1、第一章 電力市場基本理論概述1 引 言2 實行電力市場的目的及原則3 電力市場主要模式和交易類型4 我國電力市場的發展5 基本理論第一章 電力市場基本理論概述1 引言隨著電力系統中大容量高參數高效發電機組的出現，以及超高壓交流輸電技術的發展，電力公司的規模不斷擴大，電力生產成本不斷降低。在20世紀的上半葉，電力系統充分顯示了規模經濟性的優越性，它可以隨著電力系統規模的擴展而提供較低的電價和較高的系統可靠性，一個廣大地區的壟斷性電力工業幾乎成了它的天然屬性。然而有數據表明，到1960年以后，在一些西方經濟發達國家，電力工業的規模經濟性已經逐漸飽和，建造更大的發電機組不再能大幅度地降低成本，輸電網

2、絡規模的簡單擴展也不能繼續保持需求的增長。相反，高度壟斷的某些負面影響顯露了出來，主要表現為非生產性成本的增加以及在電價受到管制的情況下，政府要為此承受巨大的財政負擔。為了消除壟斷帶來的負面影響，減少政府的財政負擔，20世紀下半葉，一些國家的政府開始放松對電力工業壟斷的管制，進行縱向或橫向的解捆，實施電力工業重組，建立競爭性的電力市場。第一章 電力市場基本理論概述1 引言以“三大一特”為核心的中國電力發展新格局 能源結構優化的“必然選擇” “發展大煤電、大水電、大核電和特高壓輸電，是加快我國能源結構調整和布局優化的重要途徑和必然選擇。” “三大一特”是基于對我國現階段能源供需格局的分析認識上提

3、出的科學判斷。 數據顯示，我國煤炭資源的2/3以上分布在北方，水電資源的80%在西部，而2/3以上的能源需求集中在東部沿海。我國能源供給以煤為主，水電資源特別是西部水電資源開發不夠，核電發展緩慢，長期以來形成了北方采煤、長距離運輸到南方發電的格局，加之煤炭行業發展粗放，煤礦“小、散、亂”，產業集中度低，清潔化利用差，我國能源生產、轉換、輸送和使用環節存在著嚴重浪費資源、破壞生態、污染環境等問題。 第一章 電力市場基本理論概述1 引言在北方大力發展大型煤電基地，在西部加快開發金沙江等大型水電基地，采用1000千伏特交流或800千伏直流的特高壓輸電方式，可實現長距離、大規模的西電東送和北電南送；同

4、時在東部沿海等負荷中心大規模建設核電，以此加快我國能源資源優化配置和有效利用。 發展“三大一特”的電力格局無疑將提高我國能源的保障能力，不僅有利于保護環境，還具有良好的經濟性。“在北方發展大型煤電基地，有利于有效整合資源，提高煤炭生產集中度和資源利用率，減少安全生產事故，節約大量運力，遠比在東部沿海等負荷中心發展煤電經濟合理。而加快發展西部大型水電的經濟效益也十分可觀，如溪洛渡水電站單位動態投資為每千瓦5355元，僅比當地火電建設成本高6%，如果再把運行成本和環境因素考慮在內，效益就更為顯著。” 第一章 電力市場基本理論概述1 引言特高壓輸電，“三大一特”的關鍵 “發展三大一特的關鍵環節就是發

5、展特高壓輸電。”我國目前擬開發的煤電基地和水電基地與東部沿海負荷中心相距很遠，一般在1000公里以上，超出了高壓和超高壓的經濟傳輸距離，而這正是特高壓輸電的經濟距離。 特高壓輸電的優勢：一回1000千伏特高壓交流輸電線路輸送功率接近500萬千瓦，約為500千伏線路的四至五倍；800千伏直流特高壓輸電能力可達640萬千瓦，是500千伏線路的兩倍多。同時特高壓交流線路在輸送相同功率的情況下，可將最遠送電距離延長三倍，而損耗只有500千伏線路的25%至40%。輸送同樣的功率，采用1000千伏線路輸電與500千伏的線路相比，可節省60%的土地資源。 第一章 電力市場基本理論概述1 引言特高壓輸電，“三

