欧洲电力市场宋永华PPT课件
英国电力体制改革启示录——专访英国皇家工程院院士宋永华
英国电力体制改革启示录——专访英国皇家工程院院士宋永华作者：暂无来源：《能源》 2013年第2期文本刊记者王晓夏推动历次工业革命的动力是技术的进步，更是市场的力量，忽视这一点将受到历史的惩罚。
美国著名趋势学家杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）在其《第三次工业革命》一书中预言，一种建立在互联网和新能源相结合基础上的新经济即将到来，因为在其看来“经济和社会变革总是来自新能源与新通信方式的交汇”。
19世纪，蒸汽机和煤炭加快了信息流通速度。
它们让大量印刷廉价报纸成为可能，同时提高了民众的受教育比例。
20世纪，电力、电话以及广播和电视又发生了一次交汇。
如今在新世纪的门口，互联网风暴所裹挟着的信息技术革命将深刻地改变已有的能源消费模式，电力将从二次能源梯队中解放出来，成为最重要的一次能源产品。
互联网技术和可再生能源的结合将成革命的核心，未来每座大楼都将变成能源生产的来源，而发达的通信网络来分配这些能源（智能电网的未来）。
里夫金预言，在接下来的半个世纪里，第一次和第二次工业革命传统的集中经营活动将被第三次工业革命的分散经营方式取代，即便是曾经最“铁板一块”的垄断利益集团，也将被时代进步的大趋势所消融和解裂。
革命的结果将迎来一个“合作、社会网络和行业专家、技术劳动力为特征的新时代”。
作为第一次工业革命的先行者——英国，已经启动了第四次电力市场改革，来迎接第三次工业革命的到来。
我国的电力体制改革也进行了十个年头，由于最初以英国为体制借鉴，如今审视两国改革之异同，更具现实意义。
由此我们专访了英国皇家工程院院士、著名电力专家宋永华教授。
《能源》：英国电改已经过去了二十余年，深刻地影响了全球范围后继电改国家，英国的电改取得了成绩，但也出现了许多负面影响，如今怎样去评价这场电力改革？宋永华：到目前为止，英国电力市场可以分为4个阶段。
在第一次改革中，实现电力公司的结构重组，以及股份制和私有化，采用的是强制型电力库模式（Power Pool）。
电力市场讲义(国外电力市场)PPT课件
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
当年市场用电需求的10%-20%作为竞争电量，其余的作为基本电量（合同电 量）。 (5) 双轨制竞争体系 对于市场竞争，采用了“差价合约（CFD）”的结算方式，即基本电量部分 按国家批准的合同电价结算，竞争电量部分按竞价电价结算，未完成的原 合同电量部分给予一定的经济补偿，这一体系基本上解决了原有的合同问 题。 对于竞价电价，我国各试点单位大多数采用了满足负荷预测的最后一台机 组出力对应的报价作为结算的竞价电价。 (6) 交易的方式 电力市场的交易，一般分为期货交易、现货交易、实时交易、辅助服务交 易和输电权交易五种形式。目前，我国电力市场试点单位主要采用了前三 种交易方式，辅助服务交易和输电权交易尚未开展。
(3) 市场购买者模式 我国现行发电侧电力市场的模式是以单一购买者形式为主，即参与 市场竞争的各个独立发电企业将电能提供给电网经营企业，用户不 能与发电厂签订购电合同，只能由电网经营企业采用趸售或零售的 方式供电。
小结
中国现行电力市场的特点
(4) 部分电量竞价上网 在电力市场建立的初期，我国采用了部分电量竞价上网的方式，一般安排
价格 买方A
买方B
结算价格
买方C 卖方E D
卖方C 买方D
卖方B
卖方A
MW
图2-11 短期提前交易市场的报价和 贸易
小结
中国现行电力市场的特点
（1）改进的英国POWER POOL模式 (2) 发电侧电力市场
目前我国电力市场的改革的方针是“厂网分开、竞价上网“。即将电 网经营企业拥有的发电厂与电网分开，建立规范的、具有独立法人 地位的发电实体，市场目前只对发电侧开放。
国外电力市场的发展PPT课件
POOL模式的运行体制
电力市场中，发、输、供电完全分离。电力市场 中的贸易方式，分为参加电力联合运营中心（电 力库，简称POOL）贸易和直接签订双边供用电合 同两种。
POOL模式的缺点
1. POOL模式采用强制性的电力库成员制、发电 商报价，从而造成电力价格制定太复杂及供 电商和用户无法参与等不足。
NETA的优点
1. 市场参与者享有更多自主权 2. 开放各类市场，扩大用户参与 3. 取消实时电力市场，由远期期货市场、短期
双边市场及结算的平衡机制组成 4. 市场平衡新机制 5. 市场管制由国家电力公司（NGC）负责执行
阿根廷电力市场的结构和组织形式
