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摘要:电力市场环境下,输电网规划的复杂性大大增加,电力市场的各参与方均直接或间接地影响输电网规划的决策过程。文章分析了发、输、配、用各方在电力市场中的权利与义务,基于博弈理论探讨了输电网规划过程中的指导原则,保证电网的全面、优化、可持续发展。
关键词:电力市场;输电网规划;博弈论;定价策略
作者简介:王芸波(1979-),男,山东泰安人,深圳山东核电工程有限责任公司,助理工程师,主要研究方向:电力系统自动化;李晨光(1974-),男,山东泰安人,深圳山东核电工程有限责任公司,助理工程师,主要研究方向:电力系统自动化、电力建设。(山东 济南 250100)
电力市场的体制改革有助于打破垄断、解除管制、引入竞争,以更合理地配置资源,提高资源利用率,促进电力工业与社会、经济、环境的协调发展。[1]当前,许多国家的电力工业都已经或正在进行电力市场的体制改革。在我国,按照2002年出台的国务院电力体制改革文件的指导精神,2006年10月,国家电网公司组建完成国家、区域、网省三级电力交易中心,电力交易所涵盖的地域范围不断扩大,交易电量不断增加。电力市场在国家整个电力工业中的作用越来越重要。电力市场化运营,对原有电力行业产生深刻影响,并最终影响电力行业体制和电力系统规划、运营、控制等各个方面,是对电力行业组织和运营体制层面的巨大改变,同时也极大地影响到技术层面,特别是由于规划主体的变化和市场化运作的要求导致对规划方案评判标准的变化。[2]电力体制改革的脉络是厂网分开、供售分开和输配分开。[3]厂网分开割断了电厂与电网之间的产权关系,发电厂和电网企业作为平等的市场主体,依据市场规则和购售电合同进行电力买卖。[3]输配电分开的改革工作目前在稳步推进,配电网作为售电端将最终对用户负责,并将实现属地管理。而输电网的自然垄断性质依然保留,电网公司通过收取过网费用维持运营及投资。
电力市场中的输电网规划将由电网公司主导,同时将面临电源规划、负荷变化、系统潮流变化等很多不确定因素,相对于传统的电网规划来说要困难得多。电网规划将涉及发电厂、电网公司和用户等各方利益,而电源规划和负荷情况又对电网规划产生影响。同时,政府监管部门需要对电网规划进行有效的指导和监管,在输电网规划中,如何处理各方关系是需要进一步研究的课题。本文将对电力市场环境下输电网规划过程中各方的关系从博弈论角度进行分析,提出市场环境下输电网规划的指导原则。
一、电力市场化改革对输电网规划的影响
电力市场中电网规划的目的仍是在保证可靠性的前提下满足日益增长的电力需求,提高总体社会效益。[4]电力市场环境下,发、输、配、售环节的分离,使电网规划将面临许多不确定的市场因素,包括负荷发展、电源建设、系统潮流变化等。同时,用户对供电质量的要求日益增加,收回电网投资的周期变长,电网公司在输电规划过程中需考虑的因素大大增加,因此,电力市场下的电网规划比传统的电力规划面临更多的困难和挑战。
1.电源建设规划与电网规划不协调
传统的电源规划是由一体化的电力企业所完成的,可以很好地与电网规划统一起来。在市场环境下,电厂和电网各自的规划都是相对独立的,原来电源电网统一规划的模式被打破,发电企业对于电源的建设选址、容量确定等均有很大的自主权,发电公司以电厂投资者的利润最大化为前提进行电源规划工作,会尽可能降低发电成本,其厂址及容量的选择将从电厂造价、运行费用等方面进行综合考虑。电源规划很大程度上取决于未来市场的电价波动情况、国家政策的变化、能源的价格以及负荷的变化等因素,应从资源、市场、布局结构、能源流规模等方面来进行规划。[5]而且,根据上网价格波动,生产单位会根据利润的变化对原有电厂进行停运操作等情况。这些情况对电网规划来说都是不确定性因素,但电网的运行又要适应电源的配置和负荷的变化,这会给电网规划带来很大困难。[6]
尤其是在当前情况下,发电企业为了在今后的电力市场中占领更大的市场份额,争取更大的话语权,争相扩大地盘,新机组的类型、位置、容量、投运时间,以及旧机组和旧电厂的退役或停运等情况基本上由发电公司自行确定,并且这些信息往往不能提前在市场中公布,这对电网规划来说都是不确定的因素,给电网规划带来较大的困难。
