導(dǎo)讀

上世紀(jì)絕大部分時(shí)間里，“壟斷”是全球電力產(chǎn)業(yè)最典型的屬性，即便是被膜拜的所謂市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)西方國(guó)家直到8090年代也大多保持著電力行業(yè)的絕對(duì)壟斷狀態(tài)。如今，歐美“競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)”形成，中國(guó)也逐步放開配電、售電市場(chǎng)。很多人還是有疑惑：中國(guó)的電力行業(yè)是自然壟斷行業(yè)嗎？本文作者曼徹斯特大學(xué)智能混合能源網(wǎng)絡(luò)博士生Kevin Zhang為你解讀。

【無所不能 文|Kevin Zhang】先說觀點(diǎn)：電力行業(yè)就應(yīng)該是部分壟斷的，壟斷就是為了優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益，減少資源浪費(fèi)，降低用電成本。至于如何解決壟斷所伴隨的不正當(dāng)?shù)美?qǐng)參考文末。

開頭先需要明確壟斷在這里就是指某一個(gè)區(qū)域的某一類業(yè)務(wù)只允許一家公司運(yùn)營(yíng)。

電力系統(tǒng)一般會(huì)被劃分為五個(gè)部分：發(fā)電，市場(chǎng)調(diào)度，輸電，配電和售電。電力并非是全行業(yè)壟斷，只有輸配電和調(diào)度是壟斷。而這幾個(gè)板塊壟斷的原因也是出于保證供電的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

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為什么發(fā)電和售電不壟斷？

1）發(fā)電
 

發(fā)電廠的建設(shè)和并網(wǎng)是不壟斷的，這樣才能讓更多資本進(jìn)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，通過市場(chǎng)這只“無形的手”進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電成本的降低。比如我國(guó)的五大發(fā)電集團(tuán)，甚至居民的分布式光伏現(xiàn)在也能余電上網(wǎng)銷售。當(dāng)然，考慮到發(fā)電并網(wǎng)可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)其他的部件有影響，所以發(fā)電廠的建設(shè)得經(jīng)過審批，按照規(guī)矩來，不能瞎建。

2）售電
 

售電公司就好比中介，而且一般是不具備資源壟斷的中介。那么也是能夠通過市場(chǎng)化進(jìn)一步壓縮他們的利潤(rùn)空間以降低用電成本的。
 

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為什么輸配電是壟斷的？

首先明確輸配電網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)重要部件（這兩個(gè)最基本的，不能再少了）：線纜和變壓器。線纜就是電的載體，變壓器就是降低或升高傳輸過程中的電網(wǎng)電壓。他們都是有特定的容量限制，比如多少kW，且不允許長(zhǎng)時(shí)間的過載，否則會(huì)燒毀。所以我們?cè)阡佋O(shè)電網(wǎng)時(shí)，需要根據(jù)區(qū)域的用電需求峰值來選擇線纜和變壓器。

1）配電
 

我曾經(jīng)看導(dǎo)師用這個(gè)例子教育過一些同學(xué)，所以拿出來分享下。下圖是一個(gè)居民配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D[1]。

所有的葉節(jié)點(diǎn)（終端節(jié)點(diǎn)）都是居民用戶，比如4,5,9,10,11等。如果假設(shè)每戶居民家的電器種類差不多，用電峰值是5kW。那么所有與主線相連的線纜都應(yīng)該是5kW的容量以滿足最大需求，比如2-4,2-5,6-11等。

可是對(duì)于1-2,1-3這種區(qū)域配電線纜，我連了n戶居民，是否意味著我需要配n*5kW容量的線纜呢？

并不是的。因?yàn)榫用裼秒姷牧?xí)慣是分散的，多戶居民不大可能同時(shí)使用其所有的大功率電器。那么我們來算一個(gè)叫做coincidence factor （同時(shí)率），將區(qū)域疊加后的每戶平均峰值與單一用戶的峰值做一個(gè)比較（注意此圖[2]數(shù)據(jù)不具備實(shí)用性，僅用于解釋現(xiàn)象）：

上圖的縱軸代表了同時(shí)率，橫軸代表了區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量。用紅線數(shù)據(jù)作為參考，如果區(qū)域內(nèi)有50戶居民，其同時(shí)率僅為0.15。也就是說我50戶居民的疊加到一起的峰值僅37.5kW，遠(yuǎn)低于250kW。當(dāng)然在設(shè)計(jì)上我們還是要保持一定的余量，這個(gè)就看行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了。

