电力市场(2):分散式电力市场

电力市场的组织形式分为分散式和集中式两种，本文我们先说说什么是分散式的电力市场。

一个完整的电能量市场，必然包含了远期，也就是中长期市场以及现货市场。

而现货市场又可以分为日前市场、日内市场以及实时市场或实时平衡市场。

为了便于讨论，我们暂时忽略日内市场，只看中长期、日前和实时这三段。

这三段市场从时间的角度看，由远及近，其中以实时市场最临近电力的交付周期。

那么在一个以分散式模式组织的市场内，不论是发电方还是用电方，都可以决定到底在哪个市场内购电。

比如一个用电方为了避免现货市场内价格的波动，可以选择将大部分电量在中长期市场购买。

而一个中长期市场针对交付周期内的交易电量也有不同的交易窗口，比如年度、多月、月度乃至月内的旬、周、多日和日时段等等。

系统运行环境会随着交付周期的到来而变得越发不确定，所以风险喜好低的参与者会在更远的中长期交易窗口购入更多的电量。

不过相较于真正的交付周期，越远的交易时刻对于该周期内的电量预判就会越不准，所以正常的交易顺序就是在更远的市场以稳定的价格来签约必然会用到的电量(用电侧视角)，而随着运行时刻的到来，自身对于该时段的用电需求也会变得愈加明确，这样就可以利用更临近的交易窗口进行补充或者调整。

这些中长期合约签约的方式也有很多种，有涉及到场外的双边协商，这里说场外指的是不在交易中心所组织的集中交易达成合约，而是双方在这个集中场外进行磋商而达成的合约，当然合约的信息也要提交到交易中心，作为结算的依据。

同样通过交易中心所组织的场内集中交易，比如集中竞价、摘挂牌和滚动撮合等方式也是中长期合约的签约方式。

这里就要有一个概念上的区分，涉及到电力市场的组织模式有分散式和集中式，涉及到中长期合约的签约方法也有双边协商的分散式和集中交易的集中式。这不是一组概念，并不是说分散式组织的电力市场只有双边协商的分散式交易，也不说集中式组织的电力市场就不能有双边协商的分散式交易。

在现货日前市场开闸前，对应某个交付周期的全部中长期市场都已经关闭了，而分散式组织的电力市场要求中长期合约，不论是分散式场外签约的，还是集中式场内签约的，都要在实际的交付周期进行物理交割。

也就是说这些中长期合约都是实物合约，是要物理执行的。

进入到日前市场后，就不存在分散式交易的模式了，现货市场完全靠系统运营商来组织，这里的系统运营商包含了交易中心以及调控中心。

因为日前市场相较于运行日来说比较临近了，发电企业对自身已有的合约电量外的发电能力也有较为明确的判断，主要针对的是新能源电站，而用电企业结合自身情况对运行日的电量使用也会有更加明确的预期。

那么双方将供给和需求均以报量报价的方式或者发电侧单方向报量报价，用电侧报量不报价的形式提交日前市场，组织者根据社会福利最大化或者发电成本最小化的原则来出清日前市场。

这里参与到竞价的电量是不包含中长期合约电量的，因为我们现在说的是分散式组织的市场模式，可以理解为参与到日前竞价的是各主体基于对运行时刻的可用发电量或用电量，剔除掉已经被中长期合约锁定的部分后的差额电量。

因为要形成相对可行的发电计划，所以日前组织出清的目标函数针对的是运行日全天的交付周期，而不是每个交付周期单独组织。

毕竟像火电这样的发电主体，要受到自身物理运行参数的限制，主要有启停最小连续时间，出力上下限和爬坡速率等限制，具体可参见机组参数：从并网到解列。

这样形成的日前交易出清结果给到全部市场主体后就形成了日前发用电计划，其中包含了中长期合约电量，因为全时段优化是考虑了机组的物理约束的，所以计划也是可以物理执行的。

而对应的合约电量按合约价格结算，日前出清电量与合约电量的差值按照日前出清价格结算，这个差值只能是正值。

这样的日前市场虽然是现货市场的一部分，但也只是交易窗口更加临近交付周期而已，实质上形成的还是实物合约，要求物理执行，系统运行商依然还是市场组织者的身份，但在实时部分这个身份就要发生变化。

严格来说，分散式组织的电力市场中的实时部分应称之为“实时平衡市场”，在这个市场内，交易对手方不是发电方和用电方，而是发电和用电主体一起与系统运营商成为交易对手方。

实时平衡市场开闸在实际运行时刻前，要处理的问题是整个电力系统在运行时刻的电力需求不能靠各主体已经签约的中长期电量和日前出清电量来获得，而是要依靠系统运营商的超短期功率预测来获得。

这个超短期功率预测针对的是全电网的负荷预测，而不是某一部分。

这个预测值与合约和日前出清所形成的结果之间若有偏差，则需要系统运行商购买相应的平衡资源来进行实时平衡，所以这个实时的部分叫做实时平衡市场。

而平衡资源依然由发电主体和用电主体来提供，采用报量报价的方式，发电主体剩余发电能力可以增发的发电量部分以及用电主体应用但可不用的少用电量部分视为系统增加供给的报价。对应发电主体应发但可少发的调减发电量部分以及用电主体没有合约也没有日前出清但可以多使用的部分视为系统增加需求的报价。

系统运行商根据预测的超短期功率值和现有的各主体合约和日前出清水平来核定此运行时刻是购买增加供给的平衡单元还是购买增加需求的平衡单元。

出清后形成实时出清价格和要调用的平衡单元，结合已有的日前发用电计划，形成最终的发电和用电计划。

这就是一个完整的分散式市场的组织交易和出清的过程。可见，通过各类交易窗口达成的交易都是要物理执行的，参与到日前市场交易竞价的电量不包含中长期，而参与到实时平衡市场交易的电量是在中长期和日前已有物理电量基础上可以调整的电量。

那么最终结算的公式就是各算各的，当然发电和用电主体最后在交付周期内的实际发电量和实际用电量可能与实时平衡市场出清后所形成的发用电计划不同，所以最后按照实时价格结算的电量部分就是实际发行电量剔除掉日前出清电量的部分。

分散式的市场主要应用在一些电网输电容量相对宽松，不怎么需要发生阻塞管理的地区，因为合约要求物理执行，而合约签订时双方也不会考虑履约时电网是否会发生阻塞等情况。

如果当地阻塞情况发生比较频繁，那么就不太适合以分散式方式来组织市场，所以要选择我们更加熟悉的集中式模式，这也是我国目前采用的方式。

下文我们再来分析以集中式模式组织的电力市场。分散式和集中式这两篇旨在帮助大家理解两种市场组织模式的不同。

因为有很多对于我国现行集中式组织市场的理解偏差就是把一些和分散式组织方式有关的点安放在了集中式上。

我们只有看清二者的全貌才会理解二者的同与异，也会更好地理解市场是如何组织的，不至于被结算公式带偏。