電力市場概論1-new2023/5/27電力市場概論1new課程內容《電力工業概況-電力供給》《電力工業概況-電力負荷》《電力市場交易理論基礎-電力市場結構與商業化運營模式》《電力市場交易理論基礎-電力市場交易模式與交易類型》《電力市場交易理論基礎-電力拍賣與電力輔助服務市場》《案例分析：電力市場改革模式》《電力市場技術支持系統與國際電力市場案例分析》《電價概論：用戶電價》《電價概論：輸電電價和上網電價》《競價上網與博弈》《競價上網模擬實驗》《電力監管與市場力概論》《電力市場案例分析》電力市場概論1new參考書目國內外期刊相關內容國內外信息網絡新聞及分析《電力市場》(第二版），杜松懷等編著，中國電力出版社，2008《EnergyEconomics》，StevenStoft，Wiley，2002《電力市場競爭》，薩莉.亨特著，中信出版社，2004《電力市場理論研究與應用》，尚金成等，中國電力出版社，2002《競價決策》，陳永權，中國電力出版社，2009《電力市場標準化設計和評價體系》，電監會，2010《電力金融市場》，施泉生，中國電力出版社，2008《電力經濟與電力市場》，甘德強，機械工業出版社，2010……F:\2014\講義\新電改波瀾再起.docF:\2014\講義\中國人民大學教授吳疆-電力市場改革.doc電力市場概論1new國際性的綜合期刊EnergyEnergyPolicyEnergyEconomicsInternationalJournalofGlobalEnergyIssuesInternationalJournalofElectricalPowerandEnergySystemsEnergyConversionandManagementJournalofEnergyEngineeringRenewableandSustainableEnergyReviews...電力市場概論1new國內主要期刊《中國電機工程學報》《電工技術學報》《電力系統自動化》《電力自動化設備》《中國電力》《電網技術》《管理科學學報》《管理工程學報》《系統工程理論與實踐》《數量經濟技術經濟研究》等等電力市場概論1new課件資源網址用戶名：dlscgl2007密碼：123456電力市場概論1new作業、考試和成績評定作業、上課提問與討論等平時成績占總評成績的40%。期末考試，占總評成績的60%。電力市場概論1new第一章電力工業概況

