经济学原理

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TUhjnbcbe - 2021/7/20 20:30:00
电力经济学中对节点电价的定义是:某个节点增加1兆瓦负荷时,全系统增加的最小成本。这个定义还是比较抽象的,可以用下面的方法理解节点电价的形成,这种理解方法来自于《电力系统经济学原理》一书,作者是曼彻斯特大学教授丹尼尔。

一、情景假设

A、B两个地区相邻但没有电力互联,都各自建立了比较成熟的电力市场。两地各自的装机容量都显著大于其用电需求,电力市场是完全竞争的,可以保证通过电力市场竞争产生的电力价格与边际成本比较接近。假设A、B两地的电力供给曲线经理想化处理以后均为单调递增的一元函数,可以分别表示为:A地的电力供给函数:Ja=80+0.1PaB地的电力供给函数:Jb=+0.2Pb其中:Ja、Jb分别是A、B两地的电价,单位为元/兆瓦时;Pa、Pb分别为A、B两地的机组出力,单位为兆瓦。假设A、B两地的电力需求都是常数,分别为兆瓦和1兆瓦,电力需求完全没有弹性。Da=兆瓦Db=1兆瓦

二、两地电力市场独立运行

当A、B两地之间没有电力线路互联,完全独立运行时,两地的电力需求分别由各自的机组满足,可以得到两地的电价:A地的电价:Ja=80+0.1×=元/兆瓦时B地的电价:Jb=+0.2×1=元/兆瓦时

三、两地互联运行且互联线路容量足够大

A、B两地都意识到,如果将电力系统互联,会有利于更大范围的电力资源优化配置。

如果互联线路的输电容量大于1兆瓦,自然会想到:既然A地发电更便宜,B地的电力需求是否可以全部由A地的发电厂提供?此时两地的电价分别为:Ja=80+0.1×=元/兆瓦时Jb=+0.2×0=元/兆瓦时这种情况可能出现吗?答案是否定的,因为此时B地的发电厂要价比A地发电厂更低。容易理解:当两地电价相等的时候是一个均衡状态,即两个互联的电力系统电价会逐渐趋同(前提是互联线路容量足够大)。这一点与《电力系统稳态分析》中用“等耗量微增率准则”进行机组出力分配的原理是相同的。令:Ja=Jb;Pa+Pb=兆瓦计算得到:Pa=1兆瓦;Pb=兆瓦;Ja=Jb=元/兆瓦时此时,互联线路传输功率:P=Pa-Da=Db-Pb=兆瓦也就是说,当互联线路没有传输容量约束时,A地发电厂向B地送电兆瓦,两地总购电成本最低。

四、两地互联运行且互联线路有稳定约束

如果A、B两地互联线路由于稳定约束,最大传输功率仅为兆瓦,则A地发电厂发电功率降低为兆瓦(供给本地兆瓦,送B地兆瓦),B地发电厂发电功率升高为1兆瓦,可以得到两地的电价:Ja=80+0.1×=元/兆瓦时Jb=+0.2×1=元/兆瓦时可见,由于输电约束的存在,导致A、B两地出现了元/兆瓦时的价格差,这就是分区电价的出现。

五、可以得出如下一些结论

1.只要两地之间输电线路容量低于自由交易所需要的容量,两地的价差就始终存在,把这种情况称为阻塞;2.线路阻塞将本来完整的市场分割成多个规模更小的市场,造成各个市场新增1兆瓦电力需求时,都只能由本地发电机组承担,从而导致各地的边际成本存在差异;3.如果被线路阻塞分割成的各个小的市场内部也是充分竞争的,各自的电价仍然等于各自的边际成本,就形成了所谓的分区电价;4.如果系统中各个母线(节点)的价格都不一样,分区电价就变成了节点电价;5.电力受入地区的电价一定高于电力输出地区。参考文献:电力系统经济学原理。DanielS.Kirschen.预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
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