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［摘要］目前電力行業(yè)的整體趨勢(shì)是國(guó)際產(chǎn)能合作和電力產(chǎn)能過(guò)剩，為了能夠?qū)崿F(xiàn)利益最大化以及解決產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題，必須尋找到電力供給側(cè)與電網(wǎng)價(jià)格之間的平衡點(diǎn)，通過(guò)提煉相關(guān)數(shù)學(xué)模型，使得在電力投資、發(fā)電成本控制以及節(jié)能減排方面達(dá)到合理的邏輯控制需求。通過(guò)建立的數(shù)學(xué)模型來(lái)尋找發(fā)電成本、電能上網(wǎng)的價(jià)格以及市場(chǎng)化需求之間的最佳平衡點(diǎn)。通過(guò)市場(chǎng)化這個(gè)負(fù)反饋效應(yīng)來(lái)達(dá)到合理的調(diào)配電廠電網(wǎng)以及市場(chǎng)三者時(shí)間的關(guān)系，使他們之間實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

［關(guān)鍵詞］煤電聯(lián)動(dòng)；平衡點(diǎn)；調(diào)度模型；電價(jià)

0引言

在電力網(wǎng)絡(luò)的融會(huì)貫通中電力的調(diào)度和結(jié)算一直在技術(shù)上都是一個(gè)世界性的難題。目前有許多企業(yè)以建設(shè)-經(jīng)營(yíng)-轉(zhuǎn)讓的模式來(lái)投資火力發(fā)電廠等能源項(xiàng)目。同時(shí)我國(guó)正面臨環(huán)境污染的困境，所以電力系統(tǒng)在投資時(shí)必須考慮到環(huán)保以及效益相結(jié)合的問(wèn)題，這需要在投資、煤電聯(lián)動(dòng)以及發(fā)電廠等電力調(diào)度等問(wèn)題之間找到平衡點(diǎn)，使電價(jià)的成本與上網(wǎng)價(jià)格以及市場(chǎng)化價(jià)格之間實(shí)現(xiàn)科學(xué)的市場(chǎng)化關(guān)系。將市場(chǎng)化電價(jià)和電量為關(guān)鍵點(diǎn)，以保護(hù)環(huán)境從生產(chǎn)源頭來(lái)控制和調(diào)度的方法被稱(chēng)為廠網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。本文對(duì)電廠的運(yùn)行收益、電力調(diào)度以及電廠投資等做了相關(guān)研究，對(duì)以后的火力發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)提供一定的借鑒［1］。

1研究思路

1.1建立煤電關(guān)系

模型煤電聯(lián)動(dòng)平衡點(diǎn)調(diào)度系統(tǒng)如圖1所示。從技術(shù)和效益2個(gè)方面、以電網(wǎng)的電價(jià)和實(shí)際電量為基準(zhǔn)建立電廠與電網(wǎng)之間的關(guān)系。根據(jù)電網(wǎng)中的電量以及電價(jià)之間的關(guān)系來(lái)判定成本電價(jià)、上網(wǎng)電價(jià)、煤炭損耗、環(huán)保等之間的關(guān)系。在它們之間找到平衡點(diǎn)，通過(guò)建立相關(guān)模型來(lái)體現(xiàn)出來(lái)。

