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【摘 要】 依据国家节能减排政策，目前，华东电力市场运行规则面临着如何体现节能减排效果的问题，以及完善市场出清的计算方式的需求愈发强烈。笔者针对增加能耗和排污因子以完善规则的方法进行了分析，并结合某厂的实际出清情况，在修正前、后的具体数据进行验证。对设置金融输电权和能耗排污权的交易进行了推测，试用多种手段增强电力市场的节能减排效果。
【关键词】 电力市场节能减排节点电价
近期根据国家节能调度试点工作的进行，华东电力市场的运作进程放缓。继续稳步推进电力市场建设的趋势不可逆转。从未来发展的角度分析，节能调度是加速达到节能减排效果的计划手段，若实现长期并稳定的推进节能减排工作，就必须将节能减排与电力市场的建设结合进行。因为电力市场是我国电力体制改革中不可或缺的重要一环，同时也只有通过电力市场化，才能达到资源分配和社会整体利益的最优化。节能减排与电力市场现阶段正处于初始阶段，在设计上仍存在着一定的缺陷或不足。为了使电力市场能够更加满足我国的形势和需求，笔者结合国家节能减排的政策，对电力市场的功能拓展进行了一些分析。
1 目前电力市场和节能调度存在的问题
目前的电力市场整体设计目标为全网购电费用最小化，而节能减排的整体目标是全网能耗和排放量的最小化。由于目标的不同，导致电力市场的出清结果和节能减排的最优结果存在差异。这是因为环保高效的新机组往往承受较大的还债压力，脱硫设施的投入也增加了电厂的发电成本，同时因为电厂所处地区的送出线路因素以及目前电力市场的计算模式，导致一些低效机组比一些高效的机组更易在电力市场中竟得电量。这就造成目前的电力市场中存在着不利于节能减排的因素。
但节能调度方案也存在着一些问题，节能调度虽然能很快的达到节能减排最优化的效果，可高效的新机组的电价普遍比较高，而老机组的电价一般较低，节能调度大量增加了新机组的利用小时。这势必加大电网的购电成本，给电网带来了额外的负担，降低了电网推进节能减排的积极性。同时节能调度缺乏市场的竞争，使得发电企业缺乏技术改造以进一步降低发电成本的动力，难以达到社会整体效益的最大化，并且节能调度还存在边际机组长期停备的补偿问题。面对这些问题，对电力市场进行节能减排的功能拓展便成为一个新的探索方向。
2 目前华东电力市场计算公式的主要因素对节能减排目标的影响
目前华东电力市场出清的原理为：通过每台竞价机组的报价，华东交易中心生成一个全网的参考节点电价，并根据该参考节点电价及各台报价机组的网损因子和网络阻塞情况，为每一台报价机组计算出一个相应的节点电价，如果机组的报价低于该节点电价，则该机组竞得相应报价的电量。因此可以看出，对于每一台报价机组在市场上竞价优势的大小，体现在该机组的节点电价上。目前电力市场的节点电价计算公式为：
从节点电价的计算式可以看出对目前的电力市场计算节点电价影响较大的因素一个是网损因子，另外就是网络阻塞。网损因子对节点电价影响体现在：网损因子在华东电网参考点(上海武南)值为1.00，越远离华东电网参考点的发电机组网损因子越小。因而远离电网参考点的机组节点电价较靠近电网参考点的机组低。线路阻塞对节点电价影响的体现在：在节点电价的计算过程中，只要有任一条线路阻塞，便将产生机组节点电价的差异，不需要阻塞线路输送电能的机组提高了节点电价，需要阻塞线路输送电能的机组降低了节点电价，因此通常越远离华东参考点的机组，受线路阻塞影响越大。
根据以上的分析可以得出以下结论：在目前的电力市场规则下，因为网损因子和网络阻塞的影响，电力市场出清结果有可能与节能减排产生这样的矛盾：那些网损因子小、远离电网负荷中心的高效环保机组的节点电价有可能要比网损因子大、更靠近电网负荷中心的低效高排放的机组节点电价低。图1是某厂前阶段电力市场调电试验某日的出清结果。
