電力批發(fā)市場(chǎng)實(shí)例和零售市場(chǎng)大學(xué)畢設(shè)論文

電力市場(chǎng)模式第二章電力批發(fā)市場(chǎng)實(shí)例和零售市場(chǎng)本章介紹電力批發(fā)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式，即：基于實(shí)時(shí)交易的電力市場(chǎng)模式和基于交易合同的電力市場(chǎng)模式，以及電力零售市場(chǎng)的基本原理。因?yàn)殡娏εl(fā)市場(chǎng)是本書(shū)的重點(diǎn)，在以后的各章節(jié)中，除非特殊指明，電力市場(chǎng)指電力批發(fā)市場(chǎng)。2-1電力批發(fā)市場(chǎng)的交易機(jī)制一、基本交易類(lèi)型電力批發(fā)市場(chǎng)的交易可以簡(jiǎn)單分為實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)交易兩個(gè)環(huán)節(jié)。非實(shí)時(shí)交易一般還分為現(xiàn)貨交易和期貨交易兩類(lèi)。現(xiàn)貨交易的電價(jià)是針對(duì)以一定時(shí)間（和）區(qū)間為交易時(shí)段而定的，它是根據(jù)當(dāng)天各個(gè)時(shí)段的發(fā)電報(bào)價(jià)和用電出價(jià)進(jìn)行計(jì)算求得的均衡電價(jià)，或是發(fā)電報(bào)價(jià)和該時(shí)段負(fù)荷預(yù)期值確定的均衡電價(jià)。電力期貨交易原意是交易雙方通過(guò)買(mǎi)賣(mài)期貨合約，并根據(jù)合約條款約定在未來(lái)的某一特定時(shí)間，以某一特定價(jià)格買(mǎi)賣(mài)某一特定數(shù)量的電能的交易行為。一開(kāi)始，主要是發(fā)電商和電力用戶之間相互簽訂合同，以避免市場(chǎng)電價(jià)波動(dòng)帶來(lái)的損失。這些合同的履行并不影響電力系統(tǒng)供需的總體平衡，用戶按市場(chǎng)售電價(jià)格向電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)付費(fèi)，市場(chǎng)按上網(wǎng)電價(jià)支付電廠電價(jià)，市場(chǎng)電費(fèi)與發(fā)用電方合同電價(jià)的差額由發(fā)、用電方自行調(diào)劑。但隨著市場(chǎng)的發(fā)育，非發(fā)、用電目的的“金融合同”意義的期貨交易，其所占成分在增加，這明顯屬于金融衍生工具的范疇。期貨交易，調(diào)度機(jī)構(gòu)無(wú)需介入，甚至不必知道購(gòu)售雙方簽訂這種合同，這種合同只是當(dāng)事人雙方之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)議，絲毫不影響調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)電力市場(chǎng)運(yùn)作的管理。非實(shí)時(shí)交易中，也有的是期貨與現(xiàn)貨交易同時(shí)進(jìn)行，但市場(chǎng)運(yùn)作特別是結(jié)算工作難度很大，一般要轉(zhuǎn)換成現(xiàn)貨交易電價(jià)結(jié)算。非實(shí)時(shí)交易主要有兩種組織形式，一種是通過(guò)專(zhuān)門(mén)交易機(jī)構(gòu)來(lái)完成，如設(shè)立于挪威奧斯陸的北歐非實(shí)時(shí)交易中心（NORDPOOL），美國(guó)加州的電力交易所PX（PowerExchange）；也有與調(diào)度機(jī)構(gòu)合為一體的，如英國(guó)的國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度中心（POOL)，澳大利亞國(guó)家電力控制中心，美國(guó)PJM電網(wǎng)控制中心、紐約電網(wǎng)控制中心等等。實(shí)時(shí)交易主要是為彌補(bǔ)非實(shí)時(shí)交易計(jì)劃與實(shí)際用電負(fù)荷的缺額而進(jìn)行的電力電量交易，也包括輔助服務(wù)的交易。實(shí)時(shí)交易，世界上無(wú)一例外，都是由調(diào)度組織實(shí)施的。從實(shí)踐分析，實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)交易合并于調(diào)度機(jī)構(gòu)，交易過(guò)程比較簡(jiǎn)單可靠，但是市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)透明度低。實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)交易分別由調(diào)度和另立的交易機(jī)構(gòu)完成，有利于更好地運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，但是實(shí)時(shí)交易的過(guò)程可能變得較為復(fù)雜。非實(shí)時(shí)交易和實(shí)時(shí)交易在整個(gè)電力市場(chǎng)中分別占的份額是構(gòu)建電力市場(chǎng)時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。二、電力批發(fā)市場(chǎng)的交易類(lèi)型電力批發(fā)市場(chǎng)的電力交易包括：現(xiàn)貨交易、實(shí)時(shí)交易、輔助服務(wù)交易、期貨交易。電力批發(fā)市場(chǎng)的現(xiàn)貨交易電力批發(fā)市場(chǎng)運(yùn)行部門(mén)必須建立和運(yùn)行現(xiàn)貨交易市場(chǎng)，以滿足電力的供需平衡，確定第二天每一個(gè)交易時(shí)段內(nèi)的發(fā)電計(jì)劃并計(jì)算在每個(gè)區(qū)域參考節(jié)點(diǎn)和發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)點(diǎn)的現(xiàn)貨價(jià)格。電力市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)則必須劃分交易時(shí)段。實(shí)時(shí)電力交易為了保證供需平衡、維持系統(tǒng)穩(wěn)定，發(fā)電側(cè)電力市場(chǎng)運(yùn)行部門(mén)可以在當(dāng)天實(shí)時(shí)修改發(fā)電廠發(fā)電計(jì)劃，發(fā)布實(shí)時(shí)調(diào)度指令，并計(jì)算在每一個(gè)區(qū)域參考節(jié)點(diǎn)上的實(shí)時(shí)發(fā)電價(jià)格。在實(shí)時(shí)運(yùn)行中，由于實(shí)際負(fù)荷與預(yù)測(cè)負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，尤其在發(fā)電機(jī)組突然停運(yùn)或負(fù)荷發(fā)生突變時(shí)，這種偏差會(huì)進(jìn)一步加大，為保證系統(tǒng)運(yùn)行安全及電力的可靠供應(yīng)，需要市場(chǎng)運(yùn)行部門(mén)對(duì)現(xiàn)貨交易已確定的發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)的修改。實(shí)時(shí)交易一般有兩種方式：發(fā)電商進(jìn)行競(jìng)價(jià)交易，類(lèi)似于現(xiàn)貨交易。根據(jù)競(jìng)價(jià)的結(jié)果確定實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃。利用發(fā)電商現(xiàn)貨交易的報(bào)價(jià)，重新計(jì)算，確定實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃。期貨交易市場(chǎng)運(yùn)行部門(mén)必須與發(fā)電公司進(jìn)行協(xié)商，簽訂期貨合同以保證電力供應(yīng)和電價(jià)的穩(wěn)定。期貨交易合同包括周電力交易合同、月電力交易合同、年電力交易合同。年期貨交易可按月分為12段，即從每月1日的0：00開(kāi)始至每月最后一天的24：00為一段；月、周期貨交易可采用按日分段，即每個(gè)交易日為一段；簽訂期貨交易合同的發(fā)電公司，也必須參加現(xiàn)貨市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。除本系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電公司外，互聯(lián)電網(wǎng)中的其它電網(wǎng)也可參加期貨市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)，并作為系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電公司對(duì)待。輔助服務(wù)為了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要輔助服務(wù)。輔助服務(wù)共分四項(xiàng)，包括調(diào)頻、調(diào)峰、無(wú)功和黑啟動(dòng)；輔助服務(wù)分為基本輔助服務(wù)和有償輔助服務(wù)，發(fā)電公司必須提供規(guī)則規(guī)定的基本輔助服務(wù)。市場(chǎng)運(yùn)行部門(mén)為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，向發(fā)電公司購(gòu)買(mǎi)有償輔助服務(wù)。有償輔助服務(wù)在現(xiàn)貨市場(chǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)申報(bào)。在電力批發(fā)市場(chǎng)中主要有三類(lèi)非實(shí)時(shí)交易形式：雙邊合同交易一個(gè)大的用戶（包括批發(fā)商）以合同方式向一個(gè)（或一組）發(fā)電商購(gòu)電，典型的雙邊合同交易都是長(zhǎng)期的、基于預(yù)測(cè)的時(shí)變的負(fù)荷，簽訂購(gòu)電量和電價(jià)承諾的長(zhǎng)期合同，它不隨市場(chǎng)條件的變化而變化，并且也不可以再進(jìn)行交易（例如轉(zhuǎn)讓給第三方）。這類(lèi)交易可以看作是實(shí)物交易。期貨交易與合同交易類(lèi)似，但是交易的雙方都被允許在支付了一定的保證金和違約金后，退出期貨市場(chǎng)，或是進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)，或者與其他的市場(chǎng)成員以雙邊交易方式再賣(mài)或買(mǎi)或者到期對(duì)沖。通過(guò)套期保值而規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，甚至獲利。這種交易不能被看作是一類(lèi)實(shí)物交易，因?yàn)閷?shí)物交易都有固定的注入吸出母線和，而期貨交易可能有不同的注入吸出母線。現(xiàn)貨交易這類(lèi)交易是基于各發(fā)電商的報(bào)價(jià)，通過(guò)電力交易中心PX，制定次日的交易量，確定各個(gè)時(shí)段哪些發(fā)電商以什么樣的價(jià)格上網(wǎng)發(fā)電，然后由調(diào)度機(jī)構(gòu)執(zhí)行，這也是一類(lèi)實(shí)物交易。三、電力批發(fā)市場(chǎng)的交易機(jī)制對(duì)于發(fā)電市場(chǎng)，可以有三種不同的交易機(jī)制：全部容量合同交易單一購(gòu)電者（省電力公司）和發(fā)電商簽訂全部容量合同。單一購(gòu)電者根據(jù)發(fā)電廠變動(dòng)成本進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度。購(gòu)電合同+市場(chǎng)交易發(fā)電商與購(gòu)電者簽訂購(gòu)電合同，合同容量不一定是發(fā)電商的全部容量。簽訂合同后，發(fā)電商是否能按合同容量上網(wǎng)發(fā)電，還需要通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)交易決定。全部容量交易發(fā)電商的全部容量都參與市場(chǎng)的現(xiàn)貨交易和實(shí)時(shí)交易。定義和后面的說(shuō)明有重復(fù)，能不能只列出三種類(lèi)型，再在后面加以詳細(xì)說(shuō)明？定義和后面的說(shuō)明有重復(fù)，能不能只列出三種類(lèi)型，再在后面加以詳細(xì)說(shuō)明？全部容量合同交易在全部容量合同交易的機(jī)制下，單一購(gòu)電者就發(fā)電商的全部機(jī)組容量（即固定成本）簽訂合同，并且按發(fā)電商機(jī)組的可變成本進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度。這是一種傳統(tǒng)的電力交易機(jī)制，要求確認(rèn)和掌握發(fā)電商的發(fā)電變動(dòng)成本信息。全部容量合同交易機(jī)制有以下特點(diǎn)：根據(jù)電網(wǎng)所需發(fā)電容量簽訂長(zhǎng)期合同，上網(wǎng)電價(jià)采用兩部制電價(jià)。當(dāng)機(jī)組容量可用率滿足容量合同要求時(shí)，單一購(gòu)電者支付發(fā)電商容量費(fèi)，而電量電費(fèi)按調(diào)度機(jī)組所發(fā)電量的變動(dòng)成本支付；單一購(gòu)電者承擔(dān)長(zhǎng)期雙邊容量合同的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，而發(fā)電商可以滿足其收入要求；發(fā)電的固定成本和機(jī)組可用率相關(guān)。單一購(gòu)電者首先估算總固定成本，然后確定機(jī)組容量可用率；根據(jù)總固定成本及可用率目標(biāo)值，確定每千瓦時(shí)的基本容量費(fèi)?；救萘抠M(fèi)可以根據(jù)負(fù)荷高低進(jìn)行調(diào)整，以促使發(fā)電商積極參與調(diào)峰。當(dāng)其機(jī)組達(dá)到合同規(guī)定的目標(biāo)可用率時(shí)，發(fā)電商將獲得全部固定成本補(bǔ)償。對(duì)機(jī)組目標(biāo)可用率要定期審查；電量成本一般按實(shí)際發(fā)電的可變成本補(bǔ)償，或按照成本加微利的原則來(lái)補(bǔ)償。調(diào)度者按各機(jī)組可變成本排序調(diào)度各發(fā)電機(jī)組的出力。為了激勵(lì)發(fā)電商降低成本、提高效率，可以采取不將全部可變成本納入電量費(fèi)用支付中的辦法。另外，支付的電量費(fèi)用中有一小部分利潤(rùn)，因此發(fā)電商可通過(guò)降低成本而增加利潤(rùn)。