分时电价及电力交易结算优化研究基于高比例新能源电力系统的电价机制设计白青峰内容提要：在我国新能源装机比重不断提高的形势下，研究与新型电力系统适配的电力市场建设问题意义重大。针对如何客观反映电能量的时间价值，以及电力中长期与现货市场衔接问题，本文在分析已取得成效和面临挑战的基础上，提出优化分时电价和电力交易结算方案，结果显示：按照实际负荷与全天平均负荷比例计算实时电价：电力曲线采用净负荷曲线，用户按比例优先结算新能源电费：优化偏差电量结算方式，引导市场主体承担系统平衡责任。通过优化设计，以期构建能够有效改善电力供需状况、反映电力时空信号的电价机制，引导用户主动消纳新能源，激发各类资源参与系统调节的积极性，助力我国“双碳”目标早日实现。关键词：新能源：分时电价：电力市场：偏差电量：结算机制D0:10.19851/j.cnki.C11-1010/F.2024.12.3222022年1月，国家发展改革委、国家能源局印国电力市场化进程加快，以及新能源比例不断加大，发《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意为体现不同时刻的电力价值需从顶层设计市场机见》强调，提升电力市场对高比例新能源的适应性，制。由于用电负荷预测总是存在误差，发电实际出力完善适应高比例新能源的市场机制①。随着我国“碳曲线也由于种种原因与预期不同，因此，实际发、用达峰、碳中和”战略目标的实施，新能源装机比例不电量与中长期合同电量会产生偏差。为准确反映电断扩大，电力消费结构加快变化，导致电力生产与消力的时间价值，本文从分时电价和偏差电量方面开费两方面出现显著波动，这使得电力安全和经济运展研究。行面临更大挑战。如何客观反映电能量的时间价值(一)国内外分时电价相关研究以及电力中长期与现货市场有效衔接问题，是目前我国电力市场建设面临的重要挑战之一。我国现行分时电价机制存在时段划分不够准确、峰谷电价价格来匹配电力不同时间的生产成本，进而实现电力差有待拉大以及分时电价缺乏快速动态调整机制等系统供需平衡。Chen等20lg基于委托一代理理问题。风电、太阳能发电的精确功率预测十分困难，论，提出一种最优的选择性住宅分时电价合同，通过新能源发电企业在参与电力市场交易时面临巨大的合理的电价设计解决电力公司与消费者之间信息不偏差考核风险。由于存在时段划分、偏差电量结算等对称和激励问题。陈一怀201)分析分时电价实行问题，电力中长期与现货市场还无法完全有效衔接。前后的历史电价与电量数据，通过拟合得到用户电基于此，本文通过优化设计现有分时电价及电力交价电量关系曲线。孔样玉等(2015)、hou等(2018)易结算方案，以期对加快新型电力系统建设提供有通过建立电价电量弹性系数矩阵分析不同时段电价益参考。下用户的电量调整行为。侯慧等2018以电力用户均为理性用电主体为前提，建立电费最小化的目标一、相关研究文献评述函数，进而构建电动汽车用户理性响应电价模型。王电力的一项重要特性是具有时间价值。随着我守相等(2020基于消费者心理学原理，探讨用户对①国家发展改革委官网.国家发展改革委国家能源局关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见（发改体改[2022]118引[EB/OL].(2022-01-28).https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202201/t20220128_1313653_ext.html.作者介绍：白青峰(173，男，汉族山西大同人，经济学博士，高级经济师，中广核核电运营有限公司电价高级经理。研究方向：电力市场、电价。203中国知网https://www.cnki.net分时电价及电力交易结算优化研究电价的敏感度，并揭示用户在调整用电量时与电价照电价与实时负荷的线性关系设计了分时电价方差之间呈现出分段线性关系。白雪敏等02)构建案，进一步分析发、用电方的实际发电量、实际用电分时电价售电商策略模型，提出制定售电商电价响量、合约电量三者的关系，从促进系统平衡角度提出应政策、优化峰谷时段划分的建议。李国荣202)提偏差电量结算优化方案。出基于长短期记忆神经网络及K neans聚类算法的峰谷时段划分模型，满足电网公司根据不同地区二、分时电价制定与电力交易结算用电情况进行灵活配置的需求，以获得兼顾削峰填取得的成效及面临的挑战谷及用户满意度的最优效果。