樊宇琦，丁 濤，湯洪海，董曉亮，王彩霞，李瓊慧

（1.電力設(shè)備電氣絕緣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安交通大學(xué)，陜西省西安市 710049；2.北京電力交易中心有限公司，北京市 100031；3.國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司，北京市 102209）

0 引言

在當(dāng)前中國(guó)電力體制改革的背景下，電力工業(yè)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵在于可再生能源高比例消納。作為全球可再生能源的最大投資國(guó)，中國(guó)可再生能源裝機(jī)容量處于世界領(lǐng)先地位［1-2］。高比例、大規(guī)模具有間歇性和波動(dòng)性的可再生能源接入對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定造成巨大影響的同時(shí)，也對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的資源配置能力提出更高的要求［3-4］。充分利用現(xiàn)有跨區(qū)互聯(lián)輸電通道，擴(kuò)大可再生能源省間市場(chǎng)化交易規(guī)模，發(fā)揮市場(chǎng)在區(qū)域電力資源配置中的決定性作用成為電力清潔低碳轉(zhuǎn)型的必然選擇。

電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的即時(shí)、多時(shí)間尺度交易在真實(shí)反映供需雙方價(jià)格信號(hào)的同時(shí)，充分匹配可再生能源的波動(dòng)特性。跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易在省內(nèi)現(xiàn)貨交易的基礎(chǔ)上，充分考慮源荷差異分布，針對(duì)性提高棄風(fēng)、棄光地區(qū)的可再生能源消納水平［5-7］。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)跨省跨區(qū)電力交易模型及方法等相關(guān)問(wèn)題開(kāi)展了大量研究工作。文獻(xiàn)［8-11］深入探討市場(chǎng)化改革環(huán)境下輸電價(jià)格結(jié)構(gòu)、定價(jià)模型及費(fèi)用處理方法對(duì)跨區(qū)電力交易的影響。文獻(xiàn)［12-14］重點(diǎn)研究不同電力市場(chǎng)環(huán)境下的網(wǎng)損分?jǐn)偡椒?。文獻(xiàn)［15-16］從市場(chǎng)設(shè)計(jì)角度，研究了中國(guó)區(qū)域電力市場(chǎng)中的競(jìng)價(jià)交易模型及機(jī)制，提出了區(qū)域市場(chǎng)中電網(wǎng)安全校核、電價(jià)形成、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避及結(jié)算機(jī)制。文獻(xiàn)［17-18］分別闡述跨省跨區(qū)交易的基本內(nèi)涵和經(jīng)濟(jì)機(jī)理，分別側(cè)重于安全校核協(xié)調(diào)模型和區(qū)域市場(chǎng)模型。文獻(xiàn)［19］精細(xì)化考慮直流系統(tǒng)運(yùn)行特性和區(qū)域系統(tǒng)運(yùn)行約束，提出直流跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)發(fā)輸電計(jì)劃的協(xié)同優(yōu)化模型。文獻(xiàn)［20］建立了考慮中長(zhǎng)期外送交易和跨區(qū)現(xiàn)貨交易的新能源消納理論分析模型，該文側(cè)重于新能源在不同交易模式下的消納情況分析。文獻(xiàn)［21］進(jìn)一步考慮新能源消納水平，根據(jù)短期新能源功率預(yù)測(cè)結(jié)果，通過(guò)直流計(jì)劃調(diào)整和直流調(diào)峰，實(shí)現(xiàn)直流外送、新能源和常規(guī)能源發(fā)電計(jì)劃的協(xié)調(diào)優(yōu)化。文獻(xiàn)［22］建立交直流混聯(lián)下的省間輸電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化模型和基于省間可用輸電能力的優(yōu)化交易模型。文獻(xiàn)［23］側(cè)重于交直流混聯(lián)情況下區(qū)域電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的特殊性，構(gòu)建了考慮交直流混聯(lián)的區(qū)域電網(wǎng)現(xiàn)貨市場(chǎng)出清模型。

