在探讨含分布式发电的输电扩展规划时,我们首先需要了解输电投资的基本特点以及分布式发电在其中的作用。输电投资的特点包括资本密集、一次性投资、还贷时间长、长期不确定性、低适应性、不可逆性以及延迟期权。分布式发电则被视作增强输电扩展规划灵活性的有效措施。
资本密集性意味着输电扩展项目需要巨额的初始投资,这通常由具备雄厚财力的投资者承担。一次性投资表明在输电设备采购之前,必须提前准备出相当大一部分资金。还贷周期长意味着输电线路和变压器等的回收投资和盈利可能需要数年甚至数十年。输电投资面临的长期不确定性源于未来电力需求、燃料成本和发电投资等因素的不确定性。低适应性指输电项目难以适应现场环境变化,如不符合现场情况的输电系统会造成社会福利损失。不可逆性指的是输电投资一旦进行,就会形成沉没成本,若未来发生不利情况,输电设备难以转用于其他项目,投资价值会大打折扣。延迟期权则是指输电项目投资并非一次性的决策,保留投资选择的开放性是有价值的,因为等待可使得决策者在信息更加明确后做出更佳决策。
分布式发电系统的引入可以提高输电系统的灵活性,通过分布式发电的投资能够增加规划的灵活性,进而在未来的电力市场中调整和应对不确定性。这种灵活性可以视为一种实物期权,即在不利情况发生时能够选择放弃或延迟投资,或在有利情况下选择增加投资。实物期权估价方法(ROV)被用来评估这种策略投资的灵活性价值,它有助于揭示提出的风险管理技术在投资决策中的优势。
在传统方法中,输电扩展规划往往被简化为静态优化问题,忽视了时间因素,这导致规划者不能够在规划期内随时对决策进行调整。因此,建立先进模型以应对未来可能出现的不利情况变得至关重要。策略灵活性作为风险管理技术,可帮助管理主要的不确定性因素。此外,输电扩展规划过程中的风险管理技术,不仅包括灵活性的调整,也包括规划本身的鲁棒性。
在进行输电扩展规划时,需要综合考虑电网的电压等级、网络建设地址、线路容量和投资时间等关键因素,以确保足够的输电可靠性水平,并最大化社会福利。这些规划问题通常被表述为随机、大规模、多期、非线性、混合整数优化问题,需要使用多种算法和方法来解决。
文章通过算例说明了不同投资选择所带来的灵活性价值,以及如何通过投资分布式发电而推迟大型输电项目的实施。文章提出了利用实物期权估价方法评估策略投资灵活性价值的新方法,并揭示了其相对于传统基于随机优化算法的决策方法的优越性。通过这种方式,可以有效降低不确定性带来的风险,并在电力系统规划过程中,更好地管理投资的不确定性因素。