中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (7): 217-226.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202405001
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汪悦萍1(), 谭青博2(
), 赵洱岽2(
), 谭忠富1(
), 吴学辉1(
)
收稿日期:
2024-05-06
发布日期:
2025-07-30
出版日期:
2025-07-28
作者简介:
基金资助:
WANG Yueping1(), TAN Qingbo2(
), ZHAO Erdong2(
), TAN Zhongfu1(
), WU Xuehui1(
)
Received:
2024-05-06
Online:
2025-07-30
Published:
2025-07-28
Supported by:
摘要:
为应对新能源高比例接入引发的电网安全稳定运行风险及电力平衡难题,促进新能源有效消纳,缓解负荷峰谷矛盾,提出一种基于煤电机组功能定位的三部制电价机制。首先,分析新型电力系统下煤电机组提供的基础电力保障、新能源消纳、辅助服务三大功能;然后,分析煤电机组成本构成;其次,依据煤电机组提供的电能价值、调节价值和容量价值构建三部制电价机制,按照不同路径进行成本疏导;最后,对煤电机组的成本疏导进行不同容量补贴比例与辅助服务价格的敏感性分析。结果显示,在煤价675元/t的基准上,煤价上涨30%情景下无容量补贴、30%补贴、50%补贴时煤电总度电成本分别为42.085分/(kW·h)、39.729分/(kW·h)、38.156分/(kW·h),相较于原煤价分别上涨20.9%、22.4%、23.6%。所提出的三部制电价机制可调动机组调峰积极性,保障机组备用容量充裕度,激励机组参与系统调频服务,充分激发煤电在电力市场中的活力。
汪悦萍, 谭青博, 赵洱岽, 谭忠富, 吴学辉. 灵活性调节煤电机组成本疏导的三部制电价机制分析[J]. 中国电力, 2025, 58(7): 217-226.
WANG Yueping, TAN Qingbo, ZHAO Erdong, TAN Zhongfu, WU Xuehui. Analysis of Three-Part Tariff Mechanism for Cost Pass-Through of Flexibility-Regulated Coal Power Units[J]. Electric Power, 2025, 58(7): 217-226.
辅助服务类型 | 固定成本 (增加的设备投资) | 变动成本 | 机会成本 | |||||
增加的运行成本 | 增加的维护成本 | |||||||
调频、旋转 备用 | 自动发电控制装置;其他保护、通信和测量装置 | 增加发电量部分燃料成本;机组频繁调节、运行效率下降而增加的燃料成本 | 连接部件的磨损在频繁变化工况下加快,导致维护费用的增加和机组寿命的减少 | 保留部分发电容量而可能减少的发电收入或造成的电量亏损 | ||||
无功与电压 控制 | 有功和无功同时生产而增加的机组和变压器容量的投资;自动电压调节装置 | 超过一定功率因数运行时增加的燃料 成本 | 设备因超过一定功率因数运行发热造成的磨损和寿命缩短 | 超过一定功率因数运行时,因增发无功而损失的有功收入,或为提供无功而造成的有功亏损 | ||||
黑启动 | 黑启动电源、通信、控制装置成本 | 系统瘫痪时机组启动并逐步使系统恢复发生的运行成本,包括燃料费和人工费 | 定期培训和测试产生的维护成本 | |||||
调峰 | 不需要额外增加发电容量,但是存在灵活性改造费用 | 深度调峰时会偏离经济运行点产生的不经济燃料消耗(煤耗增加或需要投油),启停调峰需付出的机组启停成本 | 机组磨损导致的维护费用 | 提供调峰服务而减少的发电收入或造成的电量亏损 |
表 1 煤电机组提供辅助服务的成本分析
Table 1 Cost analysis of auxiliary services provided by coal-fired power units
辅助服务类型 | 固定成本 (增加的设备投资) | 变动成本 | 机会成本 | |||||
增加的运行成本 | 增加的维护成本 | |||||||
调频、旋转 备用 | 自动发电控制装置;其他保护、通信和测量装置 | 增加发电量部分燃料成本;机组频繁调节、运行效率下降而增加的燃料成本 | 连接部件的磨损在频繁变化工况下加快,导致维护费用的增加和机组寿命的减少 | 保留部分发电容量而可能减少的发电收入或造成的电量亏损 | ||||
无功与电压 控制 | 有功和无功同时生产而增加的机组和变压器容量的投资;自动电压调节装置 | 超过一定功率因数运行时增加的燃料 成本 | 设备因超过一定功率因数运行发热造成的磨损和寿命缩短 | 超过一定功率因数运行时,因增发无功而损失的有功收入,或为提供无功而造成的有功亏损 | ||||
黑启动 | 黑启动电源、通信、控制装置成本 | 系统瘫痪时机组启动并逐步使系统恢复发生的运行成本,包括燃料费和人工费 | 定期培训和测试产生的维护成本 | |||||
