電力現貨市場發電側日前交易報價思路分析摘要：以南方（以廣東起步）電力現貨市場發電側日前市場交易為藍本，簡要介紹了電力現貨市場的基本概念、出清原理、運作流程和關鍵機制，重點圍繞日前市場交易策略的策劃，從電力現貨市場交易結算入手，本著收益最優原則，對結算公式進行等效變換，推導出多種形式，以貼合各種實際交易場景，利于理順報價邏輯，厘清報價思路，科學制定日前市場交易策略，文章結合不同形式的結算公式，推演了不同交易場景下的報價邏輯分析過程，為日前市場報價思路策劃提供了參考。關鍵字：電力現貨市場

日前市場交易

交易結算

交易策略1.引言南方（以廣東起步）電力現貨市場已進入全年不間斷結算運行階段，開展電力現貨交易的主要目的之一是充分還原電力的一般商品屬性[1]，使電力和普通商品一樣同時具備時間信號和位置信號，所謂時間信號，即不同時段隨著電力供求關系的變化，電力價格隨之波動；所謂位置信號，即不同區域隨著資源稀缺程度的不同，電力價格相應變化。此外，從充分還原電力的一般商品屬性這個角度理解電力現貨交易，要使電力和普通商品一樣交易要實現現買和現賣，即交易和交割幾乎沒有時間間隔，然而，電力有著特殊的物理屬性，電力不能大規模存儲，發、輸、配、用必須同時完成，這個特殊物理屬性[2]決定著電力不可能像普通商品一樣交易和交割沒有時間間隔，但是可以盡可能縮短時間間隔，以廣東電力現貨市場為例，在日前市場，交易和交割的時間間隔縮短為一天，實時市場縮短為15分鐘，交易和交割之間的時間間隔越短，越能反映真實的供求關系，從而發現真實電力價格，更好發揮市場配置資源的決定性作用。電力現貨市場環境下，發電機組在運行日的開停機、每15分鐘的發電負荷及售電價格均由電力現貨交易的結果決定，電力現貨交易邊界紛繁復雜，交易結果存在較大不確定性，交易價格影響因素多，波動幅度大（根據近期電力現貨交易情況，最低0元/千瓦時，最高1.2元/千瓦時），和中長期交易關聯影響電廠的經營收入。目前，南方（以廣東起步）電力現貨市場已進入全年結算運行階段，電力現貨交易每天進行，全年無休，為保障電廠經營穩定，如何在復雜多變的邊界條件下，快速理順報價思路，制定交易策略，至關重要。2.電力現貨市場概況廣東電力現貨市場采取全電量集中優化出清和節點邊際電價機制[3]，分為日前市場和實時市場。日前市場是在運行日的前一天進行的，決定運行日機組開停運行方式和96點發電計劃的電能量交易市場，所謂96點發電計劃，即機組在運行日每15分鐘的中標發電出力及節點價格，每小時對4個15分鐘的中標電量及節點價格取算數平均值，即得到每小時的中標電量及節點價格。實時市場是在運行日進行的，決定下一個15分鐘機組發電計劃（中標發電出力及節點價格）的電能量交易市場。現階段，廣東電力現貨市場采取發電側“報量報價”、售電側“報量不報價”的方式[4]，發電側每天13:00前通過交易系統申報機組出力報價曲線，申報的機組出力自最小技術出力至額定功率，可以分段報價，最多可以分10段，每段出力的起點是上一段出力的終點，而且，報價隨著出力的增加單調非遞減，最終形成一條連續的單調非遞減量價曲線。根據發電側申報的出力報價曲線，以全社會購電成本最低為優化目標，在滿足各類約束條件的情況下，執行SCUC（安全約束機組組合）和SCED（安全約束經濟調度）算法，出清得到日前市場交易結果，即上述96點發電計劃。實時市場無需再報量報價，電力調度機構每15分鐘，基于最新的電網運行狀態和超短期負荷預測信息，綜合考慮發電機組和電網安全運行約束條件，根據發電側在日前市場的報價，執行SCED算法進行優化計算，形成下一個15分鐘的發電計劃和分時節點價格。交易結算及結算公式等效變換電力現貨市場環境下，日前市場交易結果直接關系機組啟停、每15分鐘的發電負荷及售電價格，進而關系電廠的穩定經營，因此，制定科學合理的日前市場報價策略至關重要。從市場角度出發，交易的目的是在風險可控前提下爭取更大收益，故在分析報價思路時需從交易結算入手。因電力現貨交易邊界條件復雜，交易場景多變，單一的結算公式難以貼合不同的交易場景，有必要對結算公式進行等效轉換，推導出多種形式，以貼合各種交易場景。廣東現行電力現貨及中長期交易成交電量的最小顆粒度均為每小時，交易結算采取“按小時計算、按日清算、按月結算”的方式。3.1現行結算公式[5]本文將現行結算公式命名為“結算公式一”，下面以發電側每日的電能量電費清算為例簡要進行介紹。在不考慮代購電量合約結算、中長期合約阻塞和其它分攤分享費用的情況下，根據廣東電力市場現行結算規則，發電側每日的電能量電費計算可簡單歸納為以下三步：（1）中長期合約執行全電量結算

