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[摘要] 针对电力需求侧实施峰谷分时电价中的问题，结合我国初级电力市场的实际，提出发电侧的发电权交易。对该交易的概念、必要性、合理性、可行性、交易组织、风险收益等问题进行了分析。指出该交易有利于借助市场机制提升网公司推进能效管理的积极性，有利于促进资源优化配置和社会可持续发展。
[关键词] 电力市场 需求侧管理 发电权 交易机制
一、引言
1.需求侧峰谷分时电价的意义
人类的经济发展带来了能源枯竭、环境恶化等一系列全球化问题，这使人们意识到必须从粗放的经济发展模式转变为可持续发展。在电力工业中，需求侧管理就是一个主要措施。
实施销售侧的峰谷分时电价是电力需求侧管理中的一种有效手段。峰谷分时电价是电力公司根据电网负荷特性确定峰谷时段，对用户不同的用电时段实施不同的电价，以通过价格杠杆作用缓解峰时用电紧张，实现移峰填谷。这样既能减少高峰备用装机容量，节省社会资源。又能挖掘低谷电力市场和降低生产成本。
2.峰谷分时电价实施中的矛盾
销售侧峰谷分时电价有利于减少负荷峰谷差，使负荷最大程度地趋于平稳。其直接结果是减少高峰备用装机容量，减少机组启停，提高机组使用效率，降低发电成本。可见，分时电价措施的主要受益者是电厂而非电网。但目前该措施的投入，如技术开发、设备、理论研究及试验、用户宣传推广等投入，以及实施后收益减少的风险却都是由电网公司承担。亦即，存在销售侧和上网侧之间的利益不平衡矛盾。这一矛盾在实践中极大制约了网公司实施分时电价的积极性。在经济社会要求可持续发展的今天，这是一个亟待解决的问题。为此，本文提出发电权交易的思路与方法。
二、发电权交易
1.概念与交易主体
在电力市场初级阶段，通常采用“单一购买者”或称为“1+N”模式，以利于与传统调度模式的衔接。“1”指电力市场单一购买者即网公司，它代用户购电，决定各发电商的交易计划并负责实时平衡，以保证安全可靠供电；“N”指参与市场竞争的各独立发电商。本文的讨论以“1+N”模式为背景。
发电权定义为：在实施峰谷分时电价后的系统低谷时段，由满足一定技术条件的发电机组，通过和网公司的交易获得在原谷时发电调度水平上追加的发电容量的出售权。该权利的购买方（发电机组）有权在约定的时间内向发电权利的出售方（网公司）按约定的数量和时段出售电能，并按约定的价格支付发电权利金。
发电权交易提供了一个公平和有竞争性的交易管理方法，来分配由于实施分时电价而形成的、稀缺的谷时增加的发电需求。给该稀缺资源的开发者即网公司以合理的补偿，激励其推行需求侧管理。
显然，发电权交易的两个市场主体中，卖方为网公司，它行使单一购买者职能和发电调度权。买方为发电公司，但只有那些在现调度下处于低谷时段压负荷运行，同时又有良好的负荷向上调节性能的机组才是合适的交易者。如水电机组，大容量燃煤机组等。
2.合理性与可行性
发电权交易的合理性源于因推行峰谷分时电价而出现的、“稀缺”的谷时增加的用电需求。在市场经济条件下，稀缺的物品应通过交易和价格来有效配置。在峰谷分时电价措施中，网公司须支付投资代价，尽管所增加的低谷需求仍需向发电公司购买增加的发电容量和电能来满足，但与通常网公司付费采购发电容量的情况不同，在低谷时段，相对于充裕的装机容量和发电能力，所增加的低谷负荷是不足的，这就形成了将低谷时的发电机会作为稀缺商品进行交易的合理性。通过交易来拍卖谷时段发电权，能使稀缺资源得到最有效的分配，并使稀缺资源的开发者得到合理的补偿。
从可行性来看，当前电力峰谷差持续加大，谷时段有很多机组常处于需要压负荷运行的不经济状态，甚至可能会被迫停运，而一旦发生停运，机组须在短期承担高昂的启停费用和成本。因而在分时电价实施后，低谷时发电机组也愿意通过购买发电权增加发电出力，达到经济运行状态，降低运行成本，提高运行效率，并取得更多的售电收入。