全部容量合同交易機(jī)制有以下優(yōu)點(diǎn)：適合于發(fā)電商數(shù)量較少、系統(tǒng)裝機(jī)容量較小的單一購(gòu)電模式下的電力市場(chǎng)。因?yàn)檫@樣的電力市場(chǎng)很難以價(jià)格為基礎(chǔ)；對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的電力工業(yè)運(yùn)營(yíng)模式改動(dòng)較小。省電力公司和獨(dú)立發(fā)電公司的現(xiàn)有長(zhǎng)期合同可以較容易地改變成這種交易機(jī)制；發(fā)電商能夠收回足夠的固定費(fèi)用，承擔(dān)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)很小。電廠投資者歡迎這種交易機(jī)制。全部容量合同交易機(jī)制有以下缺點(diǎn)：市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)是通過(guò)電價(jià)轉(zhuǎn)移給用戶。長(zhǎng)期合同保證了發(fā)電商的收益，（但）無(wú)法得到發(fā)電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的動(dòng)態(tài)效益；由于容量費(fèi)用和機(jī)組可用率目標(biāo)值掛鉤，因此發(fā)電商沒(méi)有追求更高的機(jī)組可用率的積極性，從而不能降低系統(tǒng)總裝機(jī)容量；如果對(duì)發(fā)電商的電量費(fèi)用支付能夠補(bǔ)償其全部可變成本時(shí)，發(fā)電商就沒(méi)有積極性降低運(yùn)行成本、提高效率，因此就得不到發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)效益；單一購(gòu)電者很難對(duì)發(fā)電商的機(jī)組容量成本和電量成本進(jìn)行審查和確認(rèn)。因?yàn)槌杀救Q于各機(jī)組特征，而發(fā)電商有可能設(shè)法“提高”成本；向更加競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)過(guò)渡比較困難，主要由于合同期限和缺少靈活性。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)困難一點(diǎn)也不亞于對(duì)傳統(tǒng)的垂直一體化電力工業(yè)進(jìn)行重組所產(chǎn)生的困難。如上所述，實(shí)施全部容量合同交易機(jī)制，是單一購(gòu)電者支付給發(fā)電商其容量成本以保證其基本收入要求，但是也可在調(diào)度機(jī)組上引入競(jìng)爭(zhēng)：一是使發(fā)電商承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)，并有增加盈利的可能；二是使單一購(gòu)電者減少對(duì)發(fā)電商的支付。在這種交易機(jī)制下對(duì)發(fā)電商競(jìng)爭(zhēng)調(diào)度是按各自報(bào)價(jià)來(lái)定價(jià)和支付。為了限制某些發(fā)電商對(duì)市場(chǎng)的壟斷以及發(fā)電商“私下串通”、聯(lián)盟提價(jià)情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)最高報(bào)價(jià)。對(duì)最高報(bào)價(jià)要定期審定。由系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)者（調(diào)度者）規(guī)定報(bào)價(jià)時(shí)段。在這種交易機(jī)制下，可能不需要每天報(bào)價(jià)，可以每周報(bào)一次價(jià)。由系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)者決定發(fā)電商第一次報(bào)價(jià)后能否更改。購(gòu)電合同市場(chǎng)交易全部容量合同交易有明顯的不足。為使單一購(gòu)電的初級(jí)電力市場(chǎng)能夠較平穩(wěn)地過(guò)渡到更具競(jìng)爭(zhēng)性的零售電力市場(chǎng)，避免再次重組造成的沖擊，并對(duì)單一購(gòu)電的市場(chǎng)上的發(fā)電商施加壓力，使其降低發(fā)電成本和報(bào)價(jià)，可以采用購(gòu)電合同+市場(chǎng)交易的方式。購(gòu)電合同+市場(chǎng)交易有如下特點(diǎn)：?jiǎn)我毁?gòu)電者根據(jù)負(fù)荷需求和發(fā)電商簽訂購(gòu)電合同，其合同價(jià)格可以采用兩部制電價(jià)，也可以采用一部制電價(jià)。兩種合同電價(jià)的交易結(jié)果相同；單一購(gòu)電者在發(fā)電商完成的情況下所支付的購(gòu)電費(fèi)要達(dá)到發(fā)電商的最低收入要求；對(duì)于合同電價(jià)為兩部制電價(jià)的情形，單一購(gòu)電者和所有發(fā)電商簽訂的合同總?cè)萘坑上到y(tǒng)最高負(fù)荷需求加上備用容量來(lái)決定。與每個(gè)發(fā)電商簽訂的合同容量由該發(fā)電商承諾的最高可用容量來(lái)定。容量費(fèi)用（來(lái)）保證新電廠回收投資；單一購(gòu)電者根據(jù)合同以及現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)際發(fā)電情況與發(fā)電商進(jìn)行交易結(jié)算。采用購(gòu)電合同+市場(chǎng)交易機(jī)制，發(fā)電商上網(wǎng)電量的多少取決于它的競(jìng)爭(zhēng)能力。單一購(gòu)電者根據(jù)各發(fā)電商競(jìng)爭(zhēng)上網(wǎng)的電量的多少支付購(gòu)電費(fèi)。當(dāng)上網(wǎng)電量等于合同電量時(shí)，可以保證合同規(guī)定的收入；當(dāng)上網(wǎng)電量大于合同電量時(shí)，得到多于合同規(guī)定的收入；當(dāng)上網(wǎng)電量少于合同電量時(shí)，可得收入將少于合同規(guī)定的收入；當(dāng)上網(wǎng)電量為零時(shí)，可得承諾的容量費(fèi)用。當(dāng)發(fā)電商本來(lái)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)能力而有意壓低報(bào)價(jià)時(shí)，如果其發(fā)電增量成本比市場(chǎng)結(jié)算價(jià)還高，那么上網(wǎng)發(fā)電越多就越虧損。購(gòu)電合同+市場(chǎng)交易機(jī)制的有如下優(yōu)點(diǎn)：可以保證發(fā)電商回收基本的固定成本，這將使未來(lái)發(fā)電投資不會(huì)有太大的風(fēng)險(xiǎn)；單一購(gòu)電者和發(fā)電商各自承擔(dān)一定的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。單一購(gòu)電者承擔(dān)市場(chǎng)需求風(fēng)險(xiǎn)，而發(fā)電商承擔(dān)機(jī)組可用率及上網(wǎng)競(jìng)價(jià)（的）風(fēng)險(xiǎn)；激勵(lì)發(fā)電商競(jìng)爭(zhēng)上網(wǎng)電量超過(guò)合同電量。通過(guò)競(jìng)價(jià)才能發(fā)電；有利于初始投資大的發(fā)電項(xiàng)目，例如水電的建設(shè)，可通過(guò)水電供電合同來(lái)保證投資者利益和發(fā)揮水電效益；可實(shí)現(xiàn)向更加競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)平穩(wěn)過(guò)渡?？蓪我毁?gòu)電者合同逐步轉(zhuǎn)給配電公司和大用戶。購(gòu)電合同市場(chǎng)交易機(jī)制有如下缺點(diǎn)：獨(dú)立發(fā)電公司可能不愿意用差價(jià)合同代替現(xiàn)有售電協(xié)議；要求出臺(tái)新的法律和管制措施；要求開(kāi)發(fā)新的一系列的、相應(yīng)的、復(fù)雜的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。全部容量交易在全部容量交易的機(jī)制下，電力市場(chǎng)的平衡完全依靠現(xiàn)貨市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。全部容量交易有一定的優(yōu)點(diǎn)：激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有利于降低電價(jià)，有利于發(fā)電商降低成本；市場(chǎng)透明度高，易于監(jiān)管；市場(chǎng)的調(diào)節(jié)引導(dǎo)資本流向，使投資更為合理。全部容量交易的機(jī)制也有明顯的缺點(diǎn)：沒(méi)有考慮電力系統(tǒng)的計(jì)劃性和協(xié)調(diào)性，沒(méi)有長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃；當(dāng)供應(yīng)出現(xiàn)缺口時(shí)，就會(huì)給發(fā)電商哄抬電價(jià)的機(jī)會(huì)；只適宜于買(mǎi)方市場(chǎng)。特別是加州電力危機(jī)后，普遍認(rèn)為全部容量交易機(jī)制不適宜于電力市場(chǎng)，電力市場(chǎng)除了競(jìng)爭(zhēng)性，還有計(jì)劃性，（需）要在更長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)安排電力生產(chǎn)，組織中長(zhǎng)期交易。大部分電量在中長(zhǎng)期電力交易中成交，不平衡部分才在現(xiàn)貨市場(chǎng)上交易，這將有利于電價(jià)的平穩(wěn)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。2-2基于實(shí)時(shí)交易的電力市場(chǎng)模式一、基于實(shí)時(shí)交易的電力市場(chǎng)第一章介紹了面向電力市場(chǎng)的電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，大致上可以分為三部分：具有壟斷營(yíng)經(jīng)性質(zhì)的電網(wǎng)公司（包括輸電網(wǎng)和配網(wǎng)）、具有競(jìng)爭(zhēng)性質(zhì)的發(fā)電公司、具有競(jìng)爭(zhēng)性質(zhì)的供電公司。電力市場(chǎng)以及作為電力市場(chǎng)載體的電網(wǎng)，對(duì)所有電力市場(chǎng)的參與者是開(kāi)放的，所有的交易活動(dòng)都是在一個(gè)平臺(tái)上完成，因此電力批發(fā)市場(chǎng)的存在是顯而易見(jiàn)的。電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則應(yīng)該保證電力市場(chǎng)的開(kāi)放性、電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、電價(jià)的合理性。實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)是由系統(tǒng)調(diào)度基于市場(chǎng)參與者的競(jìng)價(jià)信息做協(xié)調(diào)管理，為市場(chǎng)參與者提供了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的批發(fā)市場(chǎng)環(huán)境。批發(fā)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的核心組成如下：短期實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)：基于市場(chǎng)參與者的競(jìng)價(jià)，由系統(tǒng)調(diào)度進(jìn)行帶安全約束的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。實(shí)時(shí)電力交易：基于區(qū)域電價(jià)，考慮網(wǎng)損和輸電阻塞。輸電電價(jià)：相鄰兩個(gè)區(qū)域的電價(jià)之差。兩個(gè)結(jié)算系統(tǒng)：基于日前報(bào)價(jià)、合同價(jià)格，和實(shí)時(shí)電價(jià)。輸電阻塞合同：用以分配輸電權(quán)。電網(wǎng)接入費(fèi)用：包含電網(wǎng)綜合成本和其它固定費(fèi)用。輔助服務(wù)費(fèi)用。以下將詳細(xì)介紹同時(shí)支持批發(fā)和零售電力交易的競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng)的基本組成。競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性交易中心發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電網(wǎng)配電交易中心發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電網(wǎng)配電配電用戶用戶發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電網(wǎng)配電配電用戶用戶管制發(fā)電側(cè)輸電側(cè)配電側(cè)操作員管制沒(méi)有對(duì)圖的文字說(shuō)明圖2-1電力批發(fā)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)電力市場(chǎng)的建立意味著傳統(tǒng)的縱向一體化系統(tǒng)的解體。而將電力系統(tǒng)簡(jiǎn)單地分為發(fā)電、輸電和配電的做法也未必合理。在電力市場(chǎng)的環(huán)境中，輸電網(wǎng)和電網(wǎng)調(diào)度仍然是非常重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)之間的緊密聯(lián)系和相互作用，就目前的電網(wǎng)控制技術(shù)而言，電網(wǎng)調(diào)度仍是必不可少的，它的基本職能是協(xié)調(diào)、管理、控制輸電網(wǎng)。此外，電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性也需要得以保障。電力市場(chǎng)參與者具有相同的電網(wǎng)使用權(quán)，這也意味者電網(wǎng)調(diào)度對(duì)電網(wǎng)使用者不應(yīng)該有歧視，所有的市場(chǎng)參與者應(yīng)有平等的待遇。因此，電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)該獨(dú)立于其他的市場(chǎng)參與者。