2.电网建设资金来源单一制约电网规划
电力行业的一体化被打破后,电网建设、运行、维护均由电网公司负责,电网建设是资金和技术密集型的工程,投资回收期长。在竞争的电力市场中,电网的经营风险也大大提高。电网投资门槛高、风险大,现有条件下很难吸引社会资金,种种条件导致电网建设资金来源单一,即仅仅靠电网公司投资,造成电网建设资金压力较大,电网公司的负债率居高不下。相对电源建设,电网的建设需要考虑更长期的因素,负荷预测的难度加大,受经济形势、国家政策的影响较大,上述因素均增加了电网规划的难度。
3.市场结算方式的多样性影响输电网规划
随着电力市场化改革工作的逐步深入,电力交易的形式越来越丰富。从交易的结算机制上,可以分为按报价结算(PAB)、按市场清算电价结算(MCP)、按比例盈余分配模式结算;从输配电价定价模式上,可以分为固定费率模式、浮动费率模式和按成本分摊等模式;从网损分摊模式上,可以分为平均网损分摊方法、潮流跟踪方法和基于边际网损系数的分摊方法等。近期,国家正在酝酿大用户直购电方面的改革。可以预见,电力交易的结算方式会越来越多样化,发、输、配、用各方对不同结算方式的态度不同。对于电网企业来说,不同的结算方式对其盈利方式影响很大,考虑投资的回收周期,在进行电网规划时对于经济性的考虑会占主导。输电网规划中对于供电可靠性的标准尚未有统一要求,一般根据导则要求,按N-1准则校核电网静态安全稳定,电网公司在进行输电网规划时,以其收益最大化为目标函数,绝不是追求社会效益最大化。当然,电力市场的定价策略,如合同违约赔偿等会敦促电网公司进行电网规划时协同考虑经济性与供电可靠性。
二、市场化条件下输电网规划的研究现状
国内外就电力市场环境中如何进行输电网规划进行了诸多研究,[7-10]从模型构建、求解方法、目标优化等各方面进行了探讨。文献[11]建立了综合考虑发电厂商、输电网所有者以及用户等市场成员利益需求的单目标静态优化模型,并采用序优化进行求解,确保以足够高的概率求解到足够好的解,同时使最终规划结果的优劣程度得以量化,论文进一步建立了多目标动态规划模型,并将向量序优化拓展到该领域,以求取足够好的全局非劣解。文献[12]为解决某一供电可靠性水平下的社会、经济效益的定量计算问题,将可靠性效益用缺电成本,亦即由于电力供给不足或中断引起用户缺电、停电而造成的经济损失来表示。将可靠性效益定义为因电网达到一定供电可靠性水平而使用户获得的效益,通过构造可靠性成本、可靠性效益指标,以网络成本、效益比值最小为目标,使电网规划方案能够达到最佳的经济效益和社会效益。文献[13]提出计及阻塞管理、基于市场经济效益、基于联系数不确定性等若干多目标输电网规划模型,并采用新算法进行求解,能够根据规划主体考虑因素和市场化运作方式实现不同的优化方案。文献[14]提出市场环境下进行电网规划时既要考虑发电商市场行为,又考虑规划成本的新方法,同时,基于博弈理论将发电商策略报价行为考虑到网络规划中。
总之,电力市场化条件下的输电网规划尚处于不断发展完善的阶段,各国在进行电网规划时的侧重也不同,如美国主要考虑可靠性和经济性的协调、电网输电能力、规划计算模型以及设备老化风险评估;而法国等欧洲国家在电网规划时主要考虑电网效率的评估、电网老化程度的评估、各类用户的接入方式等;俄罗斯在进行电网规划时对于电网稳定性的考虑占主导。[15]我国电网正处于实现坚强统一智能电网的大规模发展阶段,电力市场尚未成熟, “统一调度,多层管理”是当前我国电网的主要特点。因此,我国的电网规划应从实际国情出发,注重系统可靠性以及合理的网络结构,同时兼顾电力市场化对电网的要求,力求提高电网输电充裕度,逐步加大电力市场调配能源的能力,满足市场条件下风力发电、核电等各类新电源的接入问题。分析电力市场各参与方与输电网规划间的相互关系,明确各方的权利与义务,从宏观层面制定电力市场环境下输电网规划的指导原则,对于输电网规划及电力市场的良性发展具有重要的指导意义。
