缺电情况下能开放电力市场吗?——兼论当量电价的应用

大多数发展中国家，特别是中国，电力需求还处在快速增长阶段，而且装机容量本来就不富裕，在投资体制还未理顺甚至还时有短缺的情况下，如何开放和建立电力市场是必须面对的问题。文中讨论了在容量短缺情况下开放和建立电力市场的基本要求：①必须在保持市场效率前提下，给予投资者充分合理的回报以鼓励投资；②必须同时建立容量市场风险制约的投资机制，加以制衡，以形成良性循环；③必须建立能够自动抑制市场电价不合理飞升的交易机制；④政府要有比设置价格上限更为有效合理的监管手段。指出：在规模经济性没有完全消失的条件下，传统边际成本定价方法无法给予容量充分的回报，而且也不能在寡头垄断市场条件下，有效、合理地抑制哄抬电价和持留容量行为，因此一般说来，在容量短缺情况下不适合使用该方法启动电力市场。认为：当量电价在保持市场效率前提下能给予投资者充分合理的回报,鼓励投资；同时引入容量市场风险制约的投资机制,加以制衡；还能自动抑制发电厂商哄抬电价和持留容量的不良行为，并为电力监管提供了清晰的思路，因此，即使在容量短缺情况下开放和建立电力市场，当量电价仍不失为一种可操作的、简单易行的方法。     

当量电价体系及相关制度设计:(一)管制竞争阶段的两大电力市场与当量电价理论

虽然电力的规模经济性在逐渐消失但仍不可忽视,全球电力市场都应定位于“管制竞争”的“初级阶段”,此阶段存在投资与交易两大电力市场，忽视投资市场必将受到惩罚。投资市场只能通过交易市场的竞争实现回报，但为保证市场效率，交易市场的运作目标又只能是运行成本最小化，而不能包括任何投资成本。广为采用的优良排序统一出清电价的短期边际成本方法可以保证市场效率,但是，在规模经济性条件下，该方法使投资成本不能充分回报,这正是国际上多数电力市场开放后投资疲软的深层原因。按第1市场原则，在规模经济条件下,既要保证市场效率又要使投资得以充分回报，当量电价理论由此得以发展。另一方面，在容量平等竞争的市场中，新、老电厂之间有无还贷任务的差异不可忽视，企图在新、老电厂之间人为设置价格或产量壁垒更不可取。按第2市场原则，在初分配阶段注重效率,在再分配阶段注重公平,因此必须而且只能在交易阶段之后引入现代金融财税制度调控。建议了4种办法, 包括税收、基金、企业间融资和重组等。从上述2个基本市场原则出发，文中提出了发展新电价理论的5个原则,在这5方面当量电价都有良好的市场表现。     

当量电价体系及相关制度设计:(四)运行备用辅助服务的当量模式与定价方法

讨论了英国电力市场运行备用定价方法的合理性及其不足。建议我国运行备用市场采用在日前发电主市场定价基础上同时定价的联营模式，即日前定价、当日服从调度、事后按既定价格如实结算。由于运行备用市场以容量效益为主，因此很适合采用当量电价方法；又由于系统面对随机发生的事故,运行备用化解了市场风险，因此又有必要引入概率学的可靠性和随机生产模拟技术。从这两点出发,发展了运行备用辅助服务的概率学实用当量电价法。最后给出了算例。     

解读当量电价法

通过对当量电价法与统一出清电价法的对比分析，证实了当量电价法不但符合电力系统运行特点，而且与统一出清的边际成本电价法一样，能够提供丰富和正确的经济学信号。但发电上网当量电价法又是在保持优良加载顺序条件下，将边际成本性质的最小成本折线，提升到参考系的平均成本水平，这就使当量电价理论区别于传统的边际成本理论，将经济学的边际成本理论和会计学的平均成本理论统一起来。 因此，文中指出，当量电价法是一类新的定价方法，它有严格的经济学基础，特别适用于有强烈规模经济性的电力市场。同时，它还解决了市场效率和投资充分回报这个两难问题；特别是在电力短缺情况下，可以自动抑制电价的飞升，又可以对发电厂商的不良市场行为自动实现有效而合理的惩罚，解决了缺电条件下同样能开放电力市场的重大难题；并提供了与政府职能相称的有效、合理的监管手段。当量电价法不失为一种适用于电力市场的优秀的定价方法。     

电力市场标准化方案中水电若干问题研究

为了充分利用水力资源,落实国家产业政策,兼顾各市场主体的经济利益,对电力市场标准化方案中水电如何参与市场竞争问题进行研究。从水电参与电能主市场、辅助服务市场,以及水电交易方式、市场规则等方面入手,结合水电的特性,深入分析了水电参与市场竞争面临的问题。通过分析比较,对适合我国电力市场标准化的方案进行了推荐,为有关部门制定水电参与区域电力市场竞争规则提供参考。     

