电力系统多元主体间外部性影响机理及补偿机制研究

摘要

随着我国电力工业市场化改革的进行，电力管理体制的变迁使电力系统多元主体间的关联关系和利益格局发生了重大的变化。发电厂商、电网公司、电力用户和环境与社会等各利益主体的行为活动可能会对电力系统其他主体产生无法通过市场机制得到有效解决的影响，即电力系统多元主体间存在着一定的外部性影响，这可能会导致相关主体的经济性受到影响。因此，对电力系统多元主体间的外部性影响机理进行研究，设计外部性补偿机制并提出外部性补偿政策，能够有助于电力系统多元主体间外部性问题的有效解决，从而实现各主体间利益的合理补偿，促进各主体的良性发展，进而在保障电力系统安全稳定运行的基础上实现电力产业的结构优化和可持续协调发展。
　　本文以外部性理论和机制设计理论为基础，对电力系统多元主体间的物理关联性和经济关联性进行了分析，构建了电力系统多元主体间的外部性影响评估指标体系，设计了电力系统多元主体间的外部性补偿机制，从外部性影响定量分析、外部性补偿机制和外部性补偿政策这种研究思路对大规模风电机组并网发电、抽水蓄能电站投运和辅助服务提供的外部性问题进行了分析研究。
　　第一，对发电厂商、电网公司、电力用户及环境与社会等电力系统多元主体的功能和目标进行了详细地阐述，进而对多元主体间的物理关联性进行了分析。在此基础上，对电力系统多元主体间的经济体关联性进行了分析。
　　第二，对电力系统多元主体间的外部性影响进行了概况分析，对大规模风电机组并网发电、抽水蓄能电站投运和辅助服务提供的外部性影响机理进行了详尽地研究，构建了电力系统多元主体间的外部性影响评估指标体系。
　　第三，确定了电力系统多元主体间外部性补偿的目标和原则，提出了大规模风电机组并网发电、抽水蓄能电站投运及辅助服务提供的外部性补偿的一般思路和途径。
　　第四，基于随机生产模拟方法构建了大规模风电机组并网发电的外部性影响评估模型，并进行了实例测算;进而从正、负外部性两个方面对大规模风电机组并网发电的外部性补偿机制进行了设计;最后，提出了大规模风电机组并网发电的外部性补偿政策。
　　第五，基于随机生产模拟方法构建了抽水蓄能电站投运的外部性影响评估模型，并进行了实例测算;进而提出了抽水蓄能电站投运的外部性补偿机制;最后，提出了抽水蓄能电站投运的外部性补偿政策。
　　第六，考虑到辅助服务提供的特殊性和我国当前辅助服务市场的现状，借助AGC投运的贡献量、备用提供的贡献量来表征其对电力系统多元主体产生的外部性影响程度，进而构建了辅助服务提供的外部性影响评估模型并进行了定量测算;据此设计了辅助服务提供的外部性补偿机制，并提出了相应的补偿政策。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究综述