三、输电网规划中的各方权利义务分析
电力市场环境下,发电、输电、配电、用电以及监管部门的角色和目标与以往统一电力体制下有很大不同,从全社会效益最大化的角度分析各方的权利与义务,有助于制定合理的电网规划指导原则。
1.发电厂电源规划
电源规划是根据电力系统某一时期的负荷预测,在满足一定可靠性水平的条件下,以尽可能低的费用确定新建电源的安排,保证社会对电能的需求。它是电力系统规划的重要组成部分,也是电力系统规划的第一阶段。[5]电源规划对输电网规划具有重大影响,发电厂是电力的直接供应商,而电网是其销售电力的唯一渠道,发电侧市场完全放开而上网价格管制的现有体制下,发电厂处于弱势地位。电网规划过程中要充分考虑发电厂的需求,并留有充足裕度,而发电厂进行电源规划时要与电网企业互通信息,保证电网规划适度超前,以免出现“窝电”情况。发电企业和电网企业在电网规划问题上的利益是可以互惠的,合理的电网规划对发电厂持续可靠售电以及电网企业的运行维护均有帮助。从自身利益出发,发电厂和电网企业可以通过友好协商实现电源规划与电网规划的协调。
发电企业为提高自己的话语权,抢占更大的市场份额,在电源建设过程中容易出现盲目性,并无视审批制度,以“先斩后奏”的方式胁迫政府监管部门“就范”,政府监管部门要在源头上进行有效管理,保证电源建设的健康有序。
2.电网公司输电网规划
电网公司的天然垄断性容易使其成为电网规划的唯一投资者,为了减小项目投资的资金风险和保证获得最大投资回报,对输电网规划方案更倾向于从经济性角度进行评估,而忽略了电网安全性的考虑。配电网在与输电网企业签署购电合同或服务合同时需对供电可靠性加以要求,以惩罚金的形式对不可靠供电进行限制,约束输电网规划行为。
电力供应在社会经济生活中的特殊性,要求政府监管部门规范电网规划的可靠性评估,制定明确的安全性指标,并对电网规划中的执行过程进行全程监督。而电网企业需要认清所承担的社会责任,明确其可靠供电的责任与义务,在保障电网安全性前提下追求适度利益。同时,电网企业应有对要求进一步提高可靠性标准的用户加收电费的权利,做到优质优价,提高电网企业在安全性方面投资的积极性。而对电网企业为保证电网安全性所进行的市场行为,如购买发电厂旋转备用、无功容量等,政府监管部门应给予政策上的支持。
3.配电网与用户
在完全的电力市场环境下,配电网直接面对用户,输电网仅面对配电网,用户负荷的增长是电网规划的原动力。配电网企业需做好负荷预测工作,提前提出服务要求,方便电网企业提早准备。进行配电网规划研究时,应根据地区电网建设和发展的实际情况,考虑电力市场活跃的积极因素对负荷预测的影响,做出合理的配网规划,并及时与输电网协调新增受入容量、新增线路等情况,以便于输电网的健康、稳定发展。[16]政府监管部门应明确各级电网经营企业的职责和工作范围,但同时确保电网的统一规划。各级电网公司在对电力需求预测、电力供需平衡、电源规划、环境及社会影响分析、投融资决策分析、电价预测分析和电网综合评价等各方面的研究之后,协调做好输配电网规划的研究和制定工作。[17]
4.政府监管部门
电力市场环境下各参与方根据自己的利益最大化进行市场行为,不利于资源的整体优化配置,政府监管部门需加强立法,制定了相关法律法规,约束电力市场行为。监管部门应从保护消费者利益的角度出发,利用价格监管措施来抑制垄断企业对消费者滥用垄断权力、防止消费者利益受到侵害。[18]对于输电网规划来说,明确电网企业有保证电网安全稳定运行的责任,协调各方利益,保证电网建设坚持统一规划且适度超前。电价改革是电力体制改革的核心,政府监管部门需指定合理的定价策略,合理反映输、配环节的成本费用并保证合理的利润水平,保障电网企业的投资回报率从而保证电网的投资来源,使电网的建设与全社会用电需求增长相适应,从机制上保证电网企业对输电建设和发展有足够的资金支持[19]。
四、基于博弈论制定电网规划的指导原则
博弈论是主要研究各博弈方之间的策略对抗、竞争或者是面对一种局面时对策选择的理论。通俗的讲,博弈即各方在特定环境和一定规则下,从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施,各自取得相应结果的过程。在博弈论中追求的是给定约束条件下的效用或收益最大化,并要考虑他人决策对自己决策的影响[3]。
