基于经济人假设的负荷侧资源市场化调节作用机理分析

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.202309108

中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (3): 213-223.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202309108

基于经济人假设的负荷侧资源市场化调节作用机理分析

高志远¹(), 庄卫金¹(), 耿建¹(), 李峰¹(), 薛必克¹, 杨晓雷², 白柯鞠³

1. 中国电力科学研究院有限公司（南京），江苏南京　210003
2. 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，浙江嘉兴　314000
3. 陕西科技大学机电工程学院，陕西西安　710016

收稿日期:2023-09-22 接受日期:2023-10-30 出版日期:2024-03-28 发布日期:2024-03-26
作者简介:高志远（1972—），男，通信作者，硕士，高级工程师（教授级），从事智能电网、厂站自动化系统、电力市场研究，E-mail：gaozhiyuan@epri.sgcc.com.cn
庄卫金（ 1978—），男，高级工程师，从事电力系统自动化研究，E-mail：zhuangweijin@epri.sgcc.com.cn
耿建（1971—），男，博士，高级工程师（研究员级），从事电力市场、电力系统优化调度等研究，E-mail：gengjian@epri.sgcc.com.cn
李峰（ 1976—），男，高级工程师（研究员级），从事电力系统自动化、人工智能等研究，E-mail：lifeng2@epri.sgcc.com.cn
基金资助:
国家电网有限公司科技项目（规模化可调节负荷参与调峰和现货市场交易机制及验证技术研究，5108-202255035A-1-1-ZN）。

The Regulation Mechanism of Electricity Market on Load Side Resources Based on the Economic Person Hypothesis

Zhiyuan GAO¹(), Weijin ZHUANG¹(), Jian GENG¹(), Feng LI¹(), Bike XUE¹, Xiaolei YANG², Keju BAI³

1. China Electric Power Research Institute (Nanjing), Nanjing 210003, China
2. State Grid Jiaxing Power Supply Company, Jiaxing 314000, China
3. College of Mechanical & Electrical Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710016, China

Received:2023-09-22 Accepted:2023-10-30 Online:2024-03-28 Published:2024-03-26
Supported by:
This work is supported by Science and Technology Project of SGCC (Research on Trading Mechanism and Verification Technology of Large-Scale Adjustable Load Participating in Peak Shaving and Spot Market, No.5108-202255035A-1-1-ZN).

摘要/Abstract

摘要：

为充分利用负荷侧调节能力，需要对市场化机制对负荷侧的调节作用机理进行深入研究。基于市场对不同类型负荷的调节目的、信号来源差异，把市场化调节作用总体分为电价调节和互动调节2类。基于古典经济学中经济人假设，从成本、收益等因素考量对不同类型负荷的电价调节和互动调节作用机理进行了研究，进而对电价调节和互动调节的区别和联系进行了定性分析和定量比较，通过案例的验证表明：电价调节作用是通过负荷侧追求盈余最大化而发生的常态化市场作用，互动调节是市场运营机构为追求社会福利最大化而按需使用的市场化调节手段，两者的作用机理有较大区别，同时又相互关联。

关键词: 电力市场, 经济人假设, 可调节负荷, 需求响应, 电价调节, 互动调节

Abstract:

In order to make full use of the load-side regulation capacity, it is necessary to conduct an in-depth research on the regulation mechanism of the market-oriented mechanism on the load side. Based on the different regulatory purposes and signal sources for different types of loads in the market, the market-oriented regulatory role is generally divided into two categories: electricity price regulation and interactive regulation. Based on the assumption of economic man in classical economics, the mechanisms of electricity price regulation and interactive regulation for different types of loads are studied in terms of cost, benefits, and other factors. Furthermore, the differences and connections between electricity price regulation and interactive regulation are qualitatively analyzed and quantitatively compared. Case study results show that the electricity price regulation always works as ordinary market through pursuit of surplus maximization on the load side, and the interactive regulation is a kind of market-oriented tool that market operators use on demand to pursue social welfare maximization, and the action mechanism of the two is quite different, but also interrelated.