在竞争的电力市场下的传输阻塞管理与定价

在输电网络完全开放的情况下，由于电力传输的约束和限制，加上上网发电与购电的竞争性，在一定的条件下就会发生电力传输阻塞。文中论述了在自由竞争的电力市场下我国电力交易的2种主要方式（中心交易及双边或多边交易），以及传输调度的原则，同时讨论了在发生传输阻塞时节点的定价问题，并提出在不同的电力交易下解决传输阻塞的措施。     

我国运行备用辅助服务市场的模式与定价研究

比较了以美国加州和英格兰-威尔士为代表的两大类运行备用辅助服务市场，认为英格兰-威尔士模式对我国初期的电力市场更有参考价值。建议我国运行备用辅助服务市场采用在一日前现货交易发电主市场定价基础上同时定价，即事先定价，而在当日强调各机组服从调度，事后按既定价格结算。实现概率学意义下的公平合理性。在简易当量电价法基础上发展了计入运行备用辅助服务的随机性简易当量电价法。采用了随机生产模拟技术，引入了期望边际机组和期望边际电价的新概念，并区分被调度加载和不被调度加载两种情况。有关算例说明了它的合理性。     

电力市场中电价的突变特性分析

电价是电力市场中各种因素的综合反映,是电力市场的核心。作者利用电价数据的时间序列,考虑相应时段的供需状况,对含有影响电价的各种因素的电价的历史数据进行建模分析,并采用Micro-TSP软件,对澳大利亚昆士兰州电力市场2002年1月的历史数据进行实例分析。     

基于需求侧可靠性差别定价的电力市场交易新机制

不同电网用户对电网（用）电安全可靠性的要求存在很大差异，文中综合考虑发输电系统可靠性、负荷不确定性和负荷节点综合供电可靠性的关系，依据“按质论价、高质高价”的原则，提出了一种满足用户个性化要求且基于需求侧可靠性差别定价的电力市场可靠性交易新机制:电力用户根据自身的用电负荷特征及电网公司公布的可靠性电价申报供电可靠性要求，电网公司在综合考虑低可靠性要求用户削负荷能力的情况下确定系统中最佳的备用容量水平，这种模式不仅更容易被电力用户接受，而且因其无需确定用户切负荷的损失费用，实现起来更为简单。     

当量电价体系及相关制度设计:(六)输电的当量电价理论与方法

以短期边际成本原理为基础的经济调度可以保证市场效率，但由于规模（scale）经济性和范围（scope）经济性使输电投资的容量回报严重不足; 而用潮流追踪法追加成本又会损害市场效率。当量电价理论主张在输电领域也必须满足第1市场原则,即：既要保证市场效率，又要保证容量充分回报;还要满足第2市场原则，即：在全网统筹实现市场效率和容量充分回报后，在新、老线路投资者之间进行再调节，实现经济公平。输电市场中的市场效率具体表现为经济调度潮流。文中介绍了比例于线损嵌入容量成本的经济调度潮流不变的不变性原理，基于此建立了输电的当量电价方法。介绍了Ⅱ型输电当量电价法，由于它要求政府对全网应回收的容量成本包括搁浅成本的年金，事先进行审核，并以过路费率的形式计入优化目标，因此电网公司可适度规避风险，适合于开放输电市场的初期，从而推荐给我国采用。最后给出了算例，将Ⅱ型输电当量电价法与短期边际成本法以及潮流追踪的追加法做了比较，验证了经济调度潮流的不变性原理，自动实现了交易和潮流解耦，很好地实现了第1市场原则和第2市场原则。     

日前电力市场矢量自回归模型及其结构分析

构建了一种日前市场时段电价矢量自回归（VAR）模型,并对时段电价之间的影响进行了分析。该模型较好地表示了日前市场的独特规则,即同时确定次日所有时段电价。以澳大利亚新南威尔士2007年数据为基础,通过增广的迪基 — 福勒检验和Box-Pierce Q统计量检验,说明了电价VAR模型的适用性;利用Granger-因果检验和脉冲响应方法,获得了一些有用的结果:在构建时段电价模型时,忽略任何时段电价都会引起预测精度的下降,而各个时段电价之间的影响则互不相同,影响最大的是峰负荷时段的电价,最容易受到其他时段影响的是低谷时段的电价。     

电力市场过渡期水火电中长期合同计划

探讨了如何按发电计划进行电厂合同电量分解的优化运行的问题,建立了综合考虑年度各月、各日、各时段的负荷曲线变化以及各电厂合同电量、电厂出力限制等运行约束条件的数学模型,并提出了利用水火电的不同特点解决该问题的新方法,该方法已在实际中应用。运行计算结果表明所提出的模型和方法是有效的。     

