输电费用

1. 输电费用

2. 主要内容 • 概述 • 输电费用的简单分摊方法 • 输电费用的潮流追踪方法 • 世界各国的输电定价机制简介 • 英国的输电定价机制 • 建议

3. 概述 • 输电费用的研究背景 • 输电费用的构成 • 输电服务定价的层次 • 输电定价的要求 • 输配电价格的监管 • 输电费用的计算方法

4. 1. 输电费用的研究背景 • 合理的输电费用将给市场成员提供正确的经济信号，促使输电资源的优化使用。 • 输电网的拓扑结构和输电价格对发电厂商和大用户有一定的影响。 • 对电网的投资者和运营者寻求合理的回报。

5. 输电服务 • 输电服务——是将电能安全、经济地从电能的卖方(发电机)传送到买方(负荷)的服务。因此，可以认为输电服务包括两个方面： • 基本的传输服务。传输服务是输电服务的主要方面。 • 为保证电网安全、经济运行的一些辅助服务，如调频、备用、无功补偿等。

6. 输电服务 • 对于基本的传输服务，又可以用两种方式定义：基于节点的服务和基于支路的服务 • 基于节点的服务定义为在电网中两个或两个以上节点之间传输能量的服务（只知道起点和终点，而不管具体路径） • 基于支路的服务定义为在电网中一条或多条支路上传输能量的服务

7. 输电服务 • 按时间——峰荷、谷荷和腰荷 • 根据电网中潮流的情况，输电服务也可分为重潮流下、轻潮流下和一般潮流下的服务。一般情况下，峰荷时段是电网潮流最重的时段，谷荷时段是电网潮流最轻的时段。 • 电网的建设主要是根据峰荷时段的输电服务确定的

8. 输电服务 • 按服务对象的类型——本地和转运 • 转运指拥有电网的电力公司作为第三方给电网外的电力买、卖者提供的输电服务，对应于电力公司仍然具有垂直一体化的垄断运行结构但要求向独立发电公司和大用户提供输电服务的情形； • 本地用户是相对转运用户而言，是指电力公司所属电网内的输电用户，在电力市场化以前已经支付了电网的部分成本，也称为现有的用户。 • 在电力工业完全市场化、发电与输电分离、输电系统全面开放后，就不再存在所谓的转运服务，而应该统称为输电服务。

9. 2. 输电费用的构成 • 电网使用费 a. 电网使用成本 b. 机会成本 c. 电网扩建成本 d. 管理服务费 • 辅助服务费

10. 输电成本分析 • 固定成本 • 可变成本 固定成本一般远远大于可变成本

11. 上层问题：输电线路的定价问题 如何对每一条输电线路确定它的输电价格。 下层问题：输电费用分摊的问题 将输电线路的价格公平合理的分摊到各市场成员。 3. 输电定价的层次

12. 4. 输电定价的基本要求 • 保证输电公司的年收支平衡。 • 给各市场成员提供长期和短期的丰富的经济学信号。 • 可行性和透明性。 • 提供尽可能低的输电价格，削弱市场进口壁垒。

13. 5. 输电价格的监管 • 监管的目的 • 监管的方式 （1）成本加成法(Cost Plus): （2）价格上限法(Cap Price):

14. 6. 输电费用的计算方法 • 综合成本法(Embedded Cost) • 边际成本法(Marginal Cost) 短期边际成本方法： 长期边际成本方法：

15. 二、 输电费用的简单 分摊方法 1. 合同路径法 2. 邮票法 3. 边界潮流法 4. 兆瓦公里法 5. 逐线计算法

16. 1. 合同路径法 • 适用网络：电网结构较为简单的情况。 • 假定：转运过程中，从功率注入点到功率流出点可以人为确定一条连续路径（合同路径），电能按合同规定的路径流过，并假定此时该路径应有足够的可用容量 。

17. 合同路径法 • 实际上，电在电网中的流动遵循物理规律，因此实际潮流与合同路径常常有很大的差别，会流经许多非合同路径内的一些支路。这也就是常说的并行潮流(loop flow或parallel flow)问题。 • 合同路径法常常应用在不同地区的电力公司之间进行转运业务时输电费用的简化计算，比如美国在电力市场改革的初期不同电力公司之间转运费用的计算大多是采用合同路径法。

18. 合同路径法的计算步骤

19. 2. 邮票法 • 收费与传输距离无关，仅仅根据传输功率的大小确定输电价格。 • 最大优点是简单，透明性高，容易应用和理解。 • 缺点：不能正确反映相关的经济信息，不能引导电网的经济运行。 • 对于一些小系统，或者网架比较强，分布比较均匀的网络，邮票法可能是比较好的选择。

20. 邮票法的计算步骤

21. 3. 边界潮流法 • 适用网络：系统中双边合同较少或系统间联络线较为明确的情况 • 计算步骤：

22. 4. 兆瓦－公里法 计算步骤：

23. 兆瓦—公里法 • 不仅考虑了所有线路上潮流的变化，而且考虑了线路的长度。这是一个比较直观的方法。 • 由于该方法假设计算中的输电交易为线性网络上唯一的输送交易，不能反映每个交易对输电设备的实际使用度，从而降低了该方法的公正性；

24. 5. 逐线计算法 计算步骤

25. 潮流变化量为负值时的处理方法

26. 小结 • 特点：简单综合成本方法具有计算简单，数据采集比较容易，价格比较稳定的优点;缺点是只能反映过去的情况，不能反映系统未来资源的价值。 • 存在问题：这些方法大多适用于系统中存在少量转运合同的情况。当系统中有多项转运时，由于电力系统的非线性特征，这些转运不具有叠加性。因此计算各转运的先后顺序对计算结果有很大的影响。

