電力市場環(huán)境下發(fā)電投資決策與容量充裕性問題的研究.pdf

1、電力工業(yè)市場化改革的主要特征之一就是廠網分離，即原來垂直壟斷的電力公司解裂為一家電網公司和兩家或多家獨立的發(fā)電公司。在電力市場環(huán)境下，傳統(tǒng)的、由垂直壟斷的電力公司基于負荷預測、失負荷概率(LOLP)和失負荷價值(VOLL)進行的統(tǒng)一發(fā)電規(guī)劃將不復存在。發(fā)電投資成為投資者以自身利益最大化為目標的投資行為，投資風險完全由投資者自己承擔，政府不再保證發(fā)電投資成本的回收和相應的投資收益。從另一方面來講，發(fā)電投資者或發(fā)電公司不再承擔也沒有能力承擔

2、保證整個系統(tǒng)發(fā)電容量的充裕性和供電可靠性的責任。在電力市場環(huán)境下，究竟應該由哪一個機構或由哪一類市場參與者承擔保證發(fā)電容量充裕性的責任還不是十分明確。事實上，沒有一個機構或一個市場參與者有能力承擔這樣的責任。在上述背景下，對政府機構來講，如何設計有效的市場機制以保證系統(tǒng)的發(fā)電容量充裕性和供電可靠性就成為至關重要的問題；而對發(fā)電公司而言，如何制定自己最優(yōu)的發(fā)電投資決策和機組運行決策就成為非常重要的問題。本論文針對上述幾個方面的問題進行了比

3、較系統(tǒng)深入的研究，取得了一定的研究成果。 1)發(fā)電公司的生產決策對其收益進而發(fā)電投資決策有著十分重要的影響，因此，本論文首先對發(fā)電公司的投標容量分配策略進行了研究。在假定發(fā)電公司可以同時參與能量市場和備用市場投標的前提下，以最大化發(fā)電公司的生產收益為目標，并計及風險約束，基于投資組合理論建立了求解發(fā)電公司在兩個市場的最優(yōu)投標容量分配策略的數(shù)學模型，并提出了求解方法。 2)作為保證發(fā)電容量充裕性的一個重要手段，容量責任模式

4、已被多個正在實際運營的電力市場所采用。在這些市場中，所有負荷服務實體(LSEs)必須獲得足夠的裝機容量以滿足監(jiān)管機構或市場管理機構規(guī)定的容量責任要求。通過分析發(fā)電公司在不同裝機容量價格水平下的投標容量分配策略和LSEs的裝機容量購買策略，本論文將確定能夠誘導充裕發(fā)電容量的裝機容量價格水平的問題表示為一個兩層優(yōu)化問題，構造了相應的數(shù)學模型，并提出了求解方法。 3)對電力市場環(huán)境下的發(fā)電投資決策問題進行了初步的研究，構造了一種新的方

5、法框架，計及了負荷增長的不確定性和競爭對手的發(fā)電投資等因素的影響，并提出了基于蒙特卡羅仿真和遺傳算法的求解算法。 4)在假定投資者制定發(fā)電投資決策時所面對的不確定性因素主要來自于負荷增長的前提下，基于實物期權理論構造了適用于電力市場環(huán)境下發(fā)電投資決策的新的方法框架，建立了相應的數(shù)學模型，計及了其它投資者的競爭影響，提出了求解方法。在此基礎上，研究了單一能量市場模式、容量費用模式和裝機容量市場模式對發(fā)電投資決策進而整個系統(tǒng)發(fā)電容量