阿根廷是南美发展中国家，电力供应主要 依靠水利和天然气，起电网与智力、巴西和乌 拉圭互联。自20世纪90年代开始电力改革以来， 阿根廷的电力市场发生了巨大变化。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
可归纳为两大类：
沿用发电、输电、配电、售电垂直一体化管 理模式，局部有所改革。采用这种模式的国 家和地区有法国、日本、印度、苏格兰、美 国部分州。
引入竞争，在发电、售电环节解除或放松管 制。采用这种模式的国家和地区有英国、新 西兰、阿根廷和美国加州。
英国电力市场结构和组织形式
1.改革前的英国电力工业管理体制
欧洲电力市场宋永华PPT课件
第二部分
欧盟电力市场
15
明确开展电力市场的目的
➢增强竞争力 ➢提高效率 ➢激励投资 ➢增大投入 竞争： 发供电 选择：用户
16
电力市场改革面临的问题
➢工业结构、监管和所有权 ➢市场结构 ➢交易方式 ➢电力市场运行的技术支持系统 ➢电力市场的运行与控制
17
欧盟的基本特点
当前欧盟成 员国
2007 加盟国
7
分布发电与交互式供电的分散智能电网 - 欧洲电网的发展趋势
在欧洲，电网的发展有没有未来？
• 与电网的大容量和超高压发展方向相反，欧洲 更多的是关心智能电网技术。
• 未来的电网必须建立电网信息化管理系统之上， 特别是低压供电电网的信息化控制，流量平衡控 制、网内分布式能源智能管制系统、智能保护系 统等。其电网的发展目标是可靠、高效和灵活。
39
ETSO的主要职责
• 阻塞管理 • Inter TSO compensation • TSO间补偿 • 输电费用协调和位置信号 • 运营标准 • 市场平衡
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欧洲电能交易
• 大多数欧洲国家决定采用双边市场结构 • 许多国家中，双边交易（OTC）由自愿电能交易（PX）来补
充 • 几个TSOs运营一个平衡市场以保障电力市场实时供求平衡
• 并网的新能源发电，如何减少系统对自然条件的依赖性，提高发电系统的稳定性、可 靠性；
• 供电质量及其控制问题； • 保护方案； • 独立电力系统的稳定性分析方法 • 含新能源发电的配电网络设计和运行； • 含新能源发电的电力系统可靠性评价； • 经济分析； • 不同新能源发电系统联合运行； • 电力变换器设计及其控制和运行（风电、光伏、微燃气轮机） • 风电、太阳能转换最大化（风速、太阳光跟踪控制） • 设备制造技术
电力市场PPT课件
电价形成（续）
系统的买入价ρP为
P M 1 进行网络潮流计算,考虑网络约束 和辅助服务等因素,若遇潮流阻塞则用 “阻塞程序”调整发电厂的出力,造成 发电机逆序运行,从而产生上抬差价
Δρ2。系统卖出价ρS为
电价形成（续）
S P 2 向各发电厂和配电公司发布调整后的日
存在的问题
发电市场开放后，进入市场竞争的独立 发电厂全是燃气蒸汽联合循环电站，发 展比较盲目。
Pool销售价中购买的辅助服务费等的确 定，尚无一个科学的处理办法。目前系 统的备用、调频、调相、无功补偿等服 务的购买，都由有关单位一事一议，通 过谈判确定。
存在的问题（续）
电力工业改组后，电网规划由国家电网 公司负责，而国家电网公司只管输电环 节。不像过去那样发、输、供一体化， 可以统筹规划，因此增加了国家电网公 司的难度。此外，系统裕度（备用）也 有正在被吃掉的倾向。
收取供电费用Δρ3，形成最终售出电价
电价形成（续）
ρF，即：
F S 3
某时段电价确定过程如下图所示：
电价形成（续）
返回
监管
为了形成有序竞争的局面，《电力法》 还规定，政府新设立“电力管制办公 室”。该办公室是一个独立的机构，其 负责人由议会任免。有一半以上的职员 在各地区办事处工作。办公室的主要职 责是：
计划，各发电厂和配电公司可以提出意 见，进行协商。
电价形成（续）
决定明日该时段最终的发电计划。
英格兰电力市场采用全网统一定价，即 不同地点的购买价和卖出价相同，不考 虑地区的差别，将全网的网损及设备投
资的固定成本等输电成本平均化了。ρS
为Pool售给地区电力公司及持许可证单 位的电价，这些单位向用户供电时还要
电力市场讲义(第二章)
加州电力市场化运营 电力交易所PX 电力交易所 次日负荷预测; 根据成员报价确定MCP(Market clearing price), 制定可行的提前交易计划(次日或下一小时). 提交减轻或消除网络拥塞的电能调整量报价. 负责BC和期货交易. 市场结算(Clearing)或清算(Settlement) 市场信息管理.
