电力市场环境下分布式电源交易模式分析

摘" 要：分布式发电是一种有着广阔发展前景的发电方式。但是，在技术与管理条件及市场机制的限制下，其交易模式依然以集中式发电供电模式为主，其在电力利用节能、经济及安全等方面的作用并没有体现出来。在我国电力体制改革不断深化的背景下，分布式电源迎来了前所未有的发展机遇，甚至有望成为配电网系统中最关键的组成部分。该文重点针对电力市场环境下的分布式电源交易模式进行详细分析，以供参考。

关键词：电力市场；分布式电源；交易模式；分布式发电系统；配电网

中图分类号：TM73" " " "文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2023）13-0126-04

Abstract： Distributed generation is a kind of power generation with broad development prospects. However， under the limitation of technology and management conditions and market mechanism， its transaction mode is still centralized power supply mode， and its role in energy saving， economy and security of power utilization has not been reflected. In the context of the deepening reform of power system in China， distributed power generation has ushered in an unprecedented development opportunity， and is even expected to become the most critical part of the distribution network system. This paper focuses on the detailed analysis of the distributed power transaction mode in the electricity market environment for reference.

Keywords： power market; distributed power supply; transaction mode; distributed generation system; distribution network

分布式发电，指的是一种借助清洁型能源进行电能供应的供电模式。与传统的供电模式相比，不仅在能源效率具有明显的优势，还不会对周围的生态环境产生较大的污染，是我国甚至全球能源的发展新趋势。近几年来，我国对分布式电源的发展予以了大力的扶持。部分电力用户也开始考虑将分布式电源作为其主要的供电方式。虽然分布式电源在我国的发展速度较快，但是在市场化程度偏低、公共服务体系不完善、管理制度不健全等因素的影响下，分布式电源的发展速度依然有很大的提高空间。结合我国现阶段的电力市场运行情况，设计一种专门的分布式电源自由交易系统，并加强这一系统的有效应用，可以进一步促进我国电力事业的发展与进步。

1" 分布式电源概述

1.1" 分布式发电的定义

所谓分布式发电，指的是利用本地获取方式便捷的化石类燃料，例如天然气，或者各种可再生能源或分散存在的能源，例如太阳能、小型风能、小型水能、生物质能等进行发电的技术。作为一种中小型发电设施，分布式电源的容量在数百千瓦和兆瓦级之间。分布式电源的应用，表现出了灵活、经济、环保的特点。但是，某些可再生能源具有较强的随机性与间歇性特点，所以单纯依靠自身的调节能力，分布式发电系统很难保证负荷功率的平衡性。所以，分布式电源还需要与其他电源结合在一起。目前，比较成熟的分布式发电技术主要包含以下几种：分布式风力发电技术、分布式光伏发电技术、分布式燃料电池技术、分布式微型汽轮机技术等。

1.2" 分布式光伏发电技术

所谓分布式光伏发电，指的是在用户需求侧进行中小型发电设施的建设，然后利用专门的太阳组件对太阳能进行转化，使之成为能够为人们使用的电能的一种新型发电方式。与传统的火力发电方式相比，这种新型发电方式的应用表现出了以下四大优势。首先，分布式光伏发电产生的输出功率较小，且以模块化运行为主，具有较强的灵活性。其次，分布式光伏发电系统的运行，不会对周围的生态环境产生很高的污染，生态性较强。并且，分布式光伏发电系统运行过程中，还不会产生噪音污染。再次，白天光照强烈，光伏发电系统的运行在白天优势更加突出，可以对某些地区供电紧张的情况进行有效缓解。最后，分布式光伏发电可以实现发电与用电并存。户用分布式光伏系统如图1所示。

1.3" 分布式发电系统的组成与动态特性

分布式发电系统主要由2部分组成：第一部分是分布式电源，第二部分是控制系统。分布式发电系统与外部电网的连接，需要以电气接口为媒介。具体如图2所示。

各种分布式发电技术之间的差异性导致其所使用的分布式电源在动态特性方面表现出了极大的差异。首先，分布式发电系统的动态特性体现在其电源本身的特性方面。其次，受到分布式发电系统的动态特性影响，少数分布式电源可以直接并网，多数分布式电源可以通过电力电子装置并网。最后，分布式发电系统的电力电子变流器及其控制系统也具有一定的特殊性。很多分布式电源的运行，容易受到外界各种条件的约束与限制。站在数学学科角度分析，分布式发电系统主要是由多种要素相互耦合的强非线性系统，其表现出来的动态特性，也是其多种元件在不同时间尺度上动态特性的叠加体现。也正因为如此，分布式发电系统的动态特性分析具有一定难度。但是，对分布式发电系统的动态特性进行深入的了解，可以帮助相关工作人员更好地管理分布式电源，将分布式发电技术的应用优势充分发挥出来。