在構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng)時(shí)，關(guān)鍵的問(wèn)題之一是如何考慮輸電和調(diào)度行為對(duì)電價(jià)的影響。為了分析具有高效競(jìng)爭(zhēng)性的電力批發(fā)市場(chǎng)，有必要區(qū)分由系統(tǒng)調(diào)度執(zhí)行的短期運(yùn)營(yíng)策略和包含合同和投資的長(zhǎng)期決策。短期運(yùn)營(yíng)一般對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)，運(yùn)行的目標(biāo)簡(jiǎn)單明了，即：利用機(jī)會(huì)成本的概念在滿足系統(tǒng)安全性、可靠性的前提下，使系統(tǒng)短期運(yùn)應(yīng)最經(jīng)濟(jì)。而電網(wǎng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略決策一般跨越一年或幾年的時(shí)間，其目標(biāo)是在滿足電網(wǎng)發(fā)展和電力市場(chǎng)需求的前提下，使系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)最經(jīng)濟(jì)。短期運(yùn)營(yíng)力市場(chǎng)從電力系統(tǒng)調(diào)度角度看，短期運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的時(shí)間跨度可能是一段很長(zhǎng)的時(shí)間，但就人類(lèi)而言，它確實(shí)是一段很短暫的時(shí)間，一般為半小時(shí)左右。短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單。在短期運(yùn)營(yíng)期間，投資策略、電廠、輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)都已建立，購(gòu)電商、售電商、電力經(jīng)紀(jì)人和其它相關(guān)部分的工作大部分也已完成。唯一需要解決的問(wèn)題是如何將電力商品從發(fā)電側(cè)傳輸?shù)接脩魝?cè)。在每半個(gè)小時(shí)的時(shí)段內(nèi)，電能從發(fā)電側(cè)被輸送到用戶側(cè)。在發(fā)電側(cè)，每臺(tái)機(jī)組都有一個(gè)邊際運(yùn)行費(fèi)用。在用戶側(cè)，根據(jù)每半個(gè)小時(shí)的電價(jià)，用戶對(duì)電力需求量也可能發(fā)生變化。電網(wǎng)調(diào)度負(fù)責(zé)收集各發(fā)電機(jī)組的發(fā)電競(jìng)價(jià)，按最低到最貴的順序?qū)Πl(fā)電機(jī)組進(jìn)行排序，形成發(fā)電機(jī)組發(fā)電次序表。這個(gè)次序表確定了短期市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的邊際費(fèi)用曲線，該曲線用于控制電力生產(chǎn)。在短期市場(chǎng)中，發(fā)電商和用戶有義務(wù)向調(diào)度員提供信息，包括：負(fù)荷水平和機(jī)組動(dòng)態(tài)信息等，以便調(diào)度員能夠確定每個(gè)給定時(shí)段哪些機(jī)組應(yīng)投入運(yùn)行。這種短期市場(chǎng)實(shí)際上是一個(gè)電力聯(lián)營(yíng)市場(chǎng)。在這個(gè)市場(chǎng)中，調(diào)度員根據(jù)市場(chǎng)參與者提供的競(jìng)價(jià)信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，以實(shí)現(xiàn)發(fā)電和用電之間的有效平衡。有效的集中調(diào)度的結(jié)果與市場(chǎng)要求的結(jié)果應(yīng)該是吻合的。就同一個(gè)負(fù)荷水平而言，最低成本調(diào)度和競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)調(diào)度是相同的。傳統(tǒng)的電力交易和市場(chǎng)方式下的電力交易的主要區(qū)別在于用戶對(duì)價(jià)格的決定權(quán)。在傳統(tǒng)的電力交易模型中，用戶向發(fā)電商支付平均發(fā)電費(fèi)用。圖2-2所示的邊際成本曲線決定最低成本調(diào)度，邊際成本是競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中確定電價(jià)的依據(jù)。從發(fā)電競(jìng)價(jià)曲線給出的邊際成本的來(lái)源可以看出，傳統(tǒng)的集中式調(diào)度與市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的要求往往是不一致的。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)電機(jī)組在給定時(shí)間內(nèi)的發(fā)電成本是基于一次能源的價(jià)格。但是，在市場(chǎng)模式下，僅僅考慮一次能源費(fèi)用是不夠的。這是因?yàn)閷?shí)際的機(jī)會(huì)成本還可能包含其他它的因素，比如：不包括在燃料費(fèi)用中的為滿足持續(xù)供電要求而產(chǎn)生的費(fèi)用。因此，在電力市場(chǎng)中，應(yīng)該用發(fā)電商的競(jìng)價(jià)來(lái)代替基于一次能源價(jià)格的發(fā)電機(jī)會(huì)成本。這些競(jìng)價(jià)被用于確定相應(yīng)半小時(shí)交易時(shí)段的發(fā)電商可以接受的最低價(jià)格，而且用于機(jī)組調(diào)度。9：30負(fù)荷9：30負(fù)荷短期運(yùn)行邊際成本電價(jià)（元/MWh）7：30電價(jià)9：30電價(jià)2：30電價(jià)7：30負(fù)荷2：30負(fù)荷Q1Q2Qmax容量（MW）圖2-2短期運(yùn)行電力市場(chǎng)在發(fā)電商接受市場(chǎng)清算價(jià)格的前提下，假設(shè)市場(chǎng)中有足夠的發(fā)電商參與競(jìng)爭(zhēng)，以致于每個(gè)發(fā)電商都假設(shè)自己不會(huì)被定義為邊際發(fā)電機(jī)組，那么此時(shí)發(fā)電商的最優(yōu)報(bào)價(jià)就是實(shí)際的邊際成本：如果報(bào)價(jià)太高將失去運(yùn)行的機(jī)會(huì)，以及對(duì)最終電價(jià)的影響；報(bào)價(jià)太低，雖然能獲得運(yùn)行機(jī)會(huì)，但同時(shí)卻要承擔(dān)所得收入低于發(fā)電成本的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在有足夠的發(fā)電商參與，同時(shí)又不存在發(fā)電商聯(lián)手操控市場(chǎng)的情況下，短期運(yùn)行集中調(diào)度市場(chǎng)模型可以根據(jù)用戶報(bào)價(jià)確定市場(chǎng)成交價(jià)。市場(chǎng)管理人員將視用戶報(bào)價(jià)為用戶愿意支付的用于買(mǎi)電的價(jià)格，并以市場(chǎng)均衡價(jià)格使發(fā)電商和用戶的利益最大化。因此，在短期運(yùn)營(yíng)中，電力是一種從發(fā)電端流向用戶側(cè)的商品。針對(duì)每半個(gè)小時(shí)的交易時(shí)段，用戶根據(jù)該半小時(shí)內(nèi)消耗的總電量，以短期運(yùn)營(yíng)邊際價(jià)格支付費(fèi)用，發(fā)電商者則按同一標(biāo)準(zhǔn)收取費(fèi)用。對(duì)于短期運(yùn)行，其結(jié)算過(guò)程簡(jiǎn)單明了，每個(gè)成員只需根據(jù)實(shí)際的機(jī)會(huì)成本支付或收取費(fèi)用。輸電阻塞之后的“堵塞之后的“堵塞”均改為“阻塞”目前，短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)模型已經(jīng)被普遍接受，并且在許多國(guó)家有運(yùn)行的實(shí)例。現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行的另外一個(gè)特點(diǎn)是電能不一定在同一地點(diǎn)產(chǎn)生并消耗。事實(shí)上，發(fā)電（商）和用戶之間是通過(guò)輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)的。電力傳輸在短期運(yùn)營(yíng)中相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單。因?yàn)檩旊娫O(shè)備已經(jīng)存在，每個(gè)用戶除了特定的工程要求以外，無(wú)需其它條件就可以滿足其最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)短期運(yùn)營(yíng)的環(huán)境中，電力傳輸可以簡(jiǎn)單地被認(rèn)為是在電網(wǎng)的某一點(diǎn)注入電能而在另一點(diǎn)輸出。由于潮流的分散特性，很難確定所注入電能在電網(wǎng)中的傳輸途徑。當(dāng)然，可以通過(guò)虛擬的協(xié)議路徑或以更復(fù)雜的定位方法跟蹤電力傳輸。在某處注入，在另一處輸出的簡(jiǎn)單模型反映了電力傳輸?shù)母咎匦浴５?，如果在這個(gè)簡(jiǎn)單模型中，引入網(wǎng)損和阻塞費(fèi)用等因素，短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)將變的更為復(fù)雜。由于導(dǎo)線的物理特性，電能在線路上傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗。因此，這種物理?yè)p耗將導(dǎo)致電能輸送到不同地點(diǎn)的不同的邊際成本。在處理這些電能損耗時(shí)，電力市場(chǎng)理論和運(yùn)營(yíng)規(guī)則并不需要做大的改變，經(jīng)濟(jì)調(diào)度會(huì)考慮這些損耗，但市場(chǎng)平衡電價(jià)需要做相應(yīng)的調(diào)整。在技術(shù)上，這將導(dǎo)致不同的控制區(qū)域具有不同的邊際成本和不同的電價(jià)。但是，短期運(yùn)營(yíng)的電力市場(chǎng)模型結(jié)構(gòu)依然適用。在電力市場(chǎng)環(huán)境中，輸電阻塞會(huì)直接影響電價(jià)。短期運(yùn)營(yíng)中，電網(wǎng)的傳輸容量限制可能會(huì)制約不同區(qū)域之間的電能傳輸，從而在某些地區(qū)出現(xiàn)遠(yuǎn)高于邊際成本的電價(jià)。簡(jiǎn)單地講，電能通過(guò)輸電線路從發(fā)電成本低的區(qū)域向發(fā)電成本高的地區(qū)傳輸。如果輸電線路有約束，尤其在負(fù)荷高峰期，并非所有在低成本地區(qū)發(fā)出的電能都能夠傳輸出去，某些成本低的機(jī)組將被迫退出運(yùn)行。在這種情況下，所要求的負(fù)荷將由一些位于高發(fā)電成本區(qū)的機(jī)組滿足。在無(wú)約束條件下，這些高成本的機(jī)組是不投入運(yùn)行的，但由于輸電阻塞的存在，迫使它們投入運(yùn)行。因此，兩個(gè)地區(qū)的邊際成本將存在差異。在低成本區(qū)，邊際發(fā)電成本與該區(qū)內(nèi)的未投入運(yùn)行的最低成本的機(jī)組的發(fā)電成本大致相同，否則該發(fā)電機(jī)組將被調(diào)度投入運(yùn)行。類(lèi)似地，在高成本區(qū)，邊際發(fā)電成本與該區(qū)的投入運(yùn)行的最高成本的機(jī)組的發(fā)電成本基本相同，否則該發(fā)電機(jī)組將退出運(yùn)行。這兩個(gè)區(qū)域的邊際發(fā)電成本之差，就是輸電阻塞費(fèi)用。由輸電阻塞引起的邊際成本的差異可能是無(wú)約束情況下發(fā)電成本的幾倍。如果一個(gè)低發(fā)電成本的燃煤機(jī)組退出運(yùn)行，而發(fā)電成本比它大2倍的燃油機(jī)組投入運(yùn)行，那么區(qū)域間的邊際價(jià)格差異肯定比燃煤電廠的燃料成本要大。在實(shí)際的電網(wǎng)中，區(qū)域間的相互作用相當(dāng)復(fù)雜。線路不僅受熱極限的限制，而且還受電壓約束以及各種意外事故的限制。但是，產(chǎn)生的結(jié)果應(yīng)該是相同的。如果存在輸電阻塞，那么，短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)模型及其邊際成本的確定必須考慮這種約束的影響。從原理上講，滿足這樣的要求并不存在問(wèn)題。但是考慮輸電約束后，電力市場(chǎng)中將存在多個(gè)電價(jià)，即多個(gè)區(qū)域電價(jià)。經(jīng)濟(jì)調(diào)度的目標(biāo)仍然是使發(fā)電成本最低。發(fā)電機(jī)組仍像以前一樣競(jìng)價(jià)，發(fā)電邊際成本是所在地區(qū)所能接受的最低價(jià)格。用戶也允許報(bào)價(jià)，調(diào)度的原則是調(diào)整用戶負(fù)荷水平，并接受所在地區(qū)能夠支付的最高價(jià)格。經(jīng)濟(jì)調(diào)度在考慮了發(fā)電成本、電力損耗、輸電阻塞的影響后，確定每一地區(qū)相應(yīng)的電價(jià)。每個(gè)區(qū)域只有一個(gè)電價(jià)，它是基于地區(qū)邊際發(fā)電成本的電價(jià)。如果有必要考慮輸電費(fèi)用，即：將電能從一個(gè)區(qū)域向另外一個(gè)區(qū)域傳輸所產(chǎn)生的費(fèi)用，這時(shí)，相應(yīng)的輸電電價(jià)就是兩個(gè)地區(qū)之間的電價(jià)之差。這種基于競(jìng)價(jià)的短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)與經(jīng)濟(jì)調(diào)度是一致。在短期運(yùn)營(yíng)中，區(qū)域電價(jià)定義了實(shí)際的機(jī)會(huì)成本。在每半個(gè)小時(shí)的交易時(shí)段內(nèi)，電價(jià)只有一個(gè)，并且這個(gè)電價(jià)將隨著系統(tǒng)負(fù)荷的改變而波動(dòng)。在經(jīng)濟(jì)調(diào)度和區(qū)域電價(jià)的計(jì)算過(guò)程中，網(wǎng)損和區(qū)域間相互影響等因素被考慮其中。當(dāng)然，如果有必要的話，還可以包括各種輔助服務(wù)的費(fèi)用。上述電價(jià)是短期運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)中唯一需要確定的價(jià)格。系統(tǒng)調(diào)度執(zhí)行調(diào)度職能，并為結(jié)算系統(tǒng)提供信息。