（3-1）式（3-1）中：

為運行日機組持有中長期合約的電費收入；為運行日機組持有中長期合約在t小時的分解電量；

為運行日機組持有中長期合約在t小時分解電量的綜合價格，通常為同一價格，即不同時段價格相同。（2）日前市場執行偏差結算

（3-2）式（3-2）中：

為運行日機組的日前市場偏差電費收入；為運行日機組在t小時的日前市場中標電量；

為運行日機組持有中長期合約在t小時的分解電量；為運行日機組在t小時的日前市場節點電價。（3）實時市場執行偏差結算

（3-3）式（3-3）中：

為運行日機組的實時市場偏差電費收入；為運行日機組在t小時的實際上網電量；

為運行日機組在t小時的日前市場中標電量；為運行日機組在t小時的實時市場節點電價。對上述三部分電費收入求和，即得到機組在運行日的電能量電費收入。“結算公式一”總結起來：1.中長期合約電量按成交價格結算；2.日前中標電量與中長期合約電量的偏差按日前市場節點價格結算；3.實際上網電量與日前中標電量的偏差按實時市場節點價格結算。“結算公式一”易于理解＞時的場景，即運行日某時段，日前中標電量與中長期合約電量的重疊部分按中長期合約價格結算，日前中標電量超過中長期合約電量的部分按照日前市場價格結算。為同樣便于理解＜時的場景，可以對“結算公式一”做進一步的等效變換：假設=-，＜0。將=+，代入公式（3-2），并和公式（3-1）進行整合，合并同類項后，且不考慮實時市場結算，推導出：得出：假設

=-代入上式得出：

（3-4）公式（3-4）雖說經過變換，但仍可歸納為“結算公式一”的范疇，其內涵可總結為：1.日前中標電量與中長期合約電量重疊的部分按照中長期合約價格結算；2.中長期合約電量超出日前中標電量的部分按照中長期合約價格與日前市場節點價格的差價進行結算。3.2結算公式形式變換為貼合不同的交易場景，可以對“結算公式一”進行更大形式的變換，推導另外一種形式的結算公式，本文將其命名為“結算公式二”，具體變換推導過程如下：對“結算公式一”中的式（3-1）和式（3-2）進行求和，即：==

（3-5）將式（3-5）拆分為兩部分，并與式（3-3）相結合，同樣暫不考慮代購電量、中長期阻塞費用和其他分攤分享費用，推導出“結算公式二”，“結算公式二”同樣可以分為以下三步：（1）日前市場全電量結算