6、大一特”的關鍵 “特高壓是電力傳輸的高速公路，采用特高壓輸電是發展大水電、大煤電及核電西進的前提條件。” 沒有特高壓的發展，我國大規模開發水電，在煤炭資源豐富的地區發展大煤電，都將成為空話。 第一章 電力市場基本理論概述1 引言實施“三大一特”條件基本成熟 目前我國構建“三大一特”電力格局的條件已基本成熟。在技術方面，我國已經能夠自主設計、建設和運行特大型煤礦、水電站、火電站、核電站和超高壓輸電線路，發電和輸電重大裝備自主創新能力較強。在經濟能力方面，國家電網、三峽總公司、華能集團、中核集團、中廣核集團等國有能源企業以及一批民營企業參與“三大一特”的開發積極性很高，這些企業投融資能力很強，可以

7、保證項目開發的資金需求。在工程建設方面，三峽、二灘水電站，秦山、大亞灣核電站，華能沁北60萬千瓦超臨界燃煤機組以及西北750千伏輸電示范工程的建設和運行，都積累了相當豐富的工程運行經驗。 第一章 電力市場基本理論概述1 引言實施“三大一特”條件基本成熟 “此外，三大一特的項目儲備也十分豐富。”比如內蒙古東部、晉北、兩淮等13個大型煤炭基地，溪洛渡、向家壩等金沙江干流項目以及雅礱江流域、大渡河流域和瀾滄江流域的特大水電項目，浙江三門、廣東陽江和嶺東、遼寧核電、山東海陽和福建寧德等核電項目大都具備建設“三大”的條件。 第一章 電力市場概述1 引言為了解決電力行業中存在的這些問題，進入九十年代以來，

8、世界上很多國家將競爭機制引入到電力系統中，以使古老的電力行業重新充滿活力，從而推動電力系統的發展。這些國家主要有：智利（1986），英格蘭和威爾士、蘇格蘭、北愛爾蘭（1990），挪威（1991），另外一些國家正在解除管制，主要有：新西蘭（1990年正式開始），美國（1992年正式開始），澳大利亞（1993年）正式開始，Finland（1993）年正式開始，和日本（1993年）正式開始；歐盟各國已達成一項協議，同時采用兩項措施來開放電力市場，一項措施是非強迫性的，通過談判的方式使第三方進入電網；另一項措施是“單個買主”；美國一些洲正在對電力系統進行更為徹底的解除管制，形成零售競爭市場；一些發展中

9、國家，尤其是東南亞的一些國家，正在重構電力行業，引入競爭機制。第一章 電力市場基本理論概述1 引言電力工業的改革目標在于提高電力生產效率，使電價形成機制合理化，提供高質量、更安全的電力產品，促進電力工業本身的良性發展，并使全社會從改革中得到更好的經濟效益和社會效益。智利、阿根廷、英國、美國、澳大利亞等國的電力市場改革給其電力工業帶來了活力，并激勵了世界上其他各國的市場化發展過程。第一章 電力市場基本理論概述1 引言橫向解捆（Unbundling） 電力市場首先要求將傳統集總式的電力工業分解為可以按市場要素和規則平等競爭并可獲利的獨立法人實體。縱向解捆（Unbundling） 電力公司的縱向解捆

10、就是發電、輸電、配電和銷售分離為競爭性的獨立實體，形成電力市場中的另一類的競爭主體。第一章 電力市場基本理論概述1 引言解捆后的利益主體：發電商G（Generator）發電經紀商PM（Power Marketer）電能交易中心PX（Power Exchange）獨立系統操作員ISO（Independent System Operator）輔助服務供應商AS（Ancillary Service Provider）電網擁有者GC或TO（Grid Company or Transmission Ower）計劃協調者SC（Scheduling Coordinator） 零售商R（Retail Serv