Key words: electricity market, economic person hypothesis, adjustable loads, demands response, electricity price regulation, interactive regulation

高志远, 庄卫金, 耿建, 李峰, 薛必克, 杨晓雷, 白柯鞠. 基于经济人假设的负荷侧资源市场化调节作用机理分析[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 213-223.

Zhiyuan GAO, Weijin ZHUANG, Jian GENG, Feng LI, Bike XUE, Xiaolei YANG, Keju BAI. The Regulation Mechanism of Electricity Market on Load Side Resources Based on the Economic Person Hypothesis[J]. Electric Power, 2024, 57(3): 213-223.

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图/表 10

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调节作用编号		作用机理
①		高价少用电，低价多用电
②		高价少用电，把少用的电转移/平移到低价时段
③		无
④		基于补偿，可以少用电或多用电
⑤		基于补偿，可以转移/平移一定负荷
⑥		基于补偿，可以中断/直控一定负荷

调节作用编号		作用机理
①		高价少用电，低价多用电
②		高价少用电，把少用的电转移/平移到低价时段
③		无
④		基于补偿，可以少用电或多用电
⑤		基于补偿，可以转移/平移一定负荷
⑥		基于补偿，可以中断/直控一定负荷

项目	电价调节	互动调节
主体范围	无差别的所有市场主体	经过选择的同时有意向的市场主体
市场价格	市场价格随着供需形势变化，影响所有市场主体	有助于市场价格稳定，但是需要新增激励或市场化商品，其费用需要在市场主体间疏导
电网功率平衡	通过价格波动影响用电，维持功率平衡，或者最终通过有序用电兜底。平衡效果可控制性不强	通过多重化的负荷侧互动调节商品，可以构建支持电网功率平衡的系列精准手段
过程特点	基于市场价格无/少干预地实现负荷侧调节，但是价格作用具有滞后性	根据需要，对市场价格、电网功率平衡进行了干预，但仍然可以采用市场交易的形式
本质区别	通过电力市场价格这只“看不见的手”对所有负荷主体进行调节	选择有禀赋和有意向的市场主体，实现对功率平衡、市场供需的调节，并给予补偿
相互关联	互动调节反过来对市场电价形成有影响	电价的高低对补偿成本和能够调动的互动调节量有直接影响

项目	电价调节	互动调节
主体范围	无差别的所有市场主体	经过选择的同时有意向的市场主体
市场价格	市场价格随着供需形势变化，影响所有市场主体	有助于市场价格稳定，但是需要新增激励或市场化商品，其费用需要在市场主体间疏导
电网功率平衡	通过价格波动影响用电，维持功率平衡，或者最终通过有序用电兜底。平衡效果可控制性不强	通过多重化的负荷侧互动调节商品，可以构建支持电网功率平衡的系列精准手段
过程特点	基于市场价格无/少干预地实现负荷侧调节，但是价格作用具有滞后性	根据需要，对市场价格、电网功率平衡进行了干预，但仍然可以采用市场交易的形式
本质区别	通过电力市场价格这只“看不见的手”对所有负荷主体进行调节	选择有禀赋和有意向的市场主体，实现对功率平衡、市场供需的调节，并给予补偿
相互关联	互动调节反过来对市场电价形成有影响	电价的高低对补偿成本和能够调动的互动调节量有直接影响

月份	1	2	3	4	5	6
分月电量	62.16	47.40	47.70	44.82	45.54	50.22
最大供电	59.46	60.98	61.72	63.15	64.56	67.82

月份	7	8	9	10	11	12
分月电量	70.32	53.82	47.22	44.76	52.08	68.41
最大供电	68.82	67.92	65.48	62.19	60.76	58.35

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调节方式	负荷侧盈余	发电侧盈余	总体社会福利	互动补偿	扣除补偿后总体社会福利
无调节	215.36	103.07	318.42	0	318.42
电价调节	218.13	103.07	321.19	0	321.19
弹性调节	197.92	137.28	335.20	12.34	322.86
优化调节	197.92	137.28	335.20	8.07	327.13

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