1.2煤電價(jià)格體系研究

根據(jù)電網(wǎng)中現(xiàn)在電能的價(jià)格，通過(guò)煤炭和電能之間的計(jì)算公式來(lái)綜合考慮計(jì)算煤炭?jī)r(jià)格與電價(jià)之間的關(guān)系，這便是傳統(tǒng)的煤炭和電之間聯(lián)合動(dòng)態(tài)評(píng)估的方法。雖然此方法在一定程度上能夠解決一些問(wèn)題，但是還是有其很大的缺點(diǎn)，那就是不能夠在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下更加全面地反映價(jià)格關(guān)系。本項(xiàng)目在電價(jià)定價(jià)方面結(jié)合了多方面因素，比如說(shuō)煤炭的質(zhì)量以及價(jià)格、發(fā)電機(jī)組的整體性能以及在發(fā)電過(guò)程中熱量的損耗等因素。和傳統(tǒng)的只考慮電價(jià)和煤炭?jī)r(jià)格的計(jì)算模式有很大的區(qū)別。通過(guò)PPA購(gòu)買(mǎi)電能的合同中煤炭?jī)r(jià)格和電能之間價(jià)格的計(jì)算公式，可以找到它們之間的利益平衡點(diǎn)，損耗能源的談判中存在許多的不確定性，比如合同中提到的煤炭熱值都是按最高熱值來(lái)統(tǒng)計(jì)的，但是綜合考慮時(shí)需要考慮到特殊情況，必須將實(shí)際工作中的各種情況建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，其中包括煤炭?jī)r(jià)格的波動(dòng)與煤炭最高熱值之間的關(guān)系、實(shí)際工作中損耗與總的企業(yè)受益之間的關(guān)系等。通過(guò)發(fā)現(xiàn)合同中存在的風(fēng)險(xiǎn)，在談判之前便為可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)做出預(yù)估。由于煤炭與電價(jià)之間的關(guān)系很難實(shí)現(xiàn)量化，所以在對(duì)外投資收購(gòu)中需要尤其注意［3］。目前看來(lái)最需要解決的問(wèn)題便是能夠找到一種煤炭與電能之間的關(guān)系，這種關(guān)系還能夠體現(xiàn)出多種細(xì)節(jié)，比如說(shuō)資產(chǎn)投資、原料采購(gòu)以及后續(xù)的施工和調(diào)試等因素。這樣便可以更好地為電廠調(diào)度中電網(wǎng)、電能的價(jià)格提供理論依據(jù)。

1.3上網(wǎng)電價(jià)的選取策略

通常情況下，當(dāng)一個(gè)國(guó)家剛剛成立、經(jīng)濟(jì)發(fā)展剛剛起步的時(shí)候，由于對(duì)電力的需求比較大，所以國(guó)家大多數(shù)會(huì)采取統(tǒng)一電價(jià)來(lái)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，就是為了能夠?qū)Y本和新型的技術(shù)產(chǎn)生濃厚的吸引力，來(lái)促進(jìn)本國(guó)的發(fā)展；當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度電力的供應(yīng)完全能夠滿足市場(chǎng)的需求時(shí)，國(guó)家一般會(huì)采用兩部制的定價(jià)政策。這樣做的目的是保護(hù)外來(lái)投資者的收益，給投資者增加信心。當(dāng)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展再進(jìn)一步的時(shí)候，電力供應(yīng)和市場(chǎng)需求便處于一種平衡，這時(shí)的國(guó)家大多數(shù)會(huì)采用兩部制和競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的政策。這種政策的具體實(shí)施辦法是：當(dāng)電價(jià)的成本比電網(wǎng)給的價(jià)格高時(shí)，根據(jù)已經(jīng)簽署的PPA合同，買(mǎi)電的一方必須根據(jù)兩部制來(lái)支付電費(fèi)，當(dāng)發(fā)電的成本價(jià)格比電網(wǎng)的價(jià)格低的時(shí)候，根據(jù)相關(guān)合同必須要用成本價(jià)格來(lái)支付電費(fèi)。隨著經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)發(fā)展，發(fā)電能力不斷增強(qiáng)導(dǎo)致電力供過(guò)于求，這時(shí)便需要通過(guò)競(jìng)價(jià)的方式來(lái)上網(wǎng)了。電廠的發(fā)電成本計(jì)算采用的是兩部制，這樣便可以通過(guò)電能上網(wǎng)的價(jià)格來(lái)控制市場(chǎng)的發(fā)電量，同時(shí)也對(duì)環(huán)境保護(hù)起到一定的促進(jìn)作用，這其實(shí)就是一種負(fù)反饋，而主角便是發(fā)電量和上網(wǎng)電價(jià)。通過(guò)市場(chǎng)這只無(wú)形的手來(lái)控制市場(chǎng)中的供需關(guān)系，當(dāng)市場(chǎng)對(duì)電能需求量變大時(shí)，可以通過(guò)上調(diào)上網(wǎng)電價(jià)來(lái)促進(jìn)企業(yè)發(fā)電，當(dāng)市場(chǎng)用電量少于發(fā)電量時(shí)，可以通過(guò)下調(diào)上網(wǎng)價(jià)格來(lái)減少發(fā)電量。電網(wǎng)和電廠之間電能的調(diào)度需要結(jié)合多種因素來(lái)考慮，這其中就包括電廠的上網(wǎng)電價(jià)、發(fā)電的成本、發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的能量損耗以及與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的問(wèn)題等。需要將這些因素都予以考慮，通過(guò)量化的手段來(lái)制定電能的調(diào)度控制策略。通過(guò)大數(shù)據(jù)找出其中的規(guī)律，最終實(shí)現(xiàn)能源利用的最優(yōu)化和合理化，對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生作用。