（3-6）式（3-6）中：

為運行日機組的日前市場電費收入。（2）中長期合約執行差價結算

（3-7）式（3-7）中：

為運行日機組持有的中長期合約電費收入。（3）實時市場偏差結算

（3-8）對上述三部分電費收入求和即得到機組在運行日的電能量電費收入。“結算公式二”總結起來，對機組在運行日每小時的電能量電費計算（不考慮中長期合約阻塞費用）：1.日前市場中標電量按日前節點價格結算；2.中長期合約按合約價格與日前節點價格的差價結算；3.實際上網電量與日前中標電量的偏差按實時市場節點價格計算。3.3電費結算實例“結算公式一”和“結算公式二”，形式不同，就計算結果而言殊途同歸，完全一致，下面通過簡單的結算實例進行驗證。圖1某機組日前即中長期交易情況因兩種結算公式對實時市場的結算相同，因此，結算實例暫不考慮實時市場結算，同時，仍不考慮中長期阻塞費用和其他分享分攤費用。假設某發電機組在某運行日4個時段的日前市場和中長期合約交易情況如圖1所示。根據交易參數，按照“結算公式一”和“結算公式二”計算步驟分別對4個時段的電費收入進行計算，具體結果詳見表1，兩種形式的電費計算結果完全相同。表1.兩種結算公式下的電費計算結果電費收入T1T2T3T4合計結算公式一中長期合約118.2516.59.9—日前偏差-22.50-8.1—合計910.7516.51.838.05結算公式二日前市場610180—中長期差價30.75-1.51.8—合計910.7516.51.838.054.電力現貨交易報價思路分析日前市場報價要考慮各種外部和內部因素[6]，外部因素主要包括各類負荷需求（統調負荷、西電東送負荷、市場機組負荷）日前預測、全省市場機組的開停機方式、必開必停機組約束等情況，上述因素主要通過影響供求關系進而影響日前市場價格，此外，還要考慮線路檢修情況，影響區域電網阻塞程度進而影響區域電力現貨價格；內部因素主要包括自身的機組狀態、運行方式訴求、中長期合約持倉、代購電合約持倉、燃料成本等情況。接下來，就以廣東珠三角負荷中心某30萬煤機日前市場報價為例，假設外部因素處于正常狀態，內部因素主要考慮開停機訴求、中長期（含代購電合約）持倉、燃料成本等情況，圍繞收益最大化，推演各種交易場景下，通過運用不同形式的結算公式，理順報價思路。4.1第一段出力報價策略分析圖2

某電廠日前市場中標情況（單位：萬千瓦、厘/千瓦時）結合某運行日日前市場出清情況，該機組最大出力32萬千瓦，最小技術出力15萬千瓦，所持有的中長期合約（含代購合約）情況低谷時期約18萬千瓦，高峰時期約22萬千瓦，具體詳見圖2，在無特殊運行方式訴求的情況下，僅考慮收益因素，簡要分析第一段出力報價的分析思路。根據機組日前申報量價曲線要求，發電側通常采取分段出力報價，申報的第一段出力范圍通常在中長期合約持倉以內。假設第一段出力為，在數值上與相等，并且在中長期合約持倉范圍內，即：＜。上述交易場景下，與“結算公式一”中的公式（3-4）代表的內涵更加貼合，根據公式（3-4），若申報的第一段出力中標，則發電機組在該時段的邊界收益（不考慮實時市場收益）為：（4-1）若申報的第一段出力不中標，則發電機組在該時段的邊際收益（不考慮實時市場收益）為：（4-2）公式（4-2）中：。對比公式（4-1）和（4-2）可知，為使交易的收益最優，當＞時，希望中標，機組發電；反之，當＜時，希望不中標，機組不發電，而通過中長期合約價格與日前節點價格的價差進行套利。為滿足上述要求，同時為了謀求收益最大化，可以選擇首段出力按機組的燃料成本進行報價。對此，設置以下不同的交易場景，推演各種報價情況下的可能中標情況，具體詳見表2。驗證只有按機組燃料成本報價才能與上述收益最大化要求相吻合。表2不同交易場景和報價方式下的出清結果情況交易場景按低于燃料成本報價參考燃料成本報價高于燃料成本報價當日前市場節點價格低于機組燃料成本時報價低于燃料成本高于日前節點價格時不中標不中標不中標報價低于日前節點價格時中標當日前市場節點價格高于機組燃料成本時中標中標報價高于燃料成本低于日前節點價格時中標報價高于于日前節點價格時不中標為滿足收益最大化要求，當日前節點價格高于燃料成本時，希望申報的出力中標，機組發電，反之，希望申報的出力不中標，通過中長期合約套利。根據表2的推演結果，只有參考機組的燃料成本報價時能夠達到收益最大化要求。以上是沒有特殊運行方式訴求的情況，然而，實際運行過程中，為保障機組穩定運行，尤其煤電機組，應盡可能避免頻繁停機，此時，機組第一段出力可以報低價，甚至報0價，根據公式（3-4），若第一段出力報低價中標，中標的出力若在中長期合約持倉范圍內，則仍按中長期價格進行結算，因此，當申報的第一段出力范圍較小時，收益受報低價的影響也相對較小。4.2電力供需寬松時期報價思路分析電力供需形勢寬松時期，電網幾乎沒有阻塞現象[7]，全網的日前市場節點價格趨同，此背景下，某臺機組定價的概率非常小，即日前市場節點價格不以某臺機組的報價意志為轉移。上述交易場景下，不考慮機組的開停機方式訴求和實時市場交易，在策劃日前報價思路時，運用中長期合約與日前中標電量相對分開結算的“結算公式二”易于厘清報價思路。根據“結算公式二”中的公式（3-7）：即中長期合約執行差價結算。式中，和在開展日前交易以前就已經確定，不以機組自身報價意志為轉移，即的結算收益基本不受機組自身在日前市場報價的影響，因此，在日前市場報價時，可以暫時不考慮中長期合約收益的影響。不考慮中長期合約收益影響因素后，根據結算公式二中的公式（3-6），即日前市場中標電量按照日前市場節點價格執行全電量結算，在此情況下，機組獲取的邊際收益為：

