《电力市场概论》电力市场基本理论及总体结构—电力市场理论体系

第一章 电力市场基本理论及总体结构

第2节 电力市场理论体系

2.1 电力市场的内涵

电力市场，开宗明义，就是用市场机制对电力工业进行运作。那么，什么是市场?怎样才是市场化的运作呢?

下面给出微观经济学中对市场机制的经典定义：

市场机制是在商品经济条件下，社会经济活动的各个环节、各个部分通过市场的作用建立起来的一种内在有机联系。主要是由市场的供求变化，通过竞争的方式引起价格、利率、汇率等上下自由波动，来引导资源向更加有效、更加合理的方向流动，实现全社会资源的优化配置。

我们用经济学家亚当·史密斯对市场机制的形容——“看不见的手”，来进一步理解市场这一概念。在市场机制里，每个参与者在追求他或她的私利的过程中，有一只看不见的手在引导他们促进一种目标，而这种目标决不是他们个人所追求的东西。但由于追求个人利益他经常促进了社会利益，市场体系就会给所有参与者带来利益，就好像有一只看不见的手，在指导着整个经济过程。

这只“看不见的手”，体现的是“激励相容”原理。换言之，当社会市场成员为社会做出贡献的同时，自身能够获得回报，相反，当其损害了社会利益的同时，自身利益也被损害。这就是市场经济的内涵。

在了解了市场经济的内涵之后，我们对电力市场的概念就有了更加准确的诠释。电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的总和，电力市场的本质是将电力工业纳入社会资源优化配置链，用市场的手段全面提高电力工业的运行效率，降低成本，改善服务。

电力市场的内涵主要包括以下四个方面，在后续章节中，我们会具体介绍。

1.市场结构：

市场结构是市场各组成部分之间的相互关系及比例。电力工业由发电、输电、配电和售电(或供电)四个必不可少的环节构成，因此电力市场的结构就是这四个环节以及用户之间的相互关系。电力市场中，通过对垄断的电力工业实行“网厂”分离、输配分离或配售分离的重组，形成互相竞争的市场主体。目前我国电力工业已实现网厂分离，“十一五”期间将积极开展电力工业其他环节的竞争。

2.市场竞争：

竞争是激发市场活力的根本原因，也是市场优化配置资源的基本原因。概括地说，市场是在竞争中优化配置资源，在富有竞争的市场中，市场是有效率的。电力市场中，对各市场成员提供的电力商品和服务，应通过供需双方的报价，达到供需平衡，并形成反映市场供求关系、促进市场成员降低成本、引导电力投资的价格，真正做到由市场引导资源的优化配置。

3.市场准入：

市场的竞争客观上不但要求进入市场的市场成员通过报价获得市场份额，而且要求在市场准入的环节上引入市场机制，进行电力投资体制的市场化改革。我们在本章第一节中已分析了电力商品的特殊性，因此电力市场对市场准入条件有特殊要求。考虑到发电、输电、配电业务涉及到国家的能源平衡、环境保护、交通运输、水资源和土地的利用，必须对市场的准入实行政府核准制度。

4.市场监管：

电力市场的发、输、配、售各个环节自上而下均应有相关的监管部门进行市场监管。我国相应的职权部门为电力监管委员会。各个环节的监管侧重应略有不同。在发电环节，由于规模经济要求，市场成员的数量是有限，并具有一定地控制价格的能力，市场监管的目标是“有效竞争”。在输配环节，仍然实行的垄断经营;因此，必须建立政府对电力市场的有效监管，以保护电力市场中各市场成员的合法权利。

这种监管应包括：

1.通过电力业务的特许经营权许可证制度，规定获得相关电力业务的市场成员的权利与义务(法律依据为《中华人民共和国行政许可法》)。

2.制定和修改市场规则，市场规则的制定须满足激励相容原理。

3.利用行政执法权处理各种市场中的违规和争议。

综合以上四个方面，我们可以归纳出电力市场化的核心理念。

电力体制市场化是建立社会主义市场经济体系的重要组成部分，其改革的本质是将电力工业纳入全社会资源优化配置链，以市场机制全面提高电力工业的投资和运行效率，全面提高电力资源优化配置的效率。通过政府调节市场，市场引导企业、政府基于绩效监管垄断行业等方法和手段，实现电力行业的成本透明化和权利的分散化。

