市场条件下抽水蓄能电站动态效益的定量评价研究

论文摘要

由于具有独特的运行模式和技术特点,这决定了抽水蓄能电站非常适合提供一些独特的辅助服务,并因此对电力系统的安全运行发挥着独特的和不可替代的功能。分析如何针对抽水蓄能电站上述功能的市场价值即其经济效益,尤其是占经济效益主体的动态效益进行符合电力系统市场化运营要求的定量评价和计算,对抽水蓄能电站本身的发展,进一步对电力系统和电力市场的健康运行和发展,都有着重要的理论意义和现实意义。抽水蓄能电站的动态效益,不论是调频调相、旋转和非旋转备用效益、还是负荷跟踪和事故备用效益,其之所以存在,从市场的角度看,皆源于系统内供求关系的不确定性;其表现形式是向系统提供特定的和及时的辅助服务,且这些服务的突出特征是服务提供的时间和数量具有很强的不确定性。这就给对于这类服务价值的确定带来了很大的困难。针对动态效益的评价,近年来人们进行了一些探讨和研究,其中包括像随机生产模拟技术这样比较复杂的数量分析技术,但它们都存在这样或那样的不足,有的明显不符合电力系统在市场条件下运营的要求,有的虽然考虑了市场背景,但市场操作性不强,故至今尚无完善的和能够被广泛接受的操作方法。因此,对这个问题的研究,不仅是非常必要的,也是非常紧迫的。本论文试图从一个全新的角度,开辟一个新的方法,提出市场机制下抽水蓄能电站动态效益评价模型,并研究该模型的建立、计算和动态效益在该模型下的市场实现问题,以期为这个问题的解决提供有用的借鉴。在金融经济学中对不确定性事件已经进行了大量的研究,并已有很多针对风险和不确定性进行管理的工具,如期货、期权,它们的交易在电力市场比较完善的国家也已经不同程度地存在,这为本文对上述问题的研究提供了基本的工具和切入点。本论文工作是建立在用随机分析技术来评价和管理风险的相关知识的基础之上,并针对抽水蓄能电站的具体情况进行的。在本论文的研究工作中,提出了抽水蓄能电站动态效益的市场化概念、建立了面向实际的、实用的目标电价模型,采用期权交易的解决思路,并最终得到了期权定价模型和相应的数值结果。分析表明,本文所提出的抽水蓄能电站动态效益评价的理论、交易模式、电价和期权模型在电力市场环境下具有新颖性、合理性和可行性,是一种符合电力系统市场化运行环境要求的、可提供学者借鉴或相关企业应用的方法。并且,本文的方法和结论并不限于解决抽水蓄能电站的问题,也可以被应用到与抽水蓄能电站具有共同技术特性的其他类型电站的市场化运营管理中去。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 抽水蓄能电站
• 1.1 抽水蓄能电站概述
• 1.2 抽水蓄能电站的发展与现状
• 第二章 抽水蓄能电站运行的市场条件
• 2.1 电力市场环境
• 2.1.1 抽水蓄能的市场地位
• 2.1.2 电力主市场
• 2.1.3 辅助服务市场
• 2.2 抽水蓄能电站的经营模式
• 2.2.1 电网统一经营（十三陵模式）
• 2.2.2 租赁经营（广蓄模式）
• 2.2.3 天荒坪模式
• 2.2.4 独立经营模式（溪口模式）
• 第三章 抽水蓄能电站静、动态效益的新概念
• 3.1 静态效益
• 3.2 抽水蓄能电站的动态效益
• 第四章 动态效益评价理论分析
• 4.1 基于主观估算的方法
• 4.2 基于等效替代的方法
• 第五章 动态效益评价的期权方法
• 5.1 期权交易关系适用性分析
• 5.2 期权分析的数学经济学基础
• 5.2.1 期权价格的影响因素
• 5.2.2 随机运动分析
• 5.2.3 期权定价原理
• 第六章 动态效益评价的期权模型
• 6.1 电价随机运动建模
• 6.1.1 考虑电价跳跃的建模
• 6.1.2 泊松跳跃的度量
• 6.2 期权评价模型的建立
• 6.2.1 基于复制技术的模型
• 6.2.2 基于动态规划的模型
• 6.3 模型的求解与算例
• 第七章 交易的组织与敏感性分析
• 7.1 交易的组织方式
• 7.2 交易结果的敏感性分析
• 第八章 山东泰安抽水蓄能电站实例分析
• 8.1 山东泰安抽水蓄能电站基本情况
• 8.2 山东电力市场基本情况
• 8.3 边际电价确定与动态效益
• 第九章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 附录1：附图
• 附录2：用MATLAB 解偏微分方程求解期权价格的源程序
• 个人简历、攻读学位期间发表的学术论文目录