11、ice Provider） 配電商D（Distribution Service Provide）第一章 電力市場基本理論概述2 實行電力市場的目的及原則實行電力市場的目的引入競爭、提高效率，促進資源合理利用，可持續性發展。降低電價，使用戶和全社會受益。拓寬融資渠道、引導投資方向。環境保護。電力是商品，具有價值和使用價值。計劃經濟體制下的垂直一體化壟斷經營模式：政企不分，政府直接干預，電力企業無市場主體地位，市場概念模糊，無活力。第一章 電力市場基本理論概述2 實行電力市場的目的及原則實行電力市場的目的一般來說，電力市場改革是一個復雜的多目標問題，這些目標有時統一，有時相互矛盾。在電力市場的不同

12、發展階段，改革的著眼點和目標是不同的。對于發展中的電力市場，改革的焦點是電力設施的擴建，改革的首要目標是吸引電力投資，建設充足的發電容量，基礎設施擴建和升級，系統的安全性和可靠性。而減低電價、提高效率和為客戶提供更多的選擇成為改革的次要目標。對于成熟的電力市場，改革的焦點是減低電價、提高效率和為客戶提供更多的選擇、系統的安全性和可靠性。而電力設施的擴建和升級、吸引電力投資成為改革的次要目標。第一章 電力市場基本理論概述2 實行電力市場的目的及原則實行電力市場首先要打破壟斷 幾種大型的壟斷行業電信電力鐵路第一章 電力市場基本理論概述壟斷的社會表現及其弊端排斥競爭，使消費者利益集體受損。獨家地位并

13、控制市場，消費者無選擇。靠提價而非提高效率來改善企業的收益。 電力工業打破壟斷的有利因素技術因素靈活交流輸電技術（FACTS）能源多樣性，如太陽能、天然氣、石油等供需矛盾緩解，賣方 買方市場，以產定銷 以銷定產。電力市場能帶來許多好處減少用戶投訴電價逐年下降。U.K.：90-96工業和居民電價下降17%和11%提高整體效益 第一章 電力市場基本理論概述3 電力市場的定義 市場的定義Marketplaces are a natural and spontaneous result of human interaction, where buyers and sellers come togeth

14、er to agree on the price of traded commodities.市場 是商品交易關系的總和。即，市場是進行商品交易的場所，是商品交易的全過程。健康市場的共同特征應該是：價格隨需求變化價格變化影響需求量買賣市場機制買方或賣方無壟斷行為第一章 電力市場基本理論概述3 電力市場的定義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、用電等各環節的成員，組織協調運行的管理機制和執行系統的總和。管理機制是指經濟手段。執行系統包括貿易場所、計量系統、計算機系統、通信系統等。電力市場是電力的買主和賣主的相互作用，以決定其電價和電量的過程

15、。電力市場是電網商業化運營的規范化的環境和場所。電力市場就是電力供方和需方分別以利潤最大化和成本最小化為目標，按照約定的規則并以輸電網為媒介聯系起來，通過自主競爭和經濟合同的形式，進行電能交易的一種組織體系和電能配置方式。第一章 電力市場基本理論概述4 電力市場的基本特征電力市場的基本特征開放性競爭性計劃性協調性第一章 電力市場基本理論概述電力市場的六大要素市場主體:商品生產者、消費者、經營者、市場管理者市場客體:交易商品-電力（電力和電量）市場載體:一般指網點設施、倉儲設施、運輸設施、通訊設施、交易場所等。電力市場的載體是“電網”。 電力市場有別于其他商品市場的特色，在于電力生產、輸送、消費

