一种基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易方法及系统与流程

本发明涉及蓄热式电采暖技术领域，具体涉及一种基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易方法及系统。

背景技术：

基于电采暖作为新兴采暖技术，目前在欧美国家已较为普遍应用。近年来,为了解决我国北方采暖地区燃煤采暖造成的环境污染问题,电采暖受到了广泛关注，并逐步得到大力发展。电采暖使用电锅炉等集中式采暖设施或发热电缆、电热膜等分散式电采暖设施，以及各类电驱动热泵，电采暖因布置、运行、供暖方式灵活，提高了电能在终端能源消费的比重。截至2016年底，我国北方地区电采暖面积约4亿平方米，占总取暖面积2％。

无论是哪种供暖方式，都要求为用户提供长期稳定的供暖服务，对于电采暖来说就是要实现“停电不停暖”。电采暖设备热源来源于电锅炉、电热泵和发热电缆等，一旦停电，将失去热源供给，造成供暖中断，如果长时间得不到恢复，就可能出现供热管网冻裂甚至爆管等情况，造成供暖恢复困难，严重影响人民群众生活或者工农业生产，后果不堪设想。基于当前国网公司年均停电时间280分钟的现状，采用简单的电采暖技术客观上难以满足“停电不停暖”的要求。而蓄热式电采暖系统(如图2所示)，由于合理配置了一定容量的蓄热单元，就可在停电时持续合理供暖，是实现“停电不停暖”最经济最可行的技术方案。示范工程实践表明，蓄热式电采暖可很好地应对断电问题，供热稳定性和可靠性大幅提高，因此蓄热式电采暖必将成为电采暖规模化推广应用的最好方式。

技术实现要素：

本发明提出的一种基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易方法及系统，可通过分析蓄热式电采暖负荷市场化交易实现路径和负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互方法与共盈机制，制定了负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易规则，实现了社会、政府、发电企业、电网企业以及电采暖客户的多方共赢。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易方法，包括：

包括以下步骤：

s100、计算出蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方式；

s200、计算负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈方式；

s300、结合s100和s300计算负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方式。

进一步的，所述s100、计算出蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方式；包括：

设定蓄热式电采暖的用电价格为qc，单位蓄热式电采暖所产生的热量为qc，蓄热式电采暖的工作效率为ηc，单位蓄热式电采暖的用电价格为：

qc＝qc×ηc(1)

设定负荷聚合商成本为qe，每千瓦时电能热值为qe，电采暖负荷转换效率为ηe，每千瓦时负荷聚合商成本为：

qe＝qe×ηe(2)

则采用蓄热式电采暖负荷市场化交易总成本为：

q＝qc+qe(3)

其中，蓄热式电采暖负荷与电力市场的适应性：

式中，pjp为蓄热式电采暖适应值，cjp为电力市场经济收益，ppay为蓄热式电采暖；

由蓄热式电采暖负荷的用电特性，推导蓄热式电采暖负荷参与电力市场的技术经济可行性：

psum＝pinc-ppay(8)

式中，psum为蓄热式电采暖经济可行利润，pinc为蓄热式电采暖综合收益，ppay为蓄热式电采暖成本；

推导负荷聚合商参与电力市场化交易的实现路径：

sh＝shw+shn(9)

式中，sh为最佳交易路径值，shw为蓄热式电采暖客户最佳路径值，shn为电力市场最佳路径值。

进一步的，所述s200、确定负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈方式；包括：

在蓄热式电采暖市场化交易模式下，蓄热式电采暖负荷聚合商成本最低化，即

max(cp)＝max(ppc×nph-cfp)(4)

式中：cp为蓄热式电采暖客户与负荷聚合商达成的交易价格；ppc为负荷聚合商提供的供暖发电量；nph为蓄热式电采暖客户交易费用；cfp为蓄热式电采暖客户与负荷聚合的边际收益。

进一步的，所述s200中还包括推导负荷聚合商与蓄热式电采暖客户的利益诉求，由负荷聚合商利益，采暖客户利益推导出：

pt^wp＝pt^w+pt^d(10)

式中，pt^wp为总利益诉求值，pt^w为采暖客户利益诉求值，pt^d为负荷聚合商利益诉求值。

进一步的，所述s300、结合s100和s300确定负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方式；

包括：

设定负荷聚合商单位供暖面积的、电采暖的设备成本分别为：cc1和ce1，蓄热式电采暖的人工成本分别为cc2和ce2，蓄热式电采暖系统等其他费用分别为cc3和ce3；

则：

负荷聚合商单位供暖面积所需的总费用为：

蓄热式电采暖客户供暖面积所需的总费用为：

另一方面，本发明还公开一种基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易系统，包括以下单元：

蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方式确定单元用于计算出蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方式；