1．2．1 外部性理论及其应用

1．2．2 机制设计理论及其应用

1．2．3 有关抽水蓄能电站的相关研究

1．2．4 有关辅助服务问题的相关研究

1．2．5 有关风电并网问题的相关研究

1．3 论文研究内容及主要创新点

1．3．1 论文的研究内容

1．3．2 论文的主要创新点

第2章 电力系统多元主体间关联性分析

2．1 电力系统的多元主体构成及其功能和目标

2．1．1 发电厂商

2．1．2 电网公司

2．1．3 电力用户

2．1．4 环境与社会等其他相关主体

2．2 电力系统多元主体间的物理关联性分析

2．2．1 电能产品的物理属性

2．2．2 电力系统运行的物理属性要求

2．2．3 满足电力系统运行要求的物理关联性分析

2．3 电力系统多元主体间的经济关联性分析

2．3．1 我国电力工业管理体制的变迁概况

2．3．2 “厂网合一’’体制下的电力系统主体构成及经济关系

2．3．3 “厂网分开”体制下的电力系统主体构成及经济关系

2．3．4 电力系统多元主体间经济关联关系的主要特性

2．4 本章小结

第3章 电力系统多元主体间的外部性影响机理及评估指标体系构建

3．1 电力系统多元主体间的外部性影响概况

3．2 大规模风电机组并网发电的外部性影响机理

3．2．1 对常规火电厂商的影响

3．2．2 对电网公司的影响

3．2．3 对电力用户的影晌

3．2．4 对环境与社会的影响

3．3 抽水蓄能电站投运的外部性影响机理

3．3．1 对常规发电厂商的影响

3．3．2 对电网公司的影响

3．3．3 对电力用户的影响

3．3．4 对环境与社会的影响

3．4 辅助服务提供的外部性影响机理

3．4．1 AGC投运的外部性影响

3．4．2 备用提供的外部性影响

3．4．3 无功补偿的外部性影响

3．5 电力系统多元主体间外部性影响评估指标体系的构建

3．5．1 外部性影响评估指标体系构建的基本原则

3．5．2 电力系统多元主体间外部性影响评估指标体系构建

3．6 本章小结

第4章 电力系统多元主体间的外部性补偿机制设计

4．1 机制设计一般理论和方法概述

4．1．1 机制设计理论产生背景

4．1．2 机制设计基本理论介绍

4．1．3 机制设计理论的应用

4．2 电力系统多元主体间外部性补偿的目标和原则

4．2．1 电力系统多元主体间外部性补偿的目标

4．2．2 电力系统多元主体间外部性补偿的原则

4．3 外部性补偿的一般思路和途径

4．3．1 大规模风电机组并网发电的外部性补偿一般思路和途径

4．3．2 抽水蓄能电站投运的外部性补偿一般思路和途径

4．3．3 辅助服务提供的外部性补偿一般思路和途径

4．4 本章小结

第5章 大规模风电机组并网发电外部性影响及补偿对策

5．1 大规模风电机组并网发电外部性影响定量分析

5．1．1 随机生产模拟理论及风电出力特征分析

5．1．2 大规模风电机组并网发电的外部性影响评估模型

5．1．3 大规模风电机组并网发电外部性影响实例测算

5．2 大规模风电机组并网发电外部性补偿机制

5．2．1 大规模风电机组并网发电正外部性补偿机制

5．2．2 大规模风电机组并网发电负外部性补偿机制

5．3 大规模风电机组并网发电外部性补偿政策

5．3．1 加大政府对风电产业的扶持力度

5．3．2 多元化风电项目的开发主体

5．3．3 设立风电并网负外部性补偿专项基金

5．3．4 加大对储能技术研发的支持力度

5．3．5 积极推行绿色电力认购制度

5．4 本章小结

第6章 抽水蓄能电站投运的外部性影响及补偿对策

6．1 抽水蓄能电站投运的外部性影响定量分析

6．1．1 随机生产模型

6．1．2 抽水蓄能电站投运的外部性影响评估模型

6．1．3 抽水蓄能电站投运的外部性影响实证分析

6．2 抽水蓄能电站投运的外部性补偿机制

6．2．1 对常规发电厂商的外部性补偿机制

6．2．2 对电网公司的外部性补偿机制

6．2．3 对电力用户的外部性补偿机制

6．2．4 对环境与社会的外部性补偿机制

6．3 抽水蓄能电站投运的外部性补偿政策

6．3．1 完善抽水蓄能电站的电价政策

6．3．2 多元化抽水蓄能电站的经营模式

6．3．3 加大国家对抽水蓄能电站的税收优惠和贷款支持力度

6．4 本章小结

第7章 辅助服务提供的外部性影响及补偿对策

7．1 辅助服务提供的外部性定量分析

7．1．1 AGC投运的贡献量测算

7．1．2 备用提供的贡献量测算

7．1．3 无功补偿的外部性测算

7．2 辅助服务提供的外部性补偿机制研究

7．2．1 辅助服务提供的外部性补偿原则

7．2．2 辅助服务提供的外部性补偿机制

7．3 辅助服务提供的外部性补偿政策研究

7．3．1 制定一定的奖惩机制

7．3．2 合理制定机组的上网电价

7．3．3 转变辅助服务提供的补偿模式

7．3．4 发展辅助服务市场的模式

7．4 本章小结

第8章 结论与展望

8．1 结论

8．2 展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文

攻读博士学位期间参加的科研工作

致谢

作者简介