Диссертация (1152220), страница 46
Текст из файла (страница 46)
В таблице 3.16представлено обобщение их механизмов функционирования.Таблица 3.16 – Механизмы реализации электроэнергии в краткосрочных и долгосрочныхпериодахТорговый секторРынокдвухстороннихдоговоровПериоддолгосрочныйРынок на суткивпередкраткосрочныйБалансирующийрынокприближенный креальномувремениВид планированиястратегическое планированиена основе прогнозного объемапотребленияМеханизмы- свободные договоры сфиксированными ценами играфиками поставки,- регулируемые договоры пофиксированной государствомцене (тарифу), определеннымобъемом и субъектнымсоставом поставкипланирование на сутки вперед - узловое маржинальноеобеспечения объемовценообразование с учетомпотребления, не покрытых на потерь и системныхрынке двухстороннихограничений на основедоговоровдвухстороннего аукционаценовых заявок поставщикови потребителейпланирование в реальном- конкурентноевремени покрытияценообразование наотклонений факта от планапокрытие отклонений планареализации электроэнергии на от факта рынка на суткирынке на сутки впередвпередИсточник: разработано авторомПоставщикамирынкаэлектроэнергииявляютсяоптовыеитерриториальныегенерирующие компании (ОГК, ТГК).
Потребителей представляют крупные потребители исбытовые компании, реализующие электроэнергию преимущественно населению. В свою240очередь, инфраструктурными организациями являются сетевые компании (федеральная сетеваякомпания (ФСК ЕЭС), межрегиональные распределительные сетевые компании (МРСК),территориальные сетевые организации (ТСО)), системный оператор (СО ЕЭС), администраторторговой системы (АТС), центр финансовых расчетов (ЦФР), оператор экспорта-импорта(Интер РАО).Для проведения конкурентного отбора ценовых заявок участников рынка применяетсярасчетная модель электрической сети энергорынка [12, 24, 265]. Она содержит характеристикисети и сетевого оборудования, топологию и параметры линий электропередач (таблица 3.17).Таблица 3.17 – Параметры расчетной модели оптового рынка электроэнергииПараметрыЧисло узлов с описанием технологических ограниченийЧисло линий высокого напряжения с описанием их технологических параметровЧисло контролируемых сечений (совокупности линий электропередач),регулируемых системным оператором для контроля над перетоками мощности,включая верхние и нижние ограничения на перетокЧисло выделенных режимных генерирующих единиц с задаваемыми графикаминагрузки и технологическими ограничениямиЧисло электростанцийЧисло энергоблоковИсточник: разработано автором на основании [24, 160, 265]Значения924314543106215237482498Расчетная модель позволяет определять равновесную цену в каждом узле электрическойсети, таким образом, создавая ценовые сигналы участникам рынка.
Составляющие ценыэлектроэнергии для конечного потребителя приведены на рисунке 3.35.ГенерирующаякомпанияПроизводствоэлектроэнергииСетеваякомпанияТранспортировкаэлектроэнергииЭнергосбытовая компанияПродажа электроэнергиипотребителям и расчетыучастников рынкаИнфраструктурныеорганизацииСервисные услуги,диспетчеризацияУслуги40-60%180в зависимостиот региона+35-50%180в зависимостиот региона4-7%+в зависимостиот региона+0,5-4%АТС, системный оператор,ЦФРПотребительСтоимость электроэнергиидля потребителяРисунок 3.35 – Структура стоимости электроэнергии для конечного потребителяИсточник: разработано автором241В общем виде технологическая и коммерческая схемы организации системыэлектроснабжения территориального образования в условиях оптового рынка электроэнергиипредставлены на рисунках 3.36 и 3.37.МалаягенерацияСбытовыекомпанииКрупнаягенерацияСетиФСК ЕЭССетиМРСКСетиТСОПотребителиРисунок 3.36 – Технологическая схема организации системы электроснабжения в условияхоптового рынка электроэнергииИсточник: разработано авторомРозничныйрынокэлектроэнергииОптовыйрынокэлектроэнергииКрупнаягенерацияЭнергосбытовыекомпанииПотребителиМалая генерацияРисунок 3.37 – Коммерческая схема организации системы электроснабжения в условияхоптового рынка электроэнергииИсточник: разработано автором242Одним из перспективных направлений развития рынка электроэнергии являетсясоздание полноценного двухуровневого (оптового и розничного) рынка электроэнергии, путемвывода основных производственных мощностей территориальных генерирующих компаний(ТЭЦ) на розничный рынок электроэнергии и, таким образом, развития на нем конкурентнойсреды.
