《电力市场概论》电力市场中的电价机制—输电定价

第3节 输电定价

输电网作为电能传输的唯一硬件平台，具有天然的垄断性。电网公司应该为所有的电网使用者(包括电能生产者与电能消费者)提供无歧视的服务，按照市场参与者对电网的使用程度收取输电服务费用。输电费用应确保电网公司回收投资成本，并保证适当的利润。

3.1 输电定价的基本原则

输电费用是通过输电价格体现的。输电定价的公正合理是电力市场健康发展的基本前提之一。因此，输电定价必需遵循一定的基本原则：

1、准确性——保证电网公司收支平衡

电力工业重组后，电网公司作为一个非盈利性企业，专门从事输电业务。因此必须保证电网公司电网建设投资的回收和合理利润。

2、合理性——反映地区间的输电成本差异

位置不同输电费用不同，远离负荷中心，输电距离远的发电厂将支付较高的输电费用，以引导发电厂在合理地点建设，使发电厂尽可能在负荷中心建设。远离电源中心的负荷将支付较高的输电费用，以引导高耗能企业在合理的地点建厂，使其尽可能在电源中心建设。例如英国的潮流是北电南送，北部建电厂上网费用较高，而南部建电厂反而可以获得补贴。

3、公平性——无歧视的输电服务。

输电价格对于所有的市场成员应该是同一标准，对于完全相同的输电服务不应收取不同的输电费用。这里特别指出的是对不同的交易方式也应公平的提供服务。如双边交易和单一买主模式。

4、实用性——输电定价方法应该易于操作利监管。

在具体实施过程中，复杂的输电定价方法往往无法满足市场交易对公平性、公开性的要求。而且，输电价格应该在一定的时间段内保持稳定。电网公司收取的输电服务费用成分清晰，结构合理，易于被市场成员接受，便于监管。

5、通用性——发电厂和电力消费者都是输电资源的使用者，都应该支付输电费用。

3.2输电定价方法的新理念

输电定价方法一直是学术界研究的重点，也是争论的焦点。我们认为：

1.输电定价方法应对不同电能交易方式都是公平的。

2.输电定价的核心应关注输电成本在输电用户(电厂和消费者)之间分摊的公平性，而不是潮流计算如何精确。如输电定价的方法特别复杂，会由于信息不对称造成监管成本过大。

3.输电定价应反映输电资源供求关系

4.在设计输电定价方法时，应规避信息不对称所产生的成本和监管成本

3.3输电成本与收益管制

输电是天然垄断的。在输电费用是成本加收益的模式下，电网的固定成本本就透明度不高，运营成本由于垄断更加难与计算。因此输电成本的核准是大前提，正所谓“皮之不存，毛将焉附”?输电成本与收益管制包含以下内容。

1.共用网络的输配电价由电网平均销售电价(不含代收的政府性基金)扣除平均购电价格和输配电损耗后确定，并且逐步向成本加收益管理方式过渡。

2.在成本加收益管理方式下，输配电价以政府价格主管部门核定的准许收入为基础，准许收入由准许成本，准许收益和税金构成。

3.共用网络和专项服务的准许收入分别核定。

4.准许成本由折旧费和运行成本构成。折1日费以政府价格主管部门核准的固定资产和国务院价格主管部门制定的计价折旧率为基础核定，运行成本以社会平均成本为基础核定。

5.准许收益=有效资产×加权平均资金成本

有效资产由政府价格主管部门核定，包括同定资产净值，流动资产，无形资产三部分。

权益资本成本是自由成本。

债务资本成本取国家规定的银行长期贷款利率，或资本市场正常筹资成本对于输电成本与收益管制，西方目前的主要管理方式是基于绩效的管理。

3.4现有的输电定价方法

输电定价方法种类非常繁多，我们这里介绍几种常见的具有代表性的。

一、邮票法( Postage Stamp Method)