市场环境下,各市场成员都直接或间接参与了输电网规划决策过程,并将对输电网的扩建投资情况产生重要影响。输电网规划不再是全社会效益最大的优化问题,而是各个市场参与者从自身利益出发进行博弈和决策的过程,需要确立新的规划依据和指导原则。
在输电网规格过程中,投资主体是电网企业,电网建设过程中要考虑社会需求和资源优化配置,协调电源规划并做到适度超前。在大用户直购电尚未大规模实施情况下,垄断性电网企业相对于市场化的发电企业还处于强势地位,应主动及时得与发电企业沟通信息,获取最新的电源规划方案,避免发电厂出现“窝电”局面,保证社会需求。电网企业需进行精确的负荷预测,及时掌握市场信息,超前规划,满足用户不断增长的电力需求。政府监管部门要对电网规划方案进行审核,确保电网的安全稳定,并制定相应的定价机制,将电网的经济效益与运行的安全可靠性挂钩,保证电网规划过程中对电网结构安全性的充分考虑,并能维持电网企业的投资回报率及盈利水平,保证电网投资的长期可持续性。总的来说,输电网规划的指导原则可以总结为:厂网协调、立足用户、合理定价、加强监管、良性循环。如图1所示。
五、结论
电力市场环境下,在多个投资主体的竞争与利益驱动下,以投资者收益最大为主要目标,容易使电网规划难以实现全局最优化。在现行体制下,各市场成员都直接或间接参与了输电网规划决策过程。因此,在输电网规划过程中普遍存在着各方博弈。输电网规划对电力市场的良性发展以及社会经济的稳定运行具有重要意义,政府对输电网规划的监管是必要的,可以通过宏观调控或行政审批等手段对电网规划进行控制,从全局角度优化网架结构,实现电网社会效益最大化。但作为市场行为,政府监管部门不可能制定详细的规划方案,仅能够给出指导原则,本文分析了发、输、配、用各方在电力市场中的权利与义务,制定了输电网规划过程中的指导原则,对于保证电网规划的可靠性、经济性和全局优化,具有一定指导意义。
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(责任编辑:赵赟)
关键词:电力市场;输电网规划;博弈论;定价策略
作者简介:王芸波(1979-),男,山东泰安人,深圳山东核电工程有限责任公司,助理工程师,主要研究方向:电力系统自动化;李晨光(1974-),男,山东泰安人,深圳山东核电工程有限责任公司,助理工程师,主要研究方向:电力系统自动化、电力建设。(山东 济南 250100)
电力市场的体制改革有助于打破垄断、解除管制、引入竞争,以更合理地配置资源,提高资源利用率,促进电力工业与社会、经济、环境的协调发展。[1]当前,许多国家的电力工业都已经或正在进行电力市场的体制改革。在我国,按照2002年出台的国务院电力体制改革文件的指导精神,2006年10月,国家电网公司组建完成国家、区域、网省三级电力交易中心,电力交易所涵盖的地域范围不断扩大,交易电量不断增加。电力市场在国家整个电力工业中的作用越来越重要。电力市场化运营,对原有电力行业产生深刻影响,并最终影响电力行业体制和电力系统规划、运营、控制等各个方面,是对电力行业组织和运营体制层面的巨大改变,同时也极大地影响到技术层面,特别是由于规划主体的变化和市场化运作的要求导致对规划方案评判标准的变化。[2]电力体制改革的脉络是厂网分开、供售分开和输配分开。[3]厂网分开割断了电厂与电网之间的产权关系,发电厂和电网企业作为平等的市场主体,依据市场规则和购售电合同进行电力买卖。[3]输配电分开的改革工作目前在稳步推进,配电网作为售电端将最终对用户负责,并将实现属地管理。而输电网的自然垄断性质依然保留,电网公司通过收取过网费用维持运营及投资。
