智能电网下分布式电力市场论文

(三)模型假设

本文主要分析完全垄断、寡头垄断、垄断竞争三个市场结构模型的均衡结果，为了建立相应的分析模型，做出以下5个假设:假设1:智能电网是一个逐渐演化的过程，新的分布式发电商开始进入电力供给市场，在用户侧与传统供电商展开市场竞争。假设2:不存在电网输电容量约束。线损、交易成本、发电机启动成本、空载成本、政府补贴均为零。假设3:发电商追求利润最大化，选择电量作为竞争策略，最终实现纳什均衡。每个发电商可以对每一类消费者销售电能。

发电商成本函数是产量的二次凸函数。假设4:电力需求不断增加，消费者为商业、工业、居民三类，其需求函数对所有发电商都是公共信息。消费者拥有储能措施，能够积极参与市场竞争，自由选择不同的发电商。需求函数是线性需求函数。假设5:市场结构将经历完全垄断、寡头竞争、垄断竞争三个阶段。用1个传统供电商(火电)和3个需求市场来代表完全垄断市场结构;1个传统供电商、1个新能源发电商(风电)与3个需求市场代表双寡头市场结构;1个传统供电商、2个新能源发电商(风电和光伏发电)与3个需求市场代表垄断竞争市场结构。

三、结论与政策建议

智能电网的发展将导致以新能源技术为主的分布式发电商不断进入电力市场，并与传统的供电商形成竞争，市场结构将逐渐演化。本文通过构建了一个包含多供电商、多用户市场的古诺式博弈模型，刻画了这种演化趋势，并给出了模型求解方法和算例。研究发现随着电网不断智能化，电力市场竞争将不断加剧，分布式发电商越多，电力市场交易量越大，交易价格越低，过度竞争将导致接近完全竞争的市场价格。传统供电商利润将随着市场竞争的加剧而大幅下降。根据这些研究发现，笔者建议在以下三方面采取积极措施，从而较好实现电力市场发展，推动电力市场化改革。

1.以智能电网革命为契机，引入多元化分布式发电商，从而加速电力市场化改革。我国的电力改革始于1997年，经历了长达十几年的艰难改革，仍未全面实现2002年提出的“厂网分开、主辅分离、输配分开、竞价上网”的改革目标。当前电力市场交易模式，依然是以电网公司为主导的单边电力交易模式，以政府规制电价为主导定价模式，这种模式并不能缓解市场煤和计划电的根本矛盾，价格在配置资源中并未很好的起到作用，降低了能源配置效率和利用效率。

2013年负责电力改革的电监会并入能源局后，电力改革迈上了新的台阶。智能电网不仅能够在技术上(分布式发电、微电网、储能等技术)降低电力市场的自然垄断属性，而且能够提高能源配置和使用效率。分布式发电的发展，不仅能够满足监管机构节能减排、优化能源结构、转型升级的监管目标，而且有助于实现电力市场化改革目标。多元化分布式发电商的引入，势必将在用户侧与传统的供电商形成有效竞争，而能为电价形成机制奠定基础。如果没有政府规制和传统供电商的阻止进入策略的实施，在利润最大化的目标下，市场参与者的策略性反应将是进行古诺式的产量竞争，而这将形成竞争性电价。随着分布式发电商的增加，电价将大幅度下降，参与者将依据电价安排生产和投资，工业、商业、居民用户将依据电价波动合理使用电量，这将提高能源配置和使用效率，计划电和市场煤的矛盾也迎刃而解。

2.建立以能源监管机构为主导的智能电网发展模式，降低分布式供电商的进入壁垒，引导传统供电商向竞争性供电商转变。在上述的分析中，我们看到，随着分布式供电商的不断引入，如果没有政府电价规制的情况下，供电竞争的结果是电价大幅下降，传统供电商的利润也将大幅下降。在这样的情况下，传统供电商的最优策略性行为是实施阻止进入策略或参与分布式供电，而这将进一步加强传统供电商的势力，降低分布式供电商的进入速度。这一竞争结局将与电力改革目标背道而驰。

当前，这一事实正在发生，传统电网企业主导了智能电网的发展，主导相关技术标准的制度，倡导集中式发电，分布式发电商接入电网成本较高。据中国能源局统计，2012年总共放弃风电200亿度，直接损失100多亿元，造成这一结果的重要原因之一就是传统发电商阻止进入策略的实施。在这种情况下，如果以能源监管机构为主导，各利益相关者共同参与，包括传统供电商和分布式供电商，制定智能电网发展框架，以及相关技术标准和市场竞争规范等制度，这将十分有利于分布式供电商顺利进入供电市场，进而促使传统供电商放弃阻止进入策略或直接参与分布式供电策略，提高其运营效率，使其转化为竞争性供电商。

3.建立有管制的浮动电价形成机制，避免电力投资不足和电价波动过大。电力产业是国民经济的支柱，国民经济的发展对电力有刚性需求;同时，电力投资自身具备长周期的特点。随着大量分布式发电商进入电力市场，如果任由电力市场充分竞争，那么依据上述研究结果，势必将导致电价的周期性波动，进而导致投资的周期性波动，而这种波动势必将影响国民经济的平稳运行。因此，如果监管机构根据国民经济发展需求和电力市场竞争情况，通过制定有浮动区间的市场电价形成机制，这不仅能够促使电力产业平稳发展，而且能够提升电力市场整体效率。

作者：袁晓玲 张江洋 单位：西安交通大学