第一章 電力市場基本理論及總體結構

第2節 電力市場理論體系

2.1 電力市場的內涵

電力市場，開宗明義，就是用市場機制對電力工業進行運作。那么，什么是市場?怎樣才是市場化的運作呢?

下面給出微觀經濟學中對市場機制的經典定義：

市場機制是在商品經濟條件下，社會經濟活動的各個環節、各個部分通過市場的作用建立起來的一種內在有機聯系。主要是由市場的供求變化，通過競爭的方式引起價格、利率、匯率等上下自由波動，來引導資源向更加有效、更加合理的方向流動，實現全社會資源的優化配置。

我們用經濟學家亞當·史密斯對市場機制的形容——“看不見的手”，來進一步理解市場這一概念。在市場機制里，每個參與者在追求他或她的私利的過程中，有一只看不見的手在引導他們促進一種目標，而這種目標決不是他們個人所追求的東西。但由于追求個人利益他經常促進了社會利益，市場體系就會給所有參與者帶來利益，就好像有一只看不見的手，在指導著整個經濟過程。

這只“看不見的手”，體現的是“激勵相容”原理。換言之，當社會市場成員為社會做出貢獻的同時，自身能夠獲得回報，相反，當其損害了社會利益的同時，自身利益也被損害。這就是市場經濟的內涵。

在了解了市場經濟的內涵之后，我們對電力市場的概念就有了更加準確的詮釋。電力市場是采用法律、經濟等手段，本著公平競爭、自愿互利的原則，對電力系統中發電、輸電、供電、用戶等各成員組織協調運行的管理機制和執行系統的總和，電力市場的本質是將電力工業納入社會資源優化配置鏈，用市場的手段全面提高電力工業的運行效率，降低成本，改善服務。

電力市場的內涵主要包括以下四個方面，在后續章節中，我們會具體介紹。

1.市場結構：

市場結構是市場各組成部分之間的相互關系及比例。電力工業由發電、輸電、配電和售電(或供電)四個必不可少的環節構成，因此電力市場的結構就是這四個環節以及用戶之間的相互關系。電力市場中，通過對壟斷的電力工業實行“網廠”分離、輸配分離或配售分離的重組，形成互相競爭的市場主體。目前我國電力工業已實現網廠分離，“十一五”期間將積極開展電力工業其他環節的競爭。

2.市場競爭：

競爭是激發市場活力的根本原因，也是市場優化配置資源的基本原因。概括地說，市場是在競爭中優化配置資源，在富有競爭的市場中，市場是有效率的。電力市場中，對各市場成員提供的電力商品和服務，應通過供需雙方的報價，達到供需平衡，并形成反映市場供求關系、促進市場成員降低成本、引導電力投資的價格，真正做到由市場引導資源的優化配置。

3.市場準入：

市場的競爭客觀上不但要求進入市場的市場成員通過報價獲得市場份額，而且要求在市場準入的環節上引入市場機制，進行電力投資體制的市場化改革。我們在本章第一節中已分析了電力商品的特殊性，因此電力市場對市場準入條件有特殊要求。考慮到發電、輸電、配電業務涉及到國家的能源平衡、環境保護、交通運輸、水資源和土地的利用，必須對市場的準入實行政府核準制度。

4.市場監管：

電力市場的發、輸、配、售各個環節自上而下均應有相關的監管部門進行市場監管。我國相應的職權部門為電力監管委員會。各個環節的監管側重應略有不同。在發電環節，由于規模經濟要求，市場成員的數量是有限，并具有一定地控制價格的能力，市場監管的目標是“有效競爭”。在輸配環節，仍然實行的壟斷經營;因此，必須建立政府對電力市場的有效監管，以保護電力市場中各市場成員的合法權利。

這種監管應包括：

1.通過電力業務的特許經營權許可證制度，規定獲得相關電力業務的市場成員的權利與義務(法律依據為《中華人民共和國行政許可法》)。

2.制定和修改市場規則，市場規則的制定須滿足激勵相容原理。

3.利用行政執法權處理各種市場中的違規和爭議。

綜合以上四個方面，我們可以歸納出電力市場化的核心理念。

電力體制市場化是建立社會主義市場經濟體系的重要組成部分，其改革的本質是將電力工業納入全社會資源優化配置鏈，以市場機制全面提高電力工業的投資和運行效率，全面提高電力資源優化配置的效率。通過政府調節市場，市場引導企業、政府基于績效監管壟斷行業等方法和手段，實現電力行業的成本透明化和權利的分散化。