2子模型及子流程的設(shè)計(jì)

2.1電廠、網(wǎng)調(diào)度子模型工作流程綜合考慮環(huán)境保護(hù)和電廠安全穩(wěn)定性的電網(wǎng)以及電廠的調(diào)度系統(tǒng)，主要有以下幾個(gè)步驟：①將發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)及電力系統(tǒng)調(diào)度的信息遠(yuǎn)程上傳到服務(wù)臺(tái)，通過(guò)分析來(lái)優(yōu)化調(diào)度以達(dá)到節(jié)能減排的目的；②設(shè)計(jì)關(guān)于電網(wǎng)和電廠之間的新的調(diào)度機(jī)制；③設(shè)計(jì)關(guān)于電廠和電網(wǎng)的程序控制流程；④實(shí)驗(yàn)性運(yùn)行，根據(jù)已有的負(fù)反饋原理在控制發(fā)電成本以及市場(chǎng)電價(jià)。上面所提到的幾個(gè)步驟中有幾點(diǎn)需要多加注意：①在第一步數(shù)據(jù)分析中如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有異常情況，應(yīng)當(dāng)及時(shí)做出調(diào)整，修改相關(guān)的調(diào)度機(jī)制。②在上述第二步應(yīng)該在發(fā)電廠相關(guān)設(shè)備上放置傳感器，將采集到的相關(guān)參數(shù)上傳到調(diào)度中心，調(diào)度中心根據(jù)目前的電網(wǎng)電價(jià)以及環(huán)境情況，下發(fā)相關(guān)的控制命令。③在前面所述的第三步驟中，系統(tǒng)初始時(shí)應(yīng)根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)預(yù)先設(shè)置電廠以及電網(wǎng)相關(guān)的調(diào)度中心系統(tǒng)的初始化參數(shù)，通過(guò)檢測(cè)無(wú)誤后啟動(dòng)服務(wù)器，通過(guò)相關(guān)算法判斷電廠電價(jià)與電網(wǎng)電價(jià)之間的關(guān)系。

2.2模型中調(diào)度流程模型中電廠的調(diào)度流程如圖3所示。通過(guò)分析圖3可以總結(jié)出電網(wǎng)以及發(fā)電廠電力調(diào)度的中心思想包括以下2點(diǎn)：一是充分考慮了電能價(jià)格與市場(chǎng)用電量以及電廠產(chǎn)量之間的關(guān)系；二是通過(guò)滑尺技術(shù)來(lái)控制電廠發(fā)電與市場(chǎng)用電以及環(huán)境保護(hù)三者之間負(fù)責(zé)的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

3結(jié)論

通過(guò)對(duì)熱力發(fā)電廠電價(jià)與電網(wǎng)電價(jià)之間的研究找到相關(guān)的平衡點(diǎn)，從而為投資以及環(huán)境保護(hù)提出合理的判斷依據(jù)。根據(jù)國(guó)情制定適當(dāng)?shù)碾妰r(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，一方面有利于吸引外來(lái)投資，另一方面能夠促進(jìn)本國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，通過(guò)市場(chǎng)化這個(gè)負(fù)反饋條件，能夠使電力市場(chǎng)的供需關(guān)系趨于更加合理化和科學(xué)化。對(duì)國(guó)家提出的節(jié)能減排以及新能源的投入使用有很好的促進(jìn)作用。

作者：張賽 單位：西山煤電集團(tuán)發(fā)電分公司