《面向智能电网的需求响应及其电价研究》—智能电网下需求响应及相关电价研究（四）

5.4 阶梯电价

5.4.1 阶梯电价概述

1.阶梯电价定义及实施意义

阶梯电价令称为“阶梯式累进电价”，是将月用电量设置为若干个阶梯，根据用户月用电量的增长，电费价格将随用电量阶梯逐级递增。现阶段已经实施的阶梯电价分为三个等级：第一个等级为照顾低收入人群如农村人口，为了维持基本的生活水平所需要的基数电量，电价最低;第二等级电量较高，电价同时相对应升高;第三等级执行最高电价。

由于我国居民电价长期偏低，一直处于工业用电补贴居民用电这种交叉补贴现象。近年来，我国能源供应紧缺、节能减排和环境压力增加，但是居民生活用电处于较低水平，造成用电较多的用户隐性获得的交叉补贴越多，用电量少的居民反而补贴较少。

通过执行阶梯电价，分段计量计价可以实现细分市场的差别定价，提高用电效率，并且能够补贴低收入居民，从而符合我国未来经济及能源发展的趋势。

2.阶梯电价定价机制

现已经实行阶梯电价的省份包括浙江、福建、四川等，均取得较好的效果。以浙江省为例，从2004年开始试点“阶梯电价”，结合2001年推行的峰谷电价，设置初级电量为50千瓦时。具体情况见表5-15。

表5-15 浙江省阶梯电价表

5.4.2上海现行居民用电用能情况及电价

1.上海居民用电情况

最近几年，由于上海经济水平的提升，居民用电量大幅增长，远远超过全社会用电量的增长幅度。在全部居民的用能中，电力消费占52.3%.电力是居民家庭用电的主要项目，电力消费比重提高非常明显。但是根据纽约、东京和香港国际大都市的用电结构分析，其居民用电比例为22%～30%，所以上海居民用电节能的空间依旧很大。

表5-16 上海市2000～2010年居民用电量情况

数据来源：上海市统计局。

2.上海居民用电特性

表5 -16显示，上海市全市用电量逐年递增，且速度维持在10%左右，且居民用电量在全市用电量的份额愈发增大。随着生活水平的提高和住房条件的改善，上海市城乡居民家用电器无论数量还是质量都逐年提高，其中空调数量的增加对家庭能耗影响较大。抽样调查显示，2002年，上海市城市居民家庭每百户拥有空调118台，但农村居民家庭只有24台;而到了2007年，城市居民家庭空调拥有量达到每百户189台，增长60.2%，农村居民家庭空调拥有量也达到了每百户120台。因此，上海市居民用电的季节性特征也更加明显。从消费支出的角度来看，2007年，上海市城市居民家庭人均电费支出379元，2009年人均电费支出为398元，分别比2002年增长40%和46.8%。从季节变动来看，2007年用电高峰的8月份人均电费支出达到58元，是当年月平均值的1.8倍，而2002年，这个倍数为1.6倍，同时2009年人均用电量为716.9KW.h，比2007年增长14.3%。

由上海市统计局资料显示，上海负荷特性已向国际化大都市转变。由图5-6可知，原先的只有夏季一个负荷高峰已转向为夏季、冬季两个负荷高峰。日用电负荷曲线也有明显变化，从早、晚两个用电高峰转向两峰之间的负荷曲线趋向平坦，日高峰负荷持续时间延长。

3.上海地区居民电价

上海居民执行的依1日是由2009年上海市发改委沪发改价管[2009]019号《关于调整上海市电网电价的通知》中的价格，居民用电分为单一制电价和分时电价。详细价格参考表5 -17。

表5 -17 上海地区居民用电销售价格 单位：元，千瓦时

注：分时电价时段划分：峰时段(6 -22时);谷时段(22时～次日6时)。

5.4.3上海阶梯电价设想

1.阶梯电价定价方法

消费指数是指消费支出水平与个人可支出收入水平之间的关系。凯恩斯认为，总消费函数关系是一个比较稳定的函数。根据凯恩斯的消费函数，则一户居民的电能消费方程式为：

式中，Y为居民人均收入，bE为居民的基本电能消费，BE为电能的边际消费倾向.E为每户居民年用电量，P为用电量为E时的需求电价，h为每户的人口数.yn- yn-1，为居民的年人均收入的增加量。由式(5-69)可以看出，电能总消费等于基本电能消费bE加上随居民收入增长而增加的电力消费量。

以下将根据上海统计局公布的居民人均收入资料，结合调查所得三种不同收入家庭的用电量和递增电价，将低收入家庭的月用电量为第一阶段、中等收入家庭用电量为第二阶段、高收入家庭用电量为第三阶段。

