第一章 電力市場基本理論及總體結(jié)構(gòu)

第2節(jié) 電力市場理論體系

2.1 電力市場的內(nèi)涵

電力市場，開宗明義，就是用市場機制對電力工業(yè)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(jīng)濟學(xué)中對市場機制的經(jīng)典定義：

市場機制是在商品經(jīng)濟條件下，社會經(jīng)濟活動的各個環(huán)節(jié)、各個部分通過市場的作用建立起來的一種內(nèi)在有機聯(lián)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(dǎo)資源向更加有效、更加合理的方向流動，實現(xiàn)全社會資源的優(yōu)化配置。

我們用經(jīng)濟學(xué)家亞當(dāng)·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(dǎo)他們促進一種目標(biāo)，而這種目標(biāo)決不是他們個人所追求的東西。但由于追求個人利益他經(jīng)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(dǎo)著整個經(jīng)濟過程。

這只“看不見的手”，體現(xiàn)的是“激勵相容”原理。換言之，當(dāng)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(dāng)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(jīng)濟的內(nèi)涵。

在了解了市場經(jīng)濟的內(nèi)涵之后，我們對電力市場的概念就有了更加準(zhǔn)確的詮釋。電力市場是采用法律、經(jīng)濟等手段，本著公平競爭、自愿互利的原則，對電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、供電、用戶等各成員組織協(xié)調(diào)運行的管理機制和執(zhí)行系統(tǒng)的總和，電力市場的本質(zhì)是將電力工業(yè)納入社會資源優(yōu)化配置鏈，用市場的手段全面提高電力工業(yè)的運行效率，降低成本，改善服務(wù)。

電力市場的內(nèi)涵主要包括以下四個方面，在后續(xù)章節(jié)中，我們會具體介紹。

1.市場結(jié)構(gòu)：

市場結(jié)構(gòu)是市場各組成部分之間的相互關(guān)系及比例。電力工業(yè)由發(fā)電、輸電、配電和售電(或供電)四個必不可少的環(huán)節(jié)構(gòu)成，因此電力市場的結(jié)構(gòu)就是這四個環(huán)節(jié)以及用戶之間的相互關(guān)系。電力市場中，通過對壟斷的電力工業(yè)實行“網(wǎng)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(yè)已實現(xiàn)網(wǎng)廠分離，“十一五”期間將積極開展電力工業(yè)其他環(huán)節(jié)的競爭。

2.市場競爭：

競爭是激發(fā)市場活力的根本原因，也是市場優(yōu)化配置資源的基本原因。概括地說，市場是在競爭中優(yōu)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(wù)，應(yīng)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(guān)系、促進市場成員降低成本、引導(dǎo)電力投資的價格，真正做到由市場引導(dǎo)資源的優(yōu)化配置。

3.市場準(zhǔn)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(zhǔn)入的環(huán)節(jié)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(jié)中已分析了電力商品的特殊性，因此電力市場對市場準(zhǔn)入條件有特殊要求。考慮到發(fā)電、輸電、配電業(yè)務(wù)涉及到國家的能源平衡、環(huán)境保護、交通運輸、水資源和土地的利用，必須對市場的準(zhǔn)入實行政府核準(zhǔn)制度。

4.市場監(jiān)管：

電力市場的發(fā)、輸、配、售各個環(huán)節(jié)自上而下均應(yīng)有相關(guān)的監(jiān)管部門進行市場監(jiān)管。我國相應(yīng)的職權(quán)部門為電力監(jiān)管委員會。各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管側(cè)重應(yīng)略有不同。在發(fā)電環(huán)節(jié)，由于規(guī)模經(jīng)濟要求，市場成員的數(shù)量是有限，并具有一定地控制價格的能力，市場監(jiān)管的目標(biāo)是“有效競爭”。在輸配環(huán)節(jié)，仍然實行的壟斷經(jīng)營;因此，必須建立政府對電力市場的有效監(jiān)管，以保護電力市場中各市場成員的合法權(quán)利。

這種監(jiān)管應(yīng)包括：

1.通過電力業(yè)務(wù)的特許經(jīng)營權(quán)許可證制度，規(guī)定獲得相關(guān)電力業(yè)務(wù)的市場成員的權(quán)利與義務(wù)(法律依據(jù)為《中華人民共和國行政許可法》)。

2.制定和修改市場規(guī)則，市場規(guī)則的制定須滿足激勵相容原理。

3.利用行政執(zhí)法權(quán)處理各種市場中的違規(guī)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(jīng)濟體系的重要組成部分，其改革的本質(zhì)是將電力工業(yè)納入全社會資源優(yōu)化配置鏈，以市場機制全面提高電力工業(yè)的投資和運行效率，全面提高電力資源優(yōu)化配置的效率。通過政府調(diào)節(jié)市場，市場引導(dǎo)企業(yè)、政府基于績效監(jiān)管壟斷行業(yè)等方法和手段，實現(xiàn)電力行業(yè)的成本透明化和權(quán)利的分散化。

