一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法及系统技术方案

技术编号:23605725 阅读:45 留言:0更新日期:2020-03-28 06:33
本发明专利技术公开了一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法及系统,该方法首先通过获取基础预测数据,然后在测算算规划水平年下省级行政区域实际完成可再生能源电力总量消纳责任权重与非水电可再生能源电力消纳责任权重,再针对各省可再生能源电量收购政策,提出相应的可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算方法,最后即可测算可再生能源超额消纳量交易电量规模,为超额消纳量市场交易品种及机制制定提供参考,从而能够及时对超额消纳量市场的交易品种及机制进行调整与更新,进而能够进一步加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进可再生能源开发利用。

A measurement method and system for the trading scale of excess consumption of renewable energy

【技术实现步骤摘要】
一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法及系统
本专利技术涉及数据处理领域,具体涉及一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法及系统。
技术介绍
为进一步加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进可再生能源开发利用,在电力消费中的可再生能源电量应达到一定比重,包括可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重。各承担消纳责任的市场主体以实际消纳可再生能源电量为主要方式完成消纳量,同时可通过两种补充(替代)方式完成消纳量:(1)向超额完成年度消纳量的市场主体购买其超额完成的可再生能源电力消纳量,即超额消纳量;(2)自愿认购可再生能源绿色电力证书,绿证对应的可再生能源电量等量记为消纳量。其中,超额消纳量交易为各主体完成可再生能源电力消纳责任权重、均衡不同性质责任主体间实际消纳可再生能源的现状搭建了高效平台和交易实施机制。通过该交易,各责任主体能够以经济成本的形式进一步明晰其自身完成消纳责任权重所付出的代价,促使其权衡并制定相应的提高可再生能源电力消纳的方案和措施。而在超额消纳量交易的规则设计和组织实施中,对其交易规模进行测算是一个不可或缺的环节,其意义在于对各省级行政区域可再生能源消纳权重完成情况进行预测的基础上,测算可再生能源超额消纳量电量规模,以便及时对超额消纳量市场的交易品种及机制进行调整与更新。因此,如何有效地对可再生能源超额消纳量电量规模进行测算对于进一步加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系至关重要也是亟需要解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术无法对可再生能源超额消纳量电量规模进行测算的问题,本专利技术实施例提供了一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法及系统。为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:第一方面,本专利技术实施例提供了一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法,包括:获取基础预测数据;所述基数预测数据包括:待测算区域年度全社会用电量及外购电量;待测算区域年度计划电量与市场电量比例、外购电量中可再生能源发电总量及非水可再生能源发电量占比、待测算区域年度可再生能源发电机组的装机容量、待测算区域年度再生能源发电机组的年平均利用小时数、待测算区域可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重;根据所获取到的基础预测数据来建立待测算区域可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算模型;根据所建立的测算模型来测算待测算区域超额消纳量交易的电量规模。第二方面,本专利技术实施例提供了一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算系统,包括:数据读取器,其用于读取获取基础预测数据;所述基数预测数据包括:待测算区域年度全社会用电量及外购电量;待测算区域年度计划电量与市场电量比例、外购电量中可再生能源发电总量及非水可再生能源发电量占比、待测算区域年度可再生能源发电机组的装机容量、待测算区域年度再生能源发电机组的年平均利用小时数、待测算区域可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重;第一数据处理器,其用于接收数据读取器所传输来的基础预测数据,并根据所获取到的基础预测数据来建立待测算区域可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算模型;第二数据处理器,其用于根据第一数据处理器所建立的测算模型来测算待测算区域超额消纳量交易的电量规模。