在中國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)起步階段，跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易作為省間現(xiàn)貨建設(shè)中的有益嘗試，可針對(duì)性提高棄風(fēng)、棄光地區(qū)的可再生能源消納水平。然而，當(dāng)前結(jié)合中國(guó)實(shí)際跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易規(guī)則的優(yōu)化出清模型尚未有文獻(xiàn)報(bào)道，詳細(xì)考慮可能交易路徑輸電損耗和電價(jià)的綜合優(yōu)化出清模型也未有提出。其難點(diǎn)在于，對(duì)事前核定的可能交易路徑的電量、損耗、電價(jià)精細(xì)化建模，厘清三者之間的關(guān)系，確定送受端省份間的最優(yōu)交易路徑以實(shí)現(xiàn)跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)的優(yōu)化出清。

本文結(jié)合中國(guó)跨省跨區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行特性和可再生能源發(fā)電及棄電情況，嚴(yán)格根據(jù)現(xiàn)有的增量現(xiàn)貨撮合交易規(guī)則，提出考慮交易路徑的輸電電價(jià)和線路損耗等實(shí)際交易成本的路徑折算方法，建立相應(yīng)優(yōu)化出清模性。通過(guò)中國(guó)“三北”地區(qū)實(shí)際交易數(shù)據(jù)分析闡述了該模型在促進(jìn)可再生能源消納、提高交易效率和推動(dòng)電力市場(chǎng)化改革方面的實(shí)際意義。

1 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易機(jī)制及路徑折算方法

2016年，國(guó)家能源局發(fā)布《跨區(qū)域省間可再生能源增量現(xiàn)貨交易規(guī)則（征求意見(jiàn)稿）》［24］，明確跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易是定位為送端電網(wǎng)棄水、棄風(fēng)、棄光電能的現(xiàn)貨交易，主要用于組織考慮省內(nèi)消納能力和可再生能源中長(zhǎng)期交易之后的富余可再生能源外送交易。

1.1 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)成員定位

跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易的市場(chǎng)買方為電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶和售電企業(yè)，市場(chǎng)賣方為水電、風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電企業(yè)。在送端電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源已經(jīng)全部用盡，各類可再生能源外送交易全部落實(shí)的情況下，如果水電、風(fēng)電、光伏仍有富余發(fā)電能力，預(yù)計(jì)產(chǎn)生的棄水、棄風(fēng)、棄光電量可以參與跨區(qū)域現(xiàn)貨交易。

1.2 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)交易組織

跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易堅(jiān)持市場(chǎng)化導(dǎo)向，買賣雙方自主參與，根據(jù)市場(chǎng)成員報(bào)價(jià)的優(yōu)先級(jí)順序，確定成交電量和成交電價(jià)，集中競(jìng)價(jià)出清。跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易按日組織，每個(gè)工作日組織96個(gè)時(shí)段（每時(shí)段為15 min）的日前交易。

跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易采用考慮通道安全約束的集中競(jìng)價(jià)出清機(jī)制按時(shí)段出清，具體交易規(guī)則如下。

規(guī)則1：買賣雙方分別申報(bào)每時(shí)段的“電力-電價(jià)”曲線，其中賣方申報(bào)上網(wǎng)電價(jià)，買方申報(bào)落地電價(jià)，輸電價(jià)格按照最優(yōu)交易路徑，即輸電費(fèi)用最低確定，輸電價(jià)格及通道線損折價(jià)由買方按照交易路徑承擔(dān)。

規(guī)則2：按照高低匹配原則，賣方報(bào)價(jià)從低到高排序，按照可能交易路徑折算至賣方的買方報(bào)價(jià)從高到低排序，按照價(jià)差遞減的原則依次出清。

規(guī)則3：達(dá)成交易從買賣雙方申報(bào)量剔除，剩余買方申報(bào)量再按照可能的交易路徑將“電力-電價(jià)”折算到送端，與賣方剩余申報(bào)量進(jìn)行價(jià)差配對(duì)。