英国电力市场改革三个阶段
1989年以前的旧有垄断经营阶段 1989-2000年的Power Pool解除管制运营阶段 2000年开始的新的电力市场运营模式
英国电力工业改革进展
改革前 1989年以前,电力由国家经营,为公有制.专设 中央发电局(Central Electric Generation Bureau, CEGB),全面管理英格兰和威尔士电网的发电, 输电和配电,实行高度垄断.
ISO I SO I SO
P ublish ed Unnconstrained Published U constrained P ublish ed Un const rained M arket C learing P rice M arket Clearing Price M arket Clearing P rice
加州电力市场化运营
CaISO 加州ISO为非盈利机构,其筹建启动资金 为非盈利机构, 加州 为非盈利机构 亿美元, 为2.5亿美元,于1997.5成立 亿美元 成立 2000年又追加 亿美元 年又追加4.5亿美元 年又追加 正常运行费用由参加市场的各电力公司按 照电量分摊 Cal-ISO的主要职能 的主要作为单一用户或作为结合负荷的一 部分,根据公共费率及实时市场费率购电, 也可按双边合同或差价合同从本地电力零 售商,电能服务提供商,或发电商购电
加州电力市场运营过程
欧洲的电力市场发展及对我国的启发_宋永华
第３期电力技术经济ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃＥｃｏｎｏｍｉｃｓ第２０卷第３期２００８年６月Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２００８欧洲的电力市场发展及对我国的启发宋永华１，孙静２（１．中国西交利物浦大学（苏州）／英国利物浦大学，江苏苏州２１５１２３；２．北京航空航天大学，北京１０００８３）摘要：主要从欧盟统一电力市场的建设与实施、所面临的挑战、电能交易及对北欧电力市场的跟踪分析等方面进行总体阐述，解读了欧洲电力市场的许多特点和走向，并结合目前中国电力产业的市场化改革实际情况，指出中国电力改革与欧盟统一电力市场的异同点及其发展趋向，对中国电力市场化改革具有一定的借鉴意义。
关键词：电力市场；电力改革；欧盟；发展趋势中图分类号：Ｆ２０６文献标识码：ＡＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰｏｗｅｒＭａｒｋｅｔｉｎＥｕｒｏｐｅａｎｄＩｔｓＲｅｌｅｖａｎｃｅｔｏＣｈｉｎａＳＯＮＧＹｏｎｇ－ｈｕａ１，ＳＵＮＪｉｎｇ２（１．Ｘｉ＇ａｎＪｉａｏｔｏｎｇ－ＬｉｖｅｒｐｏｏｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５１２３，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｉｓｓｕｅｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＥＵｕｎｉｆｉｅｄｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔ，ｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｅｒｇｙｔｒａｄｉｎｇａｎｄｔｈｅｔｒａｃｋｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｏｆＮｏｒｄｉｃｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔ，ａｎｄｇｉｖｅｓｔｈｅｃｏｍｍｅｎｔｓｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｒｅｎｄｏｆＥｕｒｏｐｅａｎｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｂｏｕｔｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔｒｅｆｏｒｍｉｎＣｈｉｎａ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｎｕｎｉｆｉｅｄｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔｂｅｔｗｅｅｎＥＵａｎｄＣｈｉｎａ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｆｏｒｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔｒｅｆｏｒｍｉｎＣｈｉｎａ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＥＵｕｎｉｆｉｅｄｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔｃａｎｂｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｆｏｒＣｈｉｎａ＇ｓｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔｒｅｆｏｒｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｍａｒｋｅｔ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｒｅｆｏｒｍ；ｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄ收稿日期：２００８－０５－１９作者简介：宋永华（１９６４－），男，四川巴中人，教授，博士，英国利物浦大学副校长，西交利物浦大学执行校长，国网北京经济技术研究院特聘研究员，英国皇家工程院院士，主要从事电力系统建模、运行和管理、电力市场等方面研究。
英国皇家院士智能电网报告
21世纪输配电技术： 世纪输配电技术 2. 21世纪输配电技术：研发的优先性
仿真工具 自动化及控制 规则和标准
诊断监控
新材料和 元器件
ICT
电力电子
电能储存
分布式发电技术
21世纪输配电技术： 世纪输配电技术 2. 21世纪输配电技术：不同研究方向
仿真工具 ICT 配电智能化 规则和标准 电力电子 新材料和元 器件 分布式发电 电能储存
分布式发电及可再生能源的集成 电能损耗的减少 新元器件 系统的易受攻击性 保护系统和减弱威胁
未来？
大型集中发电 输电 特高压配电 高压配电 低压配电
–随着需求增加、跨界电力交易以及发 电调度的间歇性（从负荷预测到发电 预测），输电系统面临更大压力 – 输电网与配电网的新交互
21世纪输配电技术： 世纪输配电技术 2. 21世纪输配电技术：目标权重
21世纪末端用电技术发展： 世纪末端用电技术发展 2. 21世纪末端用电技术发展：研发 优先性
过程最优化 无线系统 PQ普及化
感应加热
驱动
工业
计算机辅助管理 照明
规则及标准 配电智能化
加热/制冷
21世纪末端用电技术发展： 世纪末端用电技术发展 2. 21世纪末端用电技术发展：研发 优先性
电气应用 规则及标准
工厂
商业区
3. 欧洲未来电网
风能发电：丹麦 风能发电：
集中发电 分布式发电
21世纪的电网：21世纪电力工 世纪的电网 4. 21世纪的电网：21世纪电力工 业两大趋势
1. 依赖于新型能源技术 实现可持续发展 2. 依赖于市场化和放松 管制提高电力工业的运 营效率
能源供应与能 源系统的安全
自1990年英国率先重组 电力工业建立电力市场以来 ，世界无论发达国家或发展 中国家都纷纷效仿。
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第二部分
欧盟电力市场
15
明确开展电力市场的目的
➢增强竞争力 ➢提高效率 ➢激励投资 ➢增大投入 竞争： 发供电 选择：用户
16
电力市场改革面临的问题
➢工业结构、监管和所有权 ➢市场结构 ➢交易方式 ➢电力市场运行的技术支持系统 ➢电力市场的运行与控制
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欧盟的基本特点
当前欧盟成 员国
2007 加盟国
24
建立统一的欧盟电力市场挑战
25
建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况
26
建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况
27
建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况
市场价格 基于 2004年数据 单位：欧元/MWh
18
欧盟的基本特点
➢ 成员国：25 ➢ 人数：459百万（Millions） ➢ 发电容量：696,146MW
19
欧盟的基本特点
20
当前
电厂
输电网
家庭
配电网
工厂
商业建筑物
欧盟的基本特点
未来欧洲电网的设想
光伏电站
储能
储能 潮流控制器
本地 CHP 站
储能
储能 电能质量设备
电能质量设备
风电站
具有户用 CHP的家庭
6
分布发电与交互式供电的分散智能电网 - 欧洲电网的发展趋势
• 欧洲的能源政策更加强调对环境的保护和可再生能 源发电的发展。 • 可再生能源，特别是风能、水电、太阳能和生物质 能的发展，是欧盟委员会能源政策的中心目标。 • 这种能源政策的引导下，欧洲以分散式电源作为发 展的一个必然方向，而不强调电网规模的扩大。
7
分布发电与交互式供电的分散智能电网 - 欧洲电网的发展趋势