钟锐等202)认为，应(一)取得的成效考虑新能源出力波动、系统净负荷曲线等特性，优化在20世纪80年代中期前，我国电力用户执行完善现行峰谷时段划分。胡可心等(2023)提出一种单一电价，但电能量在不同时段的价值不同。在用电适应动态分时电价的居民准确预测用户基线负荷高峰时段，电力供需紧张，电网建设和输配电能力需Cust oner Baseline Load,CB0预测方法。李明等要加强，同时需要启用高成本的发电机组，以满足用2023通过评估提高高峰时段电价、降低低谷时段电需求；而在用电低谷时段，电力供需情况较为宽电价、拉大峰谷电价比三维价格指标的敏感性，针对松，低成本机组即可满足供电需求，从而降低了供电不同地区、行业、时段提出分时电价优化调整策略。成本。在市场化情景下，电价通过竞价形成，而供电左剑等(2024针对“双碳”目标下峰谷电价最优比例成本是报价的基础。风电、光伏发电的边际成本为设置问题，提出考虑碳排放社会成本的峰谷电价设零，其间歇性、随机性的发电特性导致电能量的时间定方法。价值日趋凸显。(二)电力市场偏差电量相关研究随着我国电力改革不断深化，在反映电能时间学术界一些学者对电力市场偏差电量开展研价值的制度设计与实践方面取得了一定成效，通过建究，如李竹等(2016研究偏差电量的实时价格特性，立分时电价、电力中长期交易时段划分、现货交易机提出一种基于虚拟分时电价的偏差电量处理方法。制，更加准确体现不同时段的电能价值，有利于发挥周明等201)提出，启动现货市场后，建立中长期合价格信号、优化市场主体行为、提升资源配置效果。同交易和现货市场价格联动结算机制，建立适应多1.建立分时电价机制。依据电能的时间价值进种交易主体和品种的交易结算技术支持系统。丁军行设计，旨在引导用户合理用电，平衡用电高峰与低策等(201周分析北欧电力市场不平衡结算问题，建谷，提高系统的整体效率，并降低社会的整体用电成议设计不平衡结算机制时，不平衡电价应体现有效本。2021年7月，国家发展改革委印发《关于进一步价格信号。彭文兵等2020通过引人电力交易价格，完善分时电价机制的通知》（以下简称《通知》，进一构建对不平衡电量分摊机制优化的模型，提出基于步完善分时电价机制，明确峰谷电价价差原则，建立层次分析法+嫡权法与贡献值的综合评价理论，得尖峰电价机制，进一步建立健全季节性电价和丰枯出不平衡电量分摊结算方法。张粒子等2020则建电价机制，明确分时电价机制执行范围，建立分时电议，对于有助于系统实时平衡的偏差电量，采用实时价动态调整机制①。峰谷分时电价制从经济学角度符(平衡市场价格进行结算：而对于不利于系统实时合边际成本价格形成理论，有利于实现资源的合理配平衡的偏差电量，采取惩罚性定价机制进行处理。置，是实时电价的一种初级模式（杨志荣和劳得容，孙杰灵(2023)针对中长期电力市场交易结算模式存在偏差电量结算复杂和主流应用模式落后问题，设2.电力中长期市场开展分时段电能量交易。近计出发、用电侧解耦双结算模式。年来，政府监管部门积极探索电力中长期交易时段以上文献研究基于现有分时电价方案提出发、划分及峰谷价差问题。2019年12月，国家发展改革售电侧和用户侧的应对策略，以及优化峰谷时段划委印发的%关于做好2020年电力中长期合同签订工分建议，尚未提出按照实际负荷设计分时电价的思作的通知》提出：“完善中长期市场带电力负荷曲线交路，同时已有文献均基于市场主体的发、用电量与合易机制”②通过签订分时段或带曲线交易合同，逐步约电量的偏差电量进行研究，并未分析合约双方发、解决中长期电量交易中“一口价”无法反映不同时段用电量之间的关系。本文在前述研究成果基础上，按电能价值的问题。2022年12月，国家发展改革委、①中国政府网.国家发展改革委关于进一步完善分时电价机制的通知（发改价格[2021]1093号[EB/OL】.(2021-07-26).ps:/www gov.cn /zhengce/zhengceku/2021-07 /29 content_5628297.htm②中国政府网.国家发展改革委关于做好2020年电力中长期合同签订工作的通知发改运行[2019]1982号EB/OL.(2019-12-30)https://www.gov.cn/xinwen/2019-12/30/content_5465088.htm.4中国知网https://www.cnki.net