一、電力工業的功能

二、電力工業的傳統組織結構三、電力工業特有的關鍵因素

四、電力需求側---負荷理論電力市場概論1new人類對“電”的感知和研究始于“靜電”公元前600年，古希臘哲學家和歷史學家塞勒斯（Thales）記錄了“快速摩擦琥珀后，可以吸附輕微物體”的現象。十七世紀初期，英國皇家醫學院院長吉爾伯特(WilliamGilbert)試驗發現：大量堅硬的物體經過摩擦都能夠帶電，發現了“電”是可以產生的。他套用希臘語中琥珀（elektron）這個詞匯，創造了“電”（electric）這一詞匯。電力市場概論1new1822年英國科學家法拉第發現“磁可以轉化成電”，并于10年后提出了著名的電磁感應定律，制造出世界上第一臺原型發電機和變壓器。十九世紀初期基礎研究的成果，催生了電力在工商業的實際應用，出現了電鍍、電報。同時為電力工業在十九世紀后期的蓬勃發展奠定了技術理論基礎。電力市場概論1new電力設備和用電設備的發明法拉第定律和電機發明35年后，比利時工程師格拉默在法國設計制造出了真正實用的直流發電機和電動機，其后又改進為交流發電機。隨著電力設備的實用化和用電領域的拓展，各類直流、交流供電系統在歐洲、北美和世界各地大量涌現。電力市場概論1new歐洲－電力技術的起源世界上第一座火電廠：法國巴黎（1875）世界上第一座水電站：英國戈德爾明（1881）第一次遠距離直流輸電試驗：法國（1882）第一次三相制交流電輸送：法國勞奮水電站至德國法蘭克福（1891）電力市場概論1new美國－電力工業的革命從1882年至1902年，美國共建成3621座電廠，到20世紀三四十年代，美國已成為電力工業的先進國家。技術引進和創新：歐洲的技術一出現，很快就在美國得到應用和推廣；商業運作和規模生產：美國重視技術的實用價值，善于進行商業投資，形成大規模生產。美國率先實現了電力工業革命，與此同時，科學技術中心逐漸從歐洲轉移到美國。電力對于經濟發展起到重要作用。電力市場概論1new10-110kV220-1000kV鍋爐汽輪機電力網電力系統動力部分熱網G動力系統負荷10-0.4kV降壓變壓器降壓變壓器升壓變壓器發電機電力市場概論1new一、電力工業的功能電力市場概論1new電力市場概論1new電力市場概論1new一、電力工業的功能1、電力工業的物理功能1．1發電（生產）電力市場概論1new一、電力工業的功能1、電力工業的物理功能1．1發電（生產）1.1.1發電（生產）成本在電力最終成本中的比例（？）發電（生產）成本約占售出電力最終成本的35%到50%。1.1.2發電過程（與石油工業的區別？）電力市場概論1new電力結構截至2013年末，全國發電裝機總量達12.47億kW，同比增長9.3%。從電源類型上看，水電裝機2.8億kW，同比增長12.3%；火電8.6億kW，同比增長5.7%；核電1461萬kW，同比增長16.2%；并網風電7548萬kW，同比增長24.5%；并網太陽能發電裝機容量1479萬kW，增長3.4倍。新能源和可再生能源發電裝機占比31%，較上年提高5.76個百分點。秦山核電站290萬kW（浙江海鹽縣秦山鎮），大亞灣—嶺澳核電站612萬kW.三峽水電站共安裝32臺70萬kW水輪發電機組，其中左岸14臺，右岸12臺，地下6臺，另外還有2臺5萬kW的電源機組，總裝機容量2250萬kW，遠遠超過位居世界第二的巴西伊泰普水電站，三峽水電站一年發電量約1000億度.電力市場概論1new分布式電源圖1按電能產生方式的分布式電源分類電力市場概論1new分布式電源圖2按電源性質的分布式電源分類電力市場概論1new分布式電源圖3分布式發電并網后的電力市場狀況電力市場概論1new一、電力工業的功能1.1.3各類電廠成本不同TCATCBQTC電力市場概論1new一、電力工業的功能1.1.3各類電廠成本不同電力市場概論1new一、電力工業的功能1.1.4電廠在負荷曲線中的位置

電力市場概論1new電力市場概論1new一、電力工業的功能1．2輸電電力市場概論1new一、電力工業的功能1．2輸電1.2.1輸電成本約占電力最終成本的比例？

輸電成本約占電力最終成本的5%到15%。1.2.2輸電限制1965年著名的美國西北部大停電事故。電力市場概論1new一、電力工業的功能1.3系統運行系統運行的功能:

保持發電廠與負荷（所有用戶瞬時用電的總和）平衡，以確保保持輸電系統穩定。電以光速（每秒約186，000英里）傳輸

電力市場概論1new一、電力工業的功能提前安排電廠運行計劃？系統調度員的管轄范圍：？多國：北歐一國：法國、英格蘭和威爾士、新西蘭、阿根廷、墨西哥省或地區：澳大利亞、中國、賓西法尼亞-新澤西-馬里蘭或PJM

電力市場概論1new一、電力工業的功能1.4配電電力市場概論1new一、電力工業的功能1.4配電1.4.1配電成本約占電力最終成本的比例？配電成本約占電力最終成本的30%~50%。1.4.2配電的基本任務其基本任務是“線路業務”——將電從輸電系統輸送給用戶。但是配電的功能實際上不是單一的，因為它屬于本地業務，通常包括用戶服務、計量、計費和零售。1.4.3輸電與配電的比較

