凸包定价模式下的电力市场潜在市场力分析方法

吴辰晔，孙 健

（清华大学交叉信息研究院，北京市100084）

0 引言

自从在世界范围内推行电力系统的市场化进程以来，电力市场受困于市场价格易被操纵等问题。最为著名的是美国加州电力危机［1］:1998—2000 年，据估算，由于电力市场价格被操纵而引发的额外电费高达50 亿美元。电力市场之所以存在难以解决的效率问题，其根本原因在于电力市场的复杂结构。具体而言，电力市场包含机组组合、实时市场等。这些市场的目的和起源均不相同，进一步加剧了电力市场潜在的被操纵风险。

为解决上述困境，文献［2］在节点边际价格（locational marginal price，LMP）［3］的基础上，提出了凸包定价（convex hull pricing）模式，综合考虑机组组合和实时电力市场2 个阶段，取长补短。采用的上调费用（uplift payment）［2］可以部分解决对市场参与者激励不足的问题。

这种定价方式对于中国电力市场的建设具有借鉴意义。首先，近年来随着电力需求增长速度的下降，市场化交易电量增多，新能源占比日益增长，火电机组承担的调峰压力更为显著。全国600 MW 及以上容量的燃煤发电机组的年利用小时数逐年降低，机组启停次数逐年增多［4］。2019 年4 月26 日，西北电网安排火电机组启停调峰13 台次，以增加52 560 MW·h 的新能源消纳［5］。

其次，火电机组的启停成本大，但无论是否在电力现货市场，启停成本均未在电价上得到体现，而是通过系统方式予以补偿。对于未处于现货试点中的情况，以华中区域电网为例［6］，单机容量在100 MW以上的燃煤机组，启停调峰一次，补偿金额为机组容量×1 500 元/MW。……