由图1可以看出，由于网损因子(某厂的网损因子约为0.9)和网络阻塞的影响，当天大部分时段该厂的节点电价均低于华东参考点电价。当日华东平均节点电价为248元／MWh，由于华东参考点附近机组的网损因子基本都为1.00，同时几乎不受网络阻塞的影响，参考点附近机组节点电价基本接近参考点电价，平均为246元／MWh，而某厂的平均节点电价仅为217元／MWh，节点电价平均较华东参考点附近的机组低29元／MWh，折合成供电煤耗竞争力相差约为50克／kWh，这极大的削弱了某厂大机组的竞价优势。
通过数据可以看出，目前电力市场计算规则下，机组在电网中所处的位置对节点电价起到决定性的作用，电网远端的高效机组节能减排的效果难以得到的利用。
3 电力市场在节能减排上的功能分析
针对上面产生的矛盾，电力市场如果需要增加节能减排的效果，必须要对计算的规则进行改变，不仅计算电网输送能力对节点电价的影响，还要计算电厂节能减排能力对节点电价的影响。计算得出的节点电价必须要向高效、环保的机组倾斜。特别是对节能减排有明显体现的煤耗、脱硫设施的投运与否都要在节点电价的计算过程中得到体现。同时缩小由于网损因子和网络阻塞产生的竞价差距，增加电网远端高效环保机组的竞争力，加速淘汰负荷中心区域的低效机组。同时丰富电力市场的交易方式，增加金融工具在电力市场的应用，用多种经济手段增加电力市场节能减排的效果。
根据上面的总结分析，目前电力市场需要在以下几个方面进行功能拓展：这样，在节点电价的计算过程中增加了能耗和排污的成本，使得高效机组的竞争优势从单一的成本优势扩大到成本+能耗低+排污低的综合优势，增强了由于脱硫等减排设备的投运而降低的竞争能力。加大了节能减排对节点电价的影响力度。
对于能耗因子和排污因子的数值，必须保证能耗因子和排污影响的价格足以弥补由于网损因子和网络阻塞带来的价格影响。根据节能减排的发电排序主要以供电煤耗为标准，那么能耗因子也以供电煤耗的大小为基础数据，计算方式以(华东电网最低供电煤耗／某厂机组供电煤耗)制定，供电煤耗越低，能耗因子越大，节点电价越高。如某台60万kW供电煤耗为320g／kW·h，全网最低的供电煤耗暂为外高桥二厂288g／kW·h，那么该台60万kW的能耗因子为0.9。排污因子的制定以是否投运脱硫设施为基础数据，以国家制定的脱硫电价15元／MW·h和华东全网平均电价400元／MW·h为计算标准，则没有投运脱硫的机组的排污因子为1(-脱硫电价／全网平均上网电价)，即没有脱硫的机组的排污因子为0.9625，这样降低了没有投运脱硫机组的节点电价，以此削弱没有脱硫设施的机组的竞争能力。
添加能耗因子和排污因子修正上面所列某厂的出清结果情况。 设参考点附近100MW级机组供电煤耗为380，则该机组能耗因子为0.757，没有投运脱硫设施，机组能耗因子为0，9625，网损因子为1.00。而某厂位置的600MW机组供电煤耗为320g／kW·h，则该机组能耗因子为0.9，投运了脱硫设施，机组能耗因子为1.00，网损因子为0.9。当天华东参考点电价不变。
通过修正，当天参考点附近低效机组平均节点电价为180元／MW·h，某厂处高效机组平均节点电价196元／MW·h，保证了高效环保的机组较低效机组在竞争中处于优势地位，同时高效环保机组具有发电边际成本低的优势，这更增强了高效机组的竞争力。这说明在拓展了节能减排功能的电力市场下，可以用市场竞争的手段保证节能减排的效果。
3.2 金融输电权和污染排放权在市场中的应用
用金融工具解决电力系统的问题，在国外的电力市场中早就得到了很好的应用，对于我国的电力市场的探索中，也可以从对金融工具的使用上对电力市场进行一些思索，诸如引入输电权和污染排放权的应用。
在前面计算节点电价的数据中我们可以看到，网络阻塞对节点电价有很大的影响，它造成了节点电价的差异和不确定性，网络阻塞降低了电力市场竞争的积极性，造成了区域性的市场势力的存在，从一定程度上保护了阻塞区内的低效机组，因此，消除网络阻塞的影响，有利于电力市场的充分竞争，并增强阻塞区外机组的竞争力，降低阻塞对阻塞区内低效机组的保护作用。使得电力市场更好的达到节能减排的作用。