На данный момент розничные рынки представляют собой всего лишь региональнуюзону сбора денег с потребителей энергосбытовыми компаниями. На розничных рынкахфактически отсутствуют производители электроэнергии кроме малых электростанций,работающих на электрическую нагрузку в структуре предприятий и не способных создатьконкурентную среду.Вывод на розничный рынок ТЭЦ предполагает выстраивание конкуренции в сферепроизводства электроэнергии и тепла и реализации достигаемого на них топливноэкономического эффекта, в том числе за счет адаптации их функционирования к рыночнымусловиям путем их производственно-технологической модернизации.Новая модель рыночных отношений в системе электроснабжения,обеспечивающаяразвитие двухуровневого конкурентного рынка электроэнергии, основана на следующихпринципах:1.
ТЭЦ преимущественно функционируют на соответствующих розничных рынках,обеспечивая конкуренцию местной генерации с поставками с оптового рынкаэлектроэнергии за договоры с потребителями, работая в экономичных режимах.2. Выдача мощности всех без ограничения потребителей и местных электростанцийосуществляется в сеть межрегиональных распределительных сетевых компаний (МРСК)и территориальных сетевых организаций (ТСО).3.
Для местных потребителей на розничный рынок от ТЭЦ поставляется толькоэлектроэнергия, выработанная в теплофикационном режиме. Электроэнергия ТЭЦ,произведенная в конденсационном режиме, предлагается на оптовый рынок дляпокрытия пиковой части нагрузок и используется как ресурс на рынке системных услуг.4. Субъектами оптового рынка остаются электростанции оптовых генерирующих компаний(ОГК), ГЭС и АЭС. Конкурентный ценовой отбор на оптовом рынке осуществляется сучастием конденсационных «хвостов» ТЭЦ для покрытия пиковой части графикаэлектрических нагрузок.5. Ценообразование поставок АЭС и ГЭС на оптовый рынок осуществляется порегулируемым государством ценам.
Отпускная цена электроэнергии с оптового рынка нарозничныйрынокопределяетсякак243средневзвешеннаяцена,получаемаяизмаржинальной цены электроэнергии ТЭС, функционирующих в составе ОГК, ирегулируемых цен поставки электроэнергии от АЭС и ГЭС.6. Зонами действия конкурентных розничных рынков являются зоны свободного перетокаэлектроэнергии, а также территории отдельных крупных субъектов страны. При этомфункции коммерческих операторов розничных рынков будут выполнять гарантирующиепоставщики после их преобразования в филиалы АТС.7. Функции ныне действующих гарантирующих поставщиков передаются региональнымотделениям МРСК и обособляются в отдельный вид деятельности.8.
Создается рынок системных услуг в виде отдельного торгового сектора оптового рынкас обязательным участием на нем потребителей с управляемой нагрузкой ипромышленных блок-станций.Реализация данной модели рыночных отношений в системе электроснабжения должнапозволить высвободить значительные резервы повышения эффективности работы рынкаэлектроэнергииистабилизироватьценынаэлектроэнергиюитепловграницахтерриториальных образований.3.4.2 Разработка прогнозной экономико-математической модели общеэнергетической системы сразличной производственной структуройКак отмечалось ранее, система электроснабжения наряду с системой теплоснабжения,формируют производственную часть общеэнергетической системы. Особенностью системыэлектроснабжения является транспорт электроэнергии от множества источников ее генерацииво множество узлов поставки, которые могут быть значительно удалены друг от друга инаходитьсявразличныхтерриториальныхобразованиях.Отсюдамоделированиеобщеэнергетической системы требует перехода от балансовых методов построения моделей кбалансово-сетевым.На рисунке 3.38 представлена 5-узловая (узлы поставки электроэнергии) балансовосетевая модель общеэнергетической системы.
Для описания ее структуры используется графсвязей, отражающий энергетические взаимосвязи между производственными подсистемами иограничения на перетоки энергии. Вершинами графа являются узлы поставки (и потребления)электроэнергии и узлы поставки (и потребления) тепла. Дугами графа являются электрическиеи тепловые сети. К узлам поставки тепла подключены потребители СQ и производителитепловой энергии ( Q - тепловой источник (котельная), NQ - комбинированный источник(ТЭЦ)). К узлам поставки электроэнергии – потребители СN и производители электрической244мощности ( N - источник электроэнергии (КЭС), NQ - комбинированный источник (ТЭЦ)).Наличиекомбинированныхисточников,подключенныхкузлампоставкитеплаиэлектроэнергии, связывает едиными режимами работы системы тепло- и электроснабженияпотребителей на территориальном уровне.CN5N3 5CN 445NQ3434Q3 4CQ13Q2N1 13CQ3CN3NQ111123N2 3NQ232CN 21Q11CQ1CQ22Рисунок 3.38 – Балансово-сетевая модель общеэнергетической системыИсточник: разработано авторомКак видно, на территориальном уровне общеэнергетическая система может бытьпредставлена одним или несколькими узлами поставки электроэнергии, причем они могутбыть, как связаны с узлами поставки тепла режимами работы при наличии комбинированныхисточников энергии, так и отдельно функционировать от них при раздельном производстве.Выделяются следующие модели производственных структуробщеэнергетическойсистемы территориального образования:1.