在欧洲，电网的发展有没有未来？
• 与电网的大容量和超高压发展方向相反，欧洲 更多的是关心智能电网技术。
• 未来的电网必须建立电网信息化管理系统之上， 特别是低压供电电网的信息化控制，流量平衡控 制、网内分布式能源智能管制系统、智能保护系 统等。其电网的发展目标是可靠、高效和灵活。
Storage
Local CHP plant
Power quality device
Storage
Power quality device
Wind power plant
House with domesticactory
building
分布发电与交互式供电的分散智能电网 -欧洲电网的发展趋势
2. 分布发电与交互式供电的分散智能电 网 - 欧洲
4
统一或联合特高压电网 - 中国电网的发展趋势
电力高速发展；资源分布不均衡；经济发展不平衡；电力市场 发展
提高电网输送能力：远距离大容量输电的需求。
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
500 0 2000 2005 2010 2015 2020
年发电量(TWh) 装机容量(GW)
5
未来的大电网技术 - 将在中国发展
1. 特高压输电：特高压交流：1000KV; 特高压直 流: ±800KV
2. 半波输电方式 3. 紧凑型输电方式 4. 多相交流输电 5. 超高压干式电缆 6. 气体绝缘线路GIL（Gas Insulated Line） 7. 高温超导输电线路 8. 分频输电 9. 提高现有线路的输送能力 - 灵活交流输电系统 10.输电控制新技术
10
欧洲能源技术的发展趋势
短期与中期研究计划
清洁能源, 尤其是可再生能源
节能和能源使用效率: 需求侧管理 新型汽车燃料
中期与长期研究计划
储能技术(燃料电池) 新型能源载体(液态氢) 再生能源新技术 CO2分离 能源策略对社会经济的影响
11
欧洲能源技术的发展趋势
无论单独的，联网的再生能源发电都需要各种高 效的储能技术
欧盟电力市场 最新进展及对我国的启发
宋永华
英国利物浦大学
1
提纲
第一部分 欧洲电网的发展趋势
第二部分 欧盟电力市场
2
可持续电力
1. 依赖于新型能源技术 实现可持续发展
2. 依赖于市场化和放松 管制提高电力工业的运 营效率
可持续电力的三大要素
可持续电力
安全
经济
环保
3
21世纪的电网和电网技术
1. 统一或协调规划建设，统一调度和运 行的统一或联合特高压电网 – 中国
21
总体目标——统一的单个电力市场
欧洲电力市场——用户可以在欧洲的任何地方 从供电者购电，无论任一方地理位置在哪里或 越境与否，最终都可送到用户端
至 2015?
加上新加盟的国家
22
欧盟国家的相同框架结构
➢发电侧竞价 ➢发＼输＼配电分离 ➢输电网对第三方的开放
➢监管
➢开发市场
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建立统一的欧盟电力市场挑战
• 并网的新能源发电，如何减少系统对自然条件的依赖性，提高发电系统的稳定性、可 靠性；
• 供电质量及其控制问题； • 保护方案； • 独立电力系统的稳定性分析方法 • 含新能源发电的配电网络设计和运行； • 含新能源发电的电力系统可靠性评价； • 经济分析； • 不同新能源发电系统联合运行； • 电力变换器设计及其控制和运行（风电、光伏、微燃气轮机） • 风电、太阳能转换最大化（风速、太阳光跟踪控制） • 设备制造技术
8
欧洲未来电网
当前的电网
Central power station
欧洲未来电网:智能/分散/自主 发
电 和高度集成的网络管理
Transmission Network
House
Distribution Network
Photovoltaics power plant
Storage
Storage
Flow Control
发电曲线 负荷曲线
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新能源发电发展的挑战
储能问题：
• 寻找新的能量载体，研制高密度、低成本、长寿命、 无污染的储能系统
• 可能的储能系统 • 蓄电池
➢超导磁能 ➢超级电容器，储能是普通电容器的20-1000倍 ➢飞轮储能 ➢压缩空气储能 ➢热储能 ➢抽水蓄能
13
新能源发电的挑战
• 高效、低成本地解决不连续、不稳定、低密度、随时间季节以及气候变化的新能源的 聚集与转化问题；
未来供电结构:分布发电与交互式供电
storage
transmission 380 kV
interconnection
G
G
CHP
sub-transmission 110 kV
distribution 10 ... 30 kV
storage
G
CHP
distribution 400 V
changing load flow