16、是同時完成的，具有供需動態平衡的特殊性市場價格 市場規則市場監督第一章 電力市場基本理論概述電力市場的基本原則“三公”原則公平公正公開第一章 電力市場基本理論概述5 電力市場主要模式和交易類型通過解捆后的電力市場各利益主體將構成不同的市場模式結構，比較典型的市場結構模式有： （1）發電商以批量聯營競爭性的報價銷售給電力交易中心（PX），而供電商以一個被管制的電價從電力交易中心批量購買電力，然后再零售給用戶。 （2）發電商以批量聯營競爭性的報價銷售給電力交易中心（PX），而供電商以一個競爭性的電價從電力交易中心批量購買電力，然后再零售給用戶。 （3）在（1）或（2）的市場結構外，允許發電商和供電

17、商之間簽定批購與批售協議，進行雙邊（Bilateral）批量貿易。 （4）在（1）（2）（3）的市場結構外，包括零售（大用戶）和多邊（Multilateral）貿易。第一章 電力市場基本理論概述主要交易類型： （1）現貨交易 （2）期貨交易 （3）實時交易 （4）輔助服務交易第一章 電力市場基本理論概述 電力市場理論的發展 電力市場是一個典型的跨學科的研究領域，是社會科學和自然科學的有機結合體。從社會科學的角度研究電力市場，主要探討電力市場改革所涉及到的法律、經濟、社會問題，研究和比較各國電力市場改革的歷程、現狀、異同，提出改革方案、組織框架等等。從自然科學的角度研究電力市場，則主要以微觀經濟

18、學為基礎，結合電力系統專業知識，分析電力市場中的企業行為、市場特性，解決在建立電力市場過程出現的技術問題。第一章 電力市場基本理論概述 電力市場理論的發展 經濟學是電力市場研究的理論基礎。經濟學本身是一門社會科學，但是，在現代經濟學中，數學得到了廣泛的應用，使得經濟學具有了濃厚的自然科學色彩。研究電力市場，需要用經濟學家的眼光來重新審視電力工業中的方方面面。例如，電廠不再僅僅是由一系列物理設備構成的“發電機節點”，同時也是一個追求利潤最大化的生產廠商；系統制訂的發電計劃同時也是一個個具有法律效力的經濟合同。電力工業的市場化使得經濟學前所未有的在電力系統中得到應用，經濟學中的基本概念和名詞如邊際

19、成本，需求彈性，社會福利最大化，消費者剩余等等充斥于有關電力市場的研究論文之中，經濟學研究常用的數學工具如數學規劃，博弈論（即對策論 Game Theory）等等也迅速成為電力市場研究的數學工具。Power Pool模式所采用的“暗標拍賣”，“按統一市場出清價結算”等市場規程的基本依據都源于微觀經濟學。換一個角度看，電力市場的出現也拓展和豐富了經濟學的研究應用領域。 第一章 電力市場基本理論概述 電力市場理論的發展 另一方面，研究電力市場離不開電力系統的專業知識。這是由于電力生產和流通的特殊性所造成的。電力是一種無形的商品，電力的輸送只遵循物理規律，通常分辨不出用戶所用的電力來源于哪個電廠。為

20、了保證電力系統的安全穩定運行和供需的實時平衡，要求在全系統范圍內、在不同的時間刻度上對市場交易進行協調。可以說，如果不能對電力系統的物理特點透徹了解，不理解潮流計算、暫態穩定、自動發電控制，有功，無功等電力系統專業基本概念和名詞，就難以對電力市場展開實質性的研究。很多資深的專家學者早已深刻地指出，雖然電力系統組織生產的方式變了，但決定系統運動的物理規律沒有改變，保證電力系統的安全穩定運行仍是電力工業的核心問題。第一章 電力市場基本理論概述我國建立電力市場的基本原則：階段性原則 分步建立省、區域、國家電力市場，首先建立省級電力市場，當有足夠的省按電力市場模式運作后，再建立區域電力市場或國家電力市

