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“电力农民”这个戏称原本只在电网公司及调度中心内部流传（比如2012年左右，国网公司内部就做过按24节气安排的工作计划）。而随着电力现货市场范围扩大以及各市场之间的关联性增强，所有电力现货市场中的市场成员都成了“电力农民”，需要看天吃饭。
那么如果要成为一个合格的“电力农民”，首先要知道需要关注哪些气象要素，“看天吃饭”需要“看什么天”。回答这个问题的关键就在于需要理解和把握：有哪些气象要素影响到了电力现货市场的价格？是怎么影响的？本文抛砖引玉，对此做初步探讨。全文包括三个部分：（一）气象要素对市场需求的影响；（二）气象要素对市场供给的影响；（三）经典案例：“副热带高压”对多个电力现货市场价格的影响。电力现货市场需求即用户用电需求，除了蒙西市场没有日前市场环节，其他正在运行的几个集中式电力现货市场中，调度部门所做的运行日全省用电负荷预测都是日前市场出清的重要边界条件。对电力送出省（如山西、甘肃、蒙西）来说，是主要的市场需求；对电力受入省（如山东、广东、江苏、浙江、上海）来说，是其全量市场需求。 在我国大多数地区，气象部门对气温、湿度、降雨等气象要素的预测结论都将直接影响到用电负荷预测。 用电负荷通常划分为第一产业用电、第二产业用电、第三产业用电和居民用电，其中第三产业和居民用电对气象要素的敏感程度很高；而第二产业对气象要素的敏感度比较低；第一产业中灌溉用电等虽然也与气温、湿度相关，但因第一产业用电量占比较小，大部分地区不考虑。根据负荷结构，可以将负荷分为基础负荷和气象敏感负荷，基础负荷通常只与第二产业开工及生产情况相关，通常变化缓慢；气象敏感负荷则随气象要素波动而快速变化。 面临不同的气象条件，第三产业和居民会改变自己的电器使用行为，这是气象要素到用电负荷的最关键传导机制。在分地区考虑气象要素对用电负荷的影响方向和影响程度时，需要关注不同地区的用电结构、气候特点、控温控湿电器安装情况。 按我国各大地区分析： 东北地区通常在夏季是全年用电低谷，较少出现高温，或较少安装空调等电器，夏季气温对负荷影响不显著；而冬季由于大规模集中供热，气温越低，用电负荷越大； 华南地区则是冬季为全年用电低谷，夏季用电负荷受到温度及湿度的显著影响，温度湿度越高，用电负荷越大； 而华北、华中、华东三华电网的负荷都是冬夏双峰型，即，在冬季要考虑供暖负荷，包括居民自行安装的电采暖设施及第三产业空调制热除湿需求，夏季要考虑制冷负荷或除湿负荷。 西北和西南则要考虑具体省份的气候特点和各类调温电器的安装情况，最近几年变化很大。
图1为连续15个月山西电网直调用电日均负荷的变化情况，日均负荷最高点在2022年1月，均为春秋低负荷，2022年6月下旬因超高气温，夏季最大日均负荷达到2月18日供暖期负荷水平。 图1 山西电网直调用电日均负荷（21年204月1日-2022年6月30日）2022年7月上旬以来，电力省间现货市场价格节节攀升，主要原因是华东地区尤其是江浙沪持续被副热带高压笼罩，持续高温，气象敏感负荷需求大涨。
表1 主要电力市场省（市）最大负荷和夏季空调负荷比例
| 统调最大负荷最新公开数据 （数据年月） | 夏季空调负荷比例 | 电力现货市场情况 | 广东 | 1.42亿千瓦（2022年7月） | 超1/3 | 2021年11月至今省内市场连续运行 | 江苏 | 1.26亿千瓦（2022年7月） | 超1/3 | 省间现货市场重要需求方 | 浙江 | 1亿千瓦（2022年7月） | 超1/3 | 省间现货市场重要需求方 | 山东 | 9293万千瓦（2022年6月） | 约1/3 | 2021年11月至今省内市场连续运行 | 安徽 | 4740万千瓦（2021年7月） | 超1/3 | 省间现货市场需求方 | 福建 | 4662万千瓦（2021年1-7月） | 超1/3 | 省间现货市场需求方 | 上海 | 3353万千瓦（2021年7月） | 超1/3 | 省间现货市场需求方 | 山西 | 3200万千瓦（2022年6月） | 1/5-1/4 | 2021年4月至今省内市场连续运行 |