负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈确定单元，用于计算负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈方式；

负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方式确定单元，用于计算负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方式。

由上述技术方案可知，本发明的基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易方法及系统具有以下有益效果：

1、本发明通过分析蓄热式电采暖负荷市场化交易实现路径和负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互方法与共盈机制，制定了负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易规则。

2、本发明提出了蓄热式电采暖负荷市场化交易实现路径；负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互方法与共盈机制；负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易规则。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为现有技术中的典型蓄热式电采暖系统示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例所述的基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易方法，包括如下环节：

s100、计算出蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方式；

s200、计算负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈方式；

s300、结合s100和s300计算负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方式。

以下具体说明：

a环节：推导蓄热式电采暖负荷市场化交易方法；

当前蓄热式电采暖的供热系统需要大规模推广实施，为了降低蓄热式电采暖的交易总成本。按照如下方法计算出蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方法：

设定蓄热式电采暖的用电价格为qc，单位蓄热式电采暖所产生的热量为qc，蓄热式电采暖的工作效率为ηc，单位蓄热式电采暖的用电价格为：

qc＝qc×ηc(1)

设定负荷聚合商成本为qe，每千瓦时电能热值为qe，电采暖负荷转换效率为ηe，每千瓦时负荷聚合商成本为：

qe＝qe×ηe(2)

采用蓄热式电采暖负荷市场化交易总成本为：

q＝qc+qe(3)

b环节：推导负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈方法；

在蓄热式电采暖市场化交易模式下，蓄热式电采暖客户收益最大化，负荷聚合商成本最低化，即

max(cp)＝max(ppc×nph-cfp)(4)

式中：cp为蓄热式电采暖客户与负荷聚合商达成的交易价格；ppc为负荷聚合商提供的供暖发电量；nph为蓄热式电采暖客户交易费用；cfp为蓄热式电采暖客户与负荷聚合的边际收益；

c环节：根据a环节和b环节，推导负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方法；

设定负荷聚合商单位供暖面积的、电采暖的设备成本分别为：cc1和ce1，蓄热式电采暖的人工成本分别为cc2和ce2，蓄热式电采暖系统等其他费用分别为cc3和ce3，

负荷聚合商单位供暖面积所需的总费用为：

蓄热式电采暖客户供暖面积所需的总费用为：

对供暖企业而言，只有在cc≦ce的情况下，即两种供暖方式下单位面积所消耗的总费用相当，蓄热式电供暖推广实施才具备条件，同时基cc＝ce的理论边界条件，可以求得负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易的临界费用。

具体的，a环节中推导蓄热式电采暖负荷与电力市场的适应性：

式中，pjp为蓄热式电采暖适应值，cjp为电力市场经济收益，ppay为蓄热式电采暖。

a环节中由蓄热式电采暖负荷的用电特性，推导蓄热式电采暖负荷参与电力市场的技术经济可行性：

psum＝pinc-ppay(8)

式中，psum为蓄热式电采暖经济可行利润，pinc为蓄热式电采暖综合收益，ppay为蓄热式电采暖成本。

a环节中负荷聚合商参与电力市场化交易的实现路径，由以下推导：

sh＝shw+shn(9)

式中，sh为最佳交易路径值，shw为蓄热式电采暖客户最佳路径值，shn为电力市场最佳路径值。

b环节中分析负荷聚合商与蓄热式电采暖客户的利益诉求，由负荷聚合商利益，采暖客户利益推导出：

pt^wp＝pt^w+pt^d(10)

式中，pt^wp为总利益诉求值，pt^w为采暖客户利益诉求值，pt^d为负荷聚合商利益诉求值。

由上可知，本实施例推导蓄热式电采暖负荷市场化交易方法；推导负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈方法；推导负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方法；推导蓄热式电采暖负荷与电力市场的适应性；推导蓄热式电采暖负荷参与电力市场的技术经济可行性；推导负荷聚合商参与电力市场化交易的实现路径；推导负荷聚合商与蓄热式电采暖客户的利益诉求。本发明通过分析蓄热式电采暖负荷市场化交易实现路径和负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互方法与共盈机制，制定了负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易规则。

另一方面本发明实施例还公开一种基于蓄热式电采暖负荷参与的市场化交易系统，包括以下单元：

蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方式确定单元用于计算出蓄热式电采暖负荷市场化最佳交易方式；

负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈确定单元，用于计算负荷聚合商与蓄热式电采暖客户交互共盈方式；

负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方式确定单元，用于计算负荷聚合商代理蓄热式电采暖客户参与的市场化交易方式。

可理解的是，本发明实施例提供的系统与本发明实施例提供的方法相对应，相关内容的解释、举例和有益效果可以参考上述方法中的相应部分。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。