21、場。競爭性原則 我國電力市場競爭的第一階段是發電側引入競爭，最終目標是實現發、售電市場的全面競爭。重組性原則 首先實現廠網分離，下一步輸配電功能和售電功能的分離。電網開放的原則 必須逐步開放輸、配電網第一章 電力市場基本理論概述我國建立電力市場的基本原則：吸引投資的原則 設計的電力市場必須有利于吸引投資。合理定價的原則 正確處理擱淺成本 擱淺成本指建立電力市場后，電力企業無法回收的成本。 我國主要有兩類： 集資辦電以來還本付息電廠要求的投資回報； 老電廠的企業辦社會的負擔；電力市場間的激勵原則 制定和實施交易雙方的互惠互利的互供電價。第一章 電力市場基本理論概述我國初級電力市場的運營模式單一購

22、電的運營模式特征 多個買主（發電商）競爭售電給一個買主（電網經營企業）；配電公司和用戶不能直接選擇供電商，而只能從一個賣主（電網經營企業）那里買電，沒有選擇權。單一購電的運營模式的交易機制全部容量合同交易機制主要特點：（1）根據電網所需發電容量簽定長期合同，上網電價采用兩部制電價。當機組容量可用率滿足容量合同要求時，單一購電者支付發電商容量費，而電量電費按調度機組所發電量的變動成本支付。（2）單一購電者承擔長期雙邊容量合同的市場風險，而發電商可以滿足其收入要求。（3）發電的固定成本和機組的可用率相關。 單一購電者首先估算總固定成本，然后確定機組容量可用率，根據總固定成本及可用率目標，確定基本容

23、量費。基本容量費按年月不同可調整。第一章 電力市場基本理論概述 我國初級電力市場的運營模式單一購電的運營模式全部容量合同交易機制（4）電量成本一般按實際發電的可變成本補償。優點：（1）適合于發電商數量較少，系統裝機容量較小的單一購電模式下的電力市場。 （2）對我國現有的電力工業運營模式改動較小。 （3）發電商能夠收回足夠的固定費用。第一章 電力市場基本理論概述我國初級電力市場的運營模式單一購電的運營模式購電合同+市場交易機制主要特點：（1）單一購電者根據負荷需要和發電商簽定購電合同。（2）單一購電者所支付的購電費要達到發電商的最低收入要求。（3）單一購電者根據各個負荷時段發電商的投標按價格高低

24、順序對電廠進行調度，發電商投標要提前一天。 （4）市場運營者將滿足某時段負荷要求的最后一臺機組的報價作為所有機組這一時刻的共同結算電價。 （5）單一購電者根據合同以及現貨市場實際發電情況與發電商進行交易結算。第一章 電力市場基本理論概述我國初級電力市場的運營模式單一購電運營模式下的壟斷壟斷形成的主要原因（1）某些發電公司與其他發電公司相比，其所占市場份額太大。（2）參與發電市場競爭的發電公司數目太少，使其有合謀控制市場的可能。（3）某些發電公司在一定時段內、在一定的負荷曲線上占主導地位。（4）受輸電容量制約的地區內發電商上網電價很高。（5）由于輔助性服務的要求，使某些電廠成為必須運行的電廠。第

25、一章 電力市場基本理論概述基本理論/概念 1 市場與競爭 可以用兩個特征來定義完全競爭的市場，（1）所提供銷售的物品是完全相同的，以及（2）買者和賣者非常多，以至于沒有一個買者和賣者可以影響市場的價格。由于完全競爭市場上的買者和賣者必須接受市場決定的價格，所以，他們被稱為價格的接受者。 但是許多市場不是完全競爭的，一些市場只有一個賣者，這個賣者決定價格，這個賣者被稱為壟斷。其他的市場介于完全競爭的和壟斷的之間，當一個市場上有幾個賣者時，而且這些賣者并不是主動的進行競爭，這種市場被稱為寡頭。一些市場提供略有查品產品的競爭，由于產品不是完全相同的，每個賣者都有決定自己產品價格的能力，這種市場被稱為