電力市場概論1new電力市場概論1new一、電力工業的功能電力市場概論1new一、電力工業的功能2.電力工業的商業功能2.1零售:零售是面向終端用戶的銷售，它包括一系列商業職能——購電、定價和售電，還包括用電計量、計費和收費。

2.2電力躉售:對轉售者的電力銷售。銷售額銷售人數利潤電力市場概論1new二.電力工業的傳統組織結構

電力工業的傳統組織結構形式是什么？電力市場概論1new二.電力工業的傳統組織結構

1.垂直一體化2.垂直一體化和壟斷的原因

配電的自然壟斷特性輸電的自然壟斷特性協調發電和輸電所面臨的技術挑戰要求發電和輸電之間保持如此緊密的聯合輸電和發電的垂直一體化也有利于輸電和發電的長期規劃。發電的規模經濟，當電廠越來越大，發電價格越來越低

電力市場概論1new規模經濟和自然壟斷長期平均成本企業不同的規模對應的可實現的最低平均成本。規模經濟性企業的平均成本隨著規模的增加而降低，隨規模的增加而效率提高原因：技術和設備的規模效率；生產組織的規模效率；最小經濟規模：是能夠實現最低平均成本的最小企業規模。自然壟斷成本次可加性：一個企業提供的服務或產品比多個企業提供引起成本的成本最低。電力市場概論1newLAC長期平均成本U型最小最優規模Q產量市場規模LAC長期平均成本L型最小最優規模Q產量市場規模電力市場概論1new行業特點公用事業、自然壟斷、基礎和能源產業經濟效益和社會效益（政治目標）電力市場概論1new能源產業我國3.85億千瓦支撐著1.4萬億美金的GDP，美國8.5億千瓦支撐了11萬億美金的GDP，日本只有2億千瓦，支撐了4萬億美金的GDP（03年）。公用事業和基礎產業公共品：具有非競爭性和非排他性非競爭性：可以共享，消費數量與消費者無關。非排他性：不能將某個消費者排除在外。準公共品：具有非競爭性或非排他性規模經濟性和外部性經濟效益、社會效益（政治目標）福利分析福利：效用或幸福度帕雷托最優：增加效用不能以犧牲別人的幸福為代價社會福利函數羅爾斯和邊沁的福利函數電力市場概論1new二.電力工業的傳統組織結構3.壟斷的經濟管制現有兩種基本模式：美國模式：回報率管制企業收入＝成本＋投資回報率×投資回報率基數美國3－5年，壟斷和服務產品調整，申請、價格聽證會，供求雙方和監管機構，投資的確立（原始資本成本法、現行價格水平資產價值）電力市場概論1new二.電力工業的傳統組織結構3.壟斷的經濟管制現有兩種基本模式：英國模式：RPI-X——確定給定時期的平均價格，并允許每年根據通貨膨脹率（零售價格指數或RPI）減去電力企業生產效率增長率（X）激勵，避免直接監控成本0.40元/kWh,4%,2%,…,?電力市場概論1new三.電力工業特有的關鍵因素1.電力的四個技術事實:■事實1：電不能被儲存

在競爭性市場中每小時電力躉售價格淡季一天之中高峰電價和低谷電價的變化一般約達到2：1，旺季達到10：1電力電量平衡：電力平衡：電網最高發電出力：P網最高=P裝-P受阻-P退役-P計檢-P事故-P備用＞=最高負荷？電力市場概論1new各部分備用的關系

電力市場概論1new三.電力工業特有的關鍵因素1.電力的四個技術事實:■事實1：電不能被儲存

季節、峰谷、電力沒有庫存不能轉售（地點、時間）不能平抑價格波動不能在流通環節投機電力市場概論1new三.電力工業特有的關鍵因素1.電力的四個技術事實:■事實2：電走電阻最小的路徑