規(guī)則4：市場(chǎng)依次出清，直至買賣雙方申報(bào)電量全部成交，或價(jià)差為負(fù)，或輸電通道無(wú)可用空間，則交易結(jié)束。

1.3 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)交易路徑折算方法

跨省跨區(qū)可再生能源現(xiàn)貨交易依托于特高壓直流輸電線路，送受端省份電力互濟(jì)的可能交易路徑配置復(fù)雜，其經(jīng)由通道數(shù)量、交易優(yōu)先級(jí)、輸電價(jià)格以及線損均存在差異。同時(shí)，交易規(guī)則明確買方報(bào)價(jià)需按照可能交易路徑折算至賣方，故通過(guò)數(shù)學(xué)近似對(duì)輸電價(jià)格和網(wǎng)損建模無(wú)法實(shí)現(xiàn)依據(jù)輸電費(fèi)用最低確定最優(yōu)的交易路徑?；谝陨戏治觯诳缡】鐓^(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易模型中提出路徑折算方法。路徑折算時(shí)區(qū)別設(shè)置賣方/買方/輸電通道中轉(zhuǎn)分部交易通道和物理輸電通道，交易路徑為交易通道的組合，跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易路徑如圖1所示。

圖1 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易路徑示意圖Fig.1 Schematic diagram of cross-provincial and crossregional renewable energy incremental spot trading path

跨省跨區(qū)可再生能源現(xiàn)貨交易可通過(guò)單通道或雙通道進(jìn)行交易?？赡芙灰茁窂皆诳紤]送受端定位和輸電線路配置的基礎(chǔ)上，在交易準(zhǔn)備階段確定；路徑損耗則按照事前核定的網(wǎng)損進(jìn)行折算。單通道交易情況下，買方節(jié)點(diǎn)經(jīng)由買方分部交易通道、物理輸電通道和賣方分部交易通道折算至賣方。雙通道交易情況下，增加相應(yīng)物理輸電通道交易路徑和輸電中轉(zhuǎn)分部交易通道。其中，買/賣方分部交易通道反映受/送端分部的輸電價(jià)格和網(wǎng)損，輸電中轉(zhuǎn)分部交易通道反映跨省跨區(qū)輸電線路中轉(zhuǎn)分部的輸電價(jià)格和網(wǎng)損，物理輸電通道反映跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線路的輸電價(jià)格和網(wǎng)損。

為反映交易路徑送受端節(jié)點(diǎn)類型，在交易路徑送端和受端分別設(shè)置賣/買方節(jié)點(diǎn)和虛擬賣/買方節(jié)點(diǎn)。其中，賣/買方節(jié)點(diǎn)為賣/買方省份申報(bào)“電力-電價(jià)”節(jié)點(diǎn)，分別位于交易路徑的送端和受端，表示賣/買方省份實(shí)際的申報(bào)電價(jià)和申報(bào)電量。虛擬賣/買方節(jié)點(diǎn)為反映賣/買方省份成交電量和折算電價(jià)的虛擬節(jié)點(diǎn)，分別位于交易通道的送端和受端，表示考慮交易通道輸電價(jià)格和線損率后賣/買方省份的折算電價(jià)和成交電量。

1.4 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)交易路徑折算參數(shù)設(shè)置

在跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易路徑定義的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步對(duì)路徑折算的輸入?yún)?shù)（即買賣雙方的申報(bào)電價(jià)）進(jìn)行分析。根據(jù)交易組織規(guī)則1，系統(tǒng)各交易路徑送受端折算電價(jià)滿足由末端向首端考慮輸電價(jià)格的折算關(guān)系，可得折算后的送端折算電價(jià)為：

式中：λB，i為交易路徑i的送端折算電價(jià)；ri為交易路徑i的輸電線損率；ωi為交易路徑i的受端折算電價(jià)；si為交易路徑i的輸電價(jià)格。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)位于賣方/買方/輸電通道中轉(zhuǎn)分部交易路徑受端時(shí)，折算后的受端折算電價(jià)為：