调峰 | 不需要额外增加发电容量,但是存在灵活性改造费用 | 深度调峰时会偏离经济运行点产生的不经济燃料消耗(煤耗增加或需要投油),启停调峰需付出的机组启停成本 | 机组磨损导致的维护费用 | 提供调峰服务而减少的发电收入或造成的电量亏损 |
煤价/ (元·t–1) | 容量补 贴情况 | 度电固 定成本 | 度电燃 料成本 | 增值税 | 环境 加价 | 总度电 成本 | ||||||
675.0 | 无容量补贴 | 6.949 | 21.465 | 3.694 | 2.7 | 34.808 | ||||||
30%补贴 | 4.864 | 21.465 | 3.423 | 2.7 | 32.452 | |||||||
50%补贴 | 3.475 | 21.465 | 3.242 | 2.7 | 30.882 | |||||||
877.5 | 无容量补贴 | 6.949 | 27.905 | 4.531 | 2.7 | 42.085 | ||||||
30%补贴 | 4.864 | 27.905 | 4.260 | 2.7 | 39.729 | |||||||
50%补贴 | 3.475 | 27.905 | 4.079 | 2.7 | 38.156 |
表 2 煤电机组容量补贴比例敏感性分析
Table 2 Sensitivity analysis of capacity subsidy ratio for coal power units 单位:分/(kW·h)
煤价/ (元·t–1) | 容量补 贴情况 | 度电固 定成本 | 度电燃 料成本 | 增值税 | 环境 加价 | 总度电 成本 | ||||||
675.0 | 无容量补贴 | 6.949 | 21.465 | 3.694 | 2.7 | 34.808 | ||||||
30%补贴 | 4.864 | 21.465 | 3.423 | 2.7 | 32.452 | |||||||
50%补贴 | 3.475 | 21.465 | 3.242 | 2.7 | 30.882 | |||||||
877.5 | 无容量补贴 | 6.949 | 27.905 | 4.531 | 2.7 | 42.085 | ||||||
30%补贴 | 4.864 | 27.905 | 4.260 | 2.7 | 39.729 | |||||||
50%补贴 | 3.475 | 27.905 | 4.079 | 2.7 | 38.156 |
情景 | 调频里程价格/ (元·MW–1) | 调频容量价格/ (元·(MW·h)–1) | 备用价格/ (元·(MW·h)–1) | |||
① | 6 | 3.56 | 10 | |||
② | 10 | 3.56 | 10 | |||
③ | 10 | 3.56 | 15 | |||
④ | 10 | 3.56 | 15 |
表 3 辅助服务价格
Table 3 Auxiliary service prices
情景 | 调频里程价格/ (元·MW–1) | 调频容量价格/ (元·(MW·h)–1) | 备用价格/ (元·(MW·h)–1) | |||
① | 6 | 3.56 | 10 | |||
② | 10 | 3.56 | 10 | |||
③ | 10 | 3.56 | 15 | |||
④ | 10 | 3.56 | 15 |
容量补 贴情况 | 情景 | 度电固 定成本 | 度电燃 料成本 | 增值税 | 环境 加价 | 总度电 成本 | ||||||
无容量 补贴 | ① | 2.7 | ||||||||||
② | 2.7 | |||||||||||
③ | 2.7 | |||||||||||
④ | 2.7 | |||||||||||
30%补贴 | ① | 2.7 | ||||||||||
② | 2.7 | |||||||||||
③ | 2.7 | |||||||||||
④ | 2.7 | |||||||||||
50%补贴 | ① | 2.7 | ||||||||||
② | 2.7 | |||||||||||
③ | 2.7 | |||||||||||
④ | 2.7 |
表 4 煤电机组不同辅助服务价格下成本敏感性分析
Table 4 Cost sensitivity analysis of coal fired power units under different auxiliary service prices 单位:分/(kW·h)
容量补 贴情况 | 情景 | 度电固 定成本 | 度电燃 料成本 | 增值税 | 环境 加价 | 总度电 成本 | ||||||
无容量 补贴 | ① | 2.7 | ||||||||||
② | 2.7 | |||||||||||
③ | 2.7 | |||||||||||
④ | 2.7 | |||||||||||
30%补贴 | ① | 2.7 | ||||||||||
② | 2.7 | |||||||||||
③ | 2.7 | |||||||||||
④ | 2.7 | |||||||||||
50%补贴 | ① | 2.7 | ||||||||||
② | 2.7 | |||||||||||
③ | 2.7 | |||||||||||
④ | 2.7 |
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