分時電價背景

風電、光伏等新能源得到了快速發(fā)展，并以集中或分布方式接入電網(wǎng)，但由于風電、光伏等能源的隨機性、波動性、間歇性，大量的接入會給系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來壓力。為保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，往往需要常規(guī)機組配合并增加備用容量，從而增加了系統(tǒng)運行成本。需求側(cè)資源是除常規(guī)機組外的另一重要資源。為了充分利用需求側(cè)資源，促進新能源消納，眾多學者提出了微電網(wǎng)(microgrid)、虛擬發(fā)電廠(virtual power plants，VPP)等方案。虛擬發(fā)電廠通過整合需求側(cè)分布式電源和可控負荷向電網(wǎng)提供類似傳統(tǒng)電廠的出力服務(wù)，需求響應(yīng)(demand response，DR)是調(diào)用需求側(cè)負荷的重要手段。

根據(jù)用戶的響應(yīng)方式，可將需求響應(yīng)分為基于激勵的需求響應(yīng)(incentive-based DR，IBDR)和基于價格的需求響應(yīng)(price-based DR，PBDR)。需求響應(yīng)可在不同的時間尺度上參與系統(tǒng)運行，為了更加充分消納風電等新能源，可根據(jù)各項需求響應(yīng)措施時間尺度進行合理配置。電價手段尤其是分時電價因調(diào)整范圍廣、幅度大、實施時間長，可作為其他措施的基礎(chǔ)。分時電價一旦確定往往需要持續(xù)一月或數(shù)月，可有效地改變用戶的用電行為，促使用戶調(diào)整用電時段或采用更加節(jié)能的產(chǎn)品 。

分時電價是指按系統(tǒng)運行狀況，將一天24小時劃分為若干個時段，每個時段按系統(tǒng)運行的平均邊際成本收取電費。分時電價具有刺激和鼓勵電力用戶移峰填谷、優(yōu)化用電方式的作用 。

（1）風電、用戶負荷特性及模擬

風電出力與風速大小直接相關(guān)，1 d 內(nèi)風速往往呈現(xiàn)隨機性、間歇性特點，但如在更長的時間尺度上如月、季、年對風速進行分析，可看出風速又呈現(xiàn)季節(jié)性特點，在固定月份風速平均值變化不大，呈現(xiàn)一定的周期性。根據(jù)風速的季節(jié)性特點，在不同的月份或季度適當調(diào)整分時電價方案有利于風電的消納。為對風電出力構(gòu)建模型，本文采用先模擬風速再轉(zhuǎn)換為風機出力的方法，在實際應(yīng)用中可用已有的歷史出力數(shù)據(jù)進行替代。

（2）用戶需求價格彈性系數(shù)

影響用戶負荷的因素很多，如電價、天氣、國民經(jīng)濟、生產(chǎn)方式等，其中最重要且可操作性最強的因素為電價。電能有一般商品的共性，其需求量與價格之間一般呈現(xiàn)反比例關(guān)系 。

用戶側(cè)分時電價制定的一般流程：首先對不確定性因素進行模擬，生成系統(tǒng)凈負荷、用戶用電量及用戶需求價格彈性系數(shù)原始場景集；然后根據(jù)系統(tǒng)凈負荷原始場景集進行時段的劃分得到峰谷平時段；由于場景集中場景數(shù)量較多，為減輕計算負擔，需對原始場景集進行場景縮減得到縮減場景子集；最后在已知具體峰谷平時段和縮減場景子集的基礎(chǔ)上構(gòu)建分時電價模型 。

2021年7月29日，為深化電價改革、完善電價形成機制的決策部署，充分發(fā)揮分時電價信號作用，服務(wù)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，促進能源綠色低碳發(fā)展，《國家發(fā)展改革委關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》（發(fā)改價格〔2021〕1093號） 。對現(xiàn)行分時電價機制作了進一步完善，包括優(yōu)化峰谷電價機制、建立尖峰電價機制、建立動態(tài)調(diào)整機制以及加強與電力市場的銜接等。通知要求各地科學劃分峰谷時段，合理確定峰谷電價價差，系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方，峰谷電價價差原則上不低于4：1；其他地方原則上不低于3：1。要求各地在峰谷電價的基礎(chǔ)上推行尖峰電價機制，尖峰電價在峰段電價基礎(chǔ)上上浮比例原則上不低于20%。