式中：Γ為系統(tǒng)交易路徑中的賣方/買方/輸電通道中轉(zhuǎn)分部交易路徑集合。

跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易市場(chǎng)為多買多賣的雙邊交易市場(chǎng)，每個(gè)賣方省份對(duì)應(yīng)一個(gè)賣方節(jié)點(diǎn)，買方省份則按照?qǐng)?bào)價(jià)劃分為不同的買方節(jié)點(diǎn)。買/賣方省份節(jié)點(diǎn)的不同劃分原因在于，買方出清完全取決于買方報(bào)價(jià)和交易路徑情況。根據(jù)交易組織規(guī)則2至4，賣方按照價(jià)格由低到高，買方按照折算至賣方側(cè)價(jià)格由高到低依次出清，多買/賣方的雙邊交易模型網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。

圖2 雙邊交易模型網(wǎng)絡(luò)圖Fig.2 Diagram of bilateral trading model network

2 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易模型

2.1 目標(biāo)函數(shù)

根據(jù)跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨交易組織規(guī)則2至4，出清模性按照可能交易路徑折算至賣方的買賣雙方報(bào)價(jià)價(jià)差遞減的原則依次出清。等價(jià)地，目標(biāo)函數(shù)可以表示為社會(huì)福利最大化，建立目標(biāo)函數(shù)如下：

式中：CB，t為按照交易組織規(guī)則1，交易時(shí)段t買方折算至賣方的購(gòu)電成本；CS，t為交易時(shí)段t的賣方售電成本；T為交易總時(shí)段。

買方購(gòu)電成本的具體表達(dá)式為：

式中：Θ為賣方節(jié)點(diǎn)的集合；Ωj為送端為賣方節(jié)點(diǎn)j的交易路徑集合；yi，t為交易時(shí)段t交易路徑i的送端成交電量。

賣方售電成本的表達(dá)式如下：

式中：SP，j為賣方節(jié)點(diǎn)j的申報(bào)電價(jià)；Qj，t為交易時(shí)段t賣方節(jié)點(diǎn)j的實(shí)際成交電量。

2.2 約束條件

1）成交電量約束。首先定義系統(tǒng)每條交易路徑的首末端成交電量為決策變量。根據(jù)交易組織規(guī)則2和3，任意交易時(shí)段，各賣方的總成交電量不大于考慮賣方分部網(wǎng)損的申報(bào)電量，各買方的總成交電量不大于考慮買方分部網(wǎng)損的申報(bào)電量：

式中：QS，j，t為交易時(shí)段t送端節(jié)點(diǎn)的申報(bào)電量；Ψk為受端為賣方省份節(jié)點(diǎn)k的交易路徑集合；XW為水電節(jié) 點(diǎn) 的 集 合；QB，k，t為 交 易 時(shí) 段t受 端 節(jié) 點(diǎn) 的 申 報(bào) 電量；xi，t為交易時(shí)段t交易路徑i的受端成交電量；Wj，t為節(jié)點(diǎn)j在交易時(shí)段t的水電庫(kù)存量；Wj，max為節(jié)點(diǎn)j的水電庫(kù)存量限制，如果Wj，max=0，則表明水電不具有庫(kù)存能力。

此外，系統(tǒng)交易路徑首末端成交電量需滿足不小于零的物理約束：

2）線路電量損耗折算約束。根據(jù)交易組織規(guī)則1，系統(tǒng)各交易路徑送受端成交電量滿足由末端向首端考慮輸電網(wǎng)損的折算關(guān)系，可得折算后的送端成交電量為：

系統(tǒng)賣方/買方/輸電通道中轉(zhuǎn)分部交易路徑上送受端節(jié)點(diǎn)的成交電量與相鄰輸電通道交易路徑上受送端節(jié)點(diǎn)的成交電量相同。當(dāng)節(jié)點(diǎn)位于賣方/買方/輸電通道中轉(zhuǎn)分部交易路徑受端時(shí)，折算后的受端成交電量為：

