用電。從現(xiàn)實的角度來看，越來越多的企業(yè)獲得了參與電力發(fā)電量管理的準入資格。不同地區(qū)的發(fā)展情況可能存在一定的差異，但總體而言，越來越多的企業(yè)投資于電力發(fā)電量管理，這也意味著電力發(fā)電量管理已成為一種必然趨勢。從2015—2020 年，市場化交易的電量逐步增加，每年累計增加的用電量也呈現(xiàn)出電力市場化率的不斷提高和交易規(guī)模的不斷增大[3]。

2 可再生能源市場化背景下發(fā)電量管理與優(yōu)化策略

2.1 加強售電側(cè)現(xiàn)貨交易電量管理

可再生能源市場化背景下需要加強售電側(cè)現(xiàn)貨交易電量管理。因此，在制定省級交易量計劃時，應參考政府與相關監(jiān)管部門制定的協(xié)議內(nèi)容，將省際電力交易市場劃分為月度、季度、年度3 個交易層面，形成一定的線性關系。每月的交易需要對當前清潔能源的使用和浪費以及電力系統(tǒng)的運行狀況進行有效的提前控制。省內(nèi)電力單位在進行跨省電力交易時，應當將對外交易電量作為重要的結(jié)算參考數(shù)據(jù)，但不得作為電力企業(yè)開展供電業(yè)務的依據(jù)。為了充分提高結(jié)算工作的準確性，降低結(jié)算操作的難度，電力公司可以采用統(tǒng)一的分解方法，在銷售端繪制電力交易量分解圖。在此條件下，可將不同時段的負交易用電需求值與總用電需求值之比作為分解元，分解元可用x 對應的電量得到分解曲線。該方法廣泛應用于自適應算法中，在數(shù)據(jù)分析和整合過程中，可以自動根據(jù)圖形曲線進行數(shù)據(jù)計算，明確控制條件，并結(jié)合數(shù)據(jù)分布特征和范圍等因素，提高結(jié)算精度。若將其納入數(shù)學模型，其目標函數(shù)的優(yōu)化表達式如下：

式中：f——結(jié)算日；x——最小結(jié)算時間；ci——典型負荷曲線與目標負荷曲線的數(shù)據(jù)差；xi——某一節(jié)點的邊際電價；∑——已知電量曲線。

由于電力市場的交易過程通常持續(xù)10～20min，因此可以得到節(jié)點的邊際電價。因此，在對交易電量進行分解的過程中，應選擇最小的結(jié)算時間，并對該時間段內(nèi)的交易電量值進行分解，采用上述公式逐級推導，實現(xiàn)交易電量的準確計算。

2.2 加強中長期交易合約的制定

目前比較常見的電力交易模式有區(qū)內(nèi)交易現(xiàn)貨交易方式遠期合約交易方式等，主要是根據(jù)當前可再生能源市場運行狀況和未來發(fā)展趨勢設計各種電力交易合約。以雙方的貿(mào)易談判為例，這種交易方式主要適用于對外貿(mào)易。相關企業(yè)應首先開展線下談判活動，引導各參與企業(yè)在合同開始后一周內(nèi)完成交易意向的確認和提交，并在線填寫和確認交易信息。在賣方收到相關信息后，活動組織者可以對相關信息進行準確核實，及時公布談判結(jié)果，參考各種電力和電力交易約束條件進行審查操作，并將最終信息傳遞給交易市場。不符合的合同可以在此階段進行詳細的優(yōu)化和調(diào)整，并重新發(fā)送給活動組織者進行審查。發(fā)電機組可將精煉后的日結(jié)算電量參數(shù)納入交易曲線進行數(shù)據(jù)分解；協(xié)調(diào)企業(yè)可參考輸電時段細分日結(jié)算電量中包含的基本電力數(shù)據(jù)信息。在此期間，交易曲線主要表現(xiàn)為典型的曲線形式，可以根據(jù)交易特點進行適當?shù)恼{(diào)整，獲得的相關值可以由交易雙方共同控制。同時，為了有效突出電力發(fā)電量管理的適應性特點，保證電力交易環(huán)境的安全，各電力企業(yè)需要根據(jù)合同內(nèi)容設計交易流程，實施合同調(diào)整和調(diào)度工作，保證電力交易市場的順利發(fā)展[4]。

2.3 創(chuàng)新電力發(fā)電量管理

可再生能源市場化背景下的發(fā)電量管理與優(yōu)化過程中需要應特別注意以下方面：創(chuàng)新所涉及的技術和設備：電力發(fā)電量管理的創(chuàng)新往往依賴于新的技術和設備。因此，管理人員需要密切關注新的技術發(fā)展趨勢，以及相關設備的更新和升級。同時，還需要對相關技術進行評估和測試，以確保其可靠性和安全性。數(shù)據(jù)管理與分析：電力發(fā)電量管理產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，包括供需數(shù)據(jù)、交易記錄等。有效的管理和分析這些數(shù)據(jù)可以提供更準確的市場信息和預測，從而幫助市場參與者做出更明智的決策。因此，管理人員需要建立完善的數(shù)據(jù)管理體系，利用數(shù)據(jù)分析工具和算法提取有價值的信息。法律和監(jiān)管政策：電力發(fā)電量管理涉及多重權益，需要相應的法律和監(jiān)管政策來保障交易的公平合法。管理人員需要熟悉相關法律法規(guī)，確保電力發(fā)電量管理流程和執(zhí)行符合法規(guī)要求。

