1)總體思路

上面的例子中，電網(wǎng)全部是輻射狀，沒(méi)有環(huán)網(wǎng)，因此很容易確定每條線路的“使用者”，進(jìn)而進(jìn)行成本的分?jǐn)偂?/p>

但是，實(shí)際電網(wǎng)存在大量的環(huán)網(wǎng)的情況，相關(guān)成本的分?jǐn)偩妥兊酶訌?fù)雜。

圖3有環(huán)網(wǎng)情況下的成本分?jǐn)?/p>

圖3的例子中，在區(qū)域2，KN之間增加了一條線路，從而區(qū)域2的電網(wǎng)變成了環(huán)網(wǎng)的形式。這時(shí)，區(qū)域內(nèi)部的線路BK、BN、KN都成為了公用線路，成本需要分?jǐn)偨o不同的用戶(hù)。

對(duì)這種情況，一種方法是不區(qū)分用戶(hù)在電網(wǎng)中的位置，仍然僅僅根據(jù)負(fù)荷本身的大小、曲線等進(jìn)行輸配電價(jià)的計(jì)算和相關(guān)成本的分?jǐn)?。另外一種，是考慮不同用戶(hù)在電網(wǎng)中的位置不同，對(duì)不同的位置按照不同的輸配電價(jià)收費(fèi)。比如本例中，假設(shè)三條線路BK、BN和KN的型號(hào)完全相同，長(zhǎng)度分別為200km，100km和200km，則負(fù)荷L3整體上對(duì)電網(wǎng)的使用更多一些，需要承擔(dān)更多的輸配電費(fèi)。具體的算法，由于電力潮流物理上的不可跟蹤性和數(shù)學(xué)上的不可完全分解性，到目前為止沒(méi)有被廣泛認(rèn)可的、完全“正確”的方法。但實(shí)際中，可以采用一些簡(jiǎn)化的方法進(jìn)行計(jì)算。最多使用的方法是直流潮流方法：選定平衡節(jié)點(diǎn)，即可以確定每個(gè)負(fù)荷對(duì)每條線路的使用程度。

1)算例分析

本例中，假設(shè)選擇節(jié)點(diǎn)B為平衡節(jié)點(diǎn)，采用直流潮流模型，忽略無(wú)功的影響，則根據(jù)電路的反比分流原理知道：

1)L2每增加1MW功率，將在線路NB上產(chǎn)生0.8MW的潮流，在KN、KB上產(chǎn)生0.2MW的潮流。

2)L3每增加1MW功率，將在線路KB上產(chǎn)生0.6MW的潮流，在KN、NB上產(chǎn)生0.4MW的潮流。

如果L2和L3的負(fù)荷分別為400MW和600MW，則可以得到以下表格。

表1不同節(jié)點(diǎn)負(fù)荷對(duì)線路潮流的影響分析

從表中看到L2、L3對(duì)每條線路潮流的影響。如果知道了每條線路的總成本，就可以按照這個(gè)影響進(jìn)行分?jǐn)偂７謹(jǐn)倳r(shí)還有一些問(wèn)題需要考慮，包括反向潮流的處理、未使用容量的處理等。

2)反向潮流的處理

本例中看到，對(duì)線路KN，L2和L3對(duì)其影響是完全相反的：L2引起從K到N的潮流，L3引起從N到K的潮流。實(shí)際電力市場(chǎng)中，對(duì)反向潮流可以采用不同的方法分?jǐn)?。假設(shè)KN需要分?jǐn)偟某杀?年成本)為5000萬(wàn)元。

(1)按絕對(duì)值分?jǐn)偅罕纠?，KN相關(guān)成本按照L2和L3造成的KN上潮流的絕對(duì)值的比例分?jǐn)?，?:3，L2和L3分別承擔(dān)1250萬(wàn)元和3750萬(wàn)元。

(2)反方向的不分?jǐn)偤筒皇找妫罕纠?，KN的成本5000萬(wàn)元全部由L3承擔(dān)。

(3)反方向的獲得收益：本例中，L2和L3按照-1:3的比例分?jǐn)侹N的成本。L2獲得2500萬(wàn)元，L3支出7500萬(wàn)元。

可以看到，方法(3)下一些用戶(hù)使用了電網(wǎng)反而得到收益，另外一些用戶(hù)需要繳納更多的輸配電費(fèi);方法(1)下，對(duì)減小線路絕對(duì)潮流的用戶(hù)也要收費(fèi)，價(jià)格信號(hào)被扭曲。方法(2)是一種折衷的方案：有一定的激勵(lì)信號(hào)，又避免了反向潮流時(shí)不同用戶(hù)費(fèi)用過(guò)大的差別。

3)未使用容量的處理

電網(wǎng)中的設(shè)備運(yùn)行中都會(huì)留有一定的裕度。也就是說(shuō)，實(shí)際潮流一般都會(huì)低于其額定容量。對(duì)于設(shè)備的成本，是全部分給造成相關(guān)潮流的用戶(hù)，還是只將實(shí)際潮流對(duì)應(yīng)部分的成本分給造成潮流的用戶(hù)?

本例中，假設(shè)線路的額定容量都為800MW。有以下兩種常用的分配方法。

方法1：全部成本由實(shí)際潮流承擔(dān)。

方法2：跟實(shí)際潮流與額定容量的比例將一部分成本分配給實(shí)際潮流，剩余的成本按郵票法分配所有負(fù)荷。

假設(shè)線路的成本與其長(zhǎng)度、進(jìn)而與阻抗成比例，KB的年成本也是5000萬(wàn)元，BN的年成本為2500萬(wàn)元。反向潮流采取“反向的不收益也不分?jǐn)?rdquo;的方式。

表2線路潮流使用情況及成本分析

表3不同方法線路成本分?jǐn)?/p>

從結(jié)果看到，兩種不同的分?jǐn)偛呗韵?，兩個(gè)負(fù)荷的輸電費(fèi)有所不同。方法2下，L2承擔(dān)的輸電費(fèi)更多了。

實(shí)際電網(wǎng)中大多采用方法2的策略，也就說(shuō)，將與實(shí)際潮流對(duì)應(yīng)比例的輸電成本按潮流的影響分?jǐn)?，剩余的成本按照郵票法分?jǐn)偨o所有用戶(hù)。這種方法相當(dāng)于認(rèn)為剩余的、冗余的、未用的電網(wǎng)容量，是為全網(wǎng)的安全、可靠服務(wù)的，無(wú)法簡(jiǎn)單分清楚對(duì)誰(shuí)的貢獻(xiàn)更大，因此按郵票法分?jǐn)偂?/p>

五、輸電成本分?jǐn)倳r(shí)所基于的狀態(tài)

從上面的分析看到，計(jì)算輸配電價(jià)、進(jìn)行輸電費(fèi)用的分?jǐn)倳r(shí)，需要根據(jù)系統(tǒng)的某個(gè)狀態(tài)下的潮流進(jìn)行。不同的國(guó)家、市場(chǎng)也有不同的做法。

1)按一個(gè)典型狀態(tài)，即系統(tǒng)峰荷狀態(tài)計(jì)算。一般認(rèn)為，電網(wǎng)潮流在系統(tǒng)負(fù)荷最大的時(shí)候達(dá)到最大，因此按系統(tǒng)峰荷時(shí)候的系統(tǒng)狀態(tài)來(lái)進(jìn)行輸電價(jià)格、輸電費(fèi)用等相關(guān)的計(jì)算。

2)采用多種狀態(tài)的加權(quán)。實(shí)際電網(wǎng)中，有些線路或設(shè)備的最大潮流不一定出現(xiàn)在峰荷狀態(tài)，也可以出現(xiàn)在其他狀態(tài)。因此，可以采用多種狀態(tài)的計(jì)算結(jié)果加權(quán)的方法。最常用的就是峰荷和谷荷兩種狀態(tài)的加權(quán)。比如本算例中，假設(shè)KB、NB的最大潮流出現(xiàn)在峰荷時(shí)段，而KN的最大潮流出現(xiàn)在谷荷時(shí)段，則線路KB、NB的成本按峰荷時(shí)的潮流進(jìn)行分?jǐn)?，KN的成本按谷荷的潮流進(jìn)行分?jǐn)?。隨著可再生能源比例的增加，系統(tǒng)狀態(tài)變化更多，可以采用更多種狀態(tài)的加權(quán)。

3)支路峰荷法。對(duì)每條線路，每個(gè)設(shè)備，都根據(jù)其最大潮流時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行分?jǐn)偂?/p>

六、考慮位置信息的輸配電定價(jià)機(jī)制的實(shí)施

在輸配電價(jià)格中包括位置信息，讓電網(wǎng)中不同位置的電源或(及)用戶(hù)按不同的價(jià)格承擔(dān)輸配電費(fèi)，對(duì)提高電力市場(chǎng)的效率非常重要。