出于对消除网络阻塞的考虑，我们可以使用金融输电权，它是美国电力市场为解决电网阻塞引入的金融工具，是有方向性，可在市场中买卖的一种金融权利，它并不表示有实质上的能量传输，只要求在发生输电阻塞时获得经济补偿。输电企业以拍卖的形式卖出各时段的线路输电权，当发电主体竞买到某时段的输电权后，可在输电权生效时应用，如果购买的线路发生阻塞，则由电网公司进行补偿。通过输电权的应用，可以有计划的对输电网络进行使用，减少网络阻塞，对于发电企业，电权的交易锁定了发电的阻塞成本，避免了由于阻塞引起的节点电价突变而产生的风险。通过输电权的交易，刺激了电网公司对电网的维护和建设，同时输电权的价格也给电网公司线路建设方案提供了重要的参考信息。而发电企业从过去发生阻塞被动的接受调度，变为可以提前预见并自主避免，规避了风险。这样增进了电力市场的公平性和竞争性，也分摊了由于阻塞带来的输电费用的增加部分。
在目前的电力市场交易中，出于完成经济指标等方面的考虑，低效机组在电力市场中对电量交易的态度总是比较保守。为了增加低效机组电量交易的积极性，加大电力市场中的电量转移，电力市场可以考虑开拓能耗排污权的交易。能耗排污权的分配可以有计划地对节能减排的最终效果进行规划，并且通过市场的交易实现最终的电量分配。能耗排污权可以根据全网实际的能耗和排污量以及节能减排的目标计算总量。并平均到单位发电量分配到各发电机组。这样，对排污和能耗需求较大的低效机组的能耗排污权无法满足其需求，只能通过转移发电量指标或在市场购买能耗排污权来解决这个问题，这降低了低效机组的竞争力，增加了低效机组进行电量交易的积极性。对于电力市场而言，也可以有效的达到节能减排的目标。
4 结束语
本文结合当今电力市场的情况和节能减排政策，就如何增强目前的电力市场节能减排的效果作了一些分析，提出了增加能耗和排污因子用以修正在当前电力市场规则下，由于网损因子和网络阻塞导致一些发电机组的节能减排作用没有得到利用的缺点。并在电力市场常规交易之外，对设置金融输电权交易以解决网络阻塞带来的节点电价的差异，和设置能耗排污权的交易以促进低效机组进行电量交易展开了一些设想。
在节能减排成为当今乃至今后很长时间内电力工业最重要主题的背景下，完善电力市场规则，用市场化的手段满足节能减排要求下的社会资源最优化配置，达到社会效益的最大化，必将是电力市场未来的发展方向。
【关键词】 电力市场节能减排节点电价
近期根据国家节能调度试点工作的进行，华东电力市场的运作进程放缓。继续稳步推进电力市场建设的趋势不可逆转。从未来发展的角度分析，节能调度是加速达到节能减排效果的计划手段，若实现长期并稳定的推进节能减排工作，就必须将节能减排与电力市场的建设结合进行。因为电力市场是我国电力体制改革中不可或缺的重要一环，同时也只有通过电力市场化，才能达到资源分配和社会整体利益的最优化。节能减排与电力市场现阶段正处于初始阶段，在设计上仍存在着一定的缺陷或不足。为了使电力市场能够更加满足我国的形势和需求，笔者结合国家节能减排的政策，对电力市场的功能拓展进行了一些分析。
1 目前电力市场和节能调度存在的问题
目前的电力市场整体设计目标为全网购电费用最小化，而节能减排的整体目标是全网能耗和排放量的最小化。由于目标的不同，导致电力市场的出清结果和节能减排的最优结果存在差异。这是因为环保高效的新机组往往承受较大的还债压力，脱硫设施的投入也增加了电厂的发电成本，同时因为电厂所处地区的送出线路因素以及目前电力市场的计算模式，导致一些低效机组比一些高效的机组更易在电力市场中竟得电量。这就造成目前的电力市场中存在着不利于节能减排的因素。
但节能调度方案也存在着一些问题，节能调度虽然能很快的达到节能减排最优化的效果，可高效的新机组的电价普遍比较高，而老机组的电价一般较低，节能调度大量增加了新机组的利用小时。这势必加大电网的购电成本，给电网带来了额外的负担，降低了电网推进节能减排的积极性。同时节能调度缺乏市场的竞争，使得发电企业缺乏技术改造以进一步降低发电成本的动力，难以达到社会整体效益的最大化，并且节能调度还存在边际机组长期停备的补偿问题。面对这些问题，对电力市场进行节能减排的功能拓展便成为一个新的探索方向。