2" 分布式电源交易模式的成因

2.1" 分布式电源的交易模式

分布式电源的交易模式主要包含3种。首先，是直接交易模式。这是分布式电源市场化的主要模式，指的是分布式发电项目直接与电力用户之间进行交易，用户直接将“过网费”支付给电网企业。这种交易模式的应用，受到接入点上一级变压器供电范围的限制，所以交易范围比较小[1]。其次，是委托电网企业代售电模式，指的是电网企业按照综合售电价格，将分布式发电量销售给电力用户，然后向电力用户收取电费。在扣除“过网费”之后，再将剩余金额转付给分布式发电项目单位。最后，是电网企业按照标杆上网电价收购模式。即以国家核定的发电标杆上网电价为标准，电力企业对上网电量进行全额收购，然后国家再给予电网企业一定金额的度电补贴。只是，度电补贴需要将配电网区域最高电压等级用户对应的输配电价进行扣除。

在电力市场环境下，分布式电源的交易模式主要有4种：第一种是电力库模式、第二种是双边交易模式、第三种是混合模式、第四种是多边交易模式。

2.2" 分布式电源交易模式的成因

国内的分布式光伏发电起步并不晚。国家在2002年提出的“送电到乡工程”，代表着国内分布式光伏发电的兴起。2009年提出的“金太阳”工程和“光伏建筑一体化”工程，代表着国家开始大力支持分布式光伏发电技术的发展，并通过财政补贴方式，加快了分布式光伏发电技术的发展速度。截至2015年6月，国内分布式光伏电站的装机容量已经提高到了3 578万kW。分析分布式电源交易模式的运行原因，发现主要与以下3方面因素有关。首先，分布式发电要么位于我国现有的电力消费场所内，要么与电力消费场所距离非常接近，所以没有远距离送电或升降压送电等方面的困扰。其次，分布式发电方式与集中式发电供电方式相比优势非常突出，不仅不会在电力传输过程中产生较大的能量消耗，电力传输成本可控，其电源设施的建设，不需要占用较大的空间资源，而且还可以对附近的清洁型能源或者分散存在的化石类能源进行有效的应用，具体如图3所示。最后，国家发改委在2013年出台了《分布式发电管理暂行办法》，并围绕分布式电源的应用与推广，制定了一系列方针政策。同时，各级电网企业也围绕分布式发电与电网运行制定了系统的服务制度和工作机制。

2.3" 分布式电源交易的影响

分布式发电交易模式的应用需要有一定的技术支持，例如并网运行技术、输电技术、电力用户用电可靠性保障技术等[2]。这些都需要由电力企业来提供。另外，分布式发电量、用电量的统计及相关电费收缴等工作的开展，也需要由电网企业负责。这些工作的开展，都会使电网企业产生较大的运营成本。由此可见，分布式电源交易模式的应用，会使电网企业产生更大的运营成本。

另外，售电公司是分布式光伏发电项目与用户之间的价值桥梁。售电公司需要通过代理购售电合同的签订或打包交易等方式，为光伏企业和企业承担电力交易过程中存在的风险。在这样的风险环境下，售电公司必然会不断地提高企业内部的运行效率和专业水平，进而积极主动地参与到更多电力用户的购售电业务当中。

3" 电力市场环境下的分布式电源交易模式系统

在售电市场化程度较高，分布式电源相对普及的形势下，对我国现有的电力体制改革进行分析，并在此基础上提出一种由多方主体共同参与的多边交易模式，即保持电力调度与电力交易之间的独立性，电网企业负责电力调度及电量分配，电力交易中心负责电力交易及交易纠纷的处理。由电力交易中心和配电网企业共同负责管理的分布式电源智能交易系统，具体如图4所示。

这种分布式电源交易模式系统的交易过程需要经过以下4个环节。首先，各分布式电源的运营商，将电价、电量及时间段等发电信息上报给电网能源管理平台和电力交易中心，然后电网企业按照具体要求，将相应的电能传输给分布式电源运营商。其次，在智能交易平台上，电力交易中心直接将各种发电信息提供给电力用户。电力用户确认无误后，可以与相应的分布式电源运营商签订合同，然后再支付预付款[3]。再次，电能交易中心对电力用户与分布式电源运营商之间的真实交易量进行衡量，并对其中的差额进行妥善处理。如果合同约定的电量没有完成，则需要实施处罚责任方或者补偿受损方的措施。最后，当完成电能交易之后，电力交易中心需要负责相应收益的分配。在这一过程中，分布式电源运营商既可以进行电能的生产与销售，也可以进行电能的购买。分布式电源与配电网之间的电能具有双向流动性。分布式电源账户与第三方支付平台之间的资金流动也是双向的。