26、壟斷競爭。 第一章 電力市場基本理論概述基本理論/概念 2 需求與供給 需求是指人們在一定時期內愿意并能夠購買的某種商品的數量。通常影響需求的因素是非常復雜的，除商品本身的價格和購買者的貨幣收入水平外，還與其他相關的商品或勞務的價格有關。 當我們主要考察需求與價格之間的關系，而把其他因素當作給定條件時，需求函數可表示為：Qd=f(r) Qd為需求量；r為價格第一章 電力市場基本理論概述基本理論/概念 2 需求與供給 r D Q 產品需求曲線第一章 電力市場基本理論概述基本理論/概念 2 需求與供給 供給一般是指生產者或銷售者在一定時期內愿意并能夠提供給市場的商品數量。影響供給的因素很多，除其價

27、格外，還與其他相關商品的價格，生產費用的變化等有關。 當我們主要考察供給與價格之間的關系，而把其他因素當作給定條件時，供給函數可表示為：Qs=f(r) Qs為供給量；r為價格第一章 電力市場基本理論概述基本理論/概念 2 需求與供給 r S Q 供給曲線第一章 電力市場基本理論概述基本理論 3 市場贏余 市場是配置資源的一種方式，但是這種方式是不是令人滿意的？從福利經濟學當中可以得到意義深遠的結論：市場上的供求均衡可以使買者和賣者得到的總收益最大化。首先定義幾個基本概念：支付意愿：買者愿意為某種物品支付的最高量；消費者剩余：是買者的支付意愿減去買者的實際支付量；生產者剩余：賣者出售一種物品得到

28、的量減去賣者的成本；消費者剩余和生產者剩余是經濟學家用來研究市場中買者和賣者福利的基本工具。總剩余為消費者的剩余加上生產者的剩余。 用需求曲線衡量消費者的剩余是，在任何一種數量時，需求曲線給出的價格是邊際買者的支付意愿，邊際買者是如果價格再提高一點就首先離開的買者；所以需求曲線以下和價格以上的面積代表消費者的剩余，如下圖所示。 第一章 電力市場基本理論概述基本理論 圖1 消費者剩余 第一章 電力市場基本理論概述基本理論 同樣，當用供給曲線衡量生產者剩余時，價格以下和供給曲線以上的面積表示生產者剩余，如圖2所示。 圖2 生產者剩余 第一章 電力市場基本理論概述基本理論 4 市場效率與平等效率是指

29、資源配置使社會所有成員得到的總剩余最大化的性質；如果一種配置是無效率的，那么買者和賣者之間交易的一些好處就還沒有完全被實現，例如，如果生產不是由最低成本的賣者生產，配置就是無效率的。在這種情況下，將生產從高成本生產者轉給低成本生產者就會降低賣者的總成本并增加總剩余。同樣，如果一種物品不是由對這種物品評價最高的買者消費，配置也是無效率。在這種情況下，使該物品的消費從評價低的買者轉給評價高的買者就將增加總剩余。除了效率之外，對于市場來說福利在各種買者和賣者之間分配的公平性也是非常重要的問題。實際上市場交易的好處很象在市場參與者之間分一塊蛋糕。效率問題是能不能把蛋糕做的最大，而平等問題是能不能公平的分割蛋糕。評價市場結果的平等要比評價市場結果的效率更難。效率是可以根據嚴格的實證基礎評價的客觀目標，而平等涉及到規范的評價，這種評價甚至是超過了經濟學的范疇。第一章 電力市場基本理論概述基本理論關于市場均衡配置資源的效率有以下觀點：1）自由市場把物品的供給分配給對這些物品評價最高的買者，這種評價由他們的支付來表示；2）自由市場把物品的需求分配給可以以最低成本生產