3）通道容量約束。任意交易時(shí)段，各跨省跨區(qū)輸電通道上成交電量總和不大于該時(shí)段該輸電通道的可用通道容量：

式中：Πl(fā)為輸電通道l的系統(tǒng)交易路徑集合；LC，l，t為交易時(shí)段t輸電通道l的可用傳輸容量。

4）斷面容量約束。任意交易時(shí)段，各跨省跨區(qū)斷面成交電量總和不大于該時(shí)段輸電斷面的可用斷面容量：

式中：Φq為輸電斷面q的系統(tǒng)交易路徑集合；SC，q，t為交易時(shí)段t輸電斷面q的可用傳輸容量。

2.3 跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)中影響可再生能源消納的關(guān)鍵因素分析

在跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易機(jī)制和交易模型的基礎(chǔ)上，建立跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)評(píng)估模型，如圖3所示。該模型定義跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)中可再生能源消納的外部影響因素和關(guān)鍵影響因素，同時(shí)引入分時(shí)段和日均可再生能源消納指標(biāo)以研究跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)中可再生能源的實(shí)際消納效果。

其中，外部影響因素包括受端負(fù)荷水平、可再生能源電力裝機(jī)、電力體制改革政策、系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻及備用、碳交易價(jià)格、可再生能源投資水平、煤炭天然氣價(jià)格以及一次能源消費(fèi)量等，體現(xiàn)了宏觀政策以及其他電力市場(chǎng)之外的因素對(duì)電力市場(chǎng)的影響。關(guān)鍵影響因素包括輸電通道可用容量、可再生能源上網(wǎng)電價(jià)和可再生能源棄電申報(bào)電量。這些因素與電力市場(chǎng)運(yùn)行直接相關(guān)，外部影響因素通常通過(guò)影響關(guān)鍵因素來(lái)對(duì)電力市場(chǎng)現(xiàn)貨交易結(jié)果產(chǎn)生影響。輸電通道可用容量通過(guò)決定賣方省份的最大輸電外送能力影響可再生能源消納；可再生能源上網(wǎng)電價(jià)則直接決定以“高低匹配”為原則的撮合過(guò)程中的賣方報(bào)價(jià)和成交結(jié)果；可再生能源棄電申報(bào)電量則直接影響賣方省份的外送申報(bào)電量水平。

3 算例分析

本文采用“三北”地區(qū)跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易平臺(tái)的實(shí)際數(shù)據(jù)開(kāi)展模擬仿真，仿真所得的系統(tǒng)邊際電價(jià)及成交電量與市場(chǎng)的實(shí)際交易結(jié)果一致，可證明路徑折算方法的有效性。交易通道及市場(chǎng)主體申報(bào)數(shù)據(jù)見(jiàn)附錄A。該交易網(wǎng)絡(luò)包含4個(gè)賣方節(jié)點(diǎn)和8個(gè)買方節(jié)點(diǎn)，配置16條跨省跨區(qū)直流通道，考慮4個(gè)輸電斷面。本文采用路徑折算方法，應(yīng)用GUROBI求解器進(jìn)行優(yōu)化求解。

3.1 現(xiàn)貨市場(chǎng)可再生能源消納情況分析

在考慮輸電成本和網(wǎng)絡(luò)損耗的情況下，采用路徑折算方法得到送端省份在跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)中的可再生能源消納情況（每15 min為一個(gè)時(shí)段），如圖4所示。

圖4 各交易時(shí)段送端省份可再生能源消納量及棄電率Fig.4 Renewable energy accommodation and power abandonment rate of provinces at sending-end in each trading period

