技术领域
[0001] 本
发明涉及一种自备电厂参与新能源替代的双赢评估方法，具体是一种基于多方共赢的自备电厂参与新能源替代交易效益评估方法。
背景技术
[0002] 近年来我国新能源发展形势迅猛，甘肃省因其得天独厚的
风/光资源，新能源规模呈逐年快速增长态势，甘肃酒泉风光电基地建成河西走廊上的“陆上三峡”，2016年底风电装机容量超1200万千瓦，光伏装机容量超680万千瓦。然而，由于当地用电负荷小、远距离输送通道弱等问题，新能源消纳困境日益凸显。目前甘肃用于新能源配套、调峰与备用的常规电源不足，落后于新能源发展速度，断面潮流受阻、
电网调峰等问题严重。2016年度甘肃弃风电量达到103.79亿千瓦时，弃风率达43.11％；弃光电量达25.78亿千瓦时，弃光率达30.45％。另一方面，甘肃省拥有相当数目与规模的自备电厂，但没有充分发挥其调峰职能。
如果能利用这部分常规电源机组的调峰能
力，与新能源企业实现替代，将极大的促进新能源消纳与电网安全稳定运行
水平。
[0003] 为解决新能源发电并网困境与有效整合自备电厂调峰能力，根本方法为在现有电力市场交易政策允许范围内，探索市场模式，激励自备电厂与新能源发电企业进行电量置换与替代交易。因此，自备电厂参与新能源替代交易中的多方实现互利共赢，将有效促进自备电厂与新能源替换，对新能源产业有积极作用。
[0004] 经对现有自备电厂发电权交易方面的文献检索发现，如王剑波等人在《黑龙江电力》(2011,33(1):43-49)发表的“自备电厂发电权交易模式及能耗效益最优研究”，分析了自备电厂有偿替代交易理论，建立综合考虑
煤耗和社会效益的自备电厂发电权交易模型。然而，自备电厂与新能源企业的发电权交易及置换的研究尚处起步阶段，提出基于多方共赢的自备电厂参与新能源替代交易效益评估方法具有重要意义。
发明内容
[0005] 本发明针对背景技术中自备电厂参与新能源替代交易中经济效益评估方法的缺乏，提供一种基于多方共赢的自备电厂参与新能源替代交易效益评估方法，其模型全面可靠，具有实际意义。
[0006] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0007] ①建立自备电厂参与新能源替代交易前后的成本模型：
[0008] 设替代交易开展前自备电厂的发电均为自发自用，且不计入国家征收的基金与
附加费。在替代交易开展前，其成本Ij由运行变动成本(主要为煤耗成本)与固定成本组成：
[0009] Ij＝Qj(Cj0+CjS) (1)
[0010] 式中Qj为自备电厂j的自发自用总电量(MWh)；Cj0为自备电厂j的单位发电变动成本(元/MWh)；CjS为自备电厂单位发电固定成本(元/MWh)。
[0011] 替代交易开展后，自备电厂发电量即变动成本减少，总固定成本不变，并加入从电网购电成本与新能源企业的交易收入。其成本I’j变动为：
[0012]
[0013] 式中 为自备电厂j参与发电权交易的发电权电量(MWh)；Cj为合约电价(元/MWh)；Cij为发电权交易买方i和卖方j的成交电价(元/MWh)。其中发电变动成本随发电量减少而减小为 由于自备电厂固定总成本不变为Qj×CjS，单位发电固定成本因分摊到剩下的发电量而增加为
[0014] 由(1-2)可知，开展替代交易前后，总成本增加为：
[0015]
[0016] 由(3)可得，对于参与替代交易的自备电厂，若Cij≧Cj–Cj0，成交价格大于合约电价与发电成本之差，则该次替代交易的增加的成本为负，即交易使得自备电厂收益大于0。当考虑交易成本Cij0时，上述关系修正为Cij≧Cj–Cj0+Cij0，即合约电价与发电成本之差加上交易成本大于成交电价时，开展替代交易的自备电厂企业增加成本为负，自备电厂在交易中可以获得收益。若自备电厂担任调峰任务或进行深度调峰，应按照规定予以调峰补贴，保证其利益不因调峰减少。从上述模型可见，在交易中自备电厂按照市场规则谈判竞价，核算成本，可在与新能源企业的替代交易中获利。
[0017] ②建立新能源企业参与新能源替代交易前后的成本模型：
[0018] 先不计入新能源企业按发电量所得补贴，与自备电厂进行替代交易的新能源企业(以光伏电站为例)在交易前的预计收益为：
[0019] Ii＝Qi(Ci–Ci0)–CiS (4)
[0020] 类似的，式中Qi为新能源企业i在交易前的合约发电量(MWh)；Ci为买方i的合约电价，Ci0为买方i的发电变动成本，CiS为买方i的固定折旧总成本，光伏组件的固定折旧总成本不随并网量上升而变化。设 为买方i买入的自备电厂替换电量。交易后的新能源企业的收益改变为：
[0021]
[0022] 收益变化量为：
[0023]
[0024] 同理，若Ci–Ci0≧Cij，交易价格小于合约电价与发电成本之差，此时购买自备电厂替代电量的新能源企业收益为正。若考虑交易成本Cij0时，上述关系修正为Ci–Ci0≧Cij+Cij0，即合约电价与新能源企业发电成本之差必须大于成交电价与交易成本之和，此时新能源企业参与交易的利润为正。
[0025] ③确定双方共赢的定价区间：
[0026] 根据步骤①②可确认，自备电厂出售发电权时成交价格越高，收益越大；对于购买发电权的新能源企业来说，成交价格越低，收益越大。由式(3)、(6)可知，Cij当满足[0027] Ci–Ci0–Cij0≧Cij≧Cj–Cj0+Cij0 (7)
