分时电价背景

风电、光伏等新能源得到了快速发展，并以集中或分布方式接入电网，但由于风电、光伏等能源的随机性、波动性、间歇性，大量的接入会给系统安全稳定运行带来压力。为保障系统的安全稳定运行，往往需要常规机组配合并增加备用容量，从而增加了系统运行成本。需求侧资源是除常规机组外的另一重要资源。为了充分利用需求侧资源，促进新能源消纳，众多学者提出了微电网(microgrid)、虚拟发电厂(virtual power plants，VPP)等方案。虚拟发电厂通过整合需求侧分布式电源和可控负荷向电网提供类似传统电厂的出力服务，需求响应(demand response，DR)是调用需求侧负荷的重要手段。

根据用户的响应方式，可将需求响应分为基于激励的需求响应(incentive-based DR，IBDR)和基于价格的需求响应(price-based DR，PBDR)。需求响应可在不同的时间尺度上参与系统运行，为了更加充分消纳风电等新能源，可根据各项需求响应措施时间尺度进行合理配置。电价手段尤其是分时电价因调整范围广、幅度大、实施时间长，可作为其他措施的基础。分时电价一旦确定往往需要持续一月或数月，可有效地改变用户的用电行为，促使用户调整用电时段或采用更加节能的产品 。

分时电价是指按系统运行状况，将一天24小时划分为若干个时段，每个时段按系统运行的平均边际成本收取电费。分时电价具有刺激和鼓励电力用户移峰填谷、优化用电方式的作用 。

（1）风电、用户负荷特性及模拟

风电出力与风速大小直接相关，1 d 内风速往往呈现随机性、间歇性特点，但如在更长的时间尺度上如月、季、年对风速进行分析，可看出风速又呈现季节性特点，在固定月份风速平均值变化不大，呈现一定的周期性。根据风速的季节性特点，在不同的月份或季度适当调整分时电价方案有利于风电的消纳。为对风电出力构建模型，本文采用先模拟风速再转换为风机出力的方法，在实际应用中可用已有的历史出力数据进行替代。

（2）用户需求价格弹性系数

影响用户负荷的因素很多，如电价、天气、国民经济、生产方式等，其中最重要且可操作性最强的因素为电价。电能有一般商品的共性，其需求量与价格之间一般呈现反比例关系 。

用户侧分时电价制定的一般流程：首先对不确定性因素进行模拟，生成系统净负荷、用户用电量及用户需求价格弹性系数原始场景集；然后根据系统净负荷原始场景集进行时段的划分得到峰谷平时段；由于场景集中场景数量较多，为减轻计算负担，需对原始场景集进行场景缩减得到缩减场景子集；最后在已知具体峰谷平时段和缩减场景子集的基础上构建分时电价模型 。

2021年7月29日，为深化电价改革、完善电价形成机制的决策部署，充分发挥分时电价信号作用，服务以新能源为主体的新型电力系统建设，促进能源绿色低碳发展，《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） 。对现行分时电价机制作了进一步完善，包括优化峰谷电价机制、建立尖峰电价机制、建立动态调整机制以及加强与电力市场的衔接等。通知要求各地科学划分峰谷时段，合理确定峰谷电价价差，系统峰谷差率超过40%的地方，峰谷电价价差原则上不低于4：1；其他地方原则上不低于3：1。要求各地在峰谷电价的基础上推行尖峰电价机制，尖峰电价在峰段电价基础上上浮比例原则上不低于20%。

• 河南

河南拟从2021年11月1日执行分时电价。近日河南省发改委发布公告，对适当扩大分时电价执行范围、实施季节性电价机制、恢复尖峰电价机制等分时电价机制进行公开征求意见。 2100433B

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序

前言

第一章 概述

§1-1 电价的基本功能

§1-2 会计学与经济学的电力定价模式

§1-3 发展历史的简要回顾

§1-4 电能价值当量理论及分时电价计算梗概

第二章 确定性模型的理论准备

§2-1 线性规划与影子价格

§2-2 供求关系与边际成本

§2-3 确定性电源优化的价值分析模型VAGs-i简介

§2-4 VAGS系列简介

§2-5 电力不足概率LOLP

§2-6 电量不足期望值EUE

第三章 确定性电能价值当量分析及其分时电价计算

§3-1 容量和电量的经济学成本

§3-2 容量和电量的经济学效益

§3-3 电费的组成

§3-4 分担准则和价值当量

§3-5 电能价值当量图表及基本分时电价

§3-6 基本分时电价的数字算例

§3-7 基本分时电价的用户奖惩分析

§3-8 水电占优系统的季节分时电价简介

第四章 随机性模型的理论准备

§4-1 为什么需要随机性模型

§4-2 持续负荷曲线的概率学解释

§4-3 概率学的等值负荷曲线和期望生产电量

§4-4 电力不足概率LOLP与电量不足期望值EUE

§4-5 随机生产模拟的讨论和若干专题

§4-6 随机生产模拟的累积量法简介

§4-7 累积量法的讨论和若干专题

§4-8 随机性电源优化的价值分析模型VAGS-4简介

第五章 随机性电能价值当量分析及其分时电价计算

§5-1 随机性系统容量边际成本

§5-2 随机性系统电量边际成本和缺电损失成本

§5-3 随机性模型的分担准则和价值当量

§5-4 随机性基本分时电价的算例

第六章 抽水蓄能(PS)电站的电能价值当量分析及其分时电价预测

§6-1 PS电站的价值当量分析与分时电价预测的基本原理

§6-2 PS电站的系统建模与优化软件SEPS一1

§6-3 PS电站电能价值当量分析方法

§6-4 PS电站运行成本的计算

§6-5 华东某PS电站2000年循环过程仿真和当量分时电价预测

结束语——兼论在电力市场中的应用与发展

参考文献