小型电力供应商的竞标策略研究

对一类其竞标策略对电力市场实时价格的影响可以忽略不计的小型电力供应商（pricetaker），就如何选择竞标策略的问题进行了研究。在3个相关定理的基础上，利用蒙特卡罗方法对由Scenario方法和经济调度方法分别给出的竞标策略进行评估，并由此给出一种竞标策略选择的系统方法。该方法不仅可以解决小型电力供应商的竞标策略选择，也可用于一般电力供应商的竞标策略选择。     

角逐电力市场——水电在调整的美国电力市场中能继续生存吗？

美国商品市场的增大意味着水电站将从运行成本和脱收基点的环境转向竞争的市场，而竞争的市场会使电价低到因为最不希望解列发电机而少发电的边际成本。     

不同定价方式下电力拍卖市场运行特征的比较研究:(二) 仿真结果及其分析

以IEEE可靠性测试系统的数据为基础，对不同定价规则的电力拍卖市场进行了基于智能代理的仿真。结果表明:①在统一出清电价(UCP)和按报价支付（PAB）的电力市场，减少发电厂商的市场份额可以削减发电厂商的市场力，但条件是系统要有足够的备用容量；如果负荷需求接近总可用容量，即使最大的发电厂商的市场份额只有11.4%时，其电力市场的价格也会远远偏离其边际成本价格。②在PAB电力市场，市场均衡状态的总购电费用以及平均价格两方面几乎和UCP电力市场电价没有差别，甚至还要高于UCP电力市场的均衡价格，因此，使用PAB的方法很难达到抑制电价飞升的目的。③在当量电价（EVE）的电力市场，发电厂商几乎没有策略空间，所有的发电厂商都自动按照其成本报价，而且对于各种情况都具有相当稳定的表现。EVE还提供了一种独特的容量投资自动补偿机制，使得在发电生产成本存在规模经济性时，发电厂商可以得到合理的补偿。而在UCP和PAB电力市场，一方面会出现发电厂商报高价的现象，另一方面还会出现部分发电厂商负利润的情况。所有结果表明EVE具有优良的市场特征，对于发电容量相对紧缺，不变成本不可忽视的中国电力工业现状，采用EVE不失为一个明智的选择。     

英国电力市场的运作

本文介绍了英国国家电网公司的情况和英国电力市场的动作机制。英国电力工业自1990年3月私有化以来，英格兰和威尔士电网已实现了商业化运营。在空上竟争的电力市场中，发电厂采用提前一天报价的方式进行竞争上网，每个调度日有48个结算时段。电网从发电厂购电的价格由系统边际价格确定的电量电价和由失负荷概率及失负荷价值确定的容量电价两部分组成。电网的售电价则由购电价和附加费组成。     

电力市场定价机制对不同类型机组配置结构的影响

电力市场中的定价机制主要包括电力交易所一部制电价和电力库两部制电价2种。定价机制不仅对总装机容量产生影响，也会使机组的类型配置偏离社会最佳组合，最终导致总发电成本的上升。在完全竞争的电力市场中，研究了2种定价机制对不同类型发电机组配置结构的影响，发现电力库模式中的容量费用会导致峰荷机组的过度投资，而附加费用和高峰需求的不确定性会导致基荷机组的过度投资。     

进一步开拓电力市场 促进四川电力良性发展

通过对四川省发供电形势进行分析，指出当前电力尖的缓和是暂时的，四川电力市场有很大的潜力。通过采用多种措施开拓市场，理顺电价，厂，网分开，可促进四川电力良性发展。     

当量电价体系及相关制度设计:(八)双边交易过网服务中含运行备用的当量电价法

在库联营基础上开放双边交易有重要的市场意义，然而其过网服务定价却是一个复杂问题。文中论述了过网费中应包括的6项主要成分,即输电线路运行和投资的2项回收成本，网络阻塞和优化调度的2项机会成本，以及运行备用和自动发电控制(AGC)的2项辅助服务成本，这2项辅助服务都是交易中心购自库联营发电并通过输电网提供的。前4项基本的回收成本和机会成本都已在输电当量电价中计入,而AGC辅助服务适合另行单独定价和考核。文中主要介绍了包含运行备用辅助服务的双边交易过网服务的当量电价方法。算例给出了不含和含运行备用的过网电价的日变化曲线及其成分，表明在过网电价中自动包含运行备用辅助服务成本是必要的、可行的；还表明在过网主要路径附近存在阻塞时，过网费率灵敏于负荷水平和过网节点，从而展现了当量电价方法解决这类复杂问题的优越性。