2.2 電力體制的改革思路

針對我國電力行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，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(yè)中電網(wǎng)公司除其主營業(yè)務(wù)之外，還經(jīng)營了大量的輔業(yè)。這種經(jīng)營方式造成了“電力行業(yè)的利潤在多級法人之間轉(zhuǎn)移”(吳敬璉語)。主輔分離的步驟為：第一步：將實施分離的輔業(yè)企業(yè)重組為電網(wǎng)公司的子公司。第二步：確保非核心業(yè)務(wù)子公司財務(wù)獨立、業(yè)務(wù)獨立。第三步：逐步轉(zhuǎn)讓非核心業(yè)務(wù)實體的股權(quán)。

二是運行主體與建設(shè)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(diào)度員(ISO)，但建設(shè)主體多元化，或是股權(quán)多元化。這樣可以減少政府對企業(yè)的控制能力，增強企業(yè)管理能力。我國的企業(yè)多為國資委投資，建設(shè)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(huán)節(jié)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(wǎng)企業(yè)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(jīng)營的范闈最小化。我國目前以220kv電壓等級劃分輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。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(cè)引入競爭，將產(chǎn)生大量的零售商。

最后是政府對電力行業(yè)的監(jiān)管。電力行業(yè)作為特殊經(jīng)營行業(yè)，政府可依據(jù)《中華人民共和國行政許可法》對電力行業(yè)實現(xiàn)許可證制度。在發(fā)電和供電(銷售)環(huán)節(jié)等屬于競爭性的領(lǐng)域，可充分引入競爭機制，只進行有限的直接監(jiān)管。而輸電和配電環(huán)節(jié)等屬于自然壟斷領(lǐng)域，需要規(guī)定詳細的接入條款，保障電網(wǎng)的公平開放，對輸電和配電企業(yè)成本需要直接監(jiān)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(yè)推行的基于績效的監(jiān)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(luò)，對于以上各主要內(nèi)容，后續(xù)章節(jié)將會逐一介紹。本書涉及的經(jīng)濟理論將會穿插在各章節(jié)的相應(yīng)位置。

2.4 對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)理論的挑戰(zhàn)

電力市場的成功經(jīng)驗表明了這種新機制能夠降低電力工業(yè)售電價格，促進新技術(shù)的應(yīng)用，提高服務(wù)質(zhì)量，引導(dǎo)用戶合理地利用電能資源。由于電力工業(yè)的巨大規(guī)模，以及電力工業(yè)的基礎(chǔ)性作用，電力工業(yè)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(jīng)濟與法律的手段，調(diào)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(wù)的積極性。這一機制也產(chǎn)生了許多新問題，對現(xiàn)有的電力系統(tǒng)運行理論產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。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(zhuǎn)變?yōu)榉e極運作的市場成員。用戶將根據(jù)不同地區(qū)、不同時間的電價決策自身的用電時間、地點和數(shù)量。因此，在電力需求預(yù)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(yù)測中，傳統(tǒng)的模型僅僅考慮了同期的國民經(jīng)濟指標(biāo)的相關(guān)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(yù)測的精度，降低電力系統(tǒng)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(chǔ)。

對電力系統(tǒng)規(guī)劃的挑戰(zhàn)——引導(dǎo)電力投資機制的根本轉(zhuǎn)變，在壟斷體制下，電源規(guī)劃由電力公司集中決策。但在電力市場環(huán)境下，網(wǎng)廠分離，建設(shè)新電廠是發(fā)電公司的市場行為，電源規(guī)劃應(yīng)轉(zhuǎn)為分散決策。發(fā)電公司在分散進行電源規(guī)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(biāo)發(fā)生偏離，需要獨立機構(gòu)對規(guī)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(tǒng)中的電源規(guī)劃理論，要研究同時考慮發(fā)電商分散決策和全網(wǎng)最優(yōu)兩個問題，全網(wǎng)的電源規(guī)劃以提高市場效率為目標(biāo)，既需要研究發(fā)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(yīng)該采用什么樣的市場機制和宏觀手段引導(dǎo)利調(diào)控電源規(guī)劃，研究個體最優(yōu)與全局最優(yōu)之間的平衡點。期貨市場是未來的發(fā)展方向，將逐步替代現(xiàn)在的最小成本規(guī)劃。