电力市场中的输电网规划将由电网公司主导,同时将面临电源规划、负荷变化、系统潮流变化等很多不确定因素,相对于传统的电网规划来说要困难得多。电网规划将涉及发电厂、电网公司和用户等各方利益,而电源规划和负荷情况又对电网规划产生影响。同时,政府监管部门需要对电网规划进行有效的指导和监管,在输电网规划中,如何处理各方关系是需要进一步研究的课题。本文将对电力市场环境下输电网规划过程中各方的关系从博弈论角度进行分析,提出市场环境下输电网规划的指导原则。
一、电力市场化改革对输电网规划的影响
电力市场中电网规划的目的仍是在保证可靠性的前提下满足日益增长的电力需求,提高总体社会效益。[4]电力市场环境下,发、输、配、售环节的分离,使电网规划将面临许多不确定的市场因素,包括负荷发展、电源建设、系统潮流变化等。同时,用户对供电质量的要求日益增加,收回电网投资的周期变长,电网公司在输电规划过程中需考虑的因素大大增加,因此,电力市场下的电网规划比传统的电力规划面临更多的困难和挑战。
1.电源建设规划与电网规划不协调
传统的电源规划是由一体化的电力企业所完成的,可以很好地与电网规划统一起来。在市场环境下,电厂和电网各自的规划都是相对独立的,原来电源电网统一规划的模式被打破,发电企业对于电源的建设选址、容量确定等均有很大的自主权,发电公司以电厂投资者的利润最大化为前提进行电源规划工作,会尽可能降低发电成本,其厂址及容量的选择将从电厂造价、运行费用等方面进行综合考虑。电源规划很大程度上取决于未来市场的电价波动情况、国家政策的变化、能源的价格以及负荷的变化等因素,应从资源、市场、布局结构、能源流规模等方面来进行规划。[5]而且,根据上网价格波动,生产单位会根据利润的变化对原有电厂进行停运操作等情况。这些情况对电网规划来说都是不确定性因素,但电网的运行又要适应电源的配置和负荷的变化,这会给电网规划带来很大困难。[6]
尤其是在当前情况下,发电企业为了在今后的电力市场中占领更大的市场份额,争取更大的话语权,争相扩大地盘,新机组的类型、位置、容量、投运时间,以及旧机组和旧电厂的退役或停运等情况基本上由发电公司自行确定,并且这些信息往往不能提前在市场中公布,这对电网规划来说都是不确定的因素,给电网规划带来较大的困难。
2.电网建设资金来源单一制约电网规划
电力行业的一体化被打破后,电网建设、运行、维护均由电网公司负责,电网建设是资金和技术密集型的工程,投资回收期长。在竞争的电力市场中,电网的经营风险也大大提高。电网投资门槛高、风险大,现有条件下很难吸引社会资金,种种条件导致电网建设资金来源单一,即仅仅靠电网公司投资,造成电网建设资金压力较大,电网公司的负债率居高不下。相对电源建设,电网的建设需要考虑更长期的因素,负荷预测的难度加大,受经济形势、国家政策的影响较大,上述因素均增加了电网规划的难度。
3.市场结算方式的多样性影响输电网规划
随着电力市场化改革工作的逐步深入,电力交易的形式越来越丰富。从交易的结算机制上,可以分为按报价结算(PAB)、按市场清算电价结算(MCP)、按比例盈余分配模式结算;从输配电价定价模式上,可以分为固定费率模式、浮动费率模式和按成本分摊等模式;从网损分摊模式上,可以分为平均网损分摊方法、潮流跟踪方法和基于边际网损系数的分摊方法等。近期,国家正在酝酿大用户直购电方面的改革。可以预见,电力交易的结算方式会越来越多样化,发、输、配、用各方对不同结算方式的态度不同。对于电网企业来说,不同的结算方式对其盈利方式影响很大,考虑投资的回收周期,在进行电网规划时对于经济性的考虑会占主导。输电网规划中对于供电可靠性的标准尚未有统一要求,一般根据导则要求,按N-1准则校核电网静态安全稳定,电网公司在进行输电网规划时,以其收益最大化为目标函数,绝不是追求社会效益最大化。当然,电力市场的定价策略,如合同违约赔偿等会敦促电网公司进行电网规划时协同考虑经济性与供电可靠性。
二、市场化条件下输电网规划的研究现状