本专利技术与现有技术相比,其有益效果在于:本实施例所提供的可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法首先通过获取基础预测数据,然后在测算算规划水平年下省级行政区域实际完成可再生能源电力总量消纳责任权重与非水电可再生能源电力消纳责任权重,再针对各省可再生能源电量收购政策,提出相应的可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算方法,最后即可测算可再生能源超额消纳量交易电量规模,为超额消纳量市场交易品种及机制制定提供参考,从而能够及时对超额消纳量市场的交易品种及机制进行调整与更新,进而能够进一步加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进可再生能源开发利用。本实施例提供的可再生能源超额消纳量交易规模的测算系统首先通过数据读取器来获取基础预测数据,然后通过第一数据处理器测算算规划水平年下省级行政区域实际完成可再生能源电力总量消纳责任权重与非水电可再生能源电力消纳责任权重,最后通过第二数据处理器来测算出可再生能源超额消纳量交易电量规模,为超额消纳量市场交易品种及机制制定提供参考,从而能够及时对超额消纳量市场的交易品种及机制进行调整与更新,进而能够进一步加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进可再生能源开发利用。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法的流程图;图2为本专利技术实施例2提供的可再生能源超额消纳量交易规模的测算系统的流程图;图中:201、数据读取器;202、第一数据处理器;203、第二数据处理器;204、客户端。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的内容做进一步详细说明。实施例1:在本实施例中,以省级行政区域为例,来进行种可再生能源超额消纳量交易规模的测算,具体地,如图1所示,测量方法包括如下步骤:Step1:获取基础预测数据统计,包括:①全省年度全社会用电量及省外购电量,该数据可以通过本省电力工业发展中长期规划报告获得;②全省年度计划电量与市场电量比例,该数据可以通过省级电力交易平台获得;③省外购电量中可再生能源发电总量及非水可再生能源发电量占比,该数据可以通过政府外购电框架协议获得;④全省年度各类型可再生能源发电机组的装机容量,该数据可以通过本省中长期运行方式研究报告获得;⑤全省年度各类型可再生能源发电机组的年平均利用小时数,其中水电、生物质机组按均匀投产计算年平均利用小时数,风电、光伏机组按照项目规划年利用小时数测算;⑥全省可再生能源电力总量消纳责任权重(以下简称“总量消纳责任权重”)和非水电可再生能源电力消纳责任权重(以下简称“非水电消纳责任权重”),该数据可以通过国家能源局官方网站获得。Step2:根据所获得的基础预测数据来进行全省可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算,包括以下步骤:①计划电量与市场电量计算根据全省年度全社会用电量Q全省全社会用电量及计划电量与市场电量比例α,计算年度计划电量Q省内计划电量和Q省内市场电量,计算公式如下:②全省年度可再生能源发电总量与非水可再生能源发电量计算全省年度可再生能源发电总量计算公式如下:其中,N为全省水电机组总数,M为全省非水可再生能源机组总数;表示第i台水电机组的装机容量,表示第i台水电机组在测算年度的年平均利用小时数;表示第j台非水可再生能源机组的装机容量,表示第j台非水可再生能源机组在测算年度的年平均利用小时数。③省外购电量中可再生能源发电总量与非水可再生能源发电量计算根据省外购电量中水电机组发电量占比γw、非水可再生能源发电量占比γf计算,公式如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法,其特征在于,包括:/n获取基础预测数据;所述基数预测数据包括:待测算区域年度全社会用电量及外购电量;待测算区域年度计划电量与市场电量比例、外购电量中可再生能源发电总量及非水可再生能源发电量占比、待测算区域年度可再生能源发电机组的装机容量、待测算区域年度再生能源发电机组的年平均利用小时数、待测算区域可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重;/n根据所获取到的基础预测数据来建立待测算区域可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算模型;/n根据所建立的测算模型来测算待测算区域超额消纳量交易的电量规模。/n

