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綜合能源系統日前市場可以反映短期的供需平衡關系和生產成本，為短期源荷不平衡量提供競爭市場，多能互補的市場效率高。在綜合能源系統日前市場中存在3方面的運營主體，包括能源供應商、綜合能源系統運營商和用戶。
1研究背景
一直以來，我國對可再生能源行業高度關注，可再生能源并網運行情況逐步改善，然而棄風棄光問題依然存在。從并網運行角度來看，棄風棄光問題原因有：新能源規劃較為集中，電網調峰能力不足；外送通道建設與電源建設規模不匹配，電網送出能力限；電網存在薄弱環節，部分區域受網架約束影響等。從市場機制角度來看，棄風棄光問題原因有：全國統一市場機制不健全，新能源電力跨省消納容量小；需求側資源參與提供電力輔助服務的機制處于試點階段，影響了新能源的消納。
2論文所解決的問題及意義
解決新能源消納問題的途徑之一是實現綜合能源系統日前市場出清優化。本文對以下幾個方面的工程問題進行重點分析：
（1）北方地區熱電聯產機組冬季供暖導致的風電棄風問題。熱電聯產機組在供暖階段運行在以熱定電的模式下，發電調峰能力不足，可調節能力不足。
（2）當前日前市場出清政策機制不能體現新能源發電的優勢。ISO出清模型以社會福利最大化為目標確定成交電力，不能體現新能源與化石能源相比的低碳優勢。
（3）我國新能源資源與負荷分布不平衡，新能源資源豐富地區負荷較小。然而，我國外送通道送出能力有限，阻礙了新能源的外送。
（4）需求側市場尚未開發，用戶側無法靈活匹配新能源出力特征。用戶以競價的形式主動參與日前市場競爭，可以獲得經濟利益，并促進新能源的就地消納。
3論文重點內容
本文建立了綜合能源系統日前市場出清模型，設計了兩種社會效益最大的多類型能源市場交易機制。綜合能源系統日前市場指的是日前能量市場，即電量、熱量商品在日前這個時間尺度上進行交易。綜合能源系統日前市場可以反映短期的供需平衡關系和生產成本，為短期源荷不平衡量提供競爭市場，多能互補的市場效率高。在綜合能源系統日前市場中存在3方面的運營主體，包括能源供應商、綜合能源系統運營商和用戶。在日前市場，能源供應商申報售電電量、售熱熱量、電價、熱價，用戶申報購電電量、購熱熱量、電價、熱價，綜合能源系統運營商根據綜合能源日前出清模型確定出清電量、熱量及出清價格。日前市場平衡絕大多數電力、熱力供需，偏差電量和熱量在實時市場進行現貨交易。綜合能源系統能源側包括光伏發電、風電、熱電聯產系統、燃氣鍋爐等，如圖1所示。
圖 1 綜合能源系統模型
本文從社會福利最大化角度出發，站在綜合能源系統運營人員的視角，建立促進新能源消納的綜合能源系統日前市場出清模型，可為綜合能源服務市場的報價報量策略建模提供依據。在仿真中，本文采用確定的報價報量數據，對日前市場的出清功率和價格進行仿真分析。算例參考南方電網現貨市場現狀，仿真中每15min形成一個交易價格，用戶申報價格仿真數據設置參考了南方電網現貨交易價格，光伏和風電的申報電價參考了阿布扎比光伏項目的競價數據。
2019年5月南方電網公司電力現貨市場開始試點運行，每15min形成一個交易價格，一天有96個價格，首次交易結算已完成，交易結果可以用來評估本文仿真結果的有效性。本文仿真結果為96個出清價格，不同通道容量下的出清電價如圖2所示，出清電價的統計結果如表1所示。通過與南方電網公司電力現貨市場的實際平均電價相比，本文計算出的出清電價與實際相符，表明了算例報價報量數據設置的合理性。
圖2 不同通道容量下的出清電價
表1出清電價的統計結果
在輸送通道容量為200 kW時，風光消納容量占成交總負荷的61.69%，棄風棄光率為6.77%。在輸送通道容量為800kW，風光消納容量占成交總負荷的61.94%，棄風棄光率為0%。從仿真結果可知，外送通道建設對于促進新能源消納具有重要工程意義。
4研究結論
本文建立了促進新能源消納的綜合能源系統日前市場出清模型，并基于實際工程中阻礙新能源消納的問題進行了仿真分析。基于本文的仿真模型，可以分析送通道建設、申報電價、需求響應市場等因素對日前市場出清得影響，研究結果對于我國北方地區消納風光新能源具有理論指導意義，推廣應用前景廣闊。
周琳, 付學謙, 劉碩, 等. 促進新能源消納的綜合能源系統日前市場出清優化[J]. 中國電力, 2019, 52(11): 9-18.