2.2 电力体制的改革思路

针对我国电力行业的发展状况，电力体制改革思路主要包括以下几种。

一是主辅分离。电力行业中电网公司除其主营业务之外，还经营了大量的辅业。这种经营方式造成了“电力行业的利润在多级法人之间转移”(吴敬琏语)。主辅分离的步骤为：第一步：将实施分离的辅业企业重组为电网公司的子公司。第二步：确保非核心业务子公司财务独立、业务独立。第三步：逐步转让非核心业务实体的股权。

二是运行主体与建设主体分离，输电投资多元化。以美国为例，其运行主体为独立调度员(ISO)，但建设主体多元化，或是股权多元化。这样可以减少政府对企业的控制能力，增强企业管理能力。我国的企业多为国资委投资，建设主体较为单一。目前存在的其他投资主体包括民营(常熟新力利港电厂)外资BOT(法资广西来宾B厂)等等。

三是输配分离。输配分离可促进输电、配电环节提高效率，并提高电力市场的竞争力度，使输电和配电成本透明化。输配分离还能打破电网企业单一购电格局，使购电主体多元化，形成多买多卖的竞争局面，使输电垄断经营的范闱最小化。我国目前以220kv电压等级划分输电网和配电网。以英国的输配分离改革为例，由于引入竞争，使得改革后英国各城市电价各不相同。

四是配售分离，在销售侧引入竞争，将产生大量的零售商。

最后是政府对电力行业的监管。电力行业作为特殊经营行业，政府可依据《中华人民共和国行政许可法》对电力行业实现许可证制度。在发电和供电(销售)环节等属于竞争性的领域，可充分引入竞争机制，只进行有限的直接监管。而输电和配电环节等属于自然垄断领域，需要规定详细的接入条款，保障电网的公平开放，对输电和配电企业成本需要直接监管，以控制其成本和收益。目前较为先进值得借鉴的做法是日本电力行业推行的基于绩效的监管方法。

2.3 电力市场理论体系

上图为整个电力市场理论的框架图示，也是本书的脉络，对于以上各主要内容，后续章节将会逐一介绍。本书涉及的经济理论将会穿插在各章节的相应位置。

2.4 对传统电力系统理论的挑战

电力市场的成功经验表明了这种新机制能够降低电力工业售电价格，促进新技术的应用，提高服务质量，引导用户合理地利用电能资源。由于电力工业的巨大规模，以及电力工业的基础性作用，电力工业效率的提高往往带来巨大的效益。这些效益来自：电力市场机制运用了经济与法律的手段，调动了电力市场各成员获取尽可能多的利润、降低成本、保证安全、提供良好服务的积极性。这一机制也产生了许多新问题，对现有的电力系统运行理论产生了挑战。这些新问题可归纳为以下几个方面。

在电力市场中，用户不是消极的被管理者，转变为积极运作的市场成员。用户将根据不同地区、不同时间的电价决策自身的用电时间、地点和数量。因此，在电力需求预测中，必须考虑电价对需求的实时影响和滞后的影响，尤其是滞后的影响。在中长期预测中，传统的模型仅仅考虑了同期的国民经济指标的相关影响。开展电力市场的研究，首先必须抓住市场需求这个龙头，研究市场的行为，建立市场的需求理论模型。从而提高需求预测的精度，降低电力系统运行成本。同时，为在电价决策中考虑用电需求对电价的影响奠定基础。

对电力系统规划的挑战——引导电力投资机制的根本转变，在垄断体制下，电源规划由电力公司集中决策。但在电力市场环境下，网厂分离，建设新电厂是发电公司的市场行为，电源规划应转为分散决策。发电公司在分散进行电源规划决策时，追求的是各自效益的最大化，可能与社会效益最大化的目标发生偏离，需要独立机构对规划方案进行全局的通盘考虑。因此，市场条件下，特别是大系统中的电源规划理论，要研究同时考虑发电商分散决策和全网最优两个问题，全网的电源规划以提高市场效率为目标，既需要研究发电公司追求各自利益最大化的分散决策方法，还需要研究应该采用什么样的市场机制和宏观手段引导利调控电源规划，研究个体最优与全局最优之间的平衡点。期货市场是未来的发展方向，将逐步替代现在的最小成本规划。