通過(guò)實(shí)施市場(chǎng)監(jiān)管保證電網(wǎng)的開(kāi)放性以及輸電所需的各種服務(wù)?？傊唐谶\(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)是根據(jù)用戶競(jìng)價(jià)，由系統(tǒng)調(diào)度通過(guò)經(jīng)濟(jì)調(diào)度來(lái)運(yùn)行的。在短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)中，市場(chǎng)參與者受電價(jià)的驅(qū)使，而不考慮系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。在另一方面，系統(tǒng)調(diào)度為保證運(yùn)行可靠性，需對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行限制。最終，供需雙方所看到的費(fèi)用將受系統(tǒng)調(diào)度行為的直接影響。長(zhǎng)期運(yùn)行市場(chǎng)合同隨著短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)中電能需求量的變化，電價(jià)會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。當(dāng)需求量高時(shí)，發(fā)電費(fèi)用高的機(jī)組需要投入運(yùn)行，從而產(chǎn)生高電價(jià)，反之亦然。當(dāng)考慮輸電約束時(shí)，將產(chǎn)生基于不同區(qū)域的電價(jià)輸電阻塞成本。即使沒(méi)有輸電阻塞約束，實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)的電價(jià)也是易變的，這種電價(jià)的波動(dòng)表明電力市場(chǎng)的參與者需要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，在共同利益的驅(qū)使下，他們希望有一種長(zhǎng)期的機(jī)制來(lái)緩和或分擔(dān)這種風(fēng)險(xiǎn)。在電力市場(chǎng)中，這種機(jī)制就是長(zhǎng)期售購(gòu)電合同。長(zhǎng)期售購(gòu)電合同是合同雙方就電價(jià)和電力交易量所達(dá)成的共識(shí)。這里，假定所要求的電力交易量可以通過(guò)某些特定的機(jī)組運(yùn)行來(lái)保證。當(dāng)用戶實(shí)際的電能需求量變化時(shí)，相應(yīng)的合同持有方可以在二級(jí)市場(chǎng)出售這個(gè)合同。對(duì)于發(fā)電商而言，情況也是如此。二級(jí)電力市場(chǎng)的存在可以保證市場(chǎng)的供需平衡，市場(chǎng)中的每個(gè)成員將面對(duì)實(shí)時(shí)邊際機(jī)會(huì)成本。顯然，電力市場(chǎng)的這種運(yùn)營(yíng)模式與短期電力市場(chǎng)有差別。在短期運(yùn)營(yíng)中，為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，系統(tǒng)調(diào)度員有權(quán)根據(jù)機(jī)組競(jìng)價(jià)，確定哪些機(jī)組應(yīng)該投入運(yùn)行，哪些機(jī)組應(yīng)該停運(yùn)。然而，由于電能在電網(wǎng)中的傳輸特性，要確定哪些機(jī)組為哪些用戶提供電能是不可能的，所有的發(fā)電機(jī)都向電網(wǎng)注入電能，在另一端，所有的用戶都從電網(wǎng)接收電能。實(shí)際上，發(fā)電商和用戶并不會(huì)干預(yù)系統(tǒng)調(diào)度行為，從而改變系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。短期調(diào)度決策純粹取決于系統(tǒng)調(diào)度，并不受任何長(zhǎng)期合同的約束。從這個(gè)意義上講，電力交易不同于其它商品交易。從理論上講，電網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)則并不排除長(zhǎng)期合同的存在，但是卻改變了這些合同的本質(zhì)屬性。長(zhǎng)期合同的目的并不是直接控制系統(tǒng)調(diào)度和短期運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)，而是應(yīng)對(duì)電價(jià)波動(dòng)的問(wèn)題，并通過(guò)管理“現(xiàn)金流”而非“電力潮流”來(lái)保證穩(wěn)定的電價(jià)。長(zhǎng)期合同中，沒(méi)有必要規(guī)定專(zhuān)門(mén)的發(fā)電廠向?qū)ｉT(mén)的用戶供電。在無(wú)輸電阻塞并且忽略網(wǎng)損的情況下，可以將所有的發(fā)電和用電看作處于同一地點(diǎn)。這時(shí)，常用的減小風(fēng)險(xiǎn)的方法是簽訂所謂的差價(jià)合同，以便應(yīng)對(duì)市場(chǎng)電價(jià)偏離合同電價(jià)的情況。合同中，雙方同意以一個(gè)認(rèn)可的電價(jià)交易一定數(shù)量的電量。例如，合同雙方以160元/MWh的價(jià)格交易100MWh的電量。在半個(gè)小時(shí)的交易時(shí)段內(nèi)，如果市場(chǎng)電價(jià)為170元/MWh，用戶將以該市場(chǎng)電價(jià)從市場(chǎng)中購(gòu)電，發(fā)電商以同樣的電價(jià)格賣(mài)電給市場(chǎng)。根據(jù)合同，在這個(gè)交易時(shí)段內(nèi)，發(fā)電商欠用戶10010=1000元。相反，如果市場(chǎng)電價(jià)為145元/MWh，在這個(gè)交易時(shí)段內(nèi)，用戶欠發(fā)電商10015=1500元。這種合同在電力市場(chǎng)中被成為雙向差價(jià)合同。實(shí)際上，電價(jià)為160元/MWh，交易量為100MWh的長(zhǎng)期合同與系統(tǒng)調(diào)度沒(méi)有直接關(guān)系。但是，為了進(jìn)一步保證合同雙方的利益，常常又需要有一個(gè)二級(jí)市場(chǎng)。合同雙方與系統(tǒng)調(diào)度在二級(jí)市場(chǎng)發(fā)生作用。例如，如果用戶的需求量高于或低于100MWh，就可以在二級(jí)市場(chǎng)以實(shí)時(shí)電價(jià)出售或購(gòu)買(mǎi)一定量的電能。對(duì)發(fā)電商而言也是一樣。如果用戶實(shí)際消耗100MWh的電量，而發(fā)電商實(shí)際生產(chǎn)100MWh的電能，在經(jīng)濟(jì)上，能夠保證電能按合同電價(jià)交易。二級(jí)市場(chǎng)的設(shè)置為用戶交易相對(duì)于合同電量的不平衡電量提供了便利。合同電價(jià)是合同雙方根據(jù)市場(chǎng)參考價(jià)格以及其它因素，經(jīng)過(guò)談判確定的。合同電價(jià)在某種程度上反映了有關(guān)各方對(duì)電價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的態(tài)度。不管是發(fā)電商付錢(qián)給用戶，還是用戶付錢(qián)給發(fā)電商，這種交易是根據(jù)合同在合同雙方之間進(jìn)行，與系統(tǒng)調(diào)度無(wú)關(guān)，實(shí)際上系統(tǒng)調(diào)度也無(wú)需知道這些合同。差價(jià)合同在實(shí)際電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中已被普通使用。（但是，）和無(wú)阻塞情況進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)存在輸電阻塞時(shí)，差價(jià)合同不一定能對(duì)長(zhǎng)期電價(jià)提供有效的保障，當(dāng)市場(chǎng)只有單一電價(jià)存在時(shí)，用戶和發(fā)電商之間的雙向安排能夠消除由于市場(chǎng)電價(jià)上漲或下降而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。然而，輸電阻塞會(huì)對(duì)不同地區(qū)的電價(jià)產(chǎn)生很大的影響。如果用戶遠(yuǎn)離發(fā)電側(cè)，輸電阻塞有可能使用戶面臨一個(gè)很高的區(qū)域電價(jià)，而發(fā)電商所在區(qū)域的電價(jià)并不高。在這種情況下，發(fā)電商將無(wú)法為用戶提供補(bǔ)償。因此，有必要引進(jìn)其它機(jī)制。和無(wú)阻塞情況進(jìn)行對(duì)比。在短期運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)中，輸電阻塞所產(chǎn)生的另一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題與系統(tǒng)調(diào)度密切相關(guān)。由于存在輸電阻塞，系統(tǒng)調(diào)度從用戶處收取的費(fèi)用往往超出支付給發(fā)電商的費(fèi)用。二者之差被稱為“輸電阻塞租金”。理論上，輸電（阻）塞租金對(duì)于系統(tǒng)調(diào)度來(lái)說(shuō)是進(jìn)行阻塞管理的一種手段。在另一方面，如果系統(tǒng)調(diào)度以贏利為目的而保留電阻塞租金，并且有意識(shí)地操縱輸電阻塞，不進(jìn)行電網(wǎng)擴(kuò)容，這將違背以建立有效、競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)為目的的本意。為了緩解區(qū)域電價(jià)差異，即輸電阻塞租金造成的影響，消除系統(tǒng)調(diào)度對(duì)輸電阻塞租金的操縱，一個(gè)有效的方法是使用長(zhǎng)期發(fā)電合同和長(zhǎng)期輸電阻塞合同對(duì)輸電阻塞租金帶來(lái)的利益在電網(wǎng)使用者之間進(jìn)行再分配。在短期運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)中，發(fā)電商不可能以向特定用戶輸電的方式運(yùn)行。但是，可以安排一個(gè)輸電阻塞合同，當(dāng)區(qū)域價(jià)格差異出現(xiàn)時(shí)，可以獲取相應(yīng)的補(bǔ)償，補(bǔ)償金（就）是輸電阻塞租金。輸電阻塞合同是保障不同區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)使用者利益的一種有效的手段。電網(wǎng)的使用者按實(shí)時(shí)市場(chǎng)區(qū)域電價(jià)收取或支付費(fèi)用。例如，在圖2-3中，A區(qū)電價(jià)為51.5元/MWh，B區(qū)電價(jià)為72.5元/MWh，C區(qū)電價(jià)為50.0元/MWh，這些電價(jià)中包含了邊際損失和阻塞費(fèi)用。假定C區(qū)向B區(qū)輸電，相應(yīng)的輸電費(fèi)用為22.5元/MWh，包含在此輸電費(fèi)用中的阻塞費(fèi)用為19.5元/MWh。根據(jù)C和B之間的輸電阻塞合同，合同的持有者將按19.5元/MWh阻塞電價(jià)獲得補(bǔ)償。當(dāng)有實(shí)際功率傳輸時(shí)，根據(jù)輸電阻塞合同，合同的持有者將按阻塞電價(jià)收取合同中規(guī)定的那部分電量的阻塞費(fèi)用。如果輸電阻塞合同的持有者不傳送實(shí)際功率，這時(shí)，輸電阻塞合同的持有者也能獲得收益，這相當(dāng)于將輸電權(quán)轉(zhuǎn)賣(mài)其他的使用者。母線電價(jià)=發(fā)電成本+邊際損耗+阻塞損耗母線電價(jià)=發(fā)電成本+邊際損耗+阻塞損耗約束分界線APa=51.5元/MWhBPb=53.0+19.5=72.5元/MWhCPc=50.0元/MWhPcb=Pb-Pc=邊際損耗+阻塞損耗=0.3+1.95=2.25圖2-3網(wǎng)絡(luò)傳輸阻塞合同圖中的數(shù)據(jù)有誤：53+19.2不等于72.5。是不是53+19.5圖中的數(shù)據(jù)有誤：53+19.2不等于72.5。是不是53+19.5各地之間有傳輸阻塞合同；為了簡(jiǎn)化，把損耗當(dāng)作操作成本；從實(shí)際使用者那里得到阻塞費(fèi)用，將阻塞費(fèi)用付給阻塞合同的持有者；傳輸阻塞合同防止區(qū)域差異的變化。輸電阻塞合同為兩個(gè)地區(qū)之間確定電量的傳輸提供補(bǔ)償。例如，C區(qū)的某一發(fā)電商持有向B區(qū)用戶傳輸100MWh的輸電阻塞合同。合同并不授予合同持有者所謂“輸電權(quán)”，而是規(guī)定阻塞租金的分配方法。當(dāng)不計(jì)損耗時(shí)，由于線路傳輸極限約束導(dǎo)致用戶所在區(qū)域的電價(jià)上漲到72.5元/MWh，如果發(fā)電側(cè)的電價(jià)仍保持50.0元/MWh，那么，B區(qū)和C區(qū)的電價(jià)差，即：22.5元/MWh就是阻塞租金。B區(qū)用戶根據(jù)實(shí)際使用的電能按72.5元/MWh從交易中心買(mǎi)電，C區(qū)發(fā)電商根據(jù)實(shí)際的發(fā)電量按50.0元/MWh向交易中心賣(mài)電。做為輸電阻塞合同的持有者，C區(qū)發(fā)電商將根據(jù)合同中規(guī)定的100MW電能按22.5元/MWh獲取補(bǔ)償。輸電阻塞利潤(rùn)使發(fā)電商能夠向用戶補(bǔ)償在長(zhǎng)期發(fā)電合同中規(guī)定電價(jià)差異，以保證用戶的購(gòu)電成本費(fèi)為50.0元/MWh，這個(gè)價(jià)格是雙方在雙邊電力合同中達(dá)成一致的。如果沒(méi)有輸電阻塞合同，發(fā)電商就無(wú)法給用戶提供補(bǔ)償，以彌補(bǔ)由于兩地價(jià)格差所引起的虧損。輸電阻塞合同是用于穩(wěn)定電價(jià)的一種純粹的經(jīng)濟(jì)合同。輸電阻塞合同是基于兩個(gè)區(qū)域之間電價(jià)的差異，并不涉及連接兩個(gè)區(qū)域的輸電線路或傳輸路徑。這是輸電阻塞合同與“基于區(qū)域間物理連接”的輸電權(quán)合同的本質(zhì)區(qū)別，而后者在拍賣(mài)階段可能會(huì)面臨惡性競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)可利用的傳輸路經(jīng)中的功率沒(méi)有達(dá)到輸電權(quán)合同中規(guī)定的數(shù)量或根本沒(méi)有功率傳輸時(shí)，輸電權(quán)合同將失去本身的意義。但是，這種情況并不影響輸電阻塞合同的定義及其價(jià)值。市場(chǎng)參與者之間的輸電阻塞合同的分配可以采用多種方法實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一個(gè)新的合同，可以通過(guò)一個(gè)開(kāi)放性的拍賣(mài)過(guò)程來(lái)決定。