27. 三、 输电费用分摊 的潮流追踪方法

28. 在研究类似电力市场输电费用这样的问题时，必须对网络中各支路电流的组成及其相应效应分摊等进行分析，求出各电源点对各支路的利用分额。在研究类似电力市场输电费用这样的问题时，必须对网络中各支路电流的组成及其相应效应分摊等进行分析，求出各电源点对各支路的利用分额。

29. 电流分解公理 • 公理1 电流分量沿支路不变。

30. 公理2：同一节点各进线注入电流在各出线的电流分量与相应进线的电流成比例。公理2：同一节点各进线注入电流在各出线的电流分量与相应进线的电流成比例。

31. 电流标注图的拓扑特性 • 一个标注的电流分布图是有向图，其电路接线图是相应的基图。电路中各支路的方向由实际电流方向确定。 • 定理1 在电流标注图上不存在有向回路。 • 定理2 当有向图中无有向回路时，至少有两个节点分别满足无进线或无出线。 • 可用逐步消去法求解。

32. 电力市场输电设备利用份额算例

33. 支路 电源1 电源2 （1） 1 0 （2） 1 0 （3） 1 0 （4） 1/3 2/3 （5） 3/5 2/5 电源的利用份额

34. 1、利用分额的分摊 2、损耗的分摊 支路上的功率损耗应按各电流量的比例分摊. 潮流追踪的应用

35. 四、 世界各国的输电定价机制

36. 1.美国PJM • 各电网公司输电费：由各电网公司自己核定，通报给ISO，由ISO负责将费用分配给各交易 • 输电服务费：不同地区费用不同，包括调度、控制服务、无功电压控制服务、调频服务、旋转备用服务等

37. 美国PJM(续) • 输电价格采用一部制容量电价，采用邮票法制定输电价格 • 主要采取协议形式管理输电服务 • 输电服务费率事先按输电网络所有者的网络覆盖区域制定，经董事会批准，公布在《输电网开放服务费率表》上。 • PJM利用节点边际价格（LMP）对输电阻塞进行管理，采用固定输电权利 (FTR) 的管理方法平抑价格的波动。

38. 2. 阿根廷 －输电电价的制定

39. 3. 澳大利亚 在现有网络中的节点基础上，构建一个理想网络，该网络是在满足电网总成本最小化和电网潮流约束下的一个优化电网。计算出该理想网络的节点电价，以此为依据修正现有网络的节点电价，计算出输电费用，两者之间的差额采用邮票法分摊。当网络中出现阻塞时，用户有可能支付较高的网络使用费。

40. 澳大利亚－例子

41. 例子的求解

42. 4、北欧 • 整个北欧市场的网络分为三层：国家、区域和地区。每个网络向其连接的上层网络支付连接费，即点费率(point tariff) 。点费率给予支付费用的网络用户在整个网络中进行电力交易的权利。 • 点费率分为三个部分，即投资费、能量费和容量费。 • 投资费是对一些大的新连接者的一次性收费； • 能量费按照兆瓦时收取，主要用来补偿网损成本，基于边际网损系数方法； • 容量费补偿其他的网络费用，按照年度收费，对负荷根据峰值负荷收费，对发电商根据容量收取(在挪威为物理容量，瑞典为声明容量)。

43. 挪威 采用“点费率”系统，即输电电价由注入或流出电网的点的位置决定，而不考虑运输距离的远近，输电费用不含距离分量。对不同的点，输电费用不同。原则上，能源过剩的地区输入费贵，而输出费便宜。

44. 挪威－输电费用的构成 • 输电损失定价 • 阻塞电价：输电阻塞通过建立不同的价格区域来处理。 • 固定成本定价 联网费：用户的联网费按中心网的高峰负荷 计算，生产厂商的联网费主要取决 于冬天的装机容量 电能费：根据中心网中的每个区域在峰荷时 与中心网的电能净交换， • 电网的投资扩建费用

45. 美国新英格兰 • 邮票法＋合同路径法 • 美国ERCOT • 固定成本70％邮票法，30％MW－Mile法 • 新西兰 • 固定成本采用MW－Mile法 • 日本 • MW－Mile法

46. 小结 • 多数电网采用两部制：区别对待可变和固定成本 • 邮票法和MW－Mile最常见 • 输电费在负荷和发电之间分摊，分摊方法各异

47. 五、英国输电定价机制

48. 收费项目 计算方法 计算内容 收费对象 系统 接网 费 综合成 本法 基本年接网费 (折旧费+净资产回报+维护费用+输电运营费) +其它费用 +终止费用 发电厂 配电公司 (132KV以下) 大工业用户 电网 使用费 边际成 本法 网络使用费 +与地点无关的附加费 发电厂 供电公司 大工业用户 平衡 服务 费 综合成 本法 发电与负荷平衡的调节费 +平衡服务的合同费 +支付给电网的奖励费 +系统运营的内部费用 +调整费用 发电厂 供电公司 大工业用户 英国输电价格的计算

49. 英国输电价格的计算－系统接网费 • 收取系统接网费的目的 主要用于回收变电站等接网设备的固定成本，采用邮票法分摊给连接在该设备上的用户。按月进行收取。 • 系统接网费用的构成 资产的基本年接网费：包括折旧费用、投资回报费用、维护费用和运行费用。 其它费用：包括一次性工程费用、土地费用以及 其它一些费用。 终止费用：用户从电网中全部或部分撤出时向电网支付。

50. 费用名称 费用计算 费用大小(₤) 折旧费用 3,000,000×2.5% 75,000 投资回报 2,962,500×6% 177,750 维护费用 3,000,000×1.3% 39,000 运行费用 3,000,000×1.6% 48,000 总计 ----------------- 339.750 英国2003年4月-2004年4月的基本年接网费