（4-3）根據公式4-3，要獲取邊際收益，即＞0，需首先保證（-）＞0，那么日前市場報價需參考燃料成本進行報價。因日前市場采取節點邊際電價機制，通常按燃料成本報價機組中標時，中標價格會略高于自身報價，為了安全起見，可以預留一定的安全裕度，即在燃料成本的基礎上略微抬升報價，抬升幅度不宜太大，從謀求收益最大化的角度，在保證（-）＞0后，還需盡可能爭取更多的，才能獲取更大收益。根據上述分析，在電力供需形勢寬松，機組在日前市場定價概率低，在策劃日前市場報價思路時，中長期合約和現貨交易影響因素可以相對割裂，此時，運用“結算公式二”分析思路，更加與此類交易場景相吻合，更加科學便捷厘清報價思路，制定交易策略。4.3電力供需緊張時期的報價思路分析電力供需形勢緊張時期，輸電線路或斷面通常存在阻塞現象，處于負荷中心的機組在部分時段存在定價機會的概率較大，在日前交易以前，機組已經持有了中長期合約，本著收益最大化原則，即使存在定價機會，也不能盲目抬高報價，抬高報價對增加收益可能適得其反，必須要考慮中長期合約收益的影響，在日前市場和中長期合約因素交織影響的場景下，運用“結算公式一”更加易于厘清日前報價思路。日前報價通常采取分段出力報價方式，根據報價機制要求，報價隨著申報出力的增加逐步提升，在電力供需形勢緊張時期，在適當的時段抬高報價利于爭取更大收益。申報出力在中長期合約持倉范圍以內時，即＜，根據“結算公式一”中的公式（3-4）：

在預測部分時段可能存在定價機會時，若盲目抬高報價，會導致（-）變小，甚至變為負數，而前一部分保持不變，從而整體產生收益受損。因此，在中長期持倉范圍以內報價時，鑒于定價的概率及時段均存在不確定性，可以根據本文第4.1節所述的報價思路參考燃料成本進行報價。當申報的分段出力超出中長期范圍時，即＞，根據“結算公式一”：此交易場景下，不收日前市場報價的影響，此時，從結算收益的角度考慮，希望越高越好，因此，在機組所在區域電力供需形勢緊張時期，預計存在定價機會時，在中長期合約持倉范圍以外的申報出力，