市場環(huán)境下的電網(wǎng)規(guī)劃也成為新的議題。競價上網(wǎng)使得發(fā)電出力隨報價的變化而不斷變化，可能導(dǎo)致出現(xiàn)意想不到的電網(wǎng)運行方式，電網(wǎng)對這種由市場行為決定的潮流方式是否適應(yīng)?這種適應(yīng)性成為檢驗電網(wǎng)開放性的重要評價指標(biāo)。現(xiàn)有電網(wǎng)規(guī)劃理論，基于電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的成本數(shù)據(jù)和可靠性數(shù)據(jù)，并沒有考慮市場成員交易行為的改變所產(chǎn)生的電網(wǎng)運行狀態(tài)的不確定因素，沒有考慮電網(wǎng)建設(shè)的市場價值。因此，應(yīng)建立模擬未來電力市場交易的電網(wǎng)規(guī)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(chǔ)上，檢驗在市場均衡狀態(tài)下電網(wǎng)對競價上網(wǎng)的開放性、適應(yīng)性和經(jīng)濟性，以電力交易的實際效益對電網(wǎng)的規(guī)劃效果進行檢驗。專調(diào)度方式的根本轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的發(fā)電計劃追求的是運行成本最小，在系統(tǒng)負荷曲線上安排各機組的發(fā)電計劃，其約束條件僅考慮系統(tǒng)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(tǒng)最小備用容量諸因素。這種對發(fā)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(fā)電成本。傳統(tǒng)的安全與經(jīng)濟的矛盾是通過人為的方法進行調(diào)整的，缺乏定量化的計算，這充分說明了傳統(tǒng)發(fā)電計劃制定的粗放性。另一方面，對預(yù)先制定的發(fā)電計劃，電網(wǎng)調(diào)度員可根據(jù)實際情況進行修改。因此，發(fā)電計劃的準(zhǔn)確性就顯得不重要了。

在電力市場中，傳統(tǒng)的發(fā)電計劃將轉(zhuǎn)變?yōu)橘忞娊灰讻Q策。如果調(diào)度員改變原來的購電計劃，將來在結(jié)算時，要對發(fā)電廠作偏離購電計劃的補償。這一市場規(guī)則要求電力交易決策模塊所制定的購電計劃應(yīng)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(yōu)化計算中用交流潮流不斷地校驗購電計劃是否破壞了穩(wěn)態(tài)安全 約束條件并精確地計算網(wǎng)損;為了兼顧各投資方的利益和協(xié)調(diào)長、中、短購電計劃，對火電機組引入發(fā)電量受限約束;在優(yōu)化計算購電計劃時，不斷地校驗系統(tǒng)是否穩(wěn)定。如此復(fù)雜且規(guī)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(guān)的難題。這一問題的解決將為合理地計算輸電服務(wù)費提供科學(xué)的工具。由于電力交易決策的計算是離線的且計算機的內(nèi)存和計算速度不斷大幅度的提高，就有可能實現(xiàn)購電計劃的制定與潮流、穩(wěn)定計算的一體化，并考慮更多的電網(wǎng)運行約束條件。

電力資源價格定價方式的根本轉(zhuǎn)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(tǒng)運行規(guī)律相結(jié)合的產(chǎn)物。購電價格形成不是沿用傳統(tǒng)的成本定價方式，而是通過競爭產(chǎn)生的。在傳統(tǒng)的運營模式下，各個機組的上網(wǎng)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(xiàn)發(fā)電資源的市場價格。在輸配電定價方面，長期以來，電網(wǎng)沒有獨立核算，不能反映發(fā)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(dāng)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(jīng)濟代價。然而在電力市場中，供電公司作為企業(yè)必須追求自身的利潤，不再擔(dān)負政府的義務(wù)，必須遵循優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的原則，可靠性越高，電價越高。

對電力系統(tǒng)安全的挑戰(zhàn)。按報價制定的發(fā)電交易計劃使電網(wǎng)面臨預(yù)想不到的運行方式。傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃總是選擇幾種典型的運行方式對系統(tǒng)的安全性進行評估。而在電力市場環(huán)境下，電網(wǎng)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(chǎn)生預(yù)想不到的電網(wǎng)運行方式，而這種由市場行為所產(chǎn)生的運行方式可能是電網(wǎng)無法承受的，而且是電網(wǎng)現(xiàn)有安全措施的盲點。尤其是在實時市場中，電網(wǎng)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(wǎng)潮流的安全風(fēng)險。市場成員動用市場力( Market Power)，導(dǎo)致人為的輸電阻塞，降低電網(wǎng)的安全裕度。市場力是指市場成員在較長的時間內(nèi)，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(guān)系，從而操縱市場價格。在電網(wǎng)運行中，控制市場供需關(guān)系不但產(chǎn)生價格風(fēng)險，而且造成了人為的輸電阻塞，產(chǎn)生了電網(wǎng)運行的安全風(fēng)險。 其他諸如政府對電力行業(yè)管理模式的根本轉(zhuǎn)變;對電力系統(tǒng)管理方式的挑戰(zhàn);對電力營銷的挑戰(zhàn)等也是市場環(huán)境下亟待研究和解決的新議題。