2.2 電力體制的改革思路

針對我國電力行業的發展狀況，電力體制改革思路主要包括以下幾種。

一是主輔分離。電力行業中電網公司除其主營業務之外，還經營了大量的輔業。這種經營方式造成了“電力行業的利潤在多級法人之間轉移”(吳敬璉語)。主輔分離的步驟為：第一步：將實施分離的輔業企業重組為電網公司的子公司。第二步：確保非核心業務子公司財務獨立、業務獨立。第三步：逐步轉讓非核心業務實體的股權。

二是運行主體與建設主體分離，輸電投資多元化。以美國為例，其運行主體為獨立調度員(ISO)，但建設主體多元化，或是股權多元化。這樣可以減少政府對企業的控制能力，增強企業管理能力。我國的企業多為國資委投資，建設主體較為單一。目前存在的其他投資主體包括民營(常熟新力利港電廠)外資BOT(法資廣西來賓B廠)等等。

三是輸配分離。輸配分離可促進輸電、配電環節提高效率，并提高電力市場的競爭力度，使輸電和配電成本透明化。輸配分離還能打破電網企業單一購電格局，使購電主體多元化，形成多買多賣的競爭局面，使輸電壟斷經營的范闈最小化。我國目前以220kv電壓等級劃分輸電網和配電網。以英國的輸配分離改革為例，由于引入競爭，使得改革后英國各城市電價各不相同。

四是配售分離，在銷售側引入競爭，將產生大量的零售商。

最后是政府對電力行業的監管。電力行業作為特殊經營行業，政府可依據《中華人民共和國行政許可法》對電力行業實現許可證制度。在發電和供電(銷售)環節等屬于競爭性的領域，可充分引入競爭機制，只進行有限的直接監管。而輸電和配電環節等屬于自然壟斷領域，需要規定詳細的接入條款，保障電網的公平開放，對輸電和配電企業成本需要直接監管，以控制其成本和收益。目前較為先進值得借鑒的做法是日本電力行業推行的基于績效的監管方法。

2.3 電力市場理論體系

上圖為整個電力市場理論的框架圖示，也是本書的脈絡，對于以上各主要內容，后續章節將會逐一介紹。本書涉及的經濟理論將會穿插在各章節的相應位置。

2.4 對傳統電力系統理論的挑戰

電力市場的成功經驗表明了這種新機制能夠降低電力工業售電價格，促進新技術的應用，提高服務質量，引導用戶合理地利用電能資源。由于電力工業的巨大規模，以及電力工業的基礎性作用，電力工業效率的提高往往帶來巨大的效益。這些效益來自：電力市場機制運用了經濟與法律的手段，調動了電力市場各成員獲取盡可能多的利潤、降低成本、保證安全、提供良好服務的積極性。這一機制也產生了許多新問題，對現有的電力系統運行理論產生了挑戰。這些新問題可歸納為以下幾個方面。

在電力市場中，用戶不是消極的被管理者，轉變為積極運作的市場成員。用戶將根據不同地區、不同時間的電價決策自身的用電時間、地點和數量。因此，在電力需求預測中，必須考慮電價對需求的實時影響和滯后的影響，尤其是滯后的影響。在中長期預測中，傳統的模型僅僅考慮了同期的國民經濟指標的相關影響。開展電力市場的研究，首先必須抓住市場需求這個龍頭，研究市場的行為，建立市場的需求理論模型。從而提高需求預測的精度，降低電力系統運行成本。同時，為在電價決策中考慮用電需求對電價的影響奠定基礎。

對電力系統規劃的挑戰——引導電力投資機制的根本轉變，在壟斷體制下，電源規劃由電力公司集中決策。但在電力市場環境下，網廠分離，建設新電廠是發電公司的市場行為，電源規劃應轉為分散決策。發電公司在分散進行電源規劃決策時，追求的是各自效益的最大化，可能與社會效益最大化的目標發生偏離，需要獨立機構對規劃方案進行全局的通盤考慮。因此，市場條件下，特別是大系統中的電源規劃理論，要研究同時考慮發電商分散決策和全網最優兩個問題，全網的電源規劃以提高市場效率為目標，既需要研究發電公司追求各自利益最大化的分散決策方法，還需要研究應該采用什么樣的市場機制和宏觀手段引導利調控電源規劃，研究個體最優與全局最優之間的平衡點。期貨市場是未來的發展方向，將逐步替代現在的最小成本規劃。