三、发电权的交易方式
可见，通过发电权交易，发电公司在获益的同时把收益的一部分与网公司分享，即将原多余的发电能力从电能主市场交易中剥离出来，进入低谷时段的辅助服务市场。只不过这里辅助服务不是由网公司付费，而是由发电公司付费。该交易的关键是确定低谷时增加负荷的规模。首先，预测分时电价实施后指定时段的新增负荷，并依据峰谷电价实行前负荷水平组织电能主市场能量拍卖；然后，对新增负荷通过交易分配发电权，并据此进行实际调度和结算。分配方法（不计输电等技术约束），须对各机组按申报的容量报价由高到低进行排序，从报价最高的发电机组起依次调用，直至调用的发电权总容量与该低谷时增加负荷的规模平衡为止。被调用的最后一个发电机组的容量报价为发电权市场出清价（机组被实际调度发电，还应支付相应的合同电价或电能主市场出清电价）。在初期因竞争性不足引起发电权价格过低时，可采用PAB结算，这时有以下规划模型：
式中，和分别是第i个获得发电权的机组申报的容量价格和数量，为低谷时段的新增负荷所对应的发电容量，为发电机组在参与电能主市场拍卖后在低谷时段剩余的可用发电容量，为机组发电时相应容量段取得的净收益。
四、风险与收益分析
1.发电权卖方的风险与收益
发电权的出售方是电网公司。它出售发电权不是为了取得额外的收益，而是为了获得合理的补偿。首先是为了补偿因推广实施峰谷分时电价所支付的成本，其次可以用获得的权力金收入部分冲抵电价不匹配的风险。后者源于一个事实，即中国目前阶段的电力市场在发电侧还没有形成有效竞争，只有很少部分电量竞价上网。这就形成了作为单一购电者的网公司在实施峰谷分时电价后面临价格风险的状态，因为低谷电的采购价格不变或有所上升，而低谷电的销售价格降低，销售量上升了，上升的销售量是从能获得较高销售收入的高峰时段转移过来的。由此可再一次看到，进行必要的市场设计给网公司合理的补偿是必要的，这有利于激励其推进有益于全社会的电力需求侧管理措施。
网公司在交易中也存在一定风险。因无论发电机组最终是否接受调度实际发电，发电权意味着网公司了做出了购买低谷电力的承诺，并可通过履行承诺收费。该承诺有法律效力，当发电权要求行使，网公司须按协议的要求购入电力。如因故不能履行承诺，虽然并不会对发电机组造成实际损失，但仍可能被要求支付违约赔偿。
2.发电权买方的风险与收益
正如在发电权交易的可行性分析中所指出的，与发电权出售方相比，发电权的购买方参与交易的主要目的是在低谷时段多发电以获得收益。由于发电机运行特性决定了机组运行在正常出力范围内的成本较低。一旦超出了这个运行区域，燃煤机组必须投油助燃甚至被迫停机，此时机组的运行成本将剧增。因此，机组有动力购买发电权，降低运行成本。且机组购买发电权并不影响其在电能主市场的竞标策略和收益。
发电权购买方的风险在于，如果由于自身原因无法响应调度要求发电，则将损失应支付给网公司的权力费用。
五、结论
本文提出了发电权的概念，并对交易的必要性、可行性以及机制等问题进行了分析讨论,并得到结论：
1.基于国内竞价上网尚未普及的现状，发电权交易机制的提出，为解决网公司因实施需求侧管理的成本回收问题和终端销售收入下降的风险问题提供了一个新的思路。这充分体现了市场机制和管理激励手段对社会可持续发展和节能降耗的促进作用。
2.通过经济手段鼓励机组在降低运行成本和取得发电收入的前提下参与发电权交易，并对稀缺资源的开发者支付一定的补偿，体现了公平公正的市场本质要求。
参考文献:
[1]胡福年汤玉东邹云:峰谷分时电价策略在江苏电网的应用研究[J].华东电力,2006,34(9)
[2]丁宁吴军基邹云:基于DSM的峰谷时段划分及分时电价研究[J].电力系统自动化,2001,12