2.4 制定可再生能源市場支持策略

可再生能源的高比例消費加劇了電力系統(tǒng)的供需不匹配。由于天氣等外部因素對可再生能源發(fā)電量的影響，可再生能源發(fā)電量的波動性導致電網(wǎng)供電與用電的時空差異，從而導致電力不平衡、電流波動等問題。這就要求電力系統(tǒng)具有高度的靈活性，能夠?qū)┬桦p方進行動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)供需平衡。由于可再生能源發(fā)電量的波動性，電力系統(tǒng)可能會出現(xiàn)過?；蚨倘钡那闆r，從而導致電壓不穩(wěn)定、頻率波動等問題。這對電網(wǎng)的穩(wěn)定性和運行安全性提出了挑戰(zhàn)。為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要通過合理的調(diào)度控制措施消化和平滑可再生能源的不可預測波動。市場支持策略通過建立可再生能源電力交易市場，實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置和靈活調(diào)度。該市場機制允許可再生能源發(fā)電商和需求者在市場上進行交易，并根據(jù)供需關系自主協(xié)商電價和交易方式，實現(xiàn)供需平衡。同時，市場還可以激勵發(fā)電企業(yè)投資和開發(fā)更多的可再生能源項目，提高其競爭力和市場份額。市場支持戰(zhàn)略也可以通過制定適當?shù)难a貼和激勵政策來鼓勵可再生能源的發(fā)展和消費。例如，政府可以對可再生能源發(fā)電項目提供稅收優(yōu)惠、補貼、購電價格優(yōu)惠等經(jīng)濟激勵措施，降低可再生能源的成本，提高其市場競爭力。此外，政府可以采取市場化的方式，引導電力用戶和消費者增加對可再生能源的需求，通過市場激勵機制，促進可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，擴大消費市場[5]。

2.5 加強交易過程管理

光伏發(fā)電改變了熱能轉(zhuǎn)變電能的傳統(tǒng)發(fā)電模式，降低了電能生產(chǎn)過程中對環(huán)境的危害，對比傳統(tǒng)發(fā)電模式，污染處理成本更低。作為典型的綠色可再生資源，在滿足發(fā)電條件基礎上不會產(chǎn)生附加污染物，有效實現(xiàn)生態(tài)發(fā)展綠色環(huán)保目標，為經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供助力。目前光伏發(fā)電技術逐漸成熟，國家對光伏發(fā)電量的需求也在不斷增加以及政府對風能方面資金與技術的側(cè)重，使光伏發(fā)電廠覆蓋規(guī)模持續(xù)擴大。為了更好地發(fā)展光伏發(fā)電，提高電能的利用效率，應積極采取風電并網(wǎng)技術，通過有效并網(wǎng)處理，打造離網(wǎng)型發(fā)展結(jié)構，充分發(fā)揮出光伏發(fā)電優(yōu)勢。光伏發(fā)電廠的建設成本低，施工周期較短，占地面積少，這些都為光伏發(fā)電電網(wǎng)建設提供了有利條件。光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的應用，為電能有效利用奠定了基礎，便于深度開發(fā)可利用能源價值。

發(fā)電系統(tǒng)通常由獨立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)組成。發(fā)電系統(tǒng)與太陽能結(jié)合的整體應用規(guī)模、形式、負荷類型也包括不同的系統(tǒng)類型。因此，根據(jù)現(xiàn)行光伏設計規(guī)范和要求，發(fā)電系統(tǒng)總體發(fā)電量公式如下：

式中：ES——標準條件下的暴露；PAZ——組件的實際裝機容量；HA——水平面上的太陽總輻射；Ep——發(fā)電量。

實際綜合效率系數(shù)是指考慮各種影響因素的相應修正系數(shù)，包括光伏組件和方位角的修正系數(shù)、整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的實際可用性、光伏陣列的實際傾角、光的實際利用率和逆變器裝置的效率；光伏組件整體表面污染和轉(zhuǎn)換效率的修正系數(shù)，以及線路升壓條件下變壓器裝置的實際損耗。由式（2）可知，發(fā)電系統(tǒng)的總發(fā)電量由發(fā)電系統(tǒng)的總裝機容量決定，即發(fā)電系統(tǒng)的實際太陽輻射總量和綜合效率系數(shù)。發(fā)電系統(tǒng)總體裝機容量由發(fā)電系統(tǒng)實際裝機面積確定，該裝機面積在項目啟動期間確定。輻照量通常在選址過程中確定，在設計過程中需要考慮相應綜合效率系數(shù)的相關因素?？稍偕茉词袌龌尘跋码娏Πl(fā)電量管理應當遵循公平、公正原則，建立統(tǒng)一的交易規(guī)則，明確交易各方的權利和義務，規(guī)范交易行為。監(jiān)管部門應加強對交易過程的監(jiān)管，保障電力交易的合規(guī)性。其次，加強交易流程管理，包括完善交易平臺和信息系統(tǒng)。電力發(fā)電量管理需要建立高效的交易平臺，提供快速、準確的交易撮合和清算服務。同時，建立完善的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)交易過程中的數(shù)據(jù)收集、分析和共享，提高市場信息的透明度和流通效率[6]。

3 結(jié)語

可再生能源市場化背景下電力發(fā)電量管理的有效性離不開相應的可再生能源市場基本交易制度的協(xié)調(diào)。發(fā)電量管理對于保證電力市場的健康發(fā)展有非常重要的意義，因此電力行業(yè)需要必須要結(jié)合實際情況，綜合考核各種交易方式的優(yōu)缺點，做出合理的發(fā)電量管理方案，對于保障電力市場的穩(wěn)定發(fā)展都有非常積極的意義。