以上解釋了一個(gè)道理，通過增加管理的用戶，配電網(wǎng)公司可以獲得“紅利”，以最小化自己對(duì)于每戶居民的平均投資。例如上文說的理論峰值為250kW的用戶群，配電網(wǎng)可能只需要建125kW的主變壓器和主線纜就可以了。所以從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，由一家公司統(tǒng)一建設(shè)和管理一個(gè)區(qū)域的配電網(wǎng)絡(luò)是最合理的選擇。

那么我們能否將區(qū)域配電網(wǎng)的上游和下游交由不同的公司管理和建設(shè)呢？理論上可以，但是會(huì)面臨利益沖突。比如下游想接入一些新用戶，而上游的主線路和變電設(shè)備則因此都需要更換來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。上游公司可能處于經(jīng)濟(jì)效益考慮，不打算更換設(shè)備，去拒絕下游接入更多客戶。所以從設(shè)備更新的角度來說，由一家公司垂直管理和建設(shè)一個(gè)區(qū)域的配電網(wǎng)也是最合理的。

還有為什么電力改革應(yīng)強(qiáng)調(diào)配電公司和售電公司的分開？因?yàn)榕潆姽究赡芨鶕?jù)其售電業(yè)務(wù)分布情況優(yōu)先處理旗下客戶問題，也就是利用壟斷形成客觀優(yōu)勢(shì)，促使用戶轉(zhuǎn)投配電公司旗下的售電部門。

2）輸電
 

輸電公司負(fù)責(zé)管理建設(shè)中高壓輸電線路。輸電之所以壟斷主要是考慮避免重復(fù)線路建設(shè)，造成資源浪費(fèi)。此外輸電的建設(shè)具有一定的政策導(dǎo)向，用于推進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)。當(dāng)然有一點(diǎn)要注意，輸電公司和發(fā)電公司必須是相互獨(dú)立的，否則可能根據(jù)自己公司所擁有的發(fā)電廠分布情況，利用壟斷優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)建設(shè)某些線路，側(cè)面擠壓其他發(fā)電廠的生存空間。
 

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為什么調(diào)度是壟斷的？

電力市場(chǎng)調(diào)度的責(zé)任就是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)所有可用機(jī)組的狀態(tài)，在保證系統(tǒng)安全的情況下，告知各個(gè)機(jī)組的應(yīng)發(fā)電量，最小化系統(tǒng)發(fā)電成本。而調(diào)度壟斷的意義也很淺顯，就像一個(gè)樂團(tuán)只能有一個(gè)指揮嘛。與此同時(shí)調(diào)度也是必須和發(fā)電相互獨(dú)立的，否則可能出現(xiàn)在系統(tǒng)安全運(yùn)行允許的情況下，調(diào)度允許其母公司所擁有的發(fā)電機(jī)組多發(fā)電，而降低其他發(fā)電廠的可發(fā)電量或者強(qiáng)制要求棄風(fēng)棄光等。

以上總結(jié)了電力系統(tǒng)哪幾個(gè)部分會(huì)壟斷以及憑什么壟斷。

然而逐利心理是普遍存在的，壟斷企業(yè)很有可能利用自身優(yōu)勢(shì)進(jìn)行不當(dāng)?shù)美Ｄ敲匆趺捶乐惯@種不當(dāng)?shù)美兀勘O(jiān)管，還是監(jiān)管。只有強(qiáng)有力的監(jiān)管舉措和合理的官方定價(jià)方案才能消除不當(dāng)?shù)美刂破髽I(yè)利潤(rùn)，并保證服務(wù)質(zhì)量。在英國(guó)呆了五年多了，一直很配服他們的能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)ofgem。去谷歌搜一下ofgem fines，經(jīng)常可以看到類似的新聞（我把標(biāo)題翻譯了一下）：
 

ofgem罰了ScottishPower 1800萬英鎊后，100,000名 ScottishPower 客戶接受補(bǔ)償

Npower由于未能及時(shí)為客戶提供服務(wù)，被ofgem罰了2600萬英鎊

Ofgem 罰了 E.On 750萬鎊由于其超收客戶費(fèi)用

希望在未來我國(guó)也能有個(gè)這么給力的監(jiān)管機(jī)構(gòu)。不守規(guī)矩怠慢了廣大人民群眾？罰，罰，往死里罰(ง •̀_•́)ง┻━┻。

以上，謝謝。
 

[1] A. Ahmed and P. Mancarella, “Strategic techno-economic assessment of heat network options for distributed energy systems in the UK,” Energy, vol. 75, pp. 182–193, Oct. 2014.

[2] N. Good, L. Zhang, A. Navarro-Espinosa, and P. Mancarella, “High resolution modelling of multi-energy domestic demand profiles,” Appl. Energy, vol. 137, pp. 193–210, Jan. 2015.

【無所不能特約作者，Kevin Zhang，曼徹斯特大學(xué)智能混合能源網(wǎng)絡(luò)博士生】

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