[0028] 关系时，自备电厂与新能源企业就可以实现共赢，即确定多方共赢空间。政策补贴等可以计入合约电价中。最终交易价格Cij的确定将是市场博弈的结果，双方根据各自实际情况核算各自成本、确定合约。
[0029] 本发明具有实质性的特点和进步，成功提出了基于多方共赢的自备电厂参与新能源替代交易效益评估方法。其中，全面分析自备电厂与新能源企业的成本，保证了模型可靠实际。该发明可以给出参与电量替代交易的各方实现共赢的交易定价区间，为实行替代交易的双方提供了重要参考，在促进自备电厂与新能源替代交易中具有重要的意义。
具体实施方式
[0030] 下面对本发明的
实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0031] 实施例1：
[0032] 以甘肃某集团公司自备电厂替代交易模式为例。其装机容量30万千瓦，2014年总用电量35亿千瓦时，其中向电网购电22亿千瓦时，自备电厂自发13亿千瓦时。替代交易协定，该公司自备电厂自次年起减少发电量1亿千瓦时，通过替代交易转让给
光伏发电企业。该公司自备电厂发电成本Cj0＝0.32元/千瓦时，合约购电价Cj＝0.43元/千瓦时；光伏企业发电变动成本Ci0＝0.1元/千瓦时，合约电价Ci＝1元/千瓦时(含补贴)；交易成本忽略，Cij0＝0。
[0033] 建立计算方案：
[0034] ①建立自备电厂参与新能源替代交易前后的成本模型：
[0035] 设替代交易开展前自备电厂的发电均为自发自用，且不计入国家征收的基金与附加费。在替代交易开展前，其成本Ij由运行变动成本(主要为煤耗成本)与固定成本组成：
[0036] Ij＝Qj(Cj0+CjS) (1)
[0037] 式中Qj为自备电厂j的自发自用总电量(MWh)；Cj0为自备电厂j的单位发电变动成本(元/MWh)；CjS为自备电厂单位发电固定成本(元/MWh)。
[0038] 替代交易开展后，自备电厂发电量即变动成本减少，总固定成本不变，并加入从电网购电成本与新能源企业的交易收入。其成本I’j变动为：
[0039]
[0040] 式中 为自备电厂j参与发电权交易的发电权电量(MWh)；Cj为合约电价(元/MWh)；Cij为发电权交易买方i和卖方j的成交电价(元/MWh)。其中发电变动成本随发电量减少而减小为 由于自备电厂固定总成本不变为Qj×CjS，单位发电固定成本因分摊到剩下的发电量而增加为
[0041] 由(1-2)可知，开展替代交易前后，总成本增加为：
[0042]
[0043] 由(3)可得，对于参与替代交易的自备电厂，若Cij≧Cj–Cj0，成交价格大于合约电价与发电成本之差，则该次替代交易的增加的成本为负，即交易使得自备电厂收益大于0。当考虑交易成本Cij0时，上述关系修正为Cij≧Cj–Cj0+Cij0，即合约电价与发电成本之差加上交易成本大于成交电价时，开展替代交易的自备电厂企业增加成本为负，自备电厂在交易中可以获得收益。若自备电厂担任调峰任务或进行深度调峰，应按照规定予以调峰补贴，保证其利益不因调峰减少。从上述模型可见，在交易中自备电厂按照市场规则谈判竞价，核算成本，可在与新能源企业的替代交易中获利。
[0044] ②建立新能源企业参与新能源替代交易前后的成本模型：
[0045] 先不计入新能源企业按发电量所得补贴，与自备电厂进行替代交易的新能源企业(以光伏电站为例)在交易前的预计收益为：
[0046] Ii＝Qi(Ci–Ci0)–CiS (4)
[0047] 类似的，式中Qi为新能源企业i在交易前的合约发电量(MWh)；Ci为买方i的合约电价，Ci0为买方i的发电变动成本，CiS为买方i的固定折旧总成本，光伏组件的固定折旧总成本不随并网量上升而变化。设 为买方i买入的自备电厂替换电量。交易后的新能源企业的收益改变为：
[0048]
[0049] 收益变化量为：
[0050]
[0051] 同理，若Ci–Ci0≧Cij，交易价格小于合约电价与发电成本之差，此时购买自备电厂替代电量的新能源企业收益为正。若考虑交易成本Cij0时，上述关系修正为Ci–Ci0≧Cij+Cij0，即合约电价与新能源企业发电成本之差必须大于成交电价与交易成本之和，此时新能源企业参与交易的利润为正。
[0052] ③确定双方共赢的定价区间：
[0053] 根据步骤①②可确认，自备电厂出售发电权时成交价格越高，收益越大；对于购买发电权的新能源企业来说，成交价格越低，收益越大。由式(3)、(6)可知，Cij当满足[0054] Ci–Ci0–Cij0≧Cij≧Cj–Cj0+Cij0 (7)
[0055] 关系时，自备电厂与新能源企业就可以实现共赢，即确定多方共赢空间。政策补贴等可以计入合约电价中。最终交易价格Cij的确定将是市场博弈的结果，双方根据各自实际情况核算各自成本、确定合约。
[0056] 根据上述技术方案，可得转让交易价格Cij在0.11-0.9元/千瓦时区间内，实现双赢，即自备电厂与新能源企业之间替代交易转让的利益空间。
[0057] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
