不同定价方式下电力拍卖市场运行特征的比较研究:(一) 模型与算法

由于电力拍卖市场具有明显的寡头市场特征，且由于发电领域依然存在规模经济性，电力拍卖市场的定价规则出现了多种选择，如边际成本定价、按报价支付定价和当量电价定价法。文中构造了一个基于智能代理的仿真模型讨论3种定价方法的市场运行特征。该模型用具有分散自主决策和智能学习的代理表示发电厂商，在重复进行的报价博弈中，发电厂商通过利润高低按照生物的条件反射原理学习并改进报价策略，追求其利润最大化，随着迭代次数的增加，市场将逐步收敛于均衡位置。然后，通过不同定价方式的拍卖市场均衡状态的比较给出了3种定价方式的市场运行特点。给出了智能代理仿真的模型及其发电厂商的学习算法。最后用一个算例阐述了学习算法的特点。     

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。     

统一价格和PAB竞价的实验分析

采用实验经济学的方法和多个商品同时拍卖的模型，研究了电力市场不同需求响应条件下统一价格竞价和PAB（pay-as-bid）竞价的市场行为和发电商报价策略问题。实验结果表明，2种竞价机制下市场均能收敛到完全竞争均衡附近，但PAB竞价的市场平均价格高于统一价格竞价的市场平均价格且价格较稳定，因此购电费用较高;市场需求弹性较小时2种竞价机制的市场价格均有显著提高，但在发电容量充足时仍可保持充分的竞争性;在不同的竞价机制下，发电商将采取不同的报价策略，统一价格竞价中发电商之间的竞争更为明显。     

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。     

输电阻塞中的电价调整机制

针对电力竞标市场中出现的输电阻塞，提出了电价调整机制的想法，并给出相应的数学模型。该数学模型的本质是在现有的发电竞标模型中，嵌入一个可变的电价约束，使得在竞标过程中出现输电阻塞时,可以根据阻塞的情况自动调整相关发电厂商的报价，从而有效地降低输电阻塞对各发电厂商的影响，降低全网的购电成本，提高发电竞标的公平、合理性。文中使用的电价调整手段主要是基于潮流追踪所得的2个重要系数。仿真计算结果表明，文中所提出的电价调整机制理论和模型是十分有效的。     

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。     

一种激励相容的发电市场竞价机制

寡头竞争的电力市场存在信息不对称性。在按统一市场出清价支付或按报价支付的发电竞价机制环境下，发电商会操纵报价以追求最大收益，这会危及系统的安全经济运行。基于机制设计理论和边际成本定价理论，发展了一种具有激励相容特性的发电市场竞价机制。该机制能引导理性发电商披露其真实运行成本，并能实现发电商固定容量成本的合理回收，特别是给予边际发电商相对较大的固定成本补偿，有助于那些风险回避的峰机组投资商的投资激励。基于Monte Carlo模拟方法的算例仿真表明了该机制的特性。     

设置发电公司报价上限的一种启发式方法

目前国内外运行的电力市场中大多设置了允许的发电公司报价上限，以限制发电公司滥用市场势力和降低输电公司的财政风险。对于零售电价固定的单一购买者模式的电力市场，设置报价上限尤为必要。文中从监管机构的立场出发，基于事后分析法，对设置发电公司报价上限的问题做了初步探讨，提出一种启发式方法；以电力市场过去一段时间(如1年)内每个交易时段的实际电价和电量数据为基础，识别出市场清算电价(MCP)的概率分布函数，并将MCP的期望值表示为报价上限的函数；然后，根据电网公司的平均成本和售电价格，即可推算出合理的报价上限。     

调节性水电容量补偿方案设计研究

为缓解目前单一制电价政策下调节性水电在电力市场中的不利地位，亟需配置合理的容量补偿机制。研究以调节性水电为对象，结合我国电力系统实际，采用固定容量价格机制下的未补偿成本法作为容量补偿电价核定方法，建立了一套兼具实用性和可操作性的水电容量补偿方案，并对长江流域某地6座新投调节性水电站进行测算，对比验证了方案的实施效果。结果表明，设计的补偿方案意义明确，适应性强，测算结果合理。     

考虑电力差价合同的发电厂报价策略研究

在市场环境下，各发电厂的电力销售既可通过现货市场来进行，也可利用能回避现货电价波动风险的远期合同市场来进行。介绍了一个能研究差价合同市场对发电厂在现货市场中报价策略影响的市场决策模型，其中各个发电厂以极大化自己的利润为目标，整个模型的均衡点包括各个发电厂在现货市场中的均衡报价策略，以及在差价合同市场中的均衡合同电量等。通过理论推导和算例分析，得到了一些颇具实际意义的结论。     

电力相关市场及其集中度指标评定

市场份额和集中度指标HHI常用来衡量卖方的横向市场势力。然而，在输电容量有限的电力市场中，发电厂商还可能具有“位置性市场势力”，它与厂商出力的份额没有直接联系。为此，首先发展和引入经济学中“相关地理市场”的概念，在负荷侧定义“电力相关市场”；同时，将潮流/交易解耦作为输电定价的一部分计入寡头市场建模和仿真，求解发电厂商在电力相关市场中均衡的电力销售量；进而，对各电力相关市场评定厂商销售量的占有率及其集中度指标HHI，用这些量的加权平均作为新的市场势力指标。最后给出了一个双寡头电力库市场算例，结果表明新指标能综合发电厂商的横向市场势力和位置性市场势力。     