因空调负荷占比极小，上表中未纳入甘肃和蒙西市场数据。 - 上海负荷依旧受到疫情影响，基础负荷应远低于同期，即使增加了气象敏感负荷，今年公开数据最大负荷仅2997万千瓦，未超过表中所列的去年最大负荷3353万千瓦；
- 山东今夏最高负荷出现在6月，因7月以来高载能行业开工不足、检修增加，基础负荷下降，且7月山东降雨远多于同期，空调负荷低，因此山东7月没有特别高的负荷。考虑到2020、2021年山东全社会用电量均超江苏，且2020年超广东成为全国第一，但至今其夏季最大负荷未过1亿，说明山东负荷对气温的敏感程度低于江苏、浙江和广东；
- 如需判断省间现货市场需求趋势，应以江浙沪地区的温湿指数为主，尤其是浙江和江苏，且江苏权重最大。华东其他高温地区安徽、福建等权重较小。
- 山西空调负荷比例较小且负荷体量小，因此山西电力现货市场成员尤其是发电企业，不易接受 “通过华东地区气温、湿度来判断省间现货市场需求”这个观点。省间现货市场目前披露的公开信息内容极少，因此更应该通过数据分析来判断各类消息的准确性。
小结：影响需求的气象要素主要是气温，部分地区还要考虑湿度；不同地区的影响程度和影响方向在不同季节存在较大差异。电力现货市场的供给方按一次能源类型，通俗（非严格意义分类）划分为煤电、气电、核电、水电、风电、光电。其中，所有地区的风电和光电发电上网功率均与气象要素密切相关，部分地区气温风速等气象要素影响煤电机组实际可供给能力，部分地区降水等气象要素影响水电出力。 自从“3060双碳目标”提出后，电力系统对此目标的最重要措施就是不断提高新能源装机比例、提高新能源发电利用率。目前已开展长周期运行的5个集中式电力现货市场里，除了广东以外，其他四个省份的新能源装机比例都比较高。在新能源大发季节，市场供给非常充裕，现货市场价格较低；在新能源少发季节，市场价格偏高。新能源发电功率的波动带来了现货市场价格的波动。下图为山西市场2022年1月28日-2月3日现货市场价格和新能源功率情况，1月30日新能源大发，发电功率达到1500万千瓦左右，加之临近过年用电负荷较低，日前市场出清价格从1月30日9：45开始，除了18：30-18：45两个点以外，0价持续到1月31日17：00，0电价持续时间长达31小时。而在1月29日和2月1日，日前市场出清价格均达到过最高限价1.5元/度电。 
图2 山西2022年1月28日-2月3日现货市场日前价格及新能源功率山西、蒙西和甘肃市场均有大量煤电机组带供暖负荷，冬季气温越低，供暖负荷越大。火电机组带供暖负荷期间，出力上下限均受影响，并且机组调节能力下降，煤电厂报价时将考虑自身受限情况，影响市场供给。在山西和蒙西两个市场，煤电厂空冷机组比例较大。夏季高温无风期间，空冷机组效率较差，导致机组出力受限，煤电厂报价时将考虑自身出力受限情况，影响市场供给。甘肃市场中，（雪山融雪）来水和降雨情况均影响到水电出力。甘肃水电装机容量接近其光、电装机容量，因此虽然水电机组为非市场机组，但水电出力计划作为市场出清边界条件，也会影响到市场供给。小结：风速、光辐照、气温、风速、降雨等都影响电力现货市场供给，且在各省市场中气象要素对市场供给的影响程度差异很大。第三节｜经典案例：“副热带高压”对多个电力现货市场价格的影响 副热带高气压带，简称“副高”，是在热带与温带之间的副热带地区存在着一条高压带。据中国天气网：“副热带高压擅于操纵台风路径，制造“水火两重天”，是我国雨热过程的主导者，高温暴雨的幕后BOSS。 