具體實(shí)施時(shí)，很多人關(guān)心的是，這種方法是不是太復(fù)雜了?從上面的例子看，要準(zhǔn)確核定每條線路的成本。

實(shí)際上，實(shí)施考慮位置信號(hào)的輸配電價(jià)格機(jī)制時(shí)，并不一定需要相對(duì)統(tǒng)一定價(jià)太多的信息。

一般市場(chǎng)中，采用發(fā)電領(lǐng)域的標(biāo)桿電價(jià)的方法，對(duì)輸配電設(shè)備也可以采用“標(biāo)桿成本”的方法。對(duì)不同電壓等級(jí)的線路設(shè)定不同的標(biāo)桿成本，只要知道線路的長(zhǎng)度和額定容量，就可以計(jì)算出線路的總的標(biāo)桿成本，并基于這個(gè)成本進(jìn)行相關(guān)價(jià)格的計(jì)算。

輸配電定價(jià)機(jī)制中一般另外設(shè)置價(jià)格調(diào)整機(jī)制，保證電網(wǎng)公司總的準(zhǔn)許收入固定不變。因此，標(biāo)桿成本的設(shè)定并不會(huì)影響總的輸配電費(fèi)，只是會(huì)影響不同位置的價(jià)格差異性。

七、輸配電價(jià)監(jiān)管的內(nèi)容和方法

政府對(duì)輸配電價(jià)的監(jiān)管，主要在兩個(gè)方面：總的準(zhǔn)許收入及價(jià)格結(jié)構(gòu)。

1、總的準(zhǔn)許收入的監(jiān)管

總的準(zhǔn)許收入監(jiān)管，就是對(duì)電網(wǎng)企業(yè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)(監(jiān)管周期內(nèi))的準(zhǔn)許收入進(jìn)行監(jiān)管。總準(zhǔn)許收入的監(jiān)管方法分為兩大類(lèi)：成本加成(準(zhǔn)許成本+合理收益)，以及價(jià)格上限。

對(duì)壟斷企業(yè)的監(jiān)管有兩個(gè)方面的目標(biāo)：(1)成本盡量低;(2)價(jià)格盡量低。無(wú)論是采用哪種監(jiān)管方式，都無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)。

成本加成方法可在目前企業(yè)的生產(chǎn)、技術(shù)管理水平下讓價(jià)格盡量低，正好等于成本加合理收益，但無(wú)法保證成本盡量低。這是由于，在成本加成管制方法下，成本都可以轉(zhuǎn)移出去，壟斷企業(yè)沒(méi)有降低成本的動(dòng)力。所以在這種管制方式下，保證了現(xiàn)有成本下的價(jià)格盡量低，但無(wú)法保證成本的盡量低。

價(jià)格上限方式下，由于成本降低的效益由壟斷企業(yè)獲得，這種方法可以激勵(lì)壟斷企業(yè)盡量降低本身的成本，但是無(wú)法保證設(shè)定的價(jià)格上限是盡量低的。這種方法的一個(gè)關(guān)鍵是價(jià)格上限的確定。

實(shí)際的監(jiān)管可以是這兩種方法的折衷。比如，設(shè)定一個(gè)成本基準(zhǔn)，實(shí)際成本低于這個(gè)成本的，給壟斷企業(yè)一些激勵(lì)，高于這個(gè)成本的，進(jìn)行一些懲罰。

成本加成法中，準(zhǔn)許成本可以是真實(shí)的、實(shí)際發(fā)生的成本，也可以是一種標(biāo)桿成本。采用標(biāo)桿成本，實(shí)際上就類(lèi)似的是一種價(jià)格上限的方法：企業(yè)的真實(shí)成本如果低于標(biāo)桿成本，就可以獲得額外的利潤(rùn)。

標(biāo)桿成本的確定方法，可以有很多種不同的方式。對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，可以是按照每個(gè)設(shè)備分別核定的，比如分別給每類(lèi)設(shè)備設(shè)定一個(gè)標(biāo)桿價(jià)格。也可以是按電網(wǎng)來(lái)核定的：核定對(duì)一定數(shù)量、一定結(jié)構(gòu)的負(fù)荷供電的綜合的輸配電成本。如果按電網(wǎng)整體來(lái)核定，除了可以激勵(lì)壟斷的電網(wǎng)公司降低每類(lèi)設(shè)備的成本，還可以激勵(lì)電網(wǎng)公司進(jìn)行最優(yōu)的電網(wǎng)規(guī)劃：更加合理的電網(wǎng)、成本更低的電網(wǎng)，可以讓電網(wǎng)公司獲得更多的收益。