邮票法首先计算整个输电网的总成本，然后按功率大小分摊，不考虑输电距离的远近。输电费用按电能大小结算，与具体的位置无关。

邮票法的名称非常形象。在我们邮寄信件时，只简单地将信件分为“市内”和“外省市”。对于市内的信件，张贴市内的邮票，而不管具体的邮寄距离。比如，在清华校内之间相互邮寄，与将信件从清华邮寄到北京郊区需要张贴的邮票是一样的。“外省市”信件也是相似的，将信件寄到与北京相距仅几十公里的河北廊坊需要张贴的邮票，与从北京邮寄到西藏拉萨是一样的。

在电力市场中，输电定价的“邮票法”借鉴了邮政计费的思想，是简单的单一定价法。即，不管发电厂所处的位置，以及发电厂上网电量的流向，按照单一的价格计费。计算整个输电网的总成本，然后按功率大小分摊，与输电距离和位置无关。该方法没有考虑潮流的具体分布。也没有考虑电气距离的影响。如下式：

R(t)=TC×P(t)/P(peak)

R(t)为输电交易t的输电费用，TC为输电总成本，P(t)为输电交易的传送功率，P(peak)为峰荷时系统的总负荷。

邮票法的最大优点是简单，但是它忽视了输电距离的远近，对短距离输电或没有使用电网的用户不公平，用户之间的相互补贴严重。邮票法使得市场成员不关心合理选址，因此很容易造成阻塞现象。邮票法不能公平公正的分摊输电费用，只适合在计划经济体制下使用，已慢慢退出历史舞台。

二、合同路径法( Contract Path Method)

合同路径法从功率注入点到功率流出点，确定一条连续的输电路径，该路径应有足够的可用容量。合同路径法假定输电实际发生时，其电能只在合同规定的部分流动，其他部分则认为没有影响。

Pj(为输电服务t在设备j上的潮流，F为输电服务t设想的合同路径。

实际上，传输的功率不会仅仅限于指定的路径流通，所以合同路径仅仅是假想路径，并不能反映输电交易产生的潮流在电网中的实际流动情况。

合同路经法忽略了转运潮流对电网其他部分的影响，这部分电网实际上受到转运业务的影响而未得到经济补偿。因此，合同路径法只适合网络结构较简单的情况。如我国的两电东送线路。

三、兆瓦一公里法( MW-Mile)

兆瓦-公里法首先计算电网所有线路和设备的每兆瓦-公里的成本，并根据转运贸易的实际注入节点和流出节点确定电网潮流，从而计算该项转运业务在全网基础上的平均成本，即为转运费。

兆瓦-公里法只根据平衡发电节点的负荷引起的电网潮流分布分摊输电费用的比例，不能反映电网资源的紧缺状况的程度;

兆瓦一公里法的计算步骤如下：

1、计算每条线路(或每个输电设备)的功率成本C;

2、计算每条线路(或设备)的平均每兆瓦公里容量成本

3、将电网中所有负荷及发电功率全部移去，只留下转运业务的注入功率和流出功率，求电网各支路潮流PZ,/和支路网损P

4、在步骤3的条件下，计算包括网损在内的总运行成本CD;

5、计算转运费

我们注意到，在步骤2种，用线路容量计算分母，而真正的线路潮流并为达到线路的极限容量，使得线路成本分摊不合理，使电网公司不关心线路的利用程度。建议采用真实潮流计算，以引导线路的合理建设，发挥最大的投资效率。请读者思考：是否存在更加简洁的计算方法?