图3 副热带高压档案（摘自“中国天气网”天气档案馆） 今年夏天，副高的范围和强度影响了多个电力现货省的价格。而在去年夏天，山东现货市场还未开始，广东现货市场只在5月运行一个月即停止运行，同时，去年也没有联系多省的省间现货市场（2022年1月开始长周期试运行），只有山西现货市场受到各类气象要素或天气系统的影响。
（1）副高对山西电力现货价格的影响 山西、蒙西和甘肃市场均有大量煤电机组带供暖负荷，冬季气温越低，供暖负荷越大。火电机组带供暖负荷期间，出力上下限均受影响，并且机组调节能力下降，煤电厂报价时将考虑自身受限情况，影响市场供给2022年7月中旬开始，山西省内用电负荷偏低，为安全保供，开机方式极大，省内现货市场价格低于同期。但因副高控制华东、华中等地区，高温导致用电负荷屡创新高，省间现货需求高涨。为了给高价的省间市场留出可申报容量，山西各煤电厂在省内市场抬价，以减少省内市场的中标出力，导致山西省内现货市场价格随省间现货市场日前申报窗口及价格走势波动，即在有日前省间现货市场交易窗口且省间现货市场价格足够高时，省内市场以高价出清；在无日前省间现货市场交易窗口或省间现货市场价格不够高时，省内市场以低价出清。表2 山西现货市场7月中下旬日前均价趋势（单位：元/MWh）2022年7月15号以后，因副高控制江浙，山东位于副高北部，气温偏低、降水频繁，叠加制造业停产检修较多（基础负荷低），山东市场需求下降，省内市场价格持续走低。根据广东电力交易中心数据，从7月25日中午开始，全天维持1元/度电及以上的高价。该价格在一定程度上反映了持续高温带来的高用电需求。（4）“副高”对三个电力现货市场8月第1周的影响：本文截稿时中央气象台的预报结论是：“副高”北抬，台风桑达将擦过江浙、山东；- 如果“副高”按预报北抬，台风桑达将给江浙降温，省间现货市场需求减少，山西煤电企业回到山西省内交易，山西省内现货市场价格下跌。7月30日山西现货市场日前均价不到0.3元/度电，就是省间现货需求下降价格下跌的预演。台风过后气温回升，因“副高”中心向北挪动，不再继续停在江浙地区，预计省间现货价格低于前期，但依旧高于省内价格，山西煤机需判断省间预计中标加权均价，在省内和省间分配出力比例；如果保守操作，大概率回到省内继续内卷；
- 如果“副高”北抬且提高了山西尤其是山西北部的气温，煤电机组出力将受到影响，可能因出力受限而提高省内市场价格；但电厂反应经常滞后，如果高温不能持续，预计山西省内价格继续较低；
- 如果“副高”北抬到山东，山东重回高温天气，用电需求会升高，现货市场价格大概率会比最近两周高；但具体还要看其他供给方情况，如风光较好，风电光伏出力较大，再或者购入电力增加，超过了用电需求增量，价格还会继续维持较低水平；
- 从目前预报的台风桑达路径来说，不会给广东带来降温，广东气温不降，用电需求维持，价格也就不会降低；但如果有其他天气系统（其他台风）给广东带来降水或降温，广东市场价格也有望回落。
小结：因为“副高”换地方及强度减弱，台风来袭导致降水及降温，多省电力现货市场价格快速响应。 从上述气象要素对需求、供给和多省市场价格的影响分析，所有电力现货市场成员都是看天吃饭的“电力农民”。 本文主要解决“看什么天”即需要看哪些气象要素的问题，交易人员据此直接去看各类天气预报，一般可以看到大概趋势。但如需对各市场需求、供给和价格进行预测，均需要整合大量数据，数据包括但不限于数值天气预报历史预报、历史负荷、历史功率、历史市场价格、历史燃料价格等，再应用各类模型算法得出数值结论。
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