2 目前华东电力市场计算公式的主要因素对节能减排目标的影响
目前华东电力市场出清的原理为：通过每台竞价机组的报价，华东交易中心生成一个全网的参考节点电价，并根据该参考节点电价及各台报价机组的网损因子和网络阻塞情况，为每一台报价机组计算出一个相应的节点电价，如果机组的报价低于该节点电价，则该机组竞得相应报价的电量。因此可以看出，对于每一台报价机组在市场上竞价优势的大小，体现在该机组的节点电价上。目前电力市场的节点电价计算公式为：
从节点电价的计算式可以看出对目前的电力市场计算节点电价影响较大的因素一个是网损因子，另外就是网络阻塞。网损因子对节点电价影响体现在：网损因子在华东电网参考点(上海武南)值为1.00，越远离华东电网参考点的发电机组网损因子越小。因而远离电网参考点的机组节点电价较靠近电网参考点的机组低。线路阻塞对节点电价影响的体现在：在节点电价的计算过程中，只要有任一条线路阻塞，便将产生机组节点电价的差异，不需要阻塞线路输送电能的机组提高了节点电价，需要阻塞线路输送电能的机组降低了节点电价，因此通常越远离华东参考点的机组，受线路阻塞影响越大。
根据以上的分析可以得出以下结论：在目前的电力市场规则下，因为网损因子和网络阻塞的影响，电力市场出清结果有可能与节能减排产生这样的矛盾：那些网损因子小、远离电网负荷中心的高效环保机组的节点电价有可能要比网损因子大、更靠近电网负荷中心的低效高排放的机组节点电价低。图1是某厂前阶段电力市场调电试验某日的出清结果。
由图1可以看出，由于网损因子(某厂的网损因子约为0.9)和网络阻塞的影响，当天大部分时段该厂的节点电价均低于华东参考点电价。当日华东平均节点电价为248元／MWh，由于华东参考点附近机组的网损因子基本都为1.00，同时几乎不受网络阻塞的影响，参考点附近机组节点电价基本接近参考点电价，平均为246元／MWh，而某厂的平均节点电价仅为217元／MWh，节点电价平均较华东参考点附近的机组低29元／MWh，折合成供电煤耗竞争力相差约为50克／kWh，这极大的削弱了某厂大机组的竞价优势。
通过数据可以看出，目前电力市场计算规则下，机组在电网中所处的位置对节点电价起到决定性的作用，电网远端的高效机组节能减排的效果难以得到的利用。
3 电力市场在节能减排上的功能分析
针对上面产生的矛盾，电力市场如果需要增加节能减排的效果，必须要对计算的规则进行改变，不仅计算电网输送能力对节点电价的影响，还要计算电厂节能减排能力对节点电价的影响。计算得出的节点电价必须要向高效、环保的机组倾斜。特别是对节能减排有明显体现的煤耗、脱硫设施的投运与否都要在节点电价的计算过程中得到体现。同时缩小由于网损因子和网络阻塞产生的竞价差距，增加电网远端高效环保机组的竞争力，加速淘汰负荷中心区域的低效机组。同时丰富电力市场的交易方式，增加金融工具在电力市场的应用，用多种经济手段增加电力市场节能减排的效果。
根据上面的总结分析，目前电力市场需要在以下几个方面进行功能拓展：这样，在节点电价的计算过程中增加了能耗和排污的成本，使得高效机组的竞争优势从单一的成本优势扩大到成本+能耗低+排污低的综合优势，增强了由于脱硫等减排设备的投运而降低的竞争能力。加大了节能减排对节点电价的影响力度。
对于能耗因子和排污因子的数值，必须保证能耗因子和排污影响的价格足以弥补由于网损因子和网络阻塞带来的价格影响。根据节能减排的发电排序主要以供电煤耗为标准，那么能耗因子也以供电煤耗的大小为基础数据，计算方式以(华东电网最低供电煤耗／某厂机组供电煤耗)制定，供电煤耗越低，能耗因子越大，节点电价越高。如某台60万kW供电煤耗为320g／kW·h，全网最低的供电煤耗暂为外高桥二厂288g／kW·h，那么该台60万kW的能耗因子为0.9。排污因子的制定以是否投运脱硫设施为基础数据，以国家制定的脱硫电价15元／MW·h和华东全网平均电价400元／MW·h为计算标准，则没有投运脱硫的机组的排污因子为1(-脱硫电价／全网平均上网电价)，即没有脱硫的机组的排污因子为0.9625，这样降低了没有投运脱硫机组的节点电价，以此削弱没有脱硫设施的机组的竞争能力。