2.模型计算

(1)模型分段阶数。参考现在已经实行阶梯电价的省份，将递增制阶梯电价分为三层阶梯。这里低收人人群包括上海城镇居民低收人人群、农村居民;中等收入人群为上海城镇居民中等收人人群与中高等收入人群;高等收入人群为上海城镇居民高等收入人群。

(2)上海居民人均收入。根据2009年、2010年上海统计年鉴，所得居民的年人均收入y和每户居民的年用电量E，如表5 -18所示：

表5-18 上海居民的年人均收入y

(3)上海居民用电基本情况。抽样调查上海居民各收入层次的用电量E，每户人口数h以及人均基本电费数据来自上海统计局。人均电费与低收人家庭人口系数相乘，得每户年基本电能消费。

根据上海电力公司数据，上海居民峰时用电量基本为谷时用电量的2倍。鉴于农村居民尚未实行阶梯电价，因此由农村居民电费计算全年电价时应用单价为0.617元/KW.h计算。由上海统计局公布的数据以及电价计算可得：

(4)电能边际消费倾向。边际消费倾向(Mpc)说明了收入变动量在消费变动和储蓄变动之间变动的情况。电能边际消费倾向( EMPc)表示是电能消费的增加量△C占收入增加量△Y的比例，电能边际消费倾向是大于0、小于1。

一般认为，中等收人居民承受的最高边际消费倾向是7.831%;高收入居民承受的最高边际消费倾向是8.85%，两者一般值为2.68%。本方案第一阶段的电量按照现上海市执行的电价汁算。对于中等收入家庭的电能边际成本取中间值5.7%，高收人家庭取8.85%。

(5)模型计算结果。结合上海现已经执行的峰谷电价，谷段电价为峰时段的50%。但是因为这种方法不方便阶梯峰谷电价的计算，因此参照浙江省阶梯峰谷电价的制定，每个阶段峰谷电价增长量相同。根据定价公式以及上述数据.模型计算结果如表5-20所示：

根据计算可得，我们可以将上海第一段基本电量设定为85KW.h.按基本峰谷电价计算;第二阶段为200KW.h;第三阶段为250KW.h。

5.4.4模型结果分析

1.现行上海电价分析

我们调查了上海地区某几户典型居民2010年全年居民的用电量以及分时电量与电费，选择的用户是根据居民的住房面积、人口数量、空调数以及全年收入来决定。

3户人家情况如表5- 21所示：

表5-21 上海地区典型居民2010年全年用电量以及分时电量与电费

由图5-26可知，上海居民用电习惯现从以前的夏季一个高峰转变成夏季一个大高峰不变，冬季形成小高峰。因此选定某几个特殊月份进行分析，分别为2月(冬季)、8月(夏季)、5月(春季)，代表用电小高峰、用电大高峰以及中间的平谷期(见表5-22)。

表5-22 2010年上海地区典型居民用电量 单位：度;元

2.方案电价分析

由表5-23分析可知，在因天气原因导致耗能较高的月份电费有所增加，其余时段，依旧在生活所需的电能消耗范围之内。因此可见，实行改革方案后对低收人家庭电费影响不大。

表5-23 低收入家庭实行阶梯电价后电费

表5-24 中收入家庭实行阶梯电价后电费

申收人家庭在实行阶梯电价之后，由于夏季降温需要，电费增长较高。但是因为空调能耗产生的费用属于非基本生活用电。因此，在实行阶梯电价后，中收人家庭交叉补贴减少。

表5-25 高收入家庭实行阶梯电价后电价

高收入家庭在实行阶梯电价之后.由于生活水平较高，所产生的调温费用比较大，因此实行阶梯电价后产生的额外电费比较高，这正符合了多用电多交钱、减少居民之间的交叉补贴的预期效果。

5.4.5结论

本方案结合上海市自身情况，采用凯恩斯消费函数建步模型后计算得出的电价方案为：

(1)月用电量低于85KW.h部分，按基本的峰谷电价计算。

(2)月用电量在85～200KW.h的部分，每千瓦时的电价提升0.04 7元。

(3)月用电量超过200KW.h的部分，每下瓦时电价提升0.2.13元。

分析比较三个层次不同收入居民因实行阶梯电价后的电费增长情况.可以发现，低收入居民在夏冬两个用电高峰时电费增长不多，中、高层收入居民增长幅度较大：在平常的春秋季节，在实行改革方案后，增长幅度不多。这就有效利用了电价市场杠杆，使居民电价不再只是单调的峰谷电价，用电量较多的居民不会因为用电量的增加获得更多的交叉补贴，而是多用多付。而基准量的制定，也保证了低收人家庭的基本生活所需，即使在用电量最高的夏季也不会受到实行阶梯电价后产生巨大影响。