所有的投標(biāo)者將共同確定合同的需求組合，在拍賣(mài)時(shí)，同樣要考慮輸電約束，以保證合同的可執(zhí)行性。在實(shí)際操作中，系統(tǒng)調(diào)度從電網(wǎng)使用者處收取阻塞租金，并把它們分配給輸電阻塞合同的持有者。在理想情況下，收入和支出應(yīng)恰好平衡。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)調(diào)度在支付了輸電阻塞合同中規(guī)定的阻塞租金之后，還有剩余。這些剩余的租金不能由系統(tǒng)調(diào)度留作自用，而應(yīng)該根據(jù)共同接受的原則進(jìn)行再次分配，例如分配給所有的電網(wǎng)使用者。在一個(gè)有多個(gè)參與者的實(shí)際電網(wǎng)中，在不同的地區(qū)之間有可能存在輸電聯(lián)系，而且定義輸電網(wǎng)容量也常常非常困難，合同的可行性取決于電網(wǎng)中潮流是否有解。短期運(yùn)營(yíng)機(jī)會(huì)成本決定了短期運(yùn)營(yíng)的邊際電價(jià)，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)合同為穩(wěn)定電價(jià)提供了保障。系統(tǒng)調(diào)度協(xié)調(diào)短期運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)以提供經(jīng)濟(jì)調(diào)度，在每個(gè)地區(qū)，根據(jù)短期運(yùn)營(yíng)邊際電價(jià)收取或支付費(fèi)用，并將阻塞租金分配給輸電阻塞合同的持有者。與發(fā)電合同不同的是，由于網(wǎng)絡(luò)間的相互影響，很難做到特定的用戶支付阻塞租金，另一特定的相關(guān)的用戶收取阻塞租金。因此，有必要使得系統(tǒng)調(diào)度參與協(xié)調(diào)管理輸電阻塞合同。等價(jià)傳輸輸電阻塞合同可以被視為與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)實(shí)物輸電權(quán)等價(jià)。如果能用實(shí)物輸電權(quán)來(lái)定義對(duì)輸電系統(tǒng)的使用，那么這些權(quán)利應(yīng)具備兩種屬性：首先，它們必須存在于市場(chǎng)中，以防止其他人使用輸電網(wǎng)。其次，它們?cè)试S在二級(jí)市場(chǎng)中進(jìn)行交易，且不需任何交易成本。因此，輸電權(quán)交易在縱向一體化的常規(guī)電力系統(tǒng)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此外，在基于競(jìng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中，輸電權(quán)交易等同于輸電阻塞合同。在競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中，在考慮可交易的實(shí)物傳輸容量的情況下，任何與傳輸容量不匹配的電能傳輸將以機(jī)會(huì)成本價(jià)格結(jié)算，這個(gè)價(jià)格由最終調(diào)度結(jié)果或?qū)ο到y(tǒng)的實(shí)際使用來(lái)確定。實(shí)物傳輸容量的交易必須由系統(tǒng)調(diào)度來(lái)協(xié)調(diào)。在競(jìng)爭(zhēng)的條件下，對(duì)傳輸容量收取的費(fèi)用就是機(jī)會(huì)輸電成本，這與地區(qū)間電價(jià)差是相同的。如果不存在交易成本，那么，實(shí)物傳輸容量將與基于同一個(gè)機(jī)會(huì)成本的輸電阻塞合同的經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)相一致。雖然實(shí)物輸電權(quán)的觀點(diǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)更直觀，但是輸電阻塞合同中的經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)比可交易的輸電權(quán)更容易實(shí)施，并且交易成本也要低。因此，我們可以用阻塞租金的經(jīng)濟(jì)合同或用可交易的實(shí)物輸電權(quán)來(lái)描述輸電阻塞合同。如果輸電阻塞合同的容量是確定的，那么系統(tǒng)調(diào)度的作用就僅僅是分配阻塞租金。系統(tǒng)調(diào)度沒(méi)有提高阻塞租金的動(dòng)力：即使阻塞費(fèi)用有所增長(zhǎng)，增長(zhǎng)的部分也歸輸電阻塞合同的持有者所有。這樣，系統(tǒng)調(diào)度的壟斷性將被大大地削弱。通過(guò)發(fā)電合同與輸電阻塞合同的聯(lián)合使用，市場(chǎng)參與者可以在某種程度上穩(wěn)定電價(jià)，為長(zhǎng)期合同提供經(jīng)濟(jì)保障。進(jìn)一步講，使用區(qū)域邊際成本價(jià)格有助于將經(jīng)濟(jì)合同從電網(wǎng)運(yùn)行中剝離出來(lái)。例如，即使在一個(gè)封閉的電網(wǎng)中，市場(chǎng)信息，包括基于區(qū)域電價(jià)差異的輸電成本，送往或離開(kāi)本地區(qū)以及各區(qū)域之間的電力傳輸都可以簡(jiǎn)單地在一個(gè)“集中—發(fā)散”的電力網(wǎng)架中實(shí)現(xiàn)。這里引入“集合點(diǎn)”概念：集合點(diǎn)是區(qū)域中的一個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)，也可以是整個(gè)區(qū)域，它僅僅具有經(jīng)濟(jì)學(xué)意義。使用集合點(diǎn)可以很方便地構(gòu)建一個(gè)不同于實(shí)際電網(wǎng)的合同電網(wǎng)，它并不影響地區(qū)價(jià)格的意義和解釋。引入集合點(diǎn)后，輸電模型將大為簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的模型將突出能反映遠(yuǎn)距離輸電的具有較大電價(jià)差異的地區(qū)，以便制訂相對(duì)于集合點(diǎn)的合同，包括：長(zhǎng)期和阻塞合同。電網(wǎng)中的各種經(jīng)濟(jì)聯(lián)系應(yīng)當(dāng)遵循使合同和交易便利的原則。將實(shí)物潮流與經(jīng)濟(jì)潮流分離，將有助于提高合同和交易的機(jī)動(dòng)性。設(shè)立或移去集合點(diǎn)不需要系統(tǒng)調(diào)度的干預(yù)，當(dāng)市場(chǎng)需要時(shí)，新的集合點(diǎn)會(huì)自發(fā)產(chǎn)生；當(dāng)沒(méi)有必要存在時(shí)就會(huì)自動(dòng)消失。由于集合點(diǎn)僅僅是區(qū)域內(nèi)的一個(gè)特殊的節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)調(diào)度仍然使用區(qū)域電價(jià)。然而，每個(gè)成員都將對(duì)輸往或離開(kāi)本地集合點(diǎn)的機(jī)會(huì)輸電成本負(fù)責(zé)。1998年4月，在美國(guó)賓西法尼亞州、新澤西州和馬里蘭的電力市場(chǎng)中，這種集中—發(fā)散式的系統(tǒng)模型被投入市場(chǎng)運(yùn)行。盡管在沒(méi)有系統(tǒng)調(diào)度參與的情況下，市場(chǎng)參與者可以創(chuàng)建集合點(diǎn)，但是系統(tǒng)調(diào)度應(yīng)對(duì)集合點(diǎn)的電價(jià)負(fù)責(zé)。當(dāng)選擇單個(gè)地區(qū)作為集合點(diǎn)時(shí)，可能會(huì)引起價(jià)格的變動(dòng)，為了防止這種變動(dòng)，系統(tǒng)調(diào)度采取措施，建立由一些重要的地點(diǎn)組成的集合點(diǎn)，使得在集合點(diǎn)交易電能與在本地的交易是等價(jià)的。同樣，任何地點(diǎn)與集合點(diǎn)之間的電力傳輸與給定地點(diǎn)與設(shè)有集合點(diǎn)的那些地區(qū)之間的電力傳輸也應(yīng)該是等效的。圖2-21是一組簡(jiǎn)化了的發(fā)電和負(fù)荷BM單元的Bid和Offer。Offer表示BM單元希望能夠運(yùn)行在一個(gè)高于FPN的水平，而B(niǎo)id則表示希望能運(yùn)行在一個(gè)低于FPN的水平。（注意，負(fù)荷的FPN是一個(gè)負(fù)值，所以“在高于FPN處運(yùn)行”實(shí)際上意味著減少負(fù)荷）。如果系統(tǒng)調(diào)度員希望能增加輸送到系統(tǒng)的電能，它應(yīng)該接受BM單元的Offer：如果這是一個(gè)發(fā)電BM單元，那么該BM單元應(yīng)該增加其電能輸出水平；如果這是一個(gè)負(fù)荷BM單元，那么這個(gè)BM單元應(yīng)該降低它的電能輸入水平。相反，如果系統(tǒng)調(diào)度員希望能夠減少輸送到系統(tǒng)的總電量，那么它應(yīng)該接受BM單元的Bid：如果是一個(gè)發(fā)電BM單元，那么該BM單元應(yīng)該降低其電能輸出水平；如果是一個(gè)負(fù)荷BM單元，那么BM單元應(yīng)該提高其電能輸入水平。在實(shí)際運(yùn)行中，針對(duì)一個(gè)特定的交易時(shí)段，一個(gè)BM單元允許同時(shí)提交幾個(gè)Bid和Offer。例如，某發(fā)電BM單元的上調(diào)量水平不超過(guò)100MW的Offer可能是?30/MWh，而上調(diào)量水平介于100MW到200MW之間的Offer可能為?40/MWh。平衡機(jī)制的另一個(gè)特點(diǎn)是，系統(tǒng)調(diào)度員針對(duì)BM單元的運(yùn)行決策是“最終承諾”。這意味著，如果系統(tǒng)調(diào)度員已經(jīng)通知有關(guān)“簽約方”，他將接受一個(gè)BM單元的Offer，那么他就要承諾購(gòu)買(mǎi)這個(gè)Offer。如果系統(tǒng)調(diào)度員后來(lái)發(fā)現(xiàn)初始的決定是錯(cuò)誤的，他不允許簡(jiǎn)單地取消初始的購(gòu)買(mǎi)決定，他必須再接受一個(gè)Bid（可以從同一個(gè)BM單元接受Bid，或者如果經(jīng)濟(jì)上更有效而且在實(shí)際運(yùn)行中可行，也可以從另一個(gè)BM單元接受Bid）。因此，對(duì)每一個(gè)Offer來(lái)說(shuō)，都有一個(gè)相應(yīng)的Bid，系統(tǒng)調(diào)度員用這個(gè)Bid買(mǎi)回他早先作出的購(gòu)買(mǎi)承諾。同樣，對(duì)于每一個(gè)Bid來(lái)說(shuō)也都有對(duì)應(yīng)的Offer。出于這個(gè)原因，Bid和Offer都是成對(duì)出現(xiàn)的。在實(shí)際運(yùn)行中，這些Bid和Offer用數(shù)字加以區(qū)分。標(biāo)號(hào)的慣例是：運(yùn)行在高于FPN的Bid和Offer的標(biāo)號(hào)為正，運(yùn)行在低于FPN的Bid和Offer的標(biāo)號(hào)為負(fù)。平衡機(jī)制單元允許提交多個(gè)Bid和Offer對(duì)，這些Bid和Offer對(duì)對(duì)應(yīng)于不同的輸入輸出水平。下表中列出5個(gè)Bid和Offer對(duì)。圖2-22是其圖示。表2-8Bid和Offer對(duì)Bid和Offer對(duì)偏移量（MW）時(shí)間Offer（￡/MWh）Bid（￡/MWh）3大于+10016:0040392+10016:0030241+5016:002524-1-4016:002322-2-10016:002018為了使用優(yōu)化算法選取計(jì)算調(diào)整量，Bid和Offer應(yīng)遵守凸性原則，即：電價(jià)應(yīng)隨電量增加而增加。2#：+1002#：+100MWOffer：￡30/MWhBid ：￡24/MWh-1#：-40MWOffer：￡23/MWhBid ：￡22/MWh-2#：-100MWOffer：￡20/MWhBid ：￡18/MWh容量（MW）1#：+50MWOffer：￡25/MWhBid ：￡24/Mh最小輸出極限最小輸出極限FPN0.5小時(shí)時(shí)間+50+100-1003#：+100MWOffer：￡40/MWhBid ：￡39/MWh圖2-22Offer-Bid對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)除FPN、Bid和Offer信息外，每個(gè)平衡機(jī)制單元需向SO提供有關(guān)的動(dòng)態(tài)參數(shù)，動(dòng)態(tài)參數(shù)不受關(guān)閘時(shí)間的約束，即：任何時(shí)間都允許對(duì)做動(dòng)態(tài)參數(shù)變更，實(shí)際上，除個(gè)別參數(shù)外，多數(shù)參數(shù)是不經(jīng)常變動(dòng)的。以下是需提供的動(dòng)態(tài)參數(shù)：爬坡速率（MW/Min）；下坡速率（MW/Min）；最大電能輸入、輸出量（MW）；啟動(dòng)時(shí)間（Min）；變動(dòng)輸出（或輸入）量所需的時(shí)間提前量（Min）；最小零輸出（或輸入）量時(shí)間、最小非零輸出（或輸入）量時(shí)間（Min）；最小輸出（或輸入）穩(wěn)定極限（MW）。系統(tǒng)調(diào)度員SO（SystemOperator）英國(guó)電力市場(chǎng)的SO由英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司擔(dān)任，從SO的角度看，目前的系統(tǒng)運(yùn)行模式與POOL模式相比，有了較大的變化?？紤]到平衡機(jī)制只有1小時(shí)的時(shí)間跨度，為了保證系統(tǒng)能安全可靠運(yùn)行，SO執(zhí)行以下任務(wù)：采集有關(guān)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的潮流信息；負(fù)荷預(yù)測(cè)及確定是否需要采取平衡措施；平衡調(diào)度；向結(jié)算部門(mén)提供數(shù)據(jù)。而每一平衡機(jī)制單元需向SO提供：在關(guān)閘前一天的上午11:00時(shí)提供IPN；在11:00與關(guān)閘之間，對(duì)IPN所做的修正量；在關(guān)閘與交易時(shí)段之間，提供有關(guān)運(yùn)行信息，如：能否執(zhí)行FPN及能否執(zhí)行SO的平衡指令與POOL類(lèi)似，SO仍需根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)、故障、檢修、IPN信息對(duì)次日的運(yùn)行方式做安全校驗(yàn)。并計(jì)算可能的對(duì)IPN的調(diào)整量，向電力市場(chǎng)發(fā)布特定的信息，如：次日的負(fù)荷預(yù)測(cè)等。