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伴随着国民经济的飞速增长,我国的天然气工业不断发展壮大,天然气消费量与日俱增。作为最清洁的化石能源,天然气将在未来的能源市场中占据举足轻重的位置。然而,我国的天然气终端市场发展不够成熟,主要表现在供需失衡问题突显,天然气价格受国家统一调控,起不到市场调节和优化配置的作用。“推进天然气价格改革”是关乎国计民生和国家资源战略安全的重要举措,已经被纳入政府的工作目标。
天然气的终端市场是一个复杂的经济系统,在这个系统中,价格无疑是最活跃的因子。峰谷分时定价属于价格歧视的一种,是经济利益再分配的一种有效手段,能够正确反映用户不同消费方式对天然气管网系统成本的影响,刺激用户在节约成本的心理下调节用气时间,从而缓解用气高峰时段的负荷压力,增加管网运行安全,有助于使天然气供需均衡。
本文首先对国内外天然气工业的概况和各地区天然气的价格体制进行了简述,接着将终端用户划分为工业用户和居民用户两大类,分别对其天然气需求价格弹性和天然气市场价值进行测算,并分析了几种典型的用户价格响应行为。然后通过描述主要经济主体的自主行为、交互行为以及市场运行规则,建立了天然气终端市场多Agent仿真模型,对工业用户实施分时定价政策。模型以郑州市为实验案例,构建了三类主要Agent,分别是政府Agent、燃气公司Agent和用户Agent,根据典型负荷曲线特征将一天24小时分为峰、谷、平三个时段,并分别赋予不同的燃气价格,模拟价格随时间变化时市场中不同经济主体的行为、市场的供需反应以及管网负荷的变化情况。本研究能够为天然气定价决策和价格评估提供模拟平台和实验数据。
仿真结果通过多目标模型进行了验证,采用Pareto最优解集法的求解结果与多Agent仿真模型的结果一致。仿真的实验数据表明:
(1)天然气终端市场的多Agent模型能够动态表现系统中各主体的状态变化、系统整体行为和涌现特征;
(2)在保证用户和燃气公司同时获益的情况下,存在一个最优的峰、平、谷价格比例,使得最大峰负荷和峰谷负荷差能有效降低。也即,实行分时定价政策能够在保证相关主体收益的情况下,起到削峰填谷、优化资源配置的作用;
(3)工业用户是燃气公司的主要获益来源,工业用户比例越大,其收益越多。实施分时定价政策时,峰谷价格的比例会明显影响燃气公司收益情况以及工业用户收益情况,故确定合理的峰谷价格是分时定价的核心。