ZHOU Lin, FU Xueqian, LIU Shuo, et al. Day-ahead market clearing model of integrated energy system for promoting renewable energy consumption[J]. Electric Power, 2019, 52(11): 9-18.
1研究背景
一直以來，我國對可再生能源行業高度關注，可再生能源并網運行情況逐步改善，然而棄風棄光問題依然存在。從并網運行角度來看，棄風棄光問題原因有：新能源規劃較為集中，電網調峰能力不足；外送通道建設與電源建設規模不匹配，電網送出能力限；電網存在薄弱環節，部分區域受網架約束影響等。從市場機制角度來看，棄風棄光問題原因有：全國統一市場機制不健全，新能源電力跨省消納容量小；需求側資源參與提供電力輔助服務的機制處于試點階段，影響了新能源的消納。
2論文所解決的問題及意義
解決新能源消納問題的途徑之一是實現綜合能源系統日前市場出清優化。本文對以下幾個方面的工程問題進行重點分析：
（1）北方地區熱電聯產機組冬季供暖導致的風電棄風問題。熱電聯產機組在供暖階段運行在以熱定電的模式下，發電調峰能力不足，可調節能力不足。
（2）當前日前市場出清政策機制不能體現新能源發電的優勢。ISO出清模型以社會福利最大化為目標確定成交電力，不能體現新能源與化石能源相比的低碳優勢。
（3）我國新能源資源與負荷分布不平衡，新能源資源豐富地區負荷較小。然而，我國外送通道送出能力有限，阻礙了新能源的外送。
（4）需求側市場尚未開發，用戶側無法靈活匹配新能源出力特征。用戶以競價的形式主動參與日前市場競爭，可以獲得經濟利益，并促進新能源的就地消納。
3論文重點內容
本文建立了綜合能源系統日前市場出清模型，設計了兩種社會效益最大的多類型能源市場交易機制。綜合能源系統日前市場指的是日前能量市場，即電量、熱量商品在日前這個時間尺度上進行交易。綜合能源系統日前市場可以反映短期的供需平衡關系和生產成本，為短期源荷不平衡量提供競爭市場，多能互補的市場效率高。在綜合能源系統日前市場中存在3方面的運營主體，包括能源供應商、綜合能源系統運營商和用戶。在日前市場，能源供應商申報售電電量、售熱熱量、電價、熱價，用戶申報購電電量、購熱熱量、電價、熱價，綜合能源系統運營商根據綜合能源日前出清模型確定出清電量、熱量及出清價格。日前市場平衡絕大多數電力、熱力供需，偏差電量和熱量在實時市場進行現貨交易。綜合能源系統能源側包括光伏發電、風電、熱電聯產系統、燃氣鍋爐等，如圖1所示。
圖 1 綜合能源系統模型
本文從社會福利最大化角度出發，站在綜合能源系統運營人員的視角，建立促進新能源消納的綜合能源系統日前市場出清模型，可為綜合能源服務市場的報價報量策略建模提供依據。在仿真中，本文采用確定的報價報量數據，對日前市場的出清功率和價格進行仿真分析。算例參考南方電網現貨市場現狀，仿真中每15min形成一個交易價格，用戶申報價格仿真數據設置參考了南方電網現貨交易價格，光伏和風電的申報電價參考了阿布扎比光伏項目的競價數據。
2019年5月南方電網公司電力現貨市場開始試點運行，每15min形成一個交易價格，一天有96個價格，首次交易結算已完成，交易結果可以用來評估本文仿真結果的有效性。本文仿真結果為96個出清價格，不同通道容量下的出清電價如圖2所示，出清電價的統計結果如表1所示。通過與南方電網公司電力現貨市場的實際平均電價相比，本文計算出的出清電價與實際相符，表明了算例報價報量數據設置的合理性。
圖2 不同通道容量下的出清電價
表1出清電價的統計結果
在輸送通道容量為200 kW時，風光消納容量占成交總負荷的61.69%，棄風棄光率為6.77%。在輸送通道容量為800kW，風光消納容量占成交總負荷的61.94%，棄風棄光率為0%。從仿真結果可知，外送通道建設對于促進新能源消納具有重要工程意義。
4研究結論
本文建立了促進新能源消納的綜合能源系統日前市場出清模型，并基于實際工程中阻礙新能源消納的問題進行了仿真分析。基于本文的仿真模型，可以分析送通道建設、申報電價、需求響應市場等因素對日前市場出清得影響，研究結果對于我國北方地區消納風光新能源具有理論指導意義，推廣應用前景廣闊。
周琳, 付學謙, 劉碩, 等. 促進新能源消納的綜合能源系統日前市場出清優化[J]. 中國電力, 2019, 52(11): 9-18.
ZHOU Lin, FU Xueqian, LIU Shuo, et al. Day-ahead market clearing model of integrated energy system for promoting renewable energy consumption[J]. Electric Power, 2019, 52(11): 9-18.
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