關(guān)閘后，SO要根據(jù)FPN、負(fù)荷預(yù)測(cè)、系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀況對(duì)系統(tǒng)再次做校驗(yàn)，計(jì)算是否需要接受任何喊價(jià)或競(jìng)價(jià)。SO以半小時(shí)間隔為基礎(chǔ)，向前滾動(dòng)以維持系統(tǒng)平衡。這意味著，SO不僅要實(shí)時(shí)控制當(dāng)前交易段，而且要對(duì)下一個(gè)時(shí)段，采取平衡措施，以至對(duì)未來(lái)多個(gè)時(shí)段進(jìn)行平衡控制。SO不斷地將平衡控制信息發(fā)布給電力市場(chǎng)的參與者。有關(guān)平衡過(guò)程的實(shí)時(shí)信息將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布。平衡控制計(jì)算SO采用一改進(jìn)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度程序計(jì)算平衡控制量，目標(biāo)是使平衡控制的費(fèi)用最小，即：（2-1）平衡機(jī)制單元?jiǎng)討B(tài)特性及頻率控制也作為約束在優(yōu)化中加以考慮。下圖表示一平衡機(jī)制單元在某交易時(shí)段內(nèi)平衡控制量的分配情況。SO分配給該平衡機(jī)制單元三種性質(zhì)不同的控制量，即：Offer1（用表示）、Offer2（用表示）、Bid1（用表示）。容量（容量（MW）3#：>+100MWOffer：￡40/MWhBid ：￡39/MWh2#：+100MWOffer：￡30/MWhBid ：￡24/MWh1#：+50MWOffer：￡25/MWhBid ：￡24/MWh-1#：-40MWOffer：￡23/MWhBid ：￡22/MWh-2#：-100MWOffer：￡20/MWhBid ：￡18/MWh最小輸出極限最小輸出極限FPN0.5小時(shí)時(shí)間+50+100-50-100圖2-23平衡控制量平衡機(jī)制是通過(guò)SO與平衡機(jī)制單元的電能交易實(shí)現(xiàn)的。SO依據(jù)平衡機(jī)制單元的Bid和Offer購(gòu)入或賣(mài)出控制量。對(duì)于FPN之上的控制量，稱為上調(diào)量，因?yàn)槭瞧胶鈾C(jī)制單元多發(fā)電，所以，SO應(yīng)向平衡機(jī)制單元付款。對(duì)于FPN之下的控制量，稱為下調(diào)量，平衡機(jī)制單元應(yīng)向SO付款。在實(shí)際系統(tǒng)中，SO與平衡機(jī)制單元的電能交易量考慮了網(wǎng)損因素，即：交易量=控制量X網(wǎng)損因子(2-2)不平衡結(jié)算信息不平衡(InformationImbalance)信息不平衡結(jié)算的設(shè)置是鼓勵(lì)BM單元的實(shí)際運(yùn)行水平（表讀數(shù)值）與它的計(jì)劃運(yùn)行水平（FPN加上平衡上調(diào)量和平衡下調(diào)量）保持一致。信息不平衡量就是BM單元在一交易時(shí)段內(nèi)的表讀數(shù)值與它的計(jì)劃運(yùn)行水平之差。對(duì)于信息不平衡，NETA系統(tǒng)設(shè)置了懲罰電價(jià)，使平衡機(jī)制單元的輸出量與FPN相一致。不論“簽約方”是發(fā)電或負(fù)荷，對(duì)信息不平衡量收費(fèi)是一樣的，即：一個(gè)超出了1MWh電量的BM單元的信息不平衡收費(fèi)和對(duì)一個(gè)少1MWh電量的BM單元的收費(fèi)是一樣的。圖2-24表示某平衡機(jī)制單元的信息不平衡。信息不平衡量信息不平衡量平衡控制量FPN電表讀出量懲罰電價(jià)電價(jià)圖2-24信息不平衡不是很明白圖的意思不是很明白圖的意思信息不平衡懲罰電價(jià)，由電力市場(chǎng)監(jiān)管部門(mén)規(guī)定，目前設(shè)置為零。違約懲罰金除對(duì)信息不平衡進(jìn)行懲罰外，對(duì)于平衡機(jī)制單元沒(méi)有按SO要求提供足夠的控制量，系統(tǒng)也設(shè)置了懲罰電價(jià)。在某一個(gè)結(jié)算時(shí)段內(nèi)，一個(gè)BM單元可能有多組平衡調(diào)整量被接受。因?yàn)?，系統(tǒng)調(diào)度員購(gòu)買(mǎi)某BM單元的平衡調(diào)整量應(yīng)該是“最終承諾”，因此，取消和修改已被接受的平衡調(diào)整量意味著系統(tǒng)調(diào)度員必須按相反方向再購(gòu)買(mǎi)適量的平衡調(diào)整量。在某半個(gè)小時(shí)交易時(shí)段內(nèi)，一個(gè)BM單元接受的平衡調(diào)整量?jī)糁稻褪沁@個(gè)BM單元在這個(gè)交易時(shí)段的計(jì)劃運(yùn)行水平。如果一個(gè)BM單元被接受的平衡調(diào)整量?jī)糁禐槠胶馍险{(diào)量，即：被接受的平衡上調(diào)量大于被接受的平衡下調(diào)量量，那么當(dāng)這個(gè)BM單元發(fā)電量低于期望運(yùn)行水平，或者輸入了比預(yù)期多的電能，它需要支付上調(diào)違約懲罰金。同樣，對(duì)于一個(gè)平衡調(diào)整量?jī)糁禐槠胶庀抡{(diào)量的BM單元，它有可能要支付下調(diào)違約懲罰金。因此，當(dāng)電表讀數(shù)顯示一個(gè)BM單元實(shí)際運(yùn)行水平與它的計(jì)劃運(yùn)行水平不一致時(shí)，這個(gè)單元就需要支付違約懲罰金。違約量的計(jì)算是基于半小時(shí)交易時(shí)段內(nèi)電量累積值。這里應(yīng)該指出，違約懲罰金收取和對(duì)信息不平衡量收費(fèi)是獨(dú)立的兩個(gè)過(guò)程。在BM單元違約情況下，BM單元既要交納違約懲罰金，還要根據(jù)信息不平衡電價(jià)支付信息不平衡費(fèi)用。用于無(wú)風(fēng)險(xiǎn)套利的Bid和Offer在平衡機(jī)制中，對(duì)平衡調(diào)整量的交易是按投標(biāo)價(jià)付款的。如果是平衡上調(diào)量，“簽約方”按相應(yīng)的Offer獲取收益，如果是平衡下調(diào)量，“簽約方”按相應(yīng)的Bid向系統(tǒng)調(diào)度員付款。如果一個(gè)BM單元的Offer價(jià)格低于另一個(gè)BM單元的BM單元的Bid價(jià)格，那么系統(tǒng)調(diào)度員就可以通過(guò)一個(gè)“套利”交易獲得收益，即：針對(duì)這樣的BM單元同時(shí)接受上調(diào)量和下調(diào)量。這樣的“套利”交易并不損害相應(yīng)BM單元的利益，因?yàn)榻灰兹匀话此麄兲峤坏腂id和Offer的價(jià)格進(jìn)行的。在計(jì)算能量不平衡價(jià)格時(shí)，“套利”交易的平衡上調(diào)量和平衡下調(diào)量的處理辦法和其它的平衡上調(diào)量和平衡下調(diào)量的處理辦法稍微有些不同，詳見(jiàn)以下討論。能量不平衡(EnergyImbalance)不平衡結(jié)算系統(tǒng)負(fù)責(zé)為每一個(gè)電能交易商建立電能不平衡帳戶，以便記錄他們?cè)谀骋唤灰锥蔚暮贤灰琢亢蛯?shí)際發(fā)生量。不平衡電量是指合同交易量和實(shí)際發(fā)生量的差值（實(shí)際系統(tǒng)中考慮了平衡控制量）。能量不平衡結(jié)算系統(tǒng)使用了兩部制的能量不平衡電價(jià)機(jī)制，這兩個(gè)價(jià)格是從系統(tǒng)調(diào)度員所接受的平衡調(diào)整量根據(jù)相應(yīng)的和Bid的Offer進(jìn)行加權(quán)平均所得的電價(jià)值。平衡上調(diào)量以其Offer進(jìn)行加權(quán)平均而構(gòu)成系統(tǒng)的能量不平衡買(mǎi)入價(jià)SBP，SBP是市場(chǎng)參與者從系統(tǒng)中買(mǎi)電的電價(jià)。平衡下調(diào)量以其Bid進(jìn)行的加權(quán)平均值構(gòu)成了系統(tǒng)的能量不平衡賣(mài)出價(jià)SSP，SSP是市場(chǎng)參與者向系統(tǒng)中賣(mài)電的電價(jià)。圖2-25表示某一電能交易商在某交易時(shí)段的不平衡電量。不平衡量不平衡量平衡控制量合同交易量電表讀出量SBP或SSP各種電價(jià)Offer或Bid雙邊合同電價(jià)圖2-25電能不平衡及電價(jià)能量不平衡電價(jià)的計(jì)算在能量不平衡電價(jià)的計(jì)算過(guò)程中，不是所有的平衡調(diào)整量都被使用。一些被接受的平衡調(diào)整量并不包括在加權(quán)平均計(jì)算中。例如，具有“套利”交易性質(zhì)的平衡調(diào)整量和用于“系統(tǒng)平衡”的平衡調(diào)整量。具有“套利”交易性質(zhì)的平衡調(diào)整量很容易被識(shí)別出來(lái)，其特征是，所接受的平衡調(diào)整量的Offer價(jià)格低于Bid價(jià)格。用于“系統(tǒng)平衡”的平衡調(diào)整量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較難以識(shí)別出來(lái)，因?yàn)槠胶鈾C(jī)制不僅是被用來(lái)處理系統(tǒng)范圍內(nèi)的能量不平衡，同時(shí)也是為系統(tǒng)調(diào)度員提供控制手段，以滿足大量的更復(fù)雜的系統(tǒng)要求（例如改變一臺(tái)發(fā)電機(jī)的出力以改變輸電系統(tǒng)的潮流分布，保證電壓在合理的范圍內(nèi)）。有多種方法能將用于“系統(tǒng)平衡”的平衡調(diào)整量排除在能量不平衡電價(jià)的計(jì)算過(guò)程之外。例如，可通過(guò)忽略一些極端的Offer和Bid價(jià)格，可以將這些用于“系統(tǒng)平衡”的平衡調(diào)整量排除在外。在計(jì)算不平衡電價(jià)時(shí)，還有其它一些調(diào)整。例如，在能量不平衡價(jià)格的加權(quán)平均計(jì)算時(shí)還要考慮網(wǎng)損和系統(tǒng)調(diào)度員在“關(guān)閘”之前簽訂的一些合同。在正常情況下，系統(tǒng)的能量不平衡買(mǎi)入價(jià)應(yīng)該高于系統(tǒng)的能量不平衡賣(mài)出價(jià)。在一個(gè)結(jié)算時(shí)段結(jié)束后，為了能夠盡快計(jì)算出能量不平衡電價(jià)，BM單元的違約量將不在能量不平衡電價(jià)的計(jì)算過(guò)程中加以考慮。系統(tǒng)買(mǎi)入和賣(mài)出價(jià)用于電能不平衡交易。某一交易時(shí)段的系統(tǒng)買(mǎi)入和賣(mài)出價(jià)是基于該時(shí)段內(nèi)所有平衡機(jī)制單元所接受的平衡控制量及相應(yīng)的喊價(jià)和競(jìng)價(jià)信息。(2-3)(2-4)幾個(gè)不平衡計(jì)算示例，所用單位均為MWh例2-1表2-9不平衡示例1在這個(gè)例子中，發(fā)電商和供電商簽訂了一個(gè)250MWh的合同，合同雙方的測(cè)量量和他們的合同量一致，所以兩方都不需要承擔(dān)能量不平衡費(fèi)用。注意這里所采用的符號(hào)規(guī)則。對(duì)那些按照合同購(gòu)買(mǎi)電能的交易成員，其合同量為負(fù)值，而那些按照合同銷(xiāo)售電能的交易成員，其合同量為正值。測(cè)量值也使用同樣的符號(hào)規(guī)則，即：輸出量（生產(chǎn)）使用正號(hào)，而輸入量（消費(fèi)）則使用負(fù)號(hào)。例2-2表2-10不平衡示例2在這個(gè)例子中，發(fā)電商的合同量和測(cè)量量相同（500MWh），不存在不平衡。而第一個(gè)供電商（S1）所消費(fèi)的電量高出他簽訂的合同量5MWh，因此他需要按能量不平衡買(mǎi)入價(jià)（SBP）購(gòu)買(mǎi)這部分不平衡量。相反地，第二個(gè)供電商（S2）的總消費(fèi)量比合同少5MWh，因此他應(yīng)得到相應(yīng)的補(bǔ)償。實(shí)際上，他將按能量不平衡賣(mài)出價(jià)（SSP）將這部分不平衡量賣(mài)給系統(tǒng)。例2-3表2-11不平衡示例3這個(gè)例子中包含了兩個(gè)發(fā)電商彼此之間簽訂合同的情況。兩個(gè)發(fā)電商都將這個(gè)合同量分配給他們各自的發(fā)電賬號(hào)。第二個(gè)發(fā)電商（G2）提供的發(fā)電量比合同發(fā)電量少2MWh。該發(fā)電商需要按能量不平衡買(mǎi)入價(jià)購(gòu)買(mǎi)這部分不平衡量。另外，第一個(gè)發(fā)電商（G1）和第二個(gè)供電商（S2）分別有1MWh的不平衡量（過(guò)剩電量）。例2-4表2-12不平衡示例4在這個(gè)例子中，一個(gè)中間交易商與發(fā)電商簽合同購(gòu)買(mǎi)250MWh的電能，然后將同樣數(shù)量的電能出售給供電商，因此中間交易商的總合同量為0。由于中間交易商的測(cè)量值被設(shè)置為0，這就意味著交易商人總是處于一個(gè)平衡的位置。例2-5表2-13不平衡示例5這個(gè)例子考慮了被接受的平衡調(diào)整量修改總合同量的情況。系統(tǒng)調(diào)度員從G1接受了一個(gè)平衡下調(diào)量，因?yàn)榈谝粋€(gè)供電商（S1）用電量小于期望的數(shù)量。這個(gè)例子還表明，如果中間交易商的交易量如果不互相抵消，那么它們不平衡量也要按能量不平衡電價(jià)結(jié)算（本例中是能量不平衡賣(mài)出價(jià)）。在這個(gè)例子中，中間交易商購(gòu)買(mǎi)了250MWh的電量，但是只賣(mài)出去了240MWh，這就導(dǎo)致10MWh的過(guò)剩電能。能量不平衡電價(jià)計(jì)算示例例2-6表2-14計(jì)算電價(jià)所需信息調(diào)整性質(zhì)調(diào)整量（MWh）Bid或Offer（￡/MWh）上調(diào)50402003010020下調(diào)1001515010解:￡/MWh（2-5）￡/MWh（2-6）例2-7表2-15用于計(jì)算系統(tǒng)購(gòu)買(mǎi)和銷(xiāo)售價(jià)格的數(shù)據(jù)在這個(gè)例子中，能量不平衡買(mǎi)入價(jià)（SBP）是?22.50/MWh（?3600/160MWh），而能量不平衡賣(mài)出價(jià)（SSP）是?4.75/MWh（?190/40MWh）。需要注意的是，在這個(gè)例子中有一個(gè)Bid的價(jià)格是負(fù)值，這意味著系統(tǒng)調(diào)度員需要向有關(guān)的“簽約方”付款，以便使相應(yīng)的發(fā)電量降低或負(fù)荷增加。這種情況并不經(jīng)常發(fā)生，但偶爾也會(huì)發(fā)生。2-4電力零售市場(chǎng)電力市場(chǎng)改革使電力工業(yè)發(fā)生了深刻的變革，同時(shí)也帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。