Производственнаяструктурапредставленаисточникомэлектроэнергии(КЭС),комбинированным источником (ТЭЦ) и источником тепла (котельной). Системаэлектроснабжения включает два узла поставки электроэнергии. КЭС и ТЭЦ подключенык первому узлу поставки электроэнергии, во втором узле находится крупныйпотребитель электроэнергии. В узле поставки тепла подключены ТЭЦ и котельная.Данная структура соответствует квадранту Region 1.2452.
Производственнаяструктурапредставленаисточникомэлектроэнергии(КЭС),комбинированным источником (ТЭЦ) и источником тепла (котельной). Системаэлектроснабжения включает один узел поставки электроэнергии, к которому помимоисточников электроэнергии подключен потребитель. В узле поставки тепла подключеныТЭЦ и котельная. Данная структура соответствует квадранту Region 2.3. Производственная структура представлена комбинированным источником (ТЭЦ) иисточником тепла (котельной). Система электроснабжения включает один узел поставкиэлектроэнергии,ккоторомупомимокомбинированногоисточникаподключенпотребитель.
В узле поставки тепла подключены ТЭЦ и котельная. Данная структурасоответствует квадранту Region 3.4. Производственная структура представлена источником электроэнергии (КЭС) иисточником тепла (котельной). Система электроснабжения включает один узел поставкиэлектроэнергии, к которому помимо источника электроэнергии подключен потребитель.В узле поставки тепла подключена котельная.
Данная структура соответствует квадрантуRegion 4.При моделировании общеэнергетической системы для исследования изменения еебалансовой структуры будем считать:система электроснабжения допускает свободные перетоки электроэнергии между узламибез учета ограничений на пропускную способность,затраты на транспорт электроэнергии пропорциональны расстоянию и объему еепередачи,к узлам поставки электроэнергии могут быть подключены как производители (КЭС иТЭЦ) и потребители энергии, так и только потребители или производители; затраты напередачу производителя в узел подключения отсутствуют,прикомбинированномпроизводствена ТЭЦвсяотпущеннаяэлектроэнергияреализуется на рынке,в узлах поставки электроэнергии применяется маржинальная модель ценообразования,система теплоснабжения представлена одним (котельная или ТЭЦ) или несколькимитепловыми источниками (котельная и ТЭЦ); затраты на транспорт от несколькихтепловых источников принимаются одинаковыми,в узлах поставки тепла при наличии нескольких тепловых источников можетприменяться ценообразование, как на основе модели единого закупщика, так и единойтепловой компании; при этом при подключении к узлу нескольких тепловых источников246отдается предпочтение модели единого заказчика, одного источника – модели единойтепловой компании,рационализацияфункционированияиразвитияобщеэнергетическойсистемыосуществляется по пути снижения общесистемных производственных и транспортныхзатрат.Изменение загрузки тепловых источников системы теплоснабжения приводит кизменению загрузки источников системы электроснабжения и, соответственно, изменениюбалансовой структуры общеэнергетической системы, которую в данном случае можноохарактеризоватькакмежотраслевую,объединяющуюсферыпроизводстватеплаиэлектроэнергии.Алгоритм составления прогноза изменения межотраслевой балансовой структурыобщеэнергетической системы представлен на рисунке 3.39.Объем потребенияэлектрическойэнергииПроизводителиэлектрической энергииПотребителиэлектрической энергииРасходныехарактеристикиМодель ценообразования вузлах поставки электроэнергии(маржинальноеценообразование)Стоимость электроэнергиив узлах поставкиСтруктура электрическихсетей и межузловыезатраты на транспортМежотраслевая балансоваяструктура производства ипотребленияМодель ценообразования вузлах поставки тепла (наоснове моделей единогозакупщика, единой тепловойкомпании)Стоимость тепла в узлахпоставкиПроизводители тепловойи электрической энергииРасходныехарактеристикиМетодраспределениязатратПроизводители тепловойэнергииПотребители тепловойэнергииРасходныехарактеристикиОбъем потреблениятепловой энергииРисунок 3.39 – Алгоритм прогнозирования изменения межотраслевой балансовой структурыобщеэнергетической системыИсточник: разработано автором247Применение конкурентного механизма ценообразования на рынке электроэнергиинаправлено на снижение производственных и транспортных издержек в целом поэнергосистеме.Такимобразом,определениемежотраслевойбалансовойструктурыобщеэнергетической системы можно представить в виде последовательного решенияследующих задач:1.