■流動遵循基爾霍夫定律(Kirchhofflaws)并非合同路徑大用戶直供、雙邊交易金融關系與物理關系。不能區別是誰發出的電，不可能有標簽和任何差別注：基爾霍夫定律是德國物理學家基爾霍夫提出的。基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一。它概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律。它包括基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）。(1845提出,德國哥尼斯堡大學，21歲)電力市場概論1new三.電力工業特有的關鍵因素1.電力的四個技術事實:■事實3：電網電力傳輸互相影響，情況復雜-系統高度關聯■事故、連鎖反應大面積停電振蕩、失壓和頻率變化美國2003年8.14加州大停電:多條線路觸樹短路；引發大停電；影響5千萬人口，美國8個州、加拿大2個省；輸電距離54000km；美國損失40－100億美元、加拿大23億美元；輸電網多家經營，缺乏協調。電力市場概論1new1.電力的四個技術事實:■事實4：電以光速運動

實時平衡調頻三.電力工業特有的關鍵因素電力市場概論1new三.電力工業特有的關鍵因素2.系統控制實際上電不同于其他日用品，需要短期協調。（這里短期協調是指日前、日中和實時協調）。系統操作員必須能夠控制電廠。

不管發生了什么變化，系統操作員必須繼續控制系統，必須告訴發電廠什么時候運行，什么時候增減負荷，什么時候停機。“是的，先生”。

“你讓我這樣做，準備給我什么補償”

電力市場概論1new三.電力工業特有的關鍵因素約束交易規則的電力的特殊特征電力市場概論1new三.電力工業特有的關鍵因素市場交易規則設計的四大支柱:不平衡量阻塞管理輔助服務計劃和調度電力市場概論1new印度大停電事件

2012年7月30日和31日，印度連續兩次發生“世界上最大規模停電事故”，一半以上國土面積、超過6億人被迫“摸黑”，其停電面積之廣、影響人口之多、危害程度之深都創下世界紀錄，引起全球廣泛關注。印度在用電高峰期的電力缺口約12%，個別地區達到20%。7月30日，第一次事故發生15個小時后恢復了供電，但是旁遮普、哈里亞納、北方、拉賈斯坦等邦仍然超負荷用電，又發生了第二次事故。印度多年缺電，卻沒能建立有效的電力需求側管理機制，沒有預先制定和及時啟動有序用電方案，對用電負荷的調控能力差。印度媒體指出，“電力缺口日益增大是此次事故的根本原因”、“印度政府的當務之急是要求各邦遵守用電額度，有效分配用電”。

電力市場概論1new印度大停電事件

停電打亂了印度交通秩序，包括火車、地鐵系統，主要城市交通指揮系統癱瘓。印度首都新德里7個水廠因沒有備用供電系統而被迫關閉，印度銀行主伺服器癱瘓。東部煤田200名礦工被困井下，西孟加拉邦要求政府職員回家，把備用電源送到煤礦營救。

電力市場概論1new印度大停電事件2008年年初冰雪災害中，湖南、江西電網電力缺口超過50%；2011年國家電網公司最大限電負荷2716萬千瓦；2012年國家電網公司有序用電方案落實錯避峰客戶52.5萬戶、負荷1.52億千瓦，各省預安排的負荷調控比例超過20%或30%，完全覆蓋預測最大電力缺口。如果印度提前制定和實施有序用電方案等負荷控制措施，在用電高峰時段停限部分負荷，而不是為了爭奪市場各自為戰、超額用電，或將能夠減輕事故的損失。電力市場概論1new印度大停電事件停電處理折射印度保民生供電意識不足，電力企業的社會責任缺失。印度常在高峰期對各地輪流拉閘限電，很多企業、醫院、辦公場所都備有柴油發電機，印度家庭備用電源數量高達數百萬。印度小區居民每個月的電費單一般有兩份，一份是電力公司的，一份是小區物業的。這些現象說明，印度的限電是沒有重點、沒有選擇的，對居民和重要客戶頻繁停電。而中國國家電網公司在局部地區、局部時段出現電力供需形勢緊張時，認真貫徹服務民生、保障民生的要求，按照國家發改委和國家電監會的有關規定，重點控制高耗能、高污染和產能過剩企業用電，全力保障居民和重要客戶用電，取得了良好的社會效果。

