发电子系统的内部关系如图5-2的右半部分所示,由于需求侧响应会给他们带来多方面的影响,它要比用户子系统的内部关系复杂的多。主要体现在以下几个方面:
(1)带来了可避免投资成本,年最高负荷越低,需要新增投产的发电容量就越少。假设发电投资的增长总能与电力负荷的增长保持同步,事实上,尽管短期内二者可能会存在着一定的差距,但从长远来看,他们大致上还是能够平衡的。那么这部分影响可由以下公式表示
可避免发电投资成本=发电单位投资成本×可避免发电投资容量 (5-7)
(2)由于需求侧响应计划会削减一部分电力需求,将进一步减少发电商的发电量,节约一部分购煤成本。发电量的减少使得电煤需求量减少,电煤价格就会有所降低。在煤电价格联动机制下,上网电价也随之降低。这一过程可由如下公式进行表达
原发电量=原电力需求×(1+线损率+厂用电率) (5-8)
削减的发电量=削减的电力需求×(1+线损率+厂用电率) (5-9)
削减的电煤需求量=削减的发电量×标准煤耗 (5-10)
原电煤需求量=原发电量×标准煤耗 (5-11)
电煤需求变化率=削减的电煤需求量/原电煤需求量 (5-12)
电煤价变化率=-电煤需求变化率/电煤需求价格弹性 (5-13)
电煤价变化量=电煤价×电煤价变化率 (5-14)
电煤价=INTEG(电煤价格变化量,0.54) (5-15)
式中,INTEG(d,e)是系统动力学中表示累积变化的一个函数,其中d表示变量的变化量,e表示变量的原始值。因此式(5-15)表示,电煤价是所有年度电煤价格变化量的总和,初始值设为0.54元/kg。
发电商减少的购煤成本=削减的电煤需求量×电煤价 (5-16)(www.xing528.com)
发电商减少的总运行成本=发电商减少的购煤成本÷购煤成本占总发电成本的比例 (5-17)
上网电价变化量=电煤价变化量×标准煤耗×煤电价格联动比例 (5-18)
上网电价=INTEG(delay1(上网电价变化量,上网电价调整时间),350) (5-19)
式中,delay1(f,g)是系统动力学中表示延迟的函数,其中f表示被延迟的变量,而g表示延迟值。因此式(5-19)表示,电煤价发生变化后,上网电价经过“上网电价调整时间”后才调整。
发电商减少的售电收入=上网电价×削减的电力需求×(1+线损率) (5-20)
从以上的分析可以看出,发电商的可避免投资成本和减少的总运行成本可以看作它的需求侧响应收入,而减少的售电收入可以看作它的需求侧响应成本,因此其总需求侧响应利润可用如下的公式进行计算
发电商的DR收入=发电商减少的总运行成本+可避免发电投资成本 (5-21)
发电商的DR成本=发电商减少的售电收入 (5-22)
发电商年DR利润=(发电商的DR收入-发电商的DR成本)×(1-DR利润分享比例) (5-23)
发电商总DR利润=INTEG(发电商年DR利润,0) (5-24)
在需求侧响应利益联动机制下,发电商会将其需求侧响应利润中的一部分转移给供电公司,来激励他们更好地实施需求侧响应计划。在实际的操作中,发电商这样直接做的可能性非常小,一方面可能由于传递途径不畅通,另一方面出于利益的驱使,发电商很有可能认为这样做会直接损害其自身的利益。为此,政府或者相关机构可以通过向发电商征收需求侧响应专项基金或者是税收的方式来达到激励供电公司的目的。通常这一过程有一定的时滞,可以用如下公式进行表达
发电商对供电公司的DR激励=发电商年DR利润×DR利润分享比例 (5-25)
DR利润分享比例=if then else(发电商总DR利润≥0,0.3,0) (5-26)
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