當(dāng)量電價定價機(jī)制與發(fā)電廠商報價策略研究

當(dāng)量電價定價機(jī)制與發(fā)電廠商報價策略研究電力市場改革的目的是在提高電力工業(yè)生產(chǎn)效率，降低用戶用電費(fèi)用的同時，使電力工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，并最終實現(xiàn)電力生產(chǎn)的社會福利最大化。其中電價機(jī)制是電力市場改革的核心問題，科學(xué)合理的電價能引導(dǎo)市場的供需平衡，包括短期的和長期的供需平衡，達(dá)到電力資源的最有效利用。由于電力工業(yè)的特殊性，在實際的電力市場中，發(fā)電廠商從自身利益最大化的角度出發(fā)，往往會利用其具有的市場勢力，通過策略性報價獲取超額利潤，這將損害市場效率和用戶利益。而電價機(jī)制對發(fā)電廠商的策略性報價有重要的誘導(dǎo)作用。本文針對電力市場中發(fā)電市場定價機(jī)制與發(fā)電廠商報價策略兩大基礎(chǔ)核心問題展開了研究。首先，發(fā)電側(cè)日前現(xiàn)貨市場是整個電力市場的核心與基礎(chǔ)，因而發(fā)電側(cè)現(xiàn)貨市場定價機(jī)制的研究具有重要的基礎(chǔ)意義，分析了現(xiàn)有發(fā)電定價機(jī)制存在的問題，介紹了電力市場的三個基本原則，缺電情況下開放電力市場的基本要求及發(fā)電競價上網(wǎng)的當(dāng)量電價方法，建立了當(dāng)量電價法的解析表達(dá)形式，并介紹了當(dāng)量電價的右端點原理和十大市場特性。第二，發(fā)展了考慮水電競價上網(wǎng)的當(dāng)量電價法。在電力市場環(huán)境下，通過電力調(diào)度交易中心與水電調(diào)度中心交互協(xié)調(diào)，水電同樣可以參與上網(wǎng)競爭。水電競爭上網(wǎng)的原則是優(yōu)先利用水電，但水電的上網(wǎng)電價取決于火電市場競爭的結(jié)果。還分析了當(dāng)量電價下，水電廠的年收支平衡問題，給出了年收支平衡的水電還貸年限與單位容量成本、還貸利率以及火電市場容量成本參考系四者之間的關(guān)系式，并給出了說明性算例。第三，分析了統(tǒng)一出清電價、PAB電價和當(dāng)量電價下發(fā)電廠商的價格決策和產(chǎn)量決策。在價格決策方面，統(tǒng)一出清和PAB電價下，發(fā)電廠商均有偏離成本報高價的傾向。在當(dāng)量電價下，證明了發(fā)電廠商所得的上網(wǎng)電價不敏感于報價，并且其最優(yōu)報價是按成本報價。在產(chǎn)量決策方面，在統(tǒng)一出清電價下，發(fā)電廠商可利用其市場力，通過持留發(fā)電容量獲取超額利潤。在PAB電價下，發(fā)電廠商可先持留發(fā)電容量造成供應(yīng)緊張，再通過報高價獲利，而在當(dāng)量電價下，持留容量將導(dǎo)致發(fā)電廠商利潤損失，因此沒有持留容量激勵。從價格決策和產(chǎn)量決策兩方面來看，當(dāng)量電價都有抑制發(fā)電廠商市場力的自律機(jī)制，并且在缺電情況下也可自動抑制發(fā)電廠商的不良報價行為。研究了容量成本參考系對發(fā)電廠商報價策略的影響，為更好的設(shè)置容量成本參考系提供了有意的啟示。第四，出清電價的短期預(yù)測是發(fā)電廠商報價的基礎(chǔ)，本文建立了基于ARAMX模型的出清電價預(yù)測方法。根據(jù)負(fù)荷和出清電價的歷史數(shù)據(jù)，采用相關(guān)度比較的方法確定模型的輸入量。并采用了k步最優(yōu)預(yù)測方法。給出了以美國NewEnglandPool2002年實際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的仿真算例，結(jié)果表明該方法有較高的預(yù)測精度。結(jié)合實際數(shù)據(jù)研究了電價預(yù)測模型中參數(shù)辯識的最佳歷史數(shù)據(jù)量及模型中殘差多項式階次的選擇問題。第五，估計其他發(fā)電廠商的報價行為是構(gòu)造報價策略的重要途徑之一。本文用等效競爭對手的概念，將除自身以外的其他發(fā)電廠商視作一個整體，并采用ARMAX預(yù)測模型預(yù)測統(tǒng)一出清電價下等效競爭對手報價的概率分布。在獲得等效競爭對手報價概率分布的情況下，進(jìn)一步研究了統(tǒng)一出清和PAB電價下，按容上海人學(xué)博士學(xué)位論文摘要量段報價的最優(yōu)報價策略及統(tǒng)一出清電價下按連續(xù)供應(yīng)函數(shù)報價的最優(yōu)報價策略，給出了相關(guān)算例，結(jié)果表明在統(tǒng)一出清和PAB電價下，最優(yōu)報價均高于發(fā)電廠商的實際成本。最后，發(fā)電廠商的行為特性對其報價策略的選取有重大影響。本文通過指數(shù)型效益函數(shù)計入發(fā)電廠商的風(fēng)險取向，得到考慮競價失敗損失和發(fā)電廠商風(fēng)險取向的最優(yōu)報價策略。由于風(fēng)險取向的不同，發(fā)電廠商的報價策略各不相同。但在統(tǒng)一出清電價下，無論發(fā)電廠商是何種風(fēng)險類型，其最優(yōu)報價在形式上均為在其運(yùn)行成本減去競價失敗損失的基礎(chǔ)上再加上一個提升量。在成本相同的情況下，風(fēng)險進(jìn)