根據(jù)分析結(jié)果可知，送端省份A全天各交易時(shí)段可再生能源棄電消納量水平較低，但棄電申報(bào)量均實(shí)現(xiàn)全額消納，可再生能源棄電率全部為零。送端省份B在交易時(shí)段10：00—16：45，即可再生能源（主要是光伏）大發(fā)時(shí)段，可再生能源棄電消納量較高，但在午后交易時(shí)段13：15—15：30的可再生能源棄電率較高，外送效率較低。送端省份C可再生能源棄電消納量在正午后快速下降，相應(yīng)時(shí)段的可再生能源棄電率迅速拉升，整體可再生能源消納情況較差。送端省份D在交易時(shí)段12：00—16：45的可再生能源棄電率為100%，可再生能源消納情況極差；晚上可再生能源（主要是風(fēng)電）大發(fā)時(shí)段，可再生能源棄電消納量較高，再棄電率較低，可再生能源消納情況較好。

3.2 輸電通道可用容量敏感性分析

輸電通道可用容量變化情況下送端省份可再生能源日消納概況見(jiàn)圖5（a）。整體來(lái)看，當(dāng)輸電通道可用容量分別增加250、500、750和1 000 MW時(shí)，各送端省份可再生能源日消納量呈上升趨勢(shì)，可再生能源日平均棄電率呈下降態(tài)勢(shì)，可再生能源消納情況改善明顯。

圖5 關(guān)鍵因素變化情況下的送端省份可再生能源日消納概況Fig.5 Overview of renewable energy daily accommodation of provinces at sending-end with changing key factors

可知，對(duì)于輸電通道可用容量，各送端省份敏感程度排序如下：省份B＞省份D＞省份C＞省份A。

3.3 可再生能源上網(wǎng)電價(jià)敏感性分析

送端省份在可再生能源上網(wǎng)電價(jià)變化情況下可再生能源日消納指標(biāo)如圖5（b）所示。整體來(lái)看，當(dāng)可再生能源上網(wǎng)電價(jià)分別下降50%、下降25%、保持不變、增加25%和增加50%時(shí)，部分送端省份可再生能源日消納量呈下降趨勢(shì)，可再生能源日平均棄電率逐漸上升。

當(dāng)可再生能源上網(wǎng)電價(jià)下降時(shí)，各送端省份可再生能源消納情況均未發(fā)生改變或改變很小，說(shuō)明制約送端省份可再生能源消納的原因并非上網(wǎng)電價(jià)。當(dāng)可再生能源上網(wǎng)電價(jià)上升至一定程度，部分上網(wǎng)電價(jià)較高的送端省份會(huì)出現(xiàn)日消納量驟減、日均棄電率驟升的情況，原因在于此時(shí)上網(wǎng)電價(jià)高于部分買方省份的折算電價(jià)，導(dǎo)致價(jià)差為負(fù)交易結(jié)束。分析可知，對(duì)于可再生能源上網(wǎng)電價(jià)，各送端省份敏感程度排序如下：省份A＞省份D＞省份C＞省份B。

3.4 可再生能源棄電申報(bào)電量敏感性分析

送端省份在可再生能源棄電申報(bào)電量變化情況下可再生能源日消納指標(biāo)如圖5（c）所示。整體來(lái)看，當(dāng)可再生能源棄電申報(bào)電量分別下降20%、下降10%、保持不變、增加10%和增加20%時(shí)，各送端省份可再生能源日消納量增幅有限，可再生能源日平均棄電率呈緩慢上升趨勢(shì)。

分析可知，對(duì)于可再生能源棄電申報(bào)電量，各送端省份敏感程度排序如下：省份A＞省份D＞省份B＞省份C。

3.5 跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨市場(chǎng)可再生能源消納關(guān)鍵影響因素評(píng)估總結(jié)

各關(guān)鍵影響因素變化下增量現(xiàn)貨市場(chǎng)整體可再生能源日消納概況如表1所示。

表1 各關(guān)鍵因素變化下增量現(xiàn)貨市場(chǎng)整體可再生能源消納概況Table 1 Overview of overall renewable energy accommodation in incremental spot market with changing key factors