電力市場(chǎng)改革的實(shí)質(zhì)就是在壟斷經(jīng)營(yíng)的發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節(jié)解除管制、引入競(jìng)爭(zhēng)，使電力工業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)的經(jīng)營(yíng)模式下實(shí)現(xiàn)資源的合理配制和全社會(huì)的福利最大。根據(jù)國(guó)外電力市場(chǎng)發(fā)展的進(jìn)程，發(fā)電側(cè)引入競(jìng)爭(zhēng)只是電力市場(chǎng)改革的第一步，還不能讓用戶充分享受電力市場(chǎng)帶來(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)效益；只有實(shí)現(xiàn)配電側(cè)的市場(chǎng)化改革才能建立完整的電力市場(chǎng)，帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國(guó)正在進(jìn)行“廠網(wǎng)分離，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的發(fā)電側(cè)電力市場(chǎng)改革；而配電側(cè)電力市場(chǎng)應(yīng)該如何進(jìn)行還在理論探討之中。問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何在配電側(cè)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。在配售不分的情況下，配電側(cè)實(shí)行競(jìng)爭(zhēng)購(gòu)電后零售電價(jià)難以保持穩(wěn)定，零售電價(jià)的波動(dòng)會(huì)影響投資者對(duì)配電設(shè)施的長(zhǎng)期投資，投資不足又會(huì)進(jìn)一步影響電價(jià)，零售電價(jià)的波動(dòng)還會(huì)引起用戶對(duì)電力部門(mén)的不滿。因此，售電環(huán)節(jié)應(yīng)從配電公司剝離出去。此外，建立完備的零售市場(chǎng)，必須允許獨(dú)立的電力零售商存在。另外，電力化市場(chǎng)改革后，配電設(shè)施建設(shè)和改造所需的大量資金應(yīng)該如何解決以及相應(yīng)的投資回報(bào)問(wèn)題應(yīng)如何處理都是配電側(cè)電力市場(chǎng)改革亟待解決的問(wèn)題。一、國(guó)外配電側(cè)電力市場(chǎng)化發(fā)展趨勢(shì)傳統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)包括配電網(wǎng)運(yùn)行管理和電力零售服務(wù)兩部分。配電側(cè)電力市場(chǎng)旨在打破配電環(huán)節(jié)的壟斷經(jīng)營(yíng)，建立與發(fā)電側(cè)和輸電側(cè)電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)體制相配合的競(jìng)爭(zhēng)型的配電新體制。不少國(guó)家在對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)輸環(huán)節(jié)打破壟斷、引入競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)也對(duì)配電側(cè)進(jìn)行了電力市場(chǎng)改革。英國(guó)配電側(cè)電力市場(chǎng)改革進(jìn)行得較早，1990年3月在解散中央電力局時(shí)，將12個(gè)地區(qū)供電局改為地區(qū)配電公司，同時(shí)成立3家發(fā)電公司和1家高壓輸電公司。供電商包括地方供電公司和二級(jí)供電商。首先允許用電量在1000kW以上的用戶選擇供電商，1998年7月以后所有用戶都可以自由選擇供電商，約有30家供電商可以在全國(guó)范圍內(nèi)售電。在芬蘭，配電側(cè)電力市場(chǎng)改革開(kāi)始于1995年11月，配電網(wǎng)首先對(duì)用電量在500kW以上的用戶開(kāi)放，用戶可以選擇供電商。1997年1月對(duì)全部裝有遠(yuǎn)方分時(shí)抄表裝置的用戶開(kāi)放。1998年11月用電量低于45kW的小用戶均可以自由選擇供電商。配電側(cè)開(kāi)放后，220萬(wàn)用戶中有3%重新選擇了供電商，沒(méi)有改變供電商的用戶大都與原來(lái)的供電商重新簽訂了購(gòu)電合同，引入競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果是所有用戶的電價(jià)都有所下降[8]。澳大利亞配電側(cè)電力市場(chǎng)中，目前約占整個(gè)零售市場(chǎng)的15%的大用戶可以自由選擇供電商，其余85%的中小用戶的仍然按政府批準(zhǔn)的電價(jià)供電。日本為了促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)電力自由化，于1999制定了新電力法，規(guī)定：零售市場(chǎng)對(duì)特別高壓用戶（20KV，用電量在2000kW以上的用戶）開(kāi)放。這些用戶約占市場(chǎng)總量的30%，按規(guī)定他們可以自由選擇供電商，直接參與電力零售。配電側(cè)電力市場(chǎng)的新政策出臺(tái)后約有2%-3%的用戶重新選擇了供電商。拉丁美洲的多數(shù)國(guó)家都采用智利模式的電力市場(chǎng)，將輸電與配電分開(kāi)，在配電側(cè)實(shí)行壟斷經(jīng)營(yíng)。主管部門(mén)首先確定一個(gè)模型公司，再根據(jù)模型公司計(jì)算各種出稅費(fèi)，配電側(cè)的競(jìng)爭(zhēng)就是通過(guò)各配電公司與模型公司進(jìn)行效率比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的。美國(guó)各地區(qū)的電力市場(chǎng)不同，只有部分地區(qū)開(kāi)放了零售市，如東部的PJM電力市場(chǎng)在賓夕法尼亞州開(kāi)放了零售市場(chǎng)。世界各國(guó)進(jìn)行配電側(cè)電力市場(chǎng)改革的模式和具體步驟不盡相同，但改革發(fā)展的總趨勢(shì)卻基本一致，即：打破由原來(lái)配電公司對(duì)售電業(yè)務(wù)的壟斷，成立不擁有配電網(wǎng)的電力零售公司負(fù)責(zé)電力銷(xiāo)售并引入競(jìng)爭(zhēng)，配電公司經(jīng)營(yíng)配電網(wǎng)并對(duì)電力市場(chǎng)的所有成員開(kāi)放。改革的步驟一般是先將配電運(yùn)營(yíng)和零售業(yè)務(wù)分開(kāi)，在零售側(cè)首先允許大用戶自由選擇供電商，運(yùn)行一段時(shí)間后再逐步允許一般用戶自由選擇供電商。二、配電經(jīng)營(yíng)模式和電力零售市場(chǎng)在已有的電力零售市場(chǎng)模式中，根據(jù)參與競(jìng)爭(zhēng)的主體的不同可將其分為三類(lèi)，即：配電網(wǎng)壟斷經(jīng)營(yíng)型、標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)型、配電和零售分開(kāi)型。配電力零售市場(chǎng)的模式與整個(gè)電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)模式有關(guān)，且要與之相適應(yīng)，但電力零售市場(chǎng)獨(dú)立于電力批發(fā)市場(chǎng)。配電網(wǎng)壟斷經(jīng)營(yíng)模式該模式在輸配分開(kāi)、配售不分的前提下，由配電公司對(duì)配電網(wǎng)實(shí)行壟斷經(jīng)營(yíng)，并根據(jù)地理位置或配電網(wǎng)連接的實(shí)際情況確定配電公司的經(jīng)營(yíng)范圍。電公司在電力批發(fā)市場(chǎng)中競(jìng)價(jià)購(gòu)電。其結(jié)構(gòu)如圖2-26所示。配電網(wǎng)壟斷經(jīng)營(yíng)條件下用戶電價(jià)仍然實(shí)行管制，電價(jià)的高低是取決于配電公司的運(yùn)行成本和競(jìng)價(jià)購(gòu)電的成本。顯然，這種模式下，電力零售市場(chǎng)是不存在的，從結(jié)構(gòu)上講，它與傳統(tǒng)電力工業(yè)自上而下的垂直管理模式比較接近，實(shí)現(xiàn)輸、配電分開(kāi)后可將原來(lái)的配電部門(mén)直接轉(zhuǎn)變?yōu)榕潆姽?。不足之處在于配電公司在其?jīng)營(yíng)范圍內(nèi)由于缺乏競(jìng)爭(zhēng)將使社會(huì)效率降低；配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃由配電公司負(fù)責(zé)也不利于吸引投資。標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)模式（YardstickCompetition）配電側(cè)電力市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)模式（YardstickCompetition）在拉美各國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。這種模式下的配電側(cè)電力市場(chǎng)由三個(gè)主要環(huán)節(jié)組成：由電力監(jiān)管部門(mén)確定一個(gè)公司作為標(biāo)準(zhǔn)，此公司具有效率較高的特點(diǎn)，稱為標(biāo)準(zhǔn)公司，這樣的公司并不一定是實(shí)際的公司。以標(biāo)準(zhǔn)公司運(yùn)營(yíng)情況的各項(xiàng)指針作為依據(jù)計(jì)算出各種稅費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)或補(bǔ)貼辦法。最后，由監(jiān)管部門(mén)根據(jù)第二步計(jì)算出的稅費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，向各配電公司征收稅費(fèi)或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。配電側(cè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)際上是通過(guò)配電公司與標(biāo)準(zhǔn)公司進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的，配電公司的效率如果比標(biāo)準(zhǔn)公司高則在競(jìng)爭(zhēng)中處于有利的地位。這種模式下配電側(cè)實(shí)仍然行管制，配電公司在其經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)處于壟斷地位。拉美各國(guó)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，雖然確定標(biāo)準(zhǔn)公司還比較麻煩，甚至存在爭(zhēng)議，但在這種競(jìng)爭(zhēng)模式下卻使用戶電價(jià)明顯下降了。與配電網(wǎng)壟斷經(jīng)營(yíng)模式相同，這種模式中，電力零售市場(chǎng)也不存在。配電側(cè)電力市場(chǎng)配電側(cè)電力市場(chǎng)輸電公司ISO配電公司用戶發(fā)電公司電力批發(fā)市場(chǎng)購(gòu)電競(jìng)價(jià)發(fā)電競(jìng)價(jià)調(diào)度調(diào)度交易中心標(biāo)準(zhǔn)公司圖2-26配電網(wǎng)壟斷經(jīng)營(yíng)模式和標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)模式原圖中ISO和標(biāo)準(zhǔn)公司的關(guān)系不是很清楚原圖中ISO和標(biāo)準(zhǔn)公司的關(guān)系不是很清楚配售分離模式這種模式將原來(lái)配網(wǎng)供電部門(mén)的配電網(wǎng)服務(wù)和售電服務(wù)兩種業(yè)務(wù)分開(kāi)，分別由配電公司和零售公司承擔(dān)。新的配電公司和零售公司分屬不同的公司，或者至少在財(cái)務(wù)上實(shí)行獨(dú)立核算。配電網(wǎng)實(shí)行與輸電網(wǎng)基本相同的政策，即配電網(wǎng)對(duì)所有的市場(chǎng)參與者（包括零售公司、大用戶等）開(kāi)放，市場(chǎng)參與者只要向配電公司支付一定的配電網(wǎng)使用費(fèi)就可以通過(guò)配電網(wǎng)向其用戶售電。配電公司受電力監(jiān)管部門(mén)監(jiān)管，即:配電網(wǎng)的運(yùn)行、維護(hù)和、，配電網(wǎng)的使用費(fèi)由電力監(jiān)管部門(mén)監(jiān)管。零售公司則必需與其它零售公司展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)以爭(zhēng)取更多的用戶。也就是說(shuō)，用戶有權(quán)選擇不同的零售公司，形成了電力零售市場(chǎng)，如圖2-27所示。配電公司配電公司配電側(cè)電力市場(chǎng)零售公司用戶輸電公司ISO發(fā)電公司交易中心電力批發(fā)市場(chǎng)購(gòu)電競(jìng)價(jià)發(fā)電競(jìng)價(jià)調(diào)度調(diào)度圖2-27配電與零售分開(kāi)模式三、零售公司涉及的電力交易零售公司在經(jīng)營(yíng)中要向發(fā)電商買(mǎi)電再賣(mài)給用戶，其在電力市場(chǎng)中的交易實(shí)際上涉及到批發(fā)購(gòu)電和零售賣(mài)電兩個(gè)過(guò)程。批發(fā)購(gòu)電交易各國(guó)電力市場(chǎng)的組織情況雖然不同，但批發(fā)購(gòu)電的途徑基本上可以按提出交易計(jì)劃的時(shí)間分為三類(lèi)即：長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨交易和實(shí)時(shí)交易。長(zhǎng)期交易，是根據(jù)購(gòu)電商(零售商)與發(fā)電商所簽訂的長(zhǎng)期期貨合同進(jìn)行交易。長(zhǎng)期期貨合同為雙邊合同形式，合同時(shí)間一般為交易前幾周到幾年。現(xiàn)貨交易，主要是指在交易前一天（24小時(shí)）購(gòu)電商和發(fā)電商通過(guò)競(jìng)價(jià)投標(biāo)的方式進(jìn)行交易，確定購(gòu)電計(jì)劃。