兆瓦一公里法只是输电成本的简单分摊，不能反映供求关系。

四、潮流追踪法

潮流追踪法是近年来，受到广泛关注的输电定价方法。基于输电费用跟踪的分摊方法的基本原则如下：

1、线路输电费用由功率注入节点承担。

如下图所示，节点N1是线路L1的唯一功率注入来源，节点N1上的功率注入者G1应承担线路L1的输电电量费用;同理，电厂G2应承担节点L2的输电电量费用。

2、在分摊输电费用时，同等对待节点上的所有注入功率。

电厂G1的注入功率通过线路L1注入节点N3，电厂G2的注入功率通过线路L2注入节点N3，电厂G3的注入功率直接注入节点N3。虽然电厂G1、G2、G3注入节点N3的方式不同，但它们应同等分摊节点N3所注入线路的输电费用。

3、每个节点需承担的输电费用由注入此节点的所有功率均摊。

设节点N3所注入动率应承担的输电费用为F，F包括线路L3的输电费用，以及这部分潮流继续注入其他节点所应承担的输电费用。设电厂G1、G2、G3所注入的潮流分别为P1、P2、P3，不考虑在线路L1、L2上的线损，则F的分摊方案为：

其中Fl为电厂G1分摊的输电费用。同理可得电厂G2、G3应分摊的输电费用。发电厂G3直接注入节点N3，也是同等均摊F。

虽然潮流追踪法方法比较简单，但潮流追踪概念与电力系统传统电力/电量平衡概念不符，按比例分配潮流，缺乏经济学意义。

3.5推荐的输电定价方法

输电费用可以分为两部分：固定基值费用与输电电量费用，见下图。

固定基值费用为输电服务的接入费用，电厂只要接入电网，就必须按照接入费率支付固定的基值费用。固定基值费用与实际输送电量和输送的距离、时间无关，由电厂接入的电压等级和电厂的容量决定，按照邮票法分摊。

输电电量费用与实际输送电量和输送的距离有关，不同的输电电量费用反映电网传输容量市场价值的地区差异，从而引导合理电源发展的布局。输电电量费用利用“兆瓦一公里”法，根据(发电出力，负荷)匹配对所占用的输电资源，事后计算。

输电费用分为固定基值费用和输电电量费用两部分有其内在的原因：

1、电网公司为发电厂提供接入服务，就已经产生了成本。即使发电厂在电力市场的竞争中没有中标电量，或者中标电量很少，都应该支付这部分成本。

2、网络的建设成本占电网公司总成本中较大的比重，如果固定基值费用与输电电量费用捆绑在一起，固定基值费用可能淹没输电电量费用给出的经济信号，不利于指导对电网资源的优化利用。

3、更加清晰、公平地反映了发电厂所使用的网络资源。

基于“就近匹配’’与“兆瓦-公里”的方法

基于“就近匹配”与“兆瓦-公里”是将电力电量就近匹配的电力系统原则和现代的市场机制紧密结合形成的方法。这种方法相当于空间的需求侧管理——用输电费用引导电源建设，符合电力系统的物理本质。

基于“就近匹配”与“兆瓦-公里”的方法的设计原则如下：

1、发电出力与负荷“就近”匹配。

2、利用“兆瓦-公里”法，根据(发电出力，负荷)匹配对所占用的输电资源，由此计算平均输电价格。

3、事后定价。

基于“就近匹配”与“兆瓦-公里”的方法的步骤如下：

1、首先基于“兆瓦一公里”法，确定每条线路的电能过网价格Fi(单位电量传输费用)

2、按照最短路径的原则，确定节点间(出力，负荷)匹配对。

以过网费价格代替实际距离

3、根据(出力，负荷)匹配对，计算实际潮流，利用“兆瓦一公里”法，确定每个(出力、负荷)匹配对的输电价格

4、反映输电资源紧张的附加电价=潮流×阻塞线路的节点电价之差×调节系数/线路的输电容量

5、对相同节点上的所有(出力，负荷)匹配对的输电价格，加权平均，确定节点的输电价格

基于“就近匹配”与“兆瓦-公里”的方法简单，物理概念明确，但是无法反映线路的价值。改进的方法是建立反映输电资源紧张程度的附加电价。

节点的输电价格可以对相同节点上的所有(出力，负荷)匹配对的输电价格，加权平均来确定。