也可以通過(guò)另外一些指標(biāo)對(duì)壟斷企業(yè)進(jìn)行激勵(lì)，比如供電可靠性、服務(wù)水平、創(chuàng)新等。

2、價(jià)格結(jié)構(gòu)的監(jiān)管

總的準(zhǔn)許收益確定以后，另外一個(gè)重要的事情就是價(jià)格結(jié)構(gòu)。本文前面講的內(nèi)容基本都屬于價(jià)格結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。

價(jià)格結(jié)構(gòu)具體包括以下部分的內(nèi)容：

1)輸配電成本的分?jǐn)倢?duì)象(發(fā)電、用戶(hù)之間的分?jǐn)?;

2)價(jià)格的組成(容量費(fèi)、電量費(fèi)，固定費(fèi)等價(jià)格成分);

3)不同類(lèi)別用戶(hù)的各項(xiàng)價(jià)格的計(jì)算方法。

4)價(jià)格計(jì)算公式中相關(guān)參數(shù)的確定。

注意，價(jià)格結(jié)構(gòu)中，并沒(méi)有具體的價(jià)格水平。也就是說(shuō)，總的準(zhǔn)許收入確定以后，主要是確定各種價(jià)格的計(jì)算方法。實(shí)際中，每年或每月，根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，具體的價(jià)格水平會(huì)與實(shí)際的負(fù)荷水平等有關(guān)。

價(jià)格結(jié)構(gòu)的監(jiān)管主要考慮以下目標(biāo)：

1)公平。輸配電結(jié)構(gòu)是否對(duì)不同的用戶(hù)是公平的?不同類(lèi)型的用戶(hù)是否承擔(dān)了合理的費(fèi)用?

2)效率。輸配電定價(jià)方法對(duì)能量市場(chǎng)的交易有什么影響?是否促進(jìn)了交易?是否可以引導(dǎo)電源、負(fù)荷的最優(yōu)選址、規(guī)劃?

3、價(jià)格監(jiān)管的周期

價(jià)格監(jiān)管周期的設(shè)置可以考慮以下幾個(gè)方面的因素。

1)初期管制方法不太成熟的情況下，周期不宜太長(zhǎng)。

2)管制方法成熟后，監(jiān)管周期的設(shè)置主要考慮對(duì)壟斷企業(yè)的激勵(lì)作用。特別是，如果采用了價(jià)格上限類(lèi)型的監(jiān)管，一個(gè)監(jiān)管周期不宜過(guò)短，否則電網(wǎng)公司沒(méi)有創(chuàng)新、降低成本的動(dòng)力：降低成本后，下個(gè)監(jiān)管周期核定的準(zhǔn)許收入可能會(huì)降低。如果監(jiān)管周期比較長(zhǎng)，企業(yè)則可以在監(jiān)管周期內(nèi)享受其技術(shù)進(jìn)步、成本降低帶來(lái)的紅利。

對(duì)于具有激勵(lì)性質(zhì)的價(jià)格上限類(lèi)型的監(jiān)管，價(jià)格監(jiān)管周期主要考慮對(duì)壟斷企業(yè)的激勵(lì)效果，不宜過(guò)短。過(guò)短的周期，不利于激勵(lì)壟斷企業(yè)通過(guò)創(chuàng)新、提高管理等手段降低成本。

對(duì)完全的成本加成方式的監(jiān)管，監(jiān)管周期的設(shè)置主要考慮成本監(jiān)審方法的成熟、穩(wěn)定性。

總結(jié)

根據(jù)上面的介紹和分析，輸配電定價(jià)的基本方法或原則如下。

1)電源和負(fù)荷都是電網(wǎng)的用戶(hù)，市場(chǎng)情況下分?jǐn)偨o電源的輸電費(fèi)用最終都會(huì)轉(zhuǎn)移給用戶(hù)，但不同的分配方法對(duì)電源的激勵(lì)不同。如果需要給不同位置的發(fā)電企業(yè)一定的經(jīng)濟(jì)信號(hào)以引導(dǎo)其規(guī)劃、投資，則可以將一部分輸電費(fèi)分?jǐn)偨o電源側(cè)。

2)電網(wǎng)設(shè)備分專(zhuān)用設(shè)備和公用設(shè)備，專(zhuān)用設(shè)備的成本由受益的電網(wǎng)用承擔(dān)，公用設(shè)備的成本需要選擇一種分?jǐn)偟臋C(jī)制。