3.1" 管理平台

管理平台，即分布式电源管理平台，是电网企业专门用来分配和调度管理各分布式电源运营商容量的平台。如果分布式电源出现以下几种问题，并对配电网的运行安全可靠性产生影响，电网企业则需要采取切出分布式电源的措施：第一，分布式电源提供的电能质量较差，并网要求得不到满足；第二，上网电价过高；第三，分布式电源出现运行故障等[4]。另外，电力交易中心，也可以利用这一管理平台，对交易双方是否遵守合同约定，对电能交易额进行充分的完成进行核算。如果发现某一方没有履行约定，则应当采取相应的应对措施。

3.2" 交易平台

交易平台，即分布式电源交易平台，是电力交易中心发布各类发电信息的平台，是电力用户自由选择分布式电源运营商，并与之签订合同，进行电能交易的平台。在这一交易平台上，所有的资金既可以在电力交易中心流通，也可以委托给第三方支付平台，由第三方支付平台的介入来保障电力交易的公平性与公正性。如果引入第三方交易凭条，那么电力交易中心只需要负责资金管理即可。

4" 电力市场环境下的分布式电源交易模式主体

4.1" 电力用户

电力用户又是电网终端的消费者，当分布式电源并入配电网后，电力用户的购电选择途径就会增多。即除了传统的集中式电能，例如火电、水电或核电之外，电力用户还可以进行分布式电能的购买。而且，集中式电能与分布式电能之间的价格不同，用户可以直接根据自己的需求购买相应的电能。另外，集中式电能与分布式电能之间竞争，还可以让电力用户享受更大的利益[5]。如果电力用户自己建设了分布式电站或具备微网设备，那么还可以在电价相对较低的时候，购进大量的电能；在电价上涨的时候，将电能出售给电网企业。这样一来，拥有消费者身份的电力用户，还可以成为分布式电源的运营商，让自己享有更大的利益。

4.2" 运营商

分布式电源运营商是电能的生产者，可以通过电能出售的方式进行经济利益的获取。为了在市场化的电力市场中获得优势，分布式电能运营商会不断地思考降低电能生产成本的方式，并降低其在交易过程中需要承担的成本。一般情况下，运营商需要承担的成本主要包含以下几种：第一，生产成本，即分布式电站的建设成本和运行维护成本；第二，电能交易成本，即使用配电网电能输送通道需要交纳的服务费用、电力交易中心的服务费、因为客观因素无法将预售电能传输给电力用户所产生的违约费用。为了保证运营商的正常收益，如果其他运营商提供的电能比自己的生产成本低，那么可以化身为消费者，购买其他运营商出售的电能。

4.3" 配电企业

配电网络的建设与运行成本非常高。分布式电源运营商，可以直接利用配电企业的输配电线路传输电能，然后将一定量的服务费支付给配电网企业。无论是传统的集中式电源，还是新型的分布式电源，都可以利用输配电网络进行电能的输送。只是集中式电源生产的电能更加稳定、优质、安全。而分布式电源则容易受到天气因素的影响，电能质量稍差。配电企业更愿意将输配电线路提供给集中式电源供应商[6]。在这种情况下，为了扶持分布式电源运营商的发展，其向配电企业缴纳的服务费中，应当包含以下几部分费用：第一，电能正常输送的通道使用费用；第二，配电线路的运行维护费用；第三，未能按照约定输送相应电能产生的违约费用等。

4.4" 交易中心

电力交易中心的主要工作内容包含以下几方面。首先，对分布式电源智能交易系统进行维护。其次，将各大分布式电源运营商未来一段时间内电能预售信息发布出来，并对电力用户的购电信息进行妥善处理。最后，妥善处理运营商与电力用户之间的电能交易纠纷，并将交易过程中产生的收益进行合理分配。

5" 结束语

综上所述，在电力市场环境下，分布式电源交易模式系统主要包含管理平台和交易平台。在分布式电源交易模式的运行下，电力用户、分布式电源运营商、配电企业及交易中心均属于市场主体。但是，要想进一步促进分布式发电技术的发展，提高分布式电源在国内市场的普及度，还需要对电力体制进行更为深入的改革，对分布式电源交易模式进行有效的创新和推广。

参考文献：

[1] 王贤立，王招娣，门三义.电力市场环境下的分布式电源交易模式研究[J].科技经济市场，2018（3）：35-36.

[2] 郁浩，陆青.泛在电力物联网下基于区块链的分布式资源参与电力市场交易[J].山东电力技术，2020，47（3）：42-48.

[3] 闫湖，黄碧斌，洪博文.区块链：适应未来市场化交易的分布式电源交易架构重构[J].电力信息与通信技术，2018，16（10）：8-12.

[4] 国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，智方工程设计有限公司.一种分布式电源交易系统：CN202011327 726.8[P].2021-03-30.

[5] 聂麟鹏.含分布式电源的虚拟电厂参与现货市场交易模型研究[D].北京：华北电力大学，2020.

[6] 耿建，李亚平，陈庆祺，等.分布式电源市场交易的探讨[C]//中国电机工程学会电力市场专委会2018年年会论文集，2018：1-4.