国内外就电力市场环境中如何进行输电网规划进行了诸多研究,[7-10]从模型构建、求解方法、目标优化等各方面进行了探讨。文献[11]建立了综合考虑发电厂商、输电网所有者以及用户等市场成员利益需求的单目标静态优化模型,并采用序优化进行求解,确保以足够高的概率求解到足够好的解,同时使最终规划结果的优劣程度得以量化,论文进一步建立了多目标动态规划模型,并将向量序优化拓展到该领域,以求取足够好的全局非劣解。文献[12]为解决某一供电可靠性水平下的社会、经济效益的定量计算问题,将可靠性效益用缺电成本,亦即由于电力供给不足或中断引起用户缺电、停电而造成的经济损失来表示。将可靠性效益定义为因电网达到一定供电可靠性水平而使用户获得的效益,通过构造可靠性成本、可靠性效益指标,以网络成本、效益比值最小为目标,使电网规划方案能够达到最佳的经济效益和社会效益。文献[13]提出计及阻塞管理、基于市场经济效益、基于联系数不确定性等若干多目标输电网规划模型,并采用新算法进行求解,能够根据规划主体考虑因素和市场化运作方式实现不同的优化方案。文献[14]提出市场环境下进行电网规划时既要考虑发电商市场行为,又考虑规划成本的新方法,同时,基于博弈理论将发电商策略报价行为考虑到网络规划中。
总之,电力市场化条件下的输电网规划尚处于不断发展完善的阶段,各国在进行电网规划时的侧重也不同,如美国主要考虑可靠性和经济性的协调、电网输电能力、规划计算模型以及设备老化风险评估;而法国等欧洲国家在电网规划时主要考虑电网效率的评估、电网老化程度的评估、各类用户的接入方式等;俄罗斯在进行电网规划时对于电网稳定性的考虑占主导。[15]我国电网正处于实现坚强统一智能电网的大规模发展阶段,电力市场尚未成熟, “统一调度,多层管理”是当前我国电网的主要特点。因此,我国的电网规划应从实际国情出发,注重系统可靠性以及合理的网络结构,同时兼顾电力市场化对电网的要求,力求提高电网输电充裕度,逐步加大电力市场调配能源的能力,满足市场条件下风力发电、核电等各类新电源的接入问题。分析电力市场各参与方与输电网规划间的相互关系,明确各方的权利与义务,从宏观层面制定电力市场环境下输电网规划的指导原则,对于输电网规划及电力市场的良性发展具有重要的指导意义。
三、输电网规划中的各方权利义务分析
电力市场环境下,发电、输电、配电、用电以及监管部门的角色和目标与以往统一电力体制下有很大不同,从全社会效益最大化的角度分析各方的权利与义务,有助于制定合理的电网规划指导原则。
1.发电厂电源规划
电源规划是根据电力系统某一时期的负荷预测,在满足一定可靠性水平的条件下,以尽可能低的费用确定新建电源的安排,保证社会对电能的需求。它是电力系统规划的重要组成部分,也是电力系统规划的第一阶段。[5]电源规划对输电网规划具有重大影响,发电厂是电力的直接供应商,而电网是其销售电力的唯一渠道,发电侧市场完全放开而上网价格管制的现有体制下,发电厂处于弱势地位。电网规划过程中要充分考虑发电厂的需求,并留有充足裕度,而发电厂进行电源规划时要与电网企业互通信息,保证电网规划适度超前,以免出现“窝电”情况。发电企业和电网企业在电网规划问题上的利益是可以互惠的,合理的电网规划对发电厂持续可靠售电以及电网企业的运行维护均有帮助。从自身利益出发,发电厂和电网企业可以通过友好协商实现电源规划与电网规划的协调。
发电企业为提高自己的话语权,抢占更大的市场份额,在电源建设过程中容易出现盲目性,并无视审批制度,以“先斩后奏”的方式胁迫政府监管部门“就范”,政府监管部门要在源头上进行有效管理,保证电源建设的健康有序。
2.电网公司输电网规划
电网公司的天然垄断性容易使其成为电网规划的唯一投资者,为了减小项目投资的资金风险和保证获得最大投资回报,对输电网规划方案更倾向于从经济性角度进行评估,而忽略了电网安全性的考虑。配电网在与输电网企业签署购电合同或服务合同时需对供电可靠性加以要求,以惩罚金的形式对不可靠供电进行限制,约束输电网规划行为。
电力供应在社会经济生活中的特殊性,要求政府监管部门规范电网规划的可靠性评估,制定明确的安全性指标,并对电网规划中的执行过程进行全程监督。而电网企业需要认清所承担的社会责任,明确其可靠供电的责任与义务,在保障电网安全性前提下追求适度利益。同时,电网企业应有对要求进一步提高可靠性标准的用户加收电费的权利,做到优质优价,提高电网企业在安全性方面投资的积极性。而对电网企业为保证电网安全性所进行的市场行为,如购买发电厂旋转备用、无功容量等,政府监管部门应给予政策上的支持。