市場環境下的電網規劃也成為新的議題。競價上網使得發電出力隨報價的變化而不斷變化，可能導致出現意想不到的電網運行方式，電網對這種由市場行為決定的潮流方式是否適應?這種適應性成為檢驗電網開放性的重要評價指標。現有電網規劃理論，基于電力系統傳統的成本數據和可靠性數據，并沒有考慮市場成員交易行為的改變所產生的電網運行狀態的不確定因素，沒有考慮電網建設的市場價值。因此，應建立模擬未來電力市場交易的電網規劃模型，考慮市場化電力交易的因素，在電力交易成本和輸電成本的基礎上，檢驗在市場均衡狀態下電網對競價上網的開放性、適應性和經濟性，以電力交易的實際效益對電網的規劃效果進行檢驗。專調度方式的根本轉變。傳統的發電計劃追求的是運行成本最小，在系統負荷曲線上安排各機組的發電計劃，其約束條件僅考慮系統有功平衡、機組的最大與最小出力、機組最小開停機時間限制、系統最小備用容量諸因素。這種對發電機組出力的限制往往是非常保守的，有可能較大幅度地提高發電成本。傳統的安全與經濟的矛盾是通過人為的方法進行調整的，缺乏定量化的計算，這充分說明了傳統發電計劃制定的粗放性。另一方面，對預先制定的發電計劃，電網調度員可根據實際情況進行修改。因此，發電計劃的準確性就顯得不重要了。

在電力市場中，傳統的發電計劃將轉變為購電交易決策。如果調度員改變原來的購電計劃，將來在結算時，要對發電廠作偏離購電計劃的補償。這一市場規則要求電力交易決策模塊所制定的購電計劃應盡可能與實際購電情況相符。因而存電力交易決策模型中，將考慮更多的約束條件，其中包括：在購電計劃優化計算中用交流潮流不斷地校驗購電計劃是否破壞了穩態安全 約束條件并精確地計算網損;為了兼顧各投資方的利益和協調長、中、短購電計劃，對火電機組引入發電量受限約束;在優化計算購電計劃時，不斷地校驗系統是否穩定。如此復雜且規模龐大的購電交易決策的理論和方法是目前各國從事電力市場研究人員正在組織積極攻關的難題。這一問題的解決將為合理地計算輸電服務費提供科學的工具。由于電力交易決策的計算是離線的且計算機的內存和計算速度不斷大幅度的提高，就有可能實現購電計劃的制定與潮流、穩定計算的一體化，并考慮更多的電網運行約束條件。

電力資源價格定價方式的根本轉變。電價是電力市場運行的支點，電力市場的電價制定是市場均衡理論與電力系統運行規律相結合的產物。購電價格形成不是沿用傳統的成本定價方式，而是通過競爭產生的。在傳統的運營模式下，各個機組的上網價格由政府核定，保證機組收回成本，并獲得核定的利潤，沒有體現發電資源的市場價格。在輸配電定價方面，長期以來，電網沒有獨立核算，不能反映發電廠真正使用的輸配電資源的情況。在用電價格方 面，以往的電力部門充當了政府的角色，向用戶承諾了很高供電可靠性，為此付出了昂貴的經濟代價。然而在電力市場中，供電公司作為企業必須追求自身的利潤，不再擔負政府的義務，必須遵循優質優價的原則，可靠性越高，電價越高。

對電力系統安全的挑戰。按報價制定的發電交易計劃使電網面臨預想不到的運行方式。傳統的電網規劃總是選擇幾種典型的運行方式對系統的安全性進行評估。而在電力市場環境下，電網的潮流取決于市場成員的報價。報價的隨機性和投機性可能產生預想不到的電網運行方式，而這種由市場行為所產生的運行方式可能是電網無法承受的，而且是電網現有安全措施的盲點。尤其是在實時市場中，電網的運行部門很難有足夠的時間分析以15分鐘為周期的競價上網潮流的安全風險。市場成員動用市場力( Market Power)，導致人為的輸電阻塞，降低電網的安全裕度。市場力是指市場成員在較長的時間內，控制市場價格的能力。市場成員使用市場力的基本萬式是控制市場供需關系，從而操縱市場價格。在電網運行中，控制市場供需關系不但產生價格風險，而且造成了人為的輸電阻塞，產生了電網運行的安全風險。 其他諸如政府對電力行業管理模式的根本轉變;對電力系統管理方式的挑戰;對電力營銷的挑戰等也是市場環境下亟待研究和解決的新議題。