電力市場概論1new印度大停電事件印度電網輸配電損耗率高達32%，遠遠高于10%的世界平均水平，比中國“十一五”末電網綜合線損率6.53%高出近4倍。《印度時報》評論員文章開出的治理供電問題的“藥方”第二條，就是降低電網輸配電損耗。除了電網結構不合理、技術設備落后等物質因素外，電力企業經營管理不善、竊電活動猖獗都是導致高損耗率的重要原因。印度電網缺乏統一規劃，電網建設特別是農村電網建設嚴重滯后，私營電力企業更愿意為大城市供電，對農村供電采取逃避的態度，現在仍有近3億人用不上電。

電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論

1．負荷分類及特征

1.1法國、日本：電燈用戶/電力用戶1.2中國：1）按供電關系：直供用戶/非直供用戶/（躉售、轉供用）2）按電價：照明用戶、非工業、普通工業、大工業、農業、躉售3）按供電電源：高壓用戶、低壓用戶、雙電源用戶、專線用戶4）按用電性質：臨時用戶、季節性用戶、重要用戶5）按行業分：農業、工業、地質勘探、建筑業、交通郵電、商業、城鄉生活、其它。電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論誰是大用戶？國家電網公司：黑色金屬冶煉業有色金屬冶煉業化學工業建筑工業/電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論誰是大用戶？發改委標準：單位產品耗電量≥3000kWh/噸；耗電總成本比重≥40%；電解鋁；鐵合金；電石；燒堿；水泥；鋼鐵。電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論2.用電構成：

居民生活用電商業比重大工業用電比重提高、居民、商業用電比重下降第三產業和居民生活用電比重上升

工業用電比重、居民生活用電比重，兩項各占全部用電的1/3左右時的比重.產業：n第一產業：農、林、牧、漁等行業n第二產業：化工、能源、機械等行業n第三產業：研究業、教育業、商業等行業n第四產業：信息業、咨詢業等知識密集型的產業，而咨詢業是第四產業的支柱。電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論3.負荷曲線：

電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論4.表征負荷的技術經濟指標峰谷差α=最高負荷-最小負荷最小負荷率β=XX期內最小負荷/同時期內最高負荷負荷率γ=XX期內平均負荷/同時期內最高負荷最高負荷利用小時=XX期發、供、用電量/同期發、供、用電量最高負荷電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論5.

負荷影響因素分析：國民經濟發展速度；節假日；大用戶事故檢修；氣象；主要電弧爐、軋鋼機等開停情況；經濟形式等。電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論6．電力需求經濟學理論及有關指標數據6.1．概述1）定義：E=Q變動%/X變動%2）分類：按影響因素分類:價格彈性（當X=P時）收入彈性（當X=I時）交叉彈性（當X=PY時）電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論6.2.需求價格彈性(PriceElasticityofDemand)（1）

類型：①EP=0（完全無彈性）；②EP=∞（完全彈性）；③EP>1（富有彈性或彈性需求）；④EP=1（單位彈性）；⑤EP<1（缺乏彈性或非彈性需求）電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論（注：1938年亨利.舒爾茲估算了美國某些商品的需求價格彈性。）電力市場概論1new四、電力需求側---負荷理論6.3.需求收入彈性(IncomeofElasticityofDemand)（1）

類型：①EI<0（低檔貨）(InferiorGoods)；②EI=0；③0<EI<1（正常貨）(NormalGoods)；④EI=1；⑤EI>1（高檔貨）(SuperiorG