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我国的电力市场化改革即将走完第一步,“厂网分离”工作已经基本结束,下一步改革的目标是逐步建立区域电力市场,发电企业实现竞价上网。在市场竞争的环境下,政府统一制定电价的模式势必终结,因此如何通过市场机制形成科学合理的电价体系,成为大家共同关心的问题,特别是对于上网电价的形成机制问题,更是目前市场化改革进程中的热点问题。在这样的背景下,本文将研究如何运用节点电价理论解决上述问题,并对该理论在我国的应用前景进行初步探讨。 在研究“竞价上网”问题之前,必须先了解电价的结构。我国的电价主要分为上网电价、输配电价和销售电价三类。上网电价是指发电机组的售电价格,输配电价是指电网运营商的输电、配电价格,销售电价是指用户的购电价格。目前,我国的电力市场化改革主要目标是实现发电侧竞争,因此上网电价是改革的主要环节。发电机组的上网电价一般包括容量电价、电量电价和辅助服务电价三部分。在国外较为成熟的电力市场中,针对三种电价分别有三类不同的形成机制,真正实现竞价上网的是电量电价部分,容量电价和辅助服务电价主要是通过拍卖的方式实现竞争。 我国正处于电力市场化改革的初期,最先开放的是电量市场,然后才是容量市场和辅助服务市场,也就是说,现阶段电量电价将首先通过市场竞争来形成,而容量电价和辅助服务电价仍将处于行政指令定价阶段。因此,研究电量市场中的电量电价形成机制问题有着很强的现实意义,这也是本文所要重点研究的课题。 在电量电价竞价中,国际上比较流行的是区域电价法和节电电价法。 节电电价法,实质上是一个基于最优潮流的算法,用这种方法得到的节电电价受4个因素影响,发电机边际成本、系统容量、网损和线路拥塞情况,由此,采用节点电价法不仅得到了计及输电拥塞的发电计划,而且求出的节点电价也为拥塞费用的分摊提供了依据。该理论不仅涉及发电侧的发电价格,还涉及用电侧的最终销售价格,从而实现了机组上网电价与用户销售电价之间的直接联动。 区域电价法,实质上是节电电价法的一种近似算法。在将节点电价法运用到实际电网中进行拥塞管理时,人们发现输电拥塞通常只是频繁地、明显地发生在某些区域之间,而在这些区域内部,输电拥塞发生的概率较小,情况也比较轻微,为此,提出区域电价法来简化、替代节点电价法,使其更加符合实际工程需要。该方法已被挪威、瑞典和美国佛罗里达州采用。 显然,由节电电价理论计算出的电价能够更加真实地反映电力市场供求关系,而且适用的范围也更广,因此,本论文的研究重点是节电电价理论。 当然,节点电价在实际应用中也存在明显的不足。研究表明,节点电价对运行条件和网络特性相当敏感,导致发电商和用户承担的拥塞费用及电价波动太大。因此,在实际应用中引入了金融输电权作为一种规避价格风险的金融工具。 节点电价理论在形成电量电价方面,不仅有着较为完备的理论基础,而且还有成熟的实践经验。本文从节点电价理论的数学模型和算例入手,介绍节点电价理论如何根据发电机组的报价,以及电网拥塞情况计算出各发电机组和用电负荷的电量定价。从计算的结果可以看出,当电网发生拥塞时,系统各节点不同的电价可以引导电力的生产和消费行为,从而实现电力系统的平衡和经济运行。 在我国电力市场化改革进程中,如何有效地应用节电电价理论是本论文重点研究的问题。论文说明了节电电价应用的前提条件,并针对我国电力行业的特殊性,研究得出我国实行节电电价理论的重点工作,即坚持“先试点,后推广”原则,放开价格管制,建立技术支持系统,加快电网建设,完善配套的法律法规。 结合到华北区域电力市场,如何应用节电电价理论,本论文有了更加具体的研究。由于电价改革依附于电力体制改革,因此华北电网的竞价上网改革必须按照华北电力市场化改革三步走战略,逐步实施。 在第一阶段改革中,将建立统一的市场交易平台;以合约交易为主,日前现货交易为辅,即小部分电量在日前市场做竞价交易。在日前市场中以节点电价理论为基础,计算各发电商的上网电价和负荷节点电价,负荷节点虽然也计算电价,但是此电价不作为结算电价,负荷侧电价结算仍按照国家制定的电价结算。随着改革进程的推进,合约交易的比例将逐步减少,日前市场的现货交易将逐步增加。在容量市场和辅助服务市场方面,进入市场交易的发电企业和电网企业为市场提供无偿的基本辅助服务。 在第二阶段改革中,将在第一阶段的经验和成果的基础上,扩大竞价范围。在上网电价形成机制上与第一阶段相比并无变化。在输配电价方面,要逐步形成较为合理的输配电价机制,以规范电网公司的收入来源。在负荷侧逐步引进大用户进入市场,让大用户直接参与市场竞争,大用户可以在日前市场按照市场交易中心计算的节点电价购电。 在第三阶段改革中,将建立健全统一运作的华北电力市场运营机构,建立实时市场,开展实时交易;在售电环节全面引入竞争机制,普通用户通过选择不同的供电商来参与市场,而各个供电商作为普通用户的代理人,积极参与电力市场报价:电网公司作为唯一的垄断者,不再做为中间商参与市场,而是做为输电服务的提供者保证市场的顺利进行,合理的输配电价做为电网公司的收入来源。在此阶段,国家不再制定统一的售电价格,发电和售电的市场结算价格均按照计算的节点电价执行,节点电价的波动将真实反应市场的供需平衡状况。