[3]赵娟谭忠富李强:我国峰谷分时电价的状况分析[J].现代电力,2005,2
[4]丁军威夏清胡旸等:发电侧逐步市场化的竞价新模式[J].中国电机工程学报,2003,23(3)
[关键词] 电力市场 需求侧管理 发电权 交易机制
一、引言
1.需求侧峰谷分时电价的意义
人类的经济发展带来了能源枯竭、环境恶化等一系列全球化问题，这使人们意识到必须从粗放的经济发展模式转变为可持续发展。在电力工业中，需求侧管理就是一个主要措施。
实施销售侧的峰谷分时电价是电力需求侧管理中的一种有效手段。峰谷分时电价是电力公司根据电网负荷特性确定峰谷时段，对用户不同的用电时段实施不同的电价，以通过价格杠杆作用缓解峰时用电紧张，实现移峰填谷。这样既能减少高峰备用装机容量，节省社会资源。又能挖掘低谷电力市场和降低生产成本。
2.峰谷分时电价实施中的矛盾
销售侧峰谷分时电价有利于减少负荷峰谷差，使负荷最大程度地趋于平稳。其直接结果是减少高峰备用装机容量，减少机组启停，提高机组使用效率，降低发电成本。可见，分时电价措施的主要受益者是电厂而非电网。但目前该措施的投入，如技术开发、设备、理论研究及试验、用户宣传推广等投入，以及实施后收益减少的风险却都是由电网公司承担。亦即，存在销售侧和上网侧之间的利益不平衡矛盾。这一矛盾在实践中极大制约了网公司实施分时电价的积极性。在经济社会要求可持续发展的今天，这是一个亟待解决的问题。为此，本文提出发电权交易的思路与方法。
二、发电权交易
1.概念与交易主体
在电力市场初级阶段，通常采用“单一购买者”或称为“1+N”模式，以利于与传统调度模式的衔接。“1”指电力市场单一购买者即网公司，它代用户购电，决定各发电商的交易计划并负责实时平衡，以保证安全可靠供电；“N”指参与市场竞争的各独立发电商。本文的讨论以“1+N”模式为背景。
发电权定义为：在实施峰谷分时电价后的系统低谷时段，由满足一定技术条件的发电机组，通过和网公司的交易获得在原谷时发电调度水平上追加的发电容量的出售权。该权利的购买方（发电机组）有权在约定的时间内向发电权利的出售方（网公司）按约定的数量和时段出售电能，并按约定的价格支付发电权利金。
发电权交易提供了一个公平和有竞争性的交易管理方法，来分配由于实施分时电价而形成的、稀缺的谷时增加的发电需求。给该稀缺资源的开发者即网公司以合理的补偿，激励其推行需求侧管理。
显然，发电权交易的两个市场主体中，卖方为网公司，它行使单一购买者职能和发电调度权。买方为发电公司，但只有那些在现调度下处于低谷时段压负荷运行，同时又有良好的负荷向上调节性能的机组才是合适的交易者。如水电机组，大容量燃煤机组等。
2.合理性与可行性
发电权交易的合理性源于因推行峰谷分时电价而出现的、“稀缺”的谷时增加的用电需求。在市场经济条件下，稀缺的物品应通过交易和价格来有效配置。在峰谷分时电价措施中，网公司须支付投资代价，尽管所增加的低谷需求仍需向发电公司购买增加的发电容量和电能来满足，但与通常网公司付费采购发电容量的情况不同，在低谷时段，相对于充裕的装机容量和发电能力，所增加的低谷负荷是不足的，这就形成了将低谷时的发电机会作为稀缺商品进行交易的合理性。通过交易来拍卖谷时段发电权，能使稀缺资源得到最有效的分配，并使稀缺资源的开发者得到合理的补偿。
从可行性来看，当前电力峰谷差持续加大，谷时段有很多机组常处于需要压负荷运行的不经济状态，甚至可能会被迫停运，而一旦发生停运，机组须在短期承担高昂的启停费用和成本。因而在分时电价实施后，低谷时发电机组也愿意通过购买发电权增加发电出力，达到经济运行状态，降低运行成本，提高运行效率，并取得更多的售电收入。
三、发电权的交易方式
