5.2 不同風險規避因子對售電公司購售電策略的影響

 

本算例主要用于評估風險規避因子對售電公司購售電策略的影響,在置信度水平μ為0.95,單位風電和光伏電量收購價格為500元/(MW·h)的條件下,計算得到不同風險規避因子ρ下售電公司在不同能量市場的購電規模,如表1所示。從表中可以看出,隨著售電公司的風險規避因子ρ逐漸變大,售電公司購買的可再生能源總電量基本沒變,這是因為風電和光伏的收購電價高于其他能量市場電價,給售電公司帶來了收益風險,所以可再生能源購買量滿足最小購電比例后,不會再有較大的增幅。由于分布式電源收購電價較低,售電公司會盡可能多的購買分布式電源,從而降低自身購電風險,但是分布式電源容量有限,因此分布式電源的購電量也沒有太大變化。與此同時,售電公司為了減少售電風險,逐步減少了在現貨市場中的購電量,并增加在中長期市場的購電量。這是因為現貨市場的電價具有不確定性和隨機性,售電公司為了降低自身風險會減少其在現貨市場的購電量。由于現貨市場的電價較高于中長期市場的電價,售電公司的期望條件風險價值收益也會略有增加。

 

 

表1 不同風險規避因子下售電公司在不同能量市場的購電規模

 

 

本算例用于研究分布式電源和儲能設備對售電公司收益的影響。在置信度水平μμ為0.95,風險規避因子ρρ為5,單位風電和光伏電量收購價格為500元/(MW·h)的條件下,研究以下4種購電業務組合模式對售電公司收益的影響。

 

模式一：不考慮分布式電源和儲能。

 

模式二：不考慮分布式電源。

 

模式三：不考慮儲能。

 

模式四：考慮分布式電源、儲能。

 

不同購電業務組合模式下售電公司收益如表2所示,模式二是為了分析儲能的重要性以及對售電公司收益的影響,儲能設備充電所需要的能量來源于現貨市場,所以現貨市場的期望購電成本有所增加。但是儲能設備在低電價時段充電,高電價時段放電,售電公司整體收益因此有所增加。模式三是為了分析分布式電源的重要性以及對售電公司的影響,由于分布式電源價格較便宜,為了降低風險,售電公司會傾向于購買分布式電源的電能,并減少中長期市場購電電量,從而期望收益有所增加。但由于分布式電源容量有限,售電公司從其購買的電量有限。模式四綜合考慮了儲能和分布式電源,儲能和分布式電源的優勢都可以體現,因此售電公司的期望收益最大。

 

表2 不同購電業務組合模式下售電公司期望收益

 

與此同時,在模式二下以某場景為例研究儲能設備的充放電策略,結果如圖2所示。從圖中可以看出,儲能設備在夜間23:00至次日早晨6:00、13:00至17:00大多處于充電狀態,因為對應時段系統負荷水平較低,現貨市場電價也較低,售電公司在該時段購入電能將儲能設備充滿電,可以有效降低購電成本;同時由于儲能設備的充電作用,可以消納部分風電功率,對風功率因反調峰特性對電網帶來的沖擊起到一定的平抑作用。但由于儲能設備的租用價格較高,售電公司為有效控制收益風險,將不能大規模地租用儲能設備,因此可充電量有限。從圖中還可以看出,儲能設備在白天9:00至12:00以及傍晚19:00到22:00處于放電狀態,因為系統在這兩個時段的負荷水平較高,現貨電價也較高,售電公司為了降低購電風險或者在現貨市場進行電量對沖套利,將控制儲能設備處于放電狀態,提高自身的購售電收益。同時儲能設備在系統負荷高峰時段放電,對減小系統負荷峰谷差起到一定作用。

 

 

圖2 某場景下售電公司所購風電及光伏電量與儲能設備充放電控制策略

 

 

本算例主要用于評估可再生能源的收購價格和預測精度對售電公司收益的影響,在置信度水平μμ為0.95,風險規避因子ρρ為5的情形下,研究不同可再生能源價格以及不同可再生能源預測精度下的售電公司條件風險收益,其中不同預測精度的單位可再生能源場景出力及概率見附錄圖4—9及表1。

 

不同可再生能源購電價格和預測精度下售電公司的條件風險收益如圖3所示,售電公司的條件風險收益隨著可再生能源的價格而逐漸減少,當可再生能源價格從250元/MW增長到300元/MW時,售電公司的收益顯著減少。這是因為現貨市場的電價均值為250元/MW左右,當可再生能源的價格低于250元/MW,才會有一定的優化空間,即售電公司會購買超過最小比例的可再生能源;當可再生能源的價格超過250元/MW時,售電公司只會按照要求,購買最小比例的可再生能源以降低自身風險。因此,購電量的減少和可再生能源價格的上漲會導致售電公司的收益顯著減少。當可再生能源價格大于250元/MW時,售電公司的收益僅會因為可再生能源價格的上漲而略有下降。同時售電公司對可再生能源出力的預測精度,也將影響可再生能源的收購收益,進而影響售電公司的條件風險價值。根據圖3可以得出,隨著可再生能源預測精度的不確定性增加,售電公司的風險也會隨之增加,進而使售電公司的期望條件風險收益減小。

 

6 結論

 

本文在計及可再生能源機組購電費用、分布式電源購電費用和儲能設備租賃費用的基礎上,建立售電公司在多能量市場購電組合模型,以條件風險利潤最大化為目標,進行售電公司購售電業務決策和風險評估,通過算例得出以下結論：

 

1）售電公司的風險規避因子會影響其在各能量市場的購電量和條件風險收益;隨著風險規避因子的增大,售電公司條件風險利潤也會略有增加。

 

2）在購電側業務引入分布式電源和儲能后,售電公司的條件風險利潤會有所增加,其應盡可能多的調用分布式電源和采取科學的儲能充放電策略;同時儲能可以對風功率因反調峰特性對電網帶來的沖擊起到一定的平抑作用。

 

3）可再生能源的價格和預測精度會影響售電公司的風險和收益,并且可再生能源價格越低、預測精度越高,售電公司的利潤越高。

 

本文工作可以為售電側放開背景下售電公司的購電策略提供理論指導和戰略儲備,有利于售電公司進行購售電決策和風險規避,從而增強市場活力,并提高商業競爭力。

 

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原標題:新電改背景下售電公司的購售電策略及風險評估