市场环境下的电网规划也成为新的议题。竞价上网使得发电出力随报价的变化而不断变化，可能导致出现意想不到的电网运行方式，电网对这种由市场行为决定的潮流方式是否适应?这种适应性成为检验电网开放性的重要评价指标。现有电网规划理论，基于电力系统传统的成本数据和可靠性数据，并没有考虑市场成员交易行为的改变所产生的电网运行状态的不确定因素，没有考虑电网建设的市场价值。因此，应建立模拟未来电力市场交易的电网规划模型，考虑市场化电力交易的因素，在电力交易成本和输电成本的基础上，检验在市场均衡状态下电网对竞价上网的开放性、适应性和经济性，以电力交易的实际效益对电网的规划效果进行检验。专调度方式的根本转变。传统的发电计划追求的是运行成本最小，在系统负荷曲线上安排各机组的发电计划，其约束条件仅考虑系统有功平衡、机组的最大与最小出力、机组最小开停机时间限制、系统最小备用容量诸因素。这种对发电机组出力的限制往往是非常保守的，有可能较大幅度地提高发电成本。传统的安全与经济的矛盾是通过人为的方法进行调整的，缺乏定量化的计算，这充分说明了传统发电计划制定的粗放性。另一方面，对预先制定的发电计划，电网调度员可根据实际情况进行修改。因此，发电计划的准确性就显得不重要了。

在电力市场中，传统的发电计划将转变为购电交易决策。如果调度员改变原来的购电计划，将来在结算时，要对发电厂作偏离购电计划的补偿。这一市场规则要求电力交易决策模块所制定的购电计划应尽可能与实际购电情况相符。因而存电力交易决策模型中，将考虑更多的约束条件，其中包括：在购电计划优化计算中用交流潮流不断地校验购电计划是否破坏了稳态安全 约束条件并精确地计算网损;为了兼顾各投资方的利益和协调长、中、短购电计划，对火电机组引入发电量受限约束;在优化计算购电计划时，不断地校验系统是否稳定。如此复杂且规模庞大的购电交易决策的理论和方法是目前各国从事电力市场研究人员正在组织积极攻关的难题。这一问题的解决将为合理地计算输电服务费提供科学的工具。由于电力交易决策的计算是离线的且计算机的内存和计算速度不断大幅度的提高，就有可能实现购电计划的制定与潮流、稳定计算的一体化，并考虑更多的电网运行约束条件。

电力资源价格定价方式的根本转变。电价是电力市场运行的支点，电力市场的电价制定是市场均衡理论与电力系统运行规律相结合的产物。购电价格形成不是沿用传统的成本定价方式，而是通过竞争产生的。在传统的运营模式下，各个机组的上网价格由政府核定，保证机组收回成本，并获得核定的利润，没有体现发电资源的市场价格。在输配电定价方面，长期以来，电网没有独立核算，不能反映发电厂真正使用的输配电资源的情况。在用电价格方 面，以往的电力部门充当了政府的角色，向用户承诺了很高供电可靠性，为此付出了昂贵的经济代价。然而在电力市场中，供电公司作为企业必须追求自身的利润，不再担负政府的义务，必须遵循优质优价的原则，可靠性越高，电价越高。

对电力系统安全的挑战。按报价制定的发电交易计划使电网面临预想不到的运行方式。传统的电网规划总是选择几种典型的运行方式对系统的安全性进行评估。而在电力市场环境下，电网的潮流取决于市场成员的报价。报价的随机性和投机性可能产生预想不到的电网运行方式，而这种由市场行为所产生的运行方式可能是电网无法承受的，而且是电网现有安全措施的盲点。尤其是在实时市场中，电网的运行部门很难有足够的时间分析以15分钟为周期的竞价上网潮流的安全风险。市场成员动用市场力( Market Power)，导致人为的输电阻塞，降低电网的安全裕度。市场力是指市场成员在较长的时间内，控制市场价格的能力。市场成员使用市场力的基本万式是控制市场供需关系，从而操纵市场价格。在电网运行中，控制市场供需关系不但产生价格风险，而且造成了人为的输电阻塞，产生了电网运行的安全风险。 其他诸如政府对电力行业管理模式的根本转变;对电力系统管理方式的挑战;对电力营销的挑战等也是市场环境下亟待研究和解决的新议题。