• 河南

河南擬從2021年11月1日執(zhí)行分時電價。近日河南省發(fā)改委發(fā)布公告，對適當擴大分時電價執(zhí)行范圍、實施季節(jié)性電價機制、恢復(fù)尖峰電價機制等分時電價機制進行公開征求意見。 2100433B

《電能價值當量分析與分時電價預(yù)測:電力市場的定價理論與方法》電能價值當量是一個新的概念和方法。它試圖科學地評定每臺發(fā)電機組每一小時生產(chǎn)電能的價值，這在電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運行和管理中有廣泛的理論與實踐意義，發(fā)電廠和用戶的分時電價的設(shè)計、還貸能力的評估，以及在電力市場環(huán)境下實時上網(wǎng)電價的預(yù)測是它目前最典型的應(yīng)用。

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為了面對廣大電力系統(tǒng)管理、運行和規(guī)劃的領(lǐng)導(dǎo)以及第一線的技術(shù)與經(jīng)濟工作者，《電能價值當量分析與分時電價預(yù)測：電力市場的定價理論與方法》基于最低限的知識準備，扼要而系統(tǒng)地介紹電能價值當量的概念和分析方法。書中給出了以我國某電力系統(tǒng)實際數(shù)據(jù)為背景的數(shù)字算例，可幫助讀者理解和應(yīng)用。

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序

前言

第一章 概述

§1-1 電價的基本功能

§1-2 會計學與經(jīng)濟學的電力定價模式

§1-3 發(fā)展歷史的簡要回顧

§1-4 電能價值當量理論及分時電價計算梗概

第二章 確定性模型的理論準備

§2-1 線性規(guī)劃與影子價格

§2-2 供求關(guān)系與邊際成本

§2-3 確定性電源優(yōu)化的價值分析模型VAGs-i簡介

§2-4 VAGS系列簡介

§2-5 電力不足概率LOLP

§2-6 電量不足期望值EUE

第三章 確定性電能價值當量分析及其分時電價計算

§3-1 容量和電量的經(jīng)濟學成本

§3-2 容量和電量的經(jīng)濟學效益

§3-3 電費的組成

§3-4 分擔準則和價值當量

§3-5 電能價值當量圖表及基本分時電價

§3-6 基本分時電價的數(shù)字算例

§3-7 基本分時電價的用戶獎懲分析

§3-8 水電占優(yōu)系統(tǒng)的季節(jié)分時電價簡介

第四章 隨機性模型的理論準備

§4-1 為什么需要隨機性模型

§4-2 持續(xù)負荷曲線的概率學解釋

§4-3 概率學的等值負荷曲線和期望生產(chǎn)電量

§4-4 電力不足概率LOLP與電量不足期望值EUE

§4-5 隨機生產(chǎn)模擬的討論和若干專題

§4-6 隨機生產(chǎn)模擬的累積量法簡介

§4-7 累積量法的討論和若干專題

§4-8 隨機性電源優(yōu)化的價值分析模型VAGS-4簡介

第五章 隨機性電能價值當量分析及其分時電價計算

§5-1 隨機性系統(tǒng)容量邊際成本

§5-2 隨機性系統(tǒng)電量邊際成本和缺電損失成本

§5-3 隨機性模型的分擔準則和價值當量

§5-4 隨機性基本分時電價的算例

第六章 抽水蓄能(PS)電站的電能價值當量分析及其分時電價預(yù)測

§6-1 PS電站的價值當量分析與分時電價預(yù)測的基本原理

§6-2 PS電站的系統(tǒng)建模與優(yōu)化軟件SEPS一1

§6-3 PS電站電能價值當量分析方法

§6-4 PS電站運行成本的計算

§6-5 華東某PS電站2000年循環(huán)過程仿真和當量分時電價預(yù)測

結(jié)束語——兼論在電力市場中的應(yīng)用與發(fā)展

參考文獻