添加能耗因子和排污因子修正上面所列某厂的出清结果情况。 设参考点附近100MW级机组供电煤耗为380，则该机组能耗因子为0.757，没有投运脱硫设施，机组能耗因子为0，9625，网损因子为1.00。而某厂位置的600MW机组供电煤耗为320g／kW·h，则该机组能耗因子为0.9，投运了脱硫设施，机组能耗因子为1.00，网损因子为0.9。当天华东参考点电价不变。
通过修正，当天参考点附近低效机组平均节点电价为180元／MW·h，某厂处高效机组平均节点电价196元／MW·h，保证了高效环保的机组较低效机组在竞争中处于优势地位，同时高效环保机组具有发电边际成本低的优势，这更增强了高效机组的竞争力。这说明在拓展了节能减排功能的电力市场下，可以用市场竞争的手段保证节能减排的效果。
3.2 金融输电权和污染排放权在市场中的应用
用金融工具解决电力系统的问题，在国外的电力市场中早就得到了很好的应用，对于我国的电力市场的探索中，也可以从对金融工具的使用上对电力市场进行一些思索，诸如引入输电权和污染排放权的应用。
在前面计算节点电价的数据中我们可以看到，网络阻塞对节点电价有很大的影响，它造成了节点电价的差异和不确定性，网络阻塞降低了电力市场竞争的积极性，造成了区域性的市场势力的存在，从一定程度上保护了阻塞区内的低效机组，因此，消除网络阻塞的影响，有利于电力市场的充分竞争，并增强阻塞区外机组的竞争力，降低阻塞对阻塞区内低效机组的保护作用。使得电力市场更好的达到节能减排的作用。
出于对消除网络阻塞的考虑，我们可以使用金融输电权，它是美国电力市场为解决电网阻塞引入的金融工具，是有方向性，可在市场中买卖的一种金融权利，它并不表示有实质上的能量传输，只要求在发生输电阻塞时获得经济补偿。输电企业以拍卖的形式卖出各时段的线路输电权，当发电主体竞买到某时段的输电权后，可在输电权生效时应用，如果购买的线路发生阻塞，则由电网公司进行补偿。通过输电权的应用，可以有计划的对输电网络进行使用，减少网络阻塞，对于发电企业，电权的交易锁定了发电的阻塞成本，避免了由于阻塞引起的节点电价突变而产生的风险。通过输电权的交易，刺激了电网公司对电网的维护和建设，同时输电权的价格也给电网公司线路建设方案提供了重要的参考信息。而发电企业从过去发生阻塞被动的接受调度，变为可以提前预见并自主避免，规避了风险。这样增进了电力市场的公平性和竞争性，也分摊了由于阻塞带来的输电费用的增加部分。
在目前的电力市场交易中，出于完成经济指标等方面的考虑，低效机组在电力市场中对电量交易的态度总是比较保守。为了增加低效机组电量交易的积极性，加大电力市场中的电量转移，电力市场可以考虑开拓能耗排污权的交易。能耗排污权的分配可以有计划地对节能减排的最终效果进行规划，并且通过市场的交易实现最终的电量分配。能耗排污权可以根据全网实际的能耗和排污量以及节能减排的目标计算总量。并平均到单位发电量分配到各发电机组。这样，对排污和能耗需求较大的低效机组的能耗排污权无法满足其需求，只能通过转移发电量指标或在市场购买能耗排污权来解决这个问题，这降低了低效机组的竞争力，增加了低效机组进行电量交易的积极性。对于电力市场而言，也可以有效的达到节能减排的目标。
4 结束语
本文结合当今电力市场的情况和节能减排政策，就如何增强目前的电力市场节能减排的效果作了一些分析，提出了增加能耗和排污因子用以修正在当前电力市场规则下，由于网损因子和网络阻塞导致一些发电机组的节能减排作用没有得到利用的缺点。并在电力市场常规交易之外，对设置金融输电权交易以解决网络阻塞带来的节点电价的差异，和设置能耗排污权的交易以促进低效机组进行电量交易展开了一些设想。
在节能减排成为当今乃至今后很长时间内电力工业最重要主题的背景下，完善电力市场规则，用市场化的手段满足节能减排要求下的社会资源最优化配置，达到社会效益的最大化，必将是电力市场未来的发展方向。