3.配电网与用户
在完全的电力市场环境下,配电网直接面对用户,输电网仅面对配电网,用户负荷的增长是电网规划的原动力。配电网企业需做好负荷预测工作,提前提出服务要求,方便电网企业提早准备。进行配电网规划研究时,应根据地区电网建设和发展的实际情况,考虑电力市场活跃的积极因素对负荷预测的影响,做出合理的配网规划,并及时与输电网协调新增受入容量、新增线路等情况,以便于输电网的健康、稳定发展。[16]政府监管部门应明确各级电网经营企业的职责和工作范围,但同时确保电网的统一规划。各级电网公司在对电力需求预测、电力供需平衡、电源规划、环境及社会影响分析、投融资决策分析、电价预测分析和电网综合评价等各方面的研究之后,协调做好输配电网规划的研究和制定工作。[17]
4.政府监管部门
电力市场环境下各参与方根据自己的利益最大化进行市场行为,不利于资源的整体优化配置,政府监管部门需加强立法,制定了相关法律法规,约束电力市场行为。监管部门应从保护消费者利益的角度出发,利用价格监管措施来抑制垄断企业对消费者滥用垄断权力、防止消费者利益受到侵害。[18]对于输电网规划来说,明确电网企业有保证电网安全稳定运行的责任,协调各方利益,保证电网建设坚持统一规划且适度超前。电价改革是电力体制改革的核心,政府监管部门需指定合理的定价策略,合理反映输、配环节的成本费用并保证合理的利润水平,保障电网企业的投资回报率从而保证电网的投资来源,使电网的建设与全社会用电需求增长相适应,从机制上保证电网企业对输电建设和发展有足够的资金支持[19]。
四、基于博弈论制定电网规划的指导原则
博弈论是主要研究各博弈方之间的策略对抗、竞争或者是面对一种局面时对策选择的理论。通俗的讲,博弈即各方在特定环境和一定规则下,从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施,各自取得相应结果的过程。在博弈论中追求的是给定约束条件下的效用或收益最大化,并要考虑他人决策对自己决策的影响[3]。
市场环境下,各市场成员都直接或间接参与了输电网规划决策过程,并将对输电网的扩建投资情况产生重要影响。输电网规划不再是全社会效益最大的优化问题,而是各个市场参与者从自身利益出发进行博弈和决策的过程,需要确立新的规划依据和指导原则。
在输电网规格过程中,投资主体是电网企业,电网建设过程中要考虑社会需求和资源优化配置,协调电源规划并做到适度超前。在大用户直购电尚未大规模实施情况下,垄断性电网企业相对于市场化的发电企业还处于强势地位,应主动及时得与发电企业沟通信息,获取最新的电源规划方案,避免发电厂出现“窝电”局面,保证社会需求。电网企业需进行精确的负荷预测,及时掌握市场信息,超前规划,满足用户不断增长的电力需求。政府监管部门要对电网规划方案进行审核,确保电网的安全稳定,并制定相应的定价机制,将电网的经济效益与运行的安全可靠性挂钩,保证电网规划过程中对电网结构安全性的充分考虑,并能维持电网企业的投资回报率及盈利水平,保证电网投资的长期可持续性。总的来说,输电网规划的指导原则可以总结为:厂网协调、立足用户、合理定价、加强监管、良性循环。如图1所示。
五、结论
电力市场环境下,在多个投资主体的竞争与利益驱动下,以投资者收益最大为主要目标,容易使电网规划难以实现全局最优化。在现行体制下,各市场成员都直接或间接参与了输电网规划决策过程。因此,在输电网规划过程中普遍存在着各方博弈。输电网规划对电力市场的良性发展以及社会经济的稳定运行具有重要意义,政府对输电网规划的监管是必要的,可以通过宏观调控或行政审批等手段对电网规划进行控制,从全局角度优化网架结构,实现电网社会效益最大化。但作为市场行为,政府监管部门不可能制定详细的规划方案,仅能够给出指导原则,本文分析了发、输、配、用各方在电力市场中的权利与义务,制定了输电网规划过程中的指导原则,对于保证电网规划的可靠性、经济性和全局优化,具有一定指导意义。
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(责任编辑:赵赟)