3)公用設(shè)備成本的分?jǐn)偞蟮姆矫娣譃猷]票法分?jǐn)偤桶磳?duì)電網(wǎng)的影響程度及受益分?jǐn)們纱箢?lèi)。

4)一個(gè)較大的電網(wǎng)可以分為不同的小的電網(wǎng)或者區(qū)域。如果公用設(shè)備成本的分?jǐn)偪紤]用戶(hù)的位置，一般采取區(qū)域定價(jià)的方式，一個(gè)區(qū)域內(nèi)的用戶(hù)采用相同的輸配電價(jià)。電價(jià)區(qū)域的范圍可以根據(jù)實(shí)際情況確定，大到一個(gè)國(guó)家、一個(gè)省，小到一個(gè)配網(wǎng)區(qū)域。

5)跨區(qū)跨省線路的成本的分?jǐn)倗?guó)際上有兩種典型的方式：通過(guò)輸電權(quán)拍賣(mài)的方式，以及由相關(guān)電網(wǎng)公司承擔(dān)及分?jǐn)偟姆绞健?/p>

6)輸配電定價(jià)本質(zhì)上應(yīng)該是一部制容量定價(jià)，根據(jù)系統(tǒng)峰荷，或者支路峰荷的情況進(jìn)行相關(guān)價(jià)格的計(jì)算、成本的分?jǐn)偂?duì)不具有分時(shí)計(jì)量條件的用戶(hù)，或者存在多個(gè)電壓等級(jí)的情況，可以將全部或一部分成本按電量分?jǐn)偂?/p>

7)跨省跨區(qū)線路的成本分?jǐn)偨o兩端的電網(wǎng)公司時(shí)，建議盡量按照容量費(fèi)的方式分?jǐn)??？缡】鐓^(qū)線路成本采用電量電價(jià)的方法分?jǐn)?，?huì)導(dǎo)致一些本來(lái)可行的交易由于輸配電價(jià)而無(wú)法成交，影響資源在更大范圍的優(yōu)化配置，影響一些可再生能源的消納。

8)對(duì)反向潮流的分?jǐn)偡绞接胁煌姆绞?，不同方式產(chǎn)生不同的經(jīng)濟(jì)信號(hào)。

9)當(dāng)公用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本的分?jǐn)偪紤]用戶(hù)的位置信息時(shí)，需要考慮未用容量成本的分?jǐn)偡绞?。一般將未用容量成本以郵票法分?jǐn)偨o所有用戶(hù)。如果輸配電定價(jià)本身采用的是一部制容量費(fèi)的形式，就是按照負(fù)荷容量的比例分?jǐn)?如果輸配電定價(jià)本身采用的是一部制電量費(fèi)的形式，就是按照負(fù)荷電量的比例分?jǐn)偂?/p>

10)壟斷企業(yè)價(jià)格的監(jiān)管包括總收入和價(jià)格結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。價(jià)格結(jié)構(gòu)的監(jiān)管非常重要，但不是實(shí)現(xiàn)規(guī)定每類(lèi)用戶(hù)的具體的價(jià)格水平。

11)總準(zhǔn)許收入的計(jì)算可以考慮采用標(biāo)桿成本方法，包括基于設(shè)備的標(biāo)桿成本法和基于電網(wǎng)的標(biāo)桿成本法，基于電網(wǎng)的標(biāo)桿成本法可以激勵(lì)電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化的電網(wǎng)規(guī)劃。

12)如果價(jià)格中有類(lèi)似價(jià)格上限性質(zhì)的成分，從激勵(lì)壟斷企業(yè)降低成本的角度，監(jiān)管周期不宜過(guò)短。

13)如果沒(méi)有采用考慮位置信息的輸配電價(jià)機(jī)制，不同地區(qū)的輸配電費(fèi)存在大量的交叉補(bǔ)貼，這是影響增量配網(wǎng)收益、發(fā)展的一個(gè)重要的原因。

14)實(shí)施考慮位置信號(hào)的輸配電價(jià)機(jī)制并不一定要對(duì)每條線路的成本進(jìn)行核算，可以采用“標(biāo)桿成本的方法”計(jì)算。

15)交叉補(bǔ)貼問(wèn)題的關(guān)鍵，是首先計(jì)算出每類(lèi)用戶(hù)應(yīng)該承擔(dān)的真實(shí)的成本。這個(gè)真實(shí)成本的計(jì)算，必須考慮電網(wǎng)用戶(hù)的電壓等級(jí)、負(fù)荷曲線、所在位置等信息。對(duì)存在環(huán)網(wǎng)的情況，還需要定義一種潮流跟蹤的方法。因?yàn)閺睦碚撋希瑳](méi)有唯一的“正確的”、“合理的”方法。

作者：

謝文錦，華南理工大學(xué),碩士研究生

荊朝霞,華南理工大學(xué),教授/博士生導(dǎo)師