可见，通过发电权交易，发电公司在获益的同时把收益的一部分与网公司分享，即将原多余的发电能力从电能主市场交易中剥离出来，进入低谷时段的辅助服务市场。只不过这里辅助服务不是由网公司付费，而是由发电公司付费。该交易的关键是确定低谷时增加负荷的规模。首先，预测分时电价实施后指定时段的新增负荷，并依据峰谷电价实行前负荷水平组织电能主市场能量拍卖；然后，对新增负荷通过交易分配发电权，并据此进行实际调度和结算。分配方法（不计输电等技术约束），须对各机组按申报的容量报价由高到低进行排序，从报价最高的发电机组起依次调用，直至调用的发电权总容量与该低谷时增加负荷的规模平衡为止。被调用的最后一个发电机组的容量报价为发电权市场出清价（机组被实际调度发电，还应支付相应的合同电价或电能主市场出清电价）。在初期因竞争性不足引起发电权价格过低时，可采用PAB结算，这时有以下规划模型：
式中，和分别是第i个获得发电权的机组申报的容量价格和数量，为低谷时段的新增负荷所对应的发电容量，为发电机组在参与电能主市场拍卖后在低谷时段剩余的可用发电容量，为机组发电时相应容量段取得的净收益。
四、风险与收益分析
1.发电权卖方的风险与收益
发电权的出售方是电网公司。它出售发电权不是为了取得额外的收益，而是为了获得合理的补偿。首先是为了补偿因推广实施峰谷分时电价所支付的成本，其次可以用获得的权力金收入部分冲抵电价不匹配的风险。后者源于一个事实，即中国目前阶段的电力市场在发电侧还没有形成有效竞争，只有很少部分电量竞价上网。这就形成了作为单一购电者的网公司在实施峰谷分时电价后面临价格风险的状态，因为低谷电的采购价格不变或有所上升，而低谷电的销售价格降低，销售量上升了，上升的销售量是从能获得较高销售收入的高峰时段转移过来的。由此可再一次看到，进行必要的市场设计给网公司合理的补偿是必要的，这有利于激励其推进有益于全社会的电力需求侧管理措施。
网公司在交易中也存在一定风险。因无论发电机组最终是否接受调度实际发电，发电权意味着网公司了做出了购买低谷电力的承诺，并可通过履行承诺收费。该承诺有法律效力，当发电权要求行使，网公司须按协议的要求购入电力。如因故不能履行承诺，虽然并不会对发电机组造成实际损失，但仍可能被要求支付违约赔偿。
2.发电权买方的风险与收益
正如在发电权交易的可行性分析中所指出的，与发电权出售方相比，发电权的购买方参与交易的主要目的是在低谷时段多发电以获得收益。由于发电机运行特性决定了机组运行在正常出力范围内的成本较低。一旦超出了这个运行区域，燃煤机组必须投油助燃甚至被迫停机，此时机组的运行成本将剧增。因此，机组有动力购买发电权，降低运行成本。且机组购买发电权并不影响其在电能主市场的竞标策略和收益。
发电权购买方的风险在于，如果由于自身原因无法响应调度要求发电，则将损失应支付给网公司的权力费用。
五、结论
本文提出了发电权的概念，并对交易的必要性、可行性以及机制等问题进行了分析讨论,并得到结论：
1.基于国内竞价上网尚未普及的现状，发电权交易机制的提出，为解决网公司因实施需求侧管理的成本回收问题和终端销售收入下降的风险问题提供了一个新的思路。这充分体现了市场机制和管理激励手段对社会可持续发展和节能降耗的促进作用。
2.通过经济手段鼓励机组在降低运行成本和取得发电收入的前提下参与发电权交易，并对稀缺资源的开发者支付一定的补偿，体现了公平公正的市场本质要求。
参考文献:
[1]胡福年汤玉东邹云:峰谷分时电价策略在江苏电网的应用研究[J].华东电力,2006,34(9)
[2]丁宁吴军基邹云:基于DSM的峰谷时段划分及分时电价研究[J].电力系统自动化,2001,12
[3]赵娟谭忠富李强:我国峰谷分时电价的状况分析[J].现代电力,2005,2
[4]丁军威夏清胡旸等:发电侧逐步市场化的竞价新模式[J].中国电机工程学报,2003,23(3)