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图3.2智利电网比例图
截止到2015年底,智利全国电网总装机20,239MW。
中部电网总装机容量15,925MW,其中40.6%是水电,47.7%是火电,5.1%是风电,4.0%是生物质,2.0%是光伏,还有0.6%的其他科技,中部电网的用户以家庭和商业用户为主。

图3.3中部电网电力构成比例图图

3.4北部电网电力构成比例图
北部电网SING的总装机容量是4,202MW,整个电网中火电占总量的94.1%,0.4%是水电,2.1%是风电,3.4%是光伏,北部电网的用户以大工矿企业为主,占到了总消耗量的90%。

图3.5中部电网和北部电网用电户比例图
智利输电网络的线路总长度15057.2km,输电网络分为骨干输电网络、配电输电网络和附加输电网络三部分。骨干输电网络主要是高压输电线路,主要是220kV线路和部分500kV线路;配电输电网络主要是中压及低压输电线路,联通骨干网络和配电商或居民用户,有33kV、44kV、66kV、110kV和154kV不同电压等级;附加输电网络是发电商或大企业客户自建的线路,作用是发电商将所发电量输入骨干或配电网络,或者大企业客户直接从骨干或配电网络取电。
智利电力行业没有国有企业,从发电、输电、变电和配电均为私人企业。外国资本广泛参与电力生产和供应各个环节。企业根据市场需要自行决定发电量。
4电力消纳及运行机制
4.1电力消纳
根据智利2000-2014的用电统计,年负荷增长率约为5%。2015年由于矿业低迷,增长率有所回落到3.5%。未来几年,将随着全球经济复苏,用电需求仍会以较快的速度增长,智利国家能源局预测,2015-2024年中部和北部电网年用电增长率将为4.46%-6.08%。
为此,政府出台一系列法律法规,发展大中型水电和非传统可再生能源,2015年通过的非传统可再生能源发展规划,规定保持原有2025年可再生能源发电占比20%的计划,2035年到达50%,2050年达到70%。并设定了对所有发电企业可再生能源发电配比,对未达到比例的企业处以罚金,或可向可再生能源发电企业购买发电容量。
同时,智利对于不同的电源点有着不同的入网优先级顺序,为:径流式水电→小库容水库式水电站→风电和光电→煤电→天然气→大库容水库式水电站→库容液化天然气→柴油,见图4.1。

图4.1智利不同电源点入网优先次序
综上,从电力需求、发展规划、政策支持等各方面保证了智利可再生能源发电的消纳问题。
4.2电力运行机制
智利电力系统运行实现完全智能化管理,电站上网可采用现货市场竞价上网和签署PPA供电协议两大类,上网售电次序和发电量分配完全由系统自动调节。按下图,实体市场上发电商可从电网实时卖出或买入电量,金融市场上则主要由用电户从电网或配电商处买电。

图4.2智利电力市场售电方式
在现货市场,电站上网顺序仅与发电可变成本相关。电网某一接入点各类型电站按发电可变成本从低到高的顺序依次上网,低可变成本所发电量全部上网后,次低级电站才能上网,当所接入的电站发电量满足该时段所有需求后,剩余电站无法再上网;当需求中的两个电站可变成本相同时,则平均分配发电量。发电可变成本主要包括燃料成本、设备维护成本、配件和耗材成本、环境监控成本、废料处理成本等。所有发电企业每周须向经济调度中心报送其可变成本,经济调度中心即根据此数据设定所有电站的上网优先级,经济调度中心有权对其进行核查,其他企业有权监督或提出质疑。依照上述规则,各类能源通常的上网优先级顺序从高到低是可再生能源(小型水电、光伏、风电)、大型水电站、煤电、天然气、柴油。
智利电力市场另外一种售电模式为通过PPA协议,PPA的获取有两种方式,一种为发电商通过参与政府组织的大型PPA招标获取,另一种为发电商可通过与大客户自由谈判获取,PPA协议将界定售电模型、时段及电价。这种以PPA模式售电的弊端在于卖电方必须保证买电方的用电需求,如由于发电商问题无法按时供电,则需要遵循上述规则在现货市场买电以履行PPA所规定的电量保证。
4.3电价分析
智利电力市场发电商的收入分为两部分,电量电价收入和容量电价收入,电量电价收入即为电站实际售电的电量收入,容量电价取决于电站的“稳定容量”,稳定容量即电站的最低可用容量,取决于电网年用电需求和该电站最低发电量,由政府核算确定。容量电价由政府部门每半年核准一次,2015年下半年容量电价在7.2美元/kW/月,容量电价收入=单位容量电价ד稳定容量”。
表4.1不同电源点的稳定容量界定

电量电价为投资电站的核心收入,主要通过PPA电价或现货市场的实时电价:

综上,根据各方机构对2020-2040年现货电价的预测,2019年后,随着新的超高压输电线路工程完成,中部和北部电网实现互联互通,全球经济回暖,智利铜矿业复苏,用电需求上升等因素的刺激,电价开始回升,此后一直保持稳步上升,预计2020年-2040年之间可以电价应保持在平均80-90USD/WMh的水平。
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