對(duì)于可再生能源上網(wǎng)電價(jià)和棄電申報(bào)電量因素，引入敏感度系數(shù)作為分析指標(biāo)，計(jì)算公式如下：

敏感度系數(shù)絕對(duì)值|α()A|越大，表明送端省份可再生能源消納情況對(duì)影響因素變化越敏感，反之越不敏感?？缡】鐓^(qū)增量現(xiàn)貨市場(chǎng)可再生能源日消納指標(biāo)對(duì)可再生能源上網(wǎng)電價(jià)和棄電申報(bào)電量的敏感度系數(shù)計(jì)算結(jié)果如表2、表3所示。

表2 可再生能源日消納情況對(duì)上網(wǎng)電價(jià)的敏感度系數(shù)Table 2 Sensitivity coefficient of renewable energy daily accommodation to feed-in tariffs

表3 可再生能源日消納情況對(duì)棄電申報(bào)電量的敏感度系數(shù)Table 3 Sensitivity coefficient of renewable energy daily accommodation to declared abandoned electricity

同向變化。對(duì)比敏感度系數(shù)絕對(duì)值|α|可得，跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨市場(chǎng)可再生能源日消納量和日均棄電率對(duì)可再生能源棄電申報(bào)電量更為敏感，對(duì)可再生能源上網(wǎng)電價(jià)敏感程度較低。

綜上，跨省跨區(qū)增量現(xiàn)貨市場(chǎng)可再生能源消納的關(guān)鍵影響因素按照影響力由大到小排序?yàn)椋狠旊娡ǖ揽捎萌萘浚究稍偕茉礂夒娚陥?bào)電量＞可再生能源上網(wǎng)電價(jià)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)交易為背景，提出了基于實(shí)際交易通道設(shè)置的路徑折算方法，建立了考慮交易路徑和輸電損耗的跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易模型，并利用該模型研究輸電通道可用容量、可再生能源上網(wǎng)電價(jià)和可再生能源棄電申報(bào)電量對(duì)送端省份可再生能源消納情況的影響。研究表明：提高輸電通道可用容量能夠有效改善可再生能源消納情況，改善效果隨可用容量的增加逐漸變小，增加可再生能源棄電申報(bào)電量能夠顯著提高申報(bào)電量水平較低送端省份的可再生能源消納量，但制約申報(bào)電量水平較高送端省份的主要因素是輸電通道可用容量，故隨著申報(bào)電量水平的提高，該類省份消納量增幅有限，棄電率進(jìn)一步增加，而可再生能源上網(wǎng)電價(jià)的大幅提高則會(huì)導(dǎo)致可再生能源消納量由于價(jià)差為負(fù)，交易關(guān)閉而大幅下降。

因此，在跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨市場(chǎng)中，應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)充外送輸電通道可用容量，對(duì)于申報(bào)電量水平較低省份可以增加申報(bào)電量，以提高可再生能源消納水平，同時(shí)可以適當(dāng)提高可再生能源上網(wǎng)電價(jià)以提高發(fā)電機(jī)組收益。需要指出的是，本文是在現(xiàn)有跨省跨區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易模式下開(kāi)展的理論分析研究，定性分析了輸電通道可用容量、可再生能源上網(wǎng)電價(jià)和可再生能源棄電申報(bào)電量對(duì)可再生能源消納的影響，而尚未充分考慮高比例可再生能源跨區(qū)直流外送系統(tǒng)的調(diào)峰、備用需求成本。后續(xù)將進(jìn)一步定量分析相關(guān)因素對(duì)可再生能源消納的影響并考慮在系統(tǒng)調(diào)峰、備用需求的模型方面展開(kāi)進(jìn)一步研究。

附錄見(jiàn)本刊網(wǎng)絡(luò)版（http：//www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx），掃英文摘要后二維碼可以閱讀網(wǎng)絡(luò)全文。