清华大学夏清：输电权的建设应考虑双边交易对资源的利用程度与电网成本

2019年6月1日-2日，能见科技联合中国电力科学研究院、能源基金会在北京共同举办“2019（第三届）电力市场国际峰会”，各级主管部门、20余家交易中心、国内外顶级专家共聚一堂，研讨“现货交易下的电力市场发展与展望”。能见直播本次大会。

清华大学学位委员会电机系分委会主席、教授夏清在以《我国现货市场理论与方法研究的最新进展》为主旨的演讲中分享了以下内容：

现货市场，为什么要做现货市场，只有做了现货市场才能重构中长期交易走向基于曲线交易的方式。过去的交易电量，要现货了 96个时段都要竞争，因此必须给出了曲线，要么是标准的合同、要么是自己的三种合同，比如广东就是有自己的三个标准合同用户可以选择，也可以用户自己选择经营曲线交割，由电量走向了曲线。能够以基准电价在时间尺度上转移促进新能源的消纳，分省电价才能引导全电量竞争，全电量产生的价值信号是真实的，拿只有5%的电价作为基准电价不算数，在于我们要引导全电新能源的消纳。当新能源比例达到30%、50%的时候没有这样的市场行吗？所以这是其重要的价值。

引导空间的需求响应，在节点电价引导下大用户向电源靠近、分布式电源可以发展，只有是反应位置信号以后才使电力供需的平衡、空间上的平衡、资源上的优化配置，这里实现的是空间上的优化配置。更重要的是，我们指望集约投资、提高投资效率吗？如果电价拉开不大，那就加钱，是不是多投资了，差异拉开了，就不超了嘛。国家重点基金，高峰比低谷差多少倍？高峰最多运行一年400个小时，同样的成本在度电价格差异非常大。我对节点电价的看法，到现在为止没有把固定成本反应出来，反应的是边际成本，是用电源的运行成本来评价它的。如果不说售电侧市场，所有的售电公司根本没有用武之地，我们创造这个伟大的制度在于就是要让所有的售电公司把无序的用户组织起来，形成有序的响应，通过综合能源的响应让你的曲线变得更加的友好、用这样友好的曲线使得整个电网发电资产充分的利用，贡献给了社会同时也得到价格降价的好处。

我们要说建什么的市场，只有现货市场这么多的交易品种、峰谷电价差，才能找到各个电厂的定位。调峰、调频、储能，特别是储能，没有现货市场储能谁来评估你的价值呢？但是现在没有输配电的电价，我们需要市场的方式来评估它。我们一定要搞现货市场，只有搞了现货市场以后才能的让电力平衡和电量平衡，首先在整个市场交易中反馈出来，否则期待的消纳新能源提高资产利用率等国家能源转型的核心思想、高质量的发展根本无法实现，因为它四两拨千斤，导致了整个中长期体系的重构，这就是现货市场带来的一种冲动和刺激。

第二个方面，边际电价的出清是最合理的吗？所有的电厂报价最后拿这台机组报价作为最后结算价是边际价，边际机组是有冲动的，它是希望背离边际真实成本，人是会逐利的。社会福利统统往上抬，很多人会坐享其成，这就是边际电价带来的非理性的冲动。根据诺贝尔经济学奖获得者的“VCG理论”，有一百台机组，某一个机组对你的回报是把这台机组拿掉以后剩下99台机组成本上升的部分就是你创造的价值，这就是VCG理论的本质，原来边际价格没必要往上抬上，因为决定价格是上面一个没有中标的基础（N+2的基础），我们用这样一点信息函数来保证系统的稳定运行。

第三个方面，节点电价用于结算合理吗？我认为节点电价是MIT一位伟人说过的话，中国的基本条件非常好，但是在中国出现了什么问题呢？这是在广东做的测试，所谓的节点电价的模型是这样的，如图。负荷平衡、潮流平衡、节点电价整个的变化，这个结果算出来以后是什么情况呢？这个时候节点电价一下子飙升到每度电这个数字，非常吓人！这个节点增加单位的负荷成本上升多少，最后没法用啊，我打电话问我美国的学生，你们是不是也遇到了一样的情况呢？他们说正常啊，我们修正一下呗，这里面有一个问题，怎么修正、怎么透明、怎么监管？有人提出这不对呀，这是模拟确实是有问题，但是不是中国人算法错了，我们要判断机理，五台发电机组，在潮流正常范围的节点电价是一样的，没有阻塞，突然潮流越线，要调整成本最小，机组发电成本除转移分布因子，由低到高进行排序，调整的范围和成本也给出来了，由于越线，马上给出乏因子，这样我们就不认识这条曲线了，节点电价最后是前一个节点加上阻塞的因子等于下一个节点的节点电价，在这种情况下怎么办？下一步以节点电价为电量开展对应的计算，这个就可以解决好，具体不展开了。

我们建议初始发电权的建议，分配以后不能根据历史上简单的需求，中长期交易里面有年度、月度，撮合中大量90%以上是电量市场中成功的，建议要根据上边交易对整个电网资源利用的程度大小来分配初始输电权，未来中国的电价，这样导致整个资源优化的错位，我们要走向这样的道路，根据中国的国情把输配电电价固定成本，按照初始中长期交易点对点之间的交易，对整个资源利用程度的大小而形成对它影响的成本获得初始的输电权，再进一步拍卖就形成了金融输电权。

概括起来，输电权的初始应考虑双边交易对资源的利用程度，考虑电网全部的成本，这样才是源网规划建设上最佳的配置。

无功约束下的现货市场，中国交直流的省份不考虑无功的平衡是不行的。我们进行安全校核，把结果再带进去反复的迭代，影响了整个市场出清的效率，现在做到把这个加入，把潮流加入，为什么加这个呢？美国人不可以也加吗，我们能简单的加吗，因为在这里解决了一个重大的理论问题，提出了非线性映射降价的潮流模型，原先非线性的潮流变成了线性的，相当于直流潮流，所以中国的大电网，中国交直流新能源发展需要对电压控制的时候需要把无功考虑进去，不考虑和考虑的计算结果是大部一样的。

中长期交易的可持续，现在在调度和交易之间总是说调度和交易之间调度提供安全校核，交易中是提前进行交易的，月度、年度的交易，需要给它安全域、交易域，为了市场有序把调度所有的约束条件，通过为映射变成交易域，把一个月度里面所有的电网、机组按功率平衡、潮流的方程全部变成了交易可行性。功率平衡方程式，现在变成电量方程式，这就是一个压缩和投影，我们找到了一个方法，好像把一个复杂的多维的变量投影再一个低维的变量上，在提前考虑整个月度交易的时候，可以把调度很多约束条件基本上浓缩在这样的交易可行域里，在这里面交易基本上不会破坏未来的安全校核，如果这样的情况产生我们的电力市场会变得更加的有序。