交易由市場(chǎng)運(yùn)行部門(mén)（交易中心）負(fù)責(zé)管理，運(yùn)行部門(mén)根據(jù)交易前24小時(shí)市場(chǎng)中所有買(mǎi)方和賣(mài)方提供的發(fā)電報(bào)價(jià)曲線和購(gòu)電報(bào)價(jià)曲線，確定成交量和市場(chǎng)電價(jià)。現(xiàn)貨市場(chǎng)的電價(jià)隨行就市，能及時(shí)反應(yīng)生產(chǎn)成本。實(shí)時(shí)交易，是運(yùn)行部門(mén)為保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)發(fā)電和購(gòu)電進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)，在短時(shí)間內(nèi)提出交易計(jì)劃進(jìn)行的交易。交易計(jì)劃通常在交易前幾小時(shí)到幾分鐘內(nèi)提出。實(shí)時(shí)市場(chǎng)中的電能交易是調(diào)節(jié)性的，交易量不會(huì)很大；為避免發(fā)電商利用實(shí)時(shí)市場(chǎng)進(jìn)行套利，實(shí)時(shí)市場(chǎng)也不應(yīng)作為主要的競(jìng)價(jià)市場(chǎng)，交易電價(jià)通常以市場(chǎng)參與者的報(bào)價(jià)為基礎(chǔ)計(jì)算。對(duì)上述三種交易方式的研究目前主要集中在發(fā)電側(cè)，配電側(cè)電力市場(chǎng)條件下購(gòu)電商應(yīng)如何優(yōu)化組織三種交易還有待深入研究。美國(guó)加州電力市場(chǎng)建立初期為了防止發(fā)電商和零售商共同操縱市場(chǎng)，市場(chǎng)設(shè)計(jì)者完全取消長(zhǎng)期雙邊合同，強(qiáng)制性進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)，結(jié)果導(dǎo)致市場(chǎng)電價(jià)很容易波動(dòng)，成為爆發(fā)電力市場(chǎng)危機(jī)的一個(gè)重要原因。為穩(wěn)定市場(chǎng)電價(jià)，長(zhǎng)期合同應(yīng)該占有較大的比例，目前長(zhǎng)期合同一般占整個(gè)市場(chǎng)交易的80%以上。對(duì)于購(gòu)電公司而言，因?yàn)樗婕伴L(zhǎng)期和短期兩個(gè)市場(chǎng)，因此應(yīng)該對(duì)兩個(gè)市場(chǎng)統(tǒng)籌考慮。總的來(lái)講，配電側(cè)電力市場(chǎng)條件下，立足于購(gòu)電商的研究還很不足，諸如：購(gòu)電合同風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，現(xiàn)貨交易中的競(jìng)價(jià)投標(biāo)策略等問(wèn)題都還需要進(jìn)一步研究。零售交易在電力零售市場(chǎng)條件中，零售供電商向用戶提供零售供電服務(wù)并收取零售電費(fèi)。傳統(tǒng)配電管制條件下的電價(jià)制定方法已不適合配電側(cè)的競(jìng)爭(zhēng)，市場(chǎng)條件下零售電價(jià)的制定有兩方面的任務(wù)：一是反映競(jìng)價(jià)購(gòu)電的結(jié)果，二是滿足用戶對(duì)電價(jià)波動(dòng)的承受力要求。零售電價(jià)只有反映批發(fā)電價(jià)的結(jié)果，才能實(shí)現(xiàn)通過(guò)市場(chǎng)手段促進(jìn)企業(yè)提高效率，降低成本，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的最大化。隔斷零售電價(jià)和批發(fā)電價(jià)的聯(lián)系，實(shí)際上限制了用戶對(duì)電價(jià)的響應(yīng)能力，讓處于中間地位的零售商難于經(jīng)營(yíng)，凍結(jié)零售電價(jià)的做法已被實(shí)踐證明是不可取的。放開(kāi)零售電價(jià)的最大問(wèn)題是零售電價(jià)的變化可能會(huì)導(dǎo)致用戶的不滿。用戶對(duì)零售電價(jià)的變化是否接受取決于用戶對(duì)電價(jià)的承受力，這也是電力零售市場(chǎng)需要研究的一個(gè)新問(wèn)題。為了放開(kāi)零售電價(jià)，同時(shí)又要讓零售電價(jià)的變化比較平穩(wěn)不超出用戶的承受范圍可以采用以下一些措施：允許銷(xiāo)售電價(jià)在一定的范圍內(nèi)變化，由市場(chǎng)的監(jiān)管部門(mén)負(fù)責(zé)制定銷(xiāo)售電價(jià)允許波動(dòng)的范圍，并定期（按月或按季度）公布銷(xiāo)售電價(jià)浮動(dòng)的范圍。發(fā)生電價(jià)激增時(shí)，運(yùn)行部門(mén)和監(jiān)管部門(mén)進(jìn)行合作，采取必要的管制措施平抑電價(jià)（如：投入備用機(jī)組、規(guī)定發(fā)電報(bào)價(jià)的上限等）。擴(kuò)大長(zhǎng)期合同、期貨合同在電力市場(chǎng)交易量中的比例，鼓勵(lì)零售商與發(fā)電公司簽訂長(zhǎng)期雙邊合同以穩(wěn)定零售電價(jià)。加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)督防止發(fā)電公司和售電公司操縱市場(chǎng)。電力零售市場(chǎng)中，零售業(yè)務(wù)面臨很高的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，售電公司需要設(shè)法轉(zhuǎn)移經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)又要吸引更多用戶以賺取更大的利潤(rùn)。對(duì)于配電側(cè)電力市場(chǎng)，需要以零售公司為出發(fā)點(diǎn)對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行研究，以提高售電公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位：用戶的用電彈性；需求側(cè)管理DSM(DemandSideManagement）；防止配電公司濫用市場(chǎng)力的方法；可中斷負(fù)荷的管理；電力零售營(yíng)銷(xiāo)策略。配電電價(jià)在電力零售市場(chǎng)環(huán)境中，配電公司和零售公司分開(kāi)，或者至少在經(jīng)濟(jì)上實(shí)行分開(kāi)結(jié)算，配電網(wǎng)收取單獨(dú)的配電費(fèi)用，稱為配電電價(jià)。與輸電電價(jià)相對(duì)應(yīng)配電電價(jià)有兩個(gè)主要任務(wù)：獲得投資回報(bào)和分?jǐn)偼顿Y、運(yùn)行費(fèi)用。配電網(wǎng)的過(guò)網(wǎng)費(fèi)用的制定原則與輸電網(wǎng)有相同之處，基本可分為接網(wǎng)費(fèi)、電網(wǎng)使用費(fèi)、管理服務(wù)費(fèi)和輔助設(shè)施費(fèi)用四部分。配電網(wǎng)有效投資和運(yùn)行費(fèi)用可以用規(guī)劃和回歸的方法分析計(jì)算。配電電價(jià)與輸電定價(jià)的定價(jià)方法基本相同，可以參考輸電定價(jià)的方法研究配電電價(jià)。參照輸電定價(jià)的方法，配電定價(jià)的方法分為：郵票法、合同路徑法、兆瓦—公里法、利潤(rùn)法、長(zhǎng)期邊際成本法和反映電網(wǎng)成本定價(jià)法等六種。由于配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)一樣受政府監(jiān)管，因此配電定價(jià)也可以采用RPI-X方法，即：使用零售物價(jià)指數(shù)和調(diào)整因子計(jì)算盈利上限，同時(shí)考慮了收回成本的因素。配電電價(jià)可以由配電公司單獨(dú)制定后交（由）電力監(jiān)管部門(mén)審核。四、零售商競(jìng)價(jià)分析零售商競(jìng)價(jià)主要用于基于實(shí)時(shí)交易的電力市場(chǎng)。在基于雙邊合同的電力市場(chǎng)中，因?yàn)闆](méi)有競(jìng)價(jià)，因此在陸續(xù)的幾節(jié)中介紹的與競(jìng)價(jià)有關(guān)的理論和算法也只適用于基于實(shí)時(shí)交易的電力市場(chǎng)中。發(fā)電和配電同時(shí)競(jìng)價(jià)的基本過(guò)程在發(fā)電側(cè)和配電側(cè)同時(shí)引入競(jìng)爭(zhēng)的條件下，電力市場(chǎng)的電價(jià)由發(fā)電商和購(gòu)電商共同決定，市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的基本過(guò)程如下：由各發(fā)電商根據(jù)機(jī)組的情況分別按時(shí)段提前上報(bào)競(jìng)價(jià)發(fā)電曲線（價(jià)格-功率曲線），同時(shí)由各購(gòu)電商根據(jù)負(fù)荷的情況上報(bào)相應(yīng)時(shí)段的競(jìng)價(jià)曲線（價(jià)格-功率曲線）；市場(chǎng)交易管理中心根據(jù)各發(fā)電商和各購(gòu)電商上報(bào)的競(jìng)價(jià)曲線分別作出總供電曲線（價(jià)格-功率曲線）和總需求曲線（價(jià)格-功率曲線），這兩條曲線的交點(diǎn)即為供求平衡點(diǎn)。平衡點(diǎn)處的電價(jià)為市場(chǎng)清算電價(jià)MCP（MarketClearingPrice），相應(yīng)的電量為市場(chǎng)清算電量CP（ClearedPower）；運(yùn)行管理部門(mén)根據(jù)平衡點(diǎn)處的發(fā)電量CP和電價(jià)MCP，安排發(fā)電機(jī)組各時(shí)段出力、進(jìn)行相應(yīng)的市場(chǎng)結(jié)算等。競(jìng)價(jià)過(guò)程分析（發(fā)電競(jìng)價(jià)曲線與購(gòu)電競(jìng)價(jià)曲線如圖2-28所示。）CPCPMW(e)負(fù)荷發(fā)電元/MWhMCP負(fù)荷發(fā)電CPMW(f)元/MWhMCPCPMW(c)負(fù)荷發(fā)電元/MWhMCP負(fù)荷發(fā)電CPMW(d)元/MWhMCPCPMWwer(a)負(fù)荷發(fā)電元/MWhMCP負(fù)荷發(fā)電CPMW(b)元/MWhMCP圖2-28發(fā)電競(jìng)價(jià)曲線與購(gòu)電競(jìng)價(jià)曲線圖下面分析電力市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)過(guò)程。首先，假定電力市場(chǎng)中任何一方都不擁有操縱市場(chǎng)的能力，購(gòu)電商只知道自己的參數(shù)，而不知道市場(chǎng)中其他參與者的參數(shù)。如果市場(chǎng)清算電價(jià)為MCP，購(gòu)電商的投標(biāo)價(jià)為，理論上，當(dāng)時(shí)，購(gòu)電商的電量需求就可以滿足，如圖（a）和（c）所示。但實(shí)際情況要復(fù)雜的多。在圖（b）和（e）中，當(dāng)時(shí)，購(gòu)電商的電量需求有可能得不到滿足或者只能滿足一部分，這時(shí)購(gòu)電商投標(biāo)價(jià)格必須略大于MCP才能使其電量需求全部獲得滿足；圖（d）和（f）則表明市場(chǎng)清算電價(jià)不能通過(guò)購(gòu)電商和發(fā)電商競(jìng)價(jià)曲線的交點(diǎn)得到，需要根據(jù)市場(chǎng)規(guī)則來(lái)確定。以上分析表明，競(jìng)價(jià)過(guò)程中購(gòu)電商對(duì)MCP的評(píng)估與市場(chǎng)對(duì)MCP的評(píng)估可能出現(xiàn)不一致的情況。為解決上述問(wèn)題，引入變量，假設(shè)市場(chǎng)實(shí)際清算電價(jià)，滿足如下條件：（1），其中；（2）當(dāng)市場(chǎng)對(duì)MCP的評(píng)評(píng)估為時(shí)，購(gòu)電商對(duì)MCP的評(píng)估為。引入后，只要購(gòu)電商滿足條件時(shí)，其負(fù)荷需求可以完全滿足。五、購(gòu)電商參與競(jìng)價(jià)的支付函數(shù)購(gòu)電商在決定其競(jìng)價(jià)策略時(shí)，需要考慮一定的風(fēng)險(xiǎn)因素。如果風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大，會(huì)影響購(gòu)電商的長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)；而小風(fēng)險(xiǎn)又往往使利潤(rùn)減少。因此理性的購(gòu)電商競(jìng)價(jià)的目的是在考慮適度風(fēng)險(xiǎn)的情況下獲得盡可能大的利潤(rùn)。根據(jù)上一節(jié)所述的交易過(guò)程，可以認(rèn)為當(dāng)時(shí)購(gòu)電商競(jìng)價(jià)成功，其支付函數(shù)為：(2-7)其中，是購(gòu)電商計(jì)劃購(gòu)電量；是購(gòu)電商在購(gòu)電量為時(shí)的報(bào)價(jià)；是市場(chǎng)清算電價(jià)；是電量為購(gòu)電商帶來(lái)的收益。當(dāng)時(shí)購(gòu)電商競(jìng)價(jià)失敗，購(gòu)電商不僅沒(méi)有利潤(rùn)，還可能要向用戶支付停電損失的費(fèi)用，因此支付函數(shù)變?yōu)椋?2-8)其中，θ是需要向用戶支付賠償?shù)碾娏吭谌抠?gòu)電電量中所占的比例，滿足；是停電時(shí)單位電量需要支付的賠償費(fèi)，。根據(jù)（2-7）和（2-8）兩式，購(gòu)電商總的支付函數(shù)可寫(xiě)為：(2-9)六、采用不完全信息靜態(tài)博弈方法競(jìng)價(jià)策略基本理論博弈過(guò)程中如果每個(gè)局中人對(duì)其他局中人的支付函數(shù)完全了解，并且支付函數(shù)是所有局中人的共同知識(shí)，則該博弈問(wèn)題稱為“完全信息博弈”。如果所有局中人中有一個(gè)或多個(gè)局中人不了解其他局中人的支付函數(shù)，則該博弈問(wèn)題為“不完全信息博弈”，又稱為靜態(tài)貝葉斯博弈。不完全信息靜態(tài)博弈，除了強(qiáng)調(diào)博弈中信息不完全，還強(qiáng)調(diào)所有局中人同時(shí)行動(dòng)，即沒(méi)有人在行動(dòng)之前可以觀測(cè)到別人的行動(dòng)。人靜態(tài)貝葉斯博弈用表示，其中是局中人的類(lèi)型空間，是條件概率，是類(lèi)型依存戰(zhàn)略空間，是類(lèi)型依存支付函數(shù)。局中人知道自己的類(lèi)型，條件概率描述給定自己屬于的情況下，與局中人有關(guān)的其他局中人類(lèi)型的不確定性。局中人的期望效用函數(shù)為：(2-10)給定局中人i只知道自己的類(lèi)型φi而不知道其他局