引言 “双碳”目标的提出加快了清洁能源的发展步伐。传统的集中式能源系统逐步让位于清洁、高效、分散的新型能源系统。2022年,我国分布式光伏新增装机占光伏总新增装机的58%以上。随着分布式能源生产与消费模式转变,产消者大量涌现并成为电力市场化交易的重要力量。2017年《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》提出“隔墙售电”的消纳机制。但当前试点推进情况各有差异,改革成效尚未得到充分分析。因此,在产消者余电消纳困难的突出矛盾下,亟需构建一套市场化交易理论分析方法,优化监管部门与产消者的策略选择,加快隔墙售电业务发展。 虚拟电厂和点对点交易是应用较广的两种交易模式[1],现有研究聚焦于风电、光伏发电的不确定性特征,一方面从电力调度与竞价机制两个角度进行交易模式的优化设计。包括点对点交易模式下日前拍卖与实时拍卖的竞价机制[2]、风险规避的合约设计[3]等;以及虚拟电厂模式下兼顾平衡约束、容量约束与产消者消纳目标的随机规划等内容[4],少量研究进一步探讨了虚拟电厂作为聚合商参与电力市场的交易机制设计[5]。另一方面,提出兼顾发电不确定性的并网决策调整策略。SUNAR和BIRGE[6]将不确定性纳入到市场化交易模型中,探讨了策略性发电商的并网决策问题。马少超和范英[7]研究发现充分利用就近消纳机制能够减少不确定性对主网的冲击,实现分布式能源整合与电网稳定供应的目标。 市场交易机制及其配套管制机制不健全是交易试点推进缓慢的主要原因,包括虚拟电厂收费模式,点对点交易偏差考核费用等问题[8]。不同交易模式下自发自用比例均是影响产消者策略选择的关键因素之一[9]。为发挥自发自用比例的调节作用,《分布式光伏发电项目管理办法》中提出将补贴发放与自发自用比例下限相结合的规制方法,内蒙古等地也进行了将自发自用比例作为市场准入条件的探索。 改革成效依赖于电力市场中参与主体间能否通过充分竞争反映真实的价格信号[10]。以往研究围绕发电商间的古诺博弈[11]以及政企间的斯塔克伯格博弈[12]对参与主体间的博弈竞争关系展开分析。这些研究大多基于完全信息假设,忽视了发电商与监管者信息不对称所造成的市场失灵现象[13]。成本是电力企业的私有信息,管制机制下发电商更倾向于通过虚增成本,以获取更高的信息租金[14]。因此迫切需要在非对称信息市场环境中探讨差异化交易模式的激励效果,以更好地推进分布式能源并网消纳。 综上所述,本文从以下方面展开了创新性研究:首先,本文构建了产消者三种并网模式,将自发自用比例调控纳入到模型中,从补贴退坡与成本下降等多个维度对比分析了不同交易模式下产消者并网策略差异。其次,本文借助委托代理理论,在非对称信息市场环境下探讨不同交易模式下的激励效果差异,提出适应当前分布式市场化改革的推进策略。 1 直接并网模式微分博弈分析

政府通过转移支付t(α)弥补产消者发电成本,对于技术效率为α的产消者而言,虚报技术效率

可获得信息租金:

在产消者并网过程中,根据个体理性假设,产消者希望并网后获得更高收益。假设产消者的保留效用为0,参与约束IR表示为:

为鼓励任意技术效率类型的产消者并网,政策设计需满足激励相容约束IC[,1]:

为防止过度激励,补贴与产消者努力水平满足如下激励相容约束IC[,2]:

结合式(1)—式(5),构建基础模型下产消者并网双层微分博弈模型:

双层微分博弈中上层为社会福利最大化函数,表示消费者支付意愿与实际支付的差值,政府通过调节自用电比例引导产消者的并网行为。下层为企业效用函数,产消者依据政府激励政策,决定并网电量与自身努力水平。