基于效用分析方法的发电企业最优报价策略

不完全竞争的电力市场中，发电企业可以通过策略性报价来最大化利润。然而，在不完全信息的条件下，提出的报价策略一般都存在着一定的风险，如由于报价过高而没有被调度或被调度的容量明显小于期望值等。因此，对发电企业而言，需要对报价策略的风险和利润进行评估，构造兼顾利润最大和风险最小这2个矛盾目标的折中报价策略。文中针对这一问题进行了研究，提出了基于预测边际清算电价的计及风险的发电企业机组报价模型，将风险管理中的概率分析方法及效用分析理论引入报价方案的利润和风险评估中，并给出了求解方法，为解决计及风险的情况下构造发电企业的报价策略问题提供了新的途径。最后以一算例证明了该模型的可行性。     

一种基于博弈论的发电商竞价策略模型与算法

随着电力市场化改革的推进，发电厂商的竞价策略问题正在受到越来越多的关注，解决这一问题的关键在于从数学模型上对它进行合理的描述。文中将发电厂商竞价问题看成是竞标者同市场间的对策，进而用博弈论中的零和二人混合对策来进行数学描述，经过推导给出了一种简单实用的发电厂商竞价策略。该策略的目标是使发电厂商的期望收益达到最大,前提条件是市场电价的预测值服从已知的正态分布规律。最后给出了一个具体的算例说明算法和模型的实用性。     

发电厂商策略性报价的行为特性初探

发电厂商的行为特性对其报价策略的选取有重大影响。文中通过指数型效益函数计入发电厂商的风险取向，得到考虑竞价失败损失和发电厂商风险取向的最优报价策略。由于风险取向的不同，发电厂商的报价策略各不相同。但在统一出清电价下，无论发电厂商是何种风险类型，其最优报价在形式上均为在其运行成本减去竞价失败损失的基础上再加上一个提升量。在成本相同的情况下，风险进取者的报价高于风险回避者。避免竞价失败损失是发电厂商报价低于成本报价的根本原因。理论分析和数值算例都说明了上述结论，并用蒙特卡罗模拟验证了最优报价的正确性。     

基于边际成本的两部制上网电价模式研究

随着电力市场的改革、发电侧电力市场的放开，单一的电量电价模式已不能适应电力市场健康协调稳定发展的需要，改革上网电价模式已为大势所趋。文内引进两部制上网电价模式．并系统的分析了其优越性。同时用经济学中的边际成本原理，提出了基于边际成本的两部制上网电价模式，并给出了算例。计算研究表明其结果是合理的、可行的，同时它可促使电力行业的公平竞争．引导规范电源建设，符合我国的国情和电力工业的现状，作为向电力市场最终目标模式过渡，这种模式是值得采用的。     

现货市场下抽水蓄能电站电量收益及综合效益分析

在现阶段及电力市场化过程中，抽水蓄能电站收益主要包含容量收益、电量收益和辅助服务收益三部分。电量电价通过竞争方式形成，现货市场通过价格信号引导抽水蓄能电站充分发挥调峰填谷作用，促进新能源消纳。在电力市场改革及建设新型电力系统背景下，测算了与现货市场相衔接的峰谷分时电价，以峰谷分时电价下的抽水蓄能电站电量收益为切入点，结合容量电价及收益分享机制，推求了面向现货市场抽水蓄能电站资本金内部收益。结果表明，如执行峰谷分时电价政策，抽水蓄能电站电量收益可观，但其中由抽水蓄能电站分享的比例不高，因此从财务角度看电站综合效益提升有限。研究结果可为抽水蓄能电站建设管理单位提供决策支持，在电价政策制定和电站资源优化配置方面具有重要意义。     

电力市场中电力公司应用可中断负荷管理的方法

电力公司实施可中断负荷管理时，电力公司与发电商的不同行动次序会产生不同的效果。基于Stackelberg和Cournot模型，分别分析了电力公司先行动、后行动、与发电商同时行动的市场均衡。分析结果表明，电力公司先行动能中断的负荷最多，亦即先动优势，而电力公司后行动的市场价格最低。然后从促进发电侧电力市场竞争程度的角度出发，分析了电力公司采取各种行动所适用的环境，为电力公司在电力市场环境下实施可中断负荷管理提供了一种解决方案。     

Power Pool中发电公司竞价问题的微观经济学分析

运用微观经济学理论研究了Power Pool模式中发电公司的竞价问题。首先，通过对寡头市场的均衡分析指出，Power Pool模式中发电公司采取策略性报价是寡头企业长期均衡的必然结果。其次，运用供给函数均衡分析指出，发电公司的优化报价策略是报价高于边际成本，发电公司的优化报价曲线经过发电公司面对其自身剩余需求曲线单独决策时的最优化点，市场的统一清除价必定等于发电公司面对其自身剩余需求曲线单独决策时的最优化点的价格，市场均衡解存在且惟一。最后，探讨了均衡解与市场力之间的关系，并通过分析差价合约对均衡解的影响发现差价合约可降低电力公司的市场力。     

发电企业上网电价风险因子识别

从发电企业角度对电力市场中竞价上网机制引发的电价风险影响因子进行了识别,并对年度、月度等中长期竞价中的影响因子和日前竞价与实时市场中的影响因子分别给予了初步分析,为发电企业在报价决策过程中提供了参考和决策依据。