【技术特征摘要】
1.一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法,其特征在于,包括:
获取基础预测数据;所述基数预测数据包括:待测算区域年度全社会用电量及外购电量;待测算区域年度计划电量与市场电量比例、外购电量中可再生能源发电总量及非水可再生能源发电量占比、待测算区域年度可再生能源发电机组的装机容量、待测算区域年度再生能源发电机组的年平均利用小时数、待测算区域可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重;
根据所获取到的基础预测数据来建立待测算区域可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算模型;
根据所建立的测算模型来测算待测算区域超额消纳量交易的电量规模。


2.如权利要求1所述的可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法,其特征在于,所述待测算区域为省级行政区域。


3.如权利要求2所述的可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法,其特征在于,所述根据所获取到的基础预测数据来建立待测算区域可再生能源发电量及其计划电量与市场电量测算模型包括:
计划电量与市场电量计算模型:
根据全省年度全社会用电量Q全省全社会用电量及计划电量与市场电量比例α,计算年度计划电量Q省内计划电量和Q省内市场电量,计算公式如下:



全省年度可再生能源发电总量与非水可再生能源发电量计算模型:
全省年度可再生能源发电总量计算公式如下:



其中,N为全省水电机组总数,M为全省非水可再生能源机组总数;表示第i台水电机组的装机容量,Tiw表示第i台水电机组在测算年度的年平均利用小时数;表示第j台非水可再生能源机组的装机容量,表示第j台非水可再生能源机组在测算年度的年平均利用小时数;
省外购电量中可再生能源发电总量与非水可再生能源发电量计算模型:
根据省外购电量中水电机组发电量占比γw、非水可再生能源发电量占比γf计算,公式如下:



其中,省外购电量中可再生能源发电总量与非水可再生能源发电量由电网公司统购统销,属于计划电量;
省内可再生能源机组发电量中计划电量与市场电量计算模型:
对于国家核定最低保障性收购小时数的区域,风电、光伏非水可再生能源机组发电量包含计划电量和市场电量两部分;各水电机组发电量根据参与市场情况分为计划电量和市场电量,计算公式如下:



其中,为第i台水电机组参与电力市场状态,为0-1变量,表示第i台水电机组参与电力市场交易;Tb表示国家对该省核定的最低保障性收购小时数;
对于不存在限制可再生能源发电情况地区,风电、光伏非水可再生能源电量由电网公司进行全额保价收购,可再生能源电量全部属于计划电量,有将其代入到式(4)中,有:



由式(4)和式(5)可得出省内非水可再生能源计划电量与市场电量,如式(6)所示:



同样地,对于不存在限制可再生能源发电情况地区有将其代入至式(6)可得省内非水可再生能源计划电量与市场电量如式(7)所示:





4.如权利要求3所述的可再生能源超额消纳量交易规模的测算方法,其特征在于,所述根据所建立的测算模型来测算待测算区域超额消纳量交易的电量规模包括:
全省整体完成消纳责任权重计算:
根据式(2)和式(3)来分别计算全省整体完成总量消纳责任权重λz和非水电消纳责任权重λf:



省间超额消纳量交易电量规模测算:
对省间总体可再生能源超额消纳电量进行计算,公式如下:
Q省间可再生能源超额消纳量=(λz-λz,min)×Q全省全社会电量(9)
其中,λz,min为国家能源局规定的全省可再生能源电力总量最低消纳责任权重,若Q全省可再生能源超额消纳量≥0,说明该省已达到可再生能源消纳目标,其超额消纳量可通过省间交易出售;若Q全省可再生能源超额消纳量<0,说明该省并未达到可再生能源消纳目标,需通过省间交易购入外省可再生能源超额消纳量;
省间非水可再生能源超额消纳电量计算公式如下:
Q省间非水可再生能源超额消纳量=(λf-λf,min)×Q全省全社会电量(10)
其中,λf,min为国家能源局规定的全省非水可再生能源电力总量最低消纳责任权重;同样地,若Q全省非水可再生能源超额消纳量≥0,说明该省达到了可再生能源消纳目标,其超额消纳量可通过省间交易出售;若Q全省非水可再生能源超额消纳量<0,说明该省并未达到可再生能源消纳目标,需通过省间交易购入外省可再生能源超额消纳量;
省内超额消纳量交易电量规模测算:
对于国家核定最低保障性收购小时数的区域,省内总体可再生能源超额消纳电量计算公式如下:
Q省内可再生能源超额消纳量=|(Q省外可再生能源发电总量+Q省内可再生能源计划电量)-Q省内可再生能源市场电量|×λz,min(11)
省内非水可再生能源超额消纳电量计算公式如下:
Q省内非水可再生能源超额消纳量=|(Q省外非水可再生能源发电量+Q省内非水可再生能源计划电量)-Q省内非水可再生能源市场电量|×λf,min(12)
对于不存在限制可再生能源发电情况地区,省内总体可再生能源超额消纳电量计算公式同式(11);对于非水可再生能源超额消纳电量,省内非水可再生能源超额消纳电量计算公式如下:
Q省内非水可再生能源超额消纳量=(Q全省全社会电量-Q省内计划电量)×λf,min(13)。


5.一种可再生能源超额消纳量交易规模的测算系统,其特征在于,包括:
数据读取器,其用于读取获取基础预测数据;所述基数预测数据包括:待测算区域年度全社会用电量及外购...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢敏刘英琪韦薇张悦刘明波
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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