巴西电力市场的MAE模式简介

巴西电力系统改革经历了两个阶段，第一阶段自1999年3月开始，其特点是建立了电力批发市场MAE，即电力市场MAE模式。MAE模式是由巴西政府雇佣的英国顾问公司Coopers&Lybrand在能源矿产部秘书处的协调下设计的。该模式是适应巴西电力系统的特性的结果。巴西电力系统的特性有：大约90%的发电量来自于水电，火电只起辅助作用，用来满足峰荷时的供求平衡需要；在很多河流上，水电厂呈梯级式分布；不同河流或同一河流的不同年份的降雨量都不同。

鉴于这些特性，MAE电价不是从供求曲线交点得来，而是通过系统运行管理部门ONS通过优化调度的计算程序（在MAE执行的第一阶段，使用的是NEWAVE优化程序）优化得来。原因是水力发电所需的水资源是集中控制的，如果根据发电公司报价进行调度，可能会出现不合理的运行情况。由优化调度算法计算的电量价格和现货价格变化性很高，这给水电商带来较大风险。所以采用电量分配机制来降低这种风险，该机制为每一个参与竞价的机组指定一个参考电量，称为“确保电量”（根据每个发电厂的容量确定）。将参与发电的机组生产的所有电量，按它们的“确保电量”的比例进行分配。因此，批发市场中，每个发电厂分配的电量不是按它的自然报价来调度的电量，而是MAE根据总的生产电量进行分配的电量。

3.4.1 MAE规则的基本内容

ONS通过优化程序DESSEM调度参与市场的发电厂。DESSEM利用中期计划模型（DECOMP）和长期计划模型（NEW WAWE）提供的水文信息和水资源价值，安排未来168个时段（半个小时为一个时段）的水火电厂的调度计划。MAE中不存在正式的拍卖，DESSEM是根据发电公司公布的成本参数，约束条件及在日前市场中每个结算时段（半小时）的可用容量进行优化调度。因此，原则上来说，发电公司日前公布的各项数据可视为在一个多方拍卖中的投标。最后，ONS通过这些数据进行优化调度，MAE通过这些数据进行财务结算。对于火电厂来说，投标的参数有：微增电量费用、启停费用、空载成本、强制运行水平、爬坡限制以及可用容量。发电公司还公布它们的初始供应合同，但这个信息不影响调度。DESSEM的一个有趣特征是：电量分配只作为一种供应技术来运用。根据对电量分配的费用进行经济分析，作出供应曲线。引入这个机制的作用是在枯水季节，当水资源价值升高时可以尽量减少水电出力。一个与电量分配制相似的方法是：调度时考虑需求侧的竞买，或为削减的负荷分配设定一个失负荷价值的微增费用。

DESSEM对168个运行时段最小化的目标函数包括：火电机组的微增费用、启停费用、空载成本、水电机组的耗水成本、电量分配的费用以及需求侧对所有可调动资源的投标。火电机组的启停费用取决于机组的启停时间间隔，因此每个发电厂的初始条件都必须计入到目标函数中，每次优化，开停机间的时间间隔都要重新设置。

巴西电力系统分割成4个子市场（2003年减少为2个），连接子市场的传输线大多有阻塞的可能。因此，优化调度的约束条件有：水资源平衡约束、水库和河流量约束、水电生产函数及其他子市场、水库和独立发电公司的特定约束等；包括子市场进出口电量的供求平衡约束；每台发电机组的爬坡率、可用容量、最大最小出力，以及固定约束等；子市场间的联络线传输功率约束。（在DESSEM的优化中忽略了联络线约束，但ONS的实时调度将其考虑了。）

一般情况下，DESSEM的优化模型还包括旋转备用约束，即要求发电厂的最大出力不超过负荷的7%。巴西电力市场中水电占重大比重，水电的爬坡速度很快，所以这个约束在DESSEM中并不重要。上面的优化问题在DESSEM中用拉格朗日松弛算法求解，得到调度计划，以及子市场中每个时段的影子价格。由于各种暂态约束，可以基于影子价格对微增费用做出调整。影子价格还可以反映联络线约束、容量约束以及固定约束等。但是，影子价格不能反映启停费用和空载成本这样的固定成本。

3.4.2 事先和事后定价

MAE采用的是单一结算系统，这一点与其他国家普遍采用的多层次结算系统不同。

在单一结算系统中，日前投标和输入的参数包括发电公司的负荷预测和水流量预测等，这些数据用来计算计划电价和指示性电价。但是结算时采用的是基于实时调度的事后结算电价。

在巴西，典型的单一结算系统包括下列步骤：(www.xing528.com)

（1）提前一天或更早提交投标信息（如微增成本、启停机成本、无负荷成本、可用容量、爬坡速率等）和合同信息。

（2）ONS以最小化运行费用为目标函数，安排第二天机组运行计划。

（3）MAE根据日前调度计划计算结算指示性价格，并根据日前计划，发电公司输入信息和日前预测，由MAE定价规则计算影子价格。

（4）MAE将计算出的价格告知发电公司和用户，但这些价格不用在结算中。

（5）ONS接受实时前一个小时对输入信息的改变。

（6）ONS调度发电机组的实时发电，给出所有信息和接下来几个小时的预测。

（7）MAE根据实际调度结果、水流量和重申的可用容量决定事后结算价格。

（8）用事后结算价格结算对发电公司的支付和对用户的收费。

（9）对没有根据调度运行的进行处罚。