第二章 电力工业市场化运营的经济学原理

电力市场杜松怀Ph.D.信息与电气工程学院2003年9月第二章电力工业市场化运营的经济学原理第一节能源、资源及其有效配置第二节需求与供给第三节市场均衡与成本分析第四节市场结构分析第五节博弈论及其在电力市场中的应用第六节电力市场中的风险理论第七节政府与市场第一节能源、资源及其有效配置一、能源与资源能源一次能源常规能源可再生能源：水力非可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变新能源可再生能源：太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能非可再生能源：核聚变材料二次能源电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、沼气、蒸汽、热水第一节能源、资源及其有效配置二、资源稀缺性及其有效配置三、电力资源的有效配置第二节需求与供给一、需求、需求量和需求曲线以代表需求，代表影响需求的因素，则需求函数可表示为：（2-1）需求量与每个自变量的关系必须具体和明确。如果只考虑需求量与价格之间的关系，把商品本身的价格作为影响需求的唯一因素，以代表价格，则需求函数可以简化为：（2-4）)x,,x,D(xQn21d)(QdPD第二节需求与供给一、需求、需求量和需求曲线横轴代表需求量，纵轴P代表价格。dQ第二节需求与供给一、需求、需求量和需求曲线第二节需求与供给二、供给、供给量和供给曲线若以代表供给，以代表影响供给的因素，供给函数可表示为：(2–5）如果只考虑供给量与价格之间的关系，把商品本身的价格作为影响供给的唯一因素。以代表价格，那么供给函数可简化为：（2-6）)x,,x,xS(Qn21sS(P)Qs第二节需求与供给二、供给、供给量和供给曲线第二节需求与供给三、需求弹性和供给弹性1.需求价格弹性若用Q代表需求量，代表需求量变化的百分比，用P代表价格，代表价格变化的百分比，则需求的价格弹性可用公式表示为：(2-7)QQPPPPEdQ/Q/QP第二节需求与供给三、需求弹性和供给弹性1.需求价格弹性不同商品的需求弹性相差甚远，按照弹性值的大小可以划分为以下几种情况：（1），称需求富于弹性。（2），称单元弹性。（3），称需求缺乏弹性。（4），称需求完全缺乏弹性。（5），称为需求完全富于弹性。1||dE1||dE1||0dE0||dE||dE第二节需求与供给三、需求弹性和供给弹性2.供给价格弹性=供给量变化的百分比/价格变化的百分比(2-8)如果，称为供给富于弹性；，称供给完全富于弹性；，称为供给单元特性；，称为供给缺乏特性；，称为供给完全缺乏特性。sEssssQPPQPPQQ//1EssE1sE1sE0sE第二节需求与供给四、电的需求与供给影响电力需求的主要因素有如下几个方面：（1）电价对需求的影响。（2）电力投资对电力需求的影响。电力生产函数可表示为：（2-9）式中，Q代表发（售）电量；L代表劳动力；K代表资本；N代表土地；E代表企业家的才能。（3）城乡居民生活质量的提高对电力需求的影响。（4）替代能源对电力需求的影响。（5）需求侧管理对电力需求的影响。（6）新经济对电力需求的影响。E)N,K,,F(LQ第三节市场均衡与成本分析一、市场均衡第三节市场均衡与成本分析二、电力市场均衡分析1.电力市场均衡的基本概念电力市场的均衡要求电力供应与电力需求实时保持动态平衡，即：需电量=供电量=发电量-厂用电量-供电线损。第三节市场均衡与成本分析二、电力市场均衡分析2.电力市场均衡的条件电力市场的均衡是要靠两种调整过程来实现的。供求双方的价格谈判，事实上是在进行有利于双方的价格调整和数量调整，通过这些调整去实现电能交易的供求平衡。3.电力市场均衡与供求机制的关系电力市场的供求机制在电力市场运营过程中，通过供需双方的有效调节实现供求均衡状态第三节市场均衡与成本分析三、生产分析用x1、x2、…，xn代表各生产要素，则生产函数可表示为：（2-10）（二）边际生产力递减规律通过经济学分析可以发现，在技术给定和其他要素投入不变的情况下，连续增加1单位某一种要素所带来的产量的增量迟早会出现下降（即使开始阶段可能会上升），这一规律就是边际生产力递减规律，又称为边际报酬递减规律。)nx,,2x,1f(xQ第三节市场均衡与成本分析三、生产分析（三）规模报酬投入变化与产量变化之间的关系问题，就是通常所说的规模报酬（Returnstoscale）问题。（四）生产成本1．机会成本机会成本（Opportunitycost）是指把一定的资源用于生产某种产品时而不得不放弃的生产另一种产品的价值。第三节市场均衡与成本分析三、生产分析（四）生产成本2．固定成本与变动成本固定成本（Fixedcost）是指厂商在短期内无法改变的那些固定投入带来的成本，主要包括购置机器设备和厂房的费用（租用厂房和设备的租金）、贷款利息、折旧费、财产税、管理人员工资及劳保福利、各种保险金等。变动成本（Variablecost）是指厂商在短期内可以改变的那些可变投入带来的成本，通常包括原材料和燃料的费用、工人工资、水电费、销货佣金等。第三节市场均衡与成本分析三、生产分析（五）生产成本分析1．短期成本（1）总成本、固定成本和可变成本。总成本=固定成本+可变成本（2）边际成本（Marginalcost）。边际成本是指生产者每增加或减少一个单位产品而使总成本变动的数值。若用TC表示总成本，Q表示总产量，则边际成本（MC）可用微分公式表示为：（2-11）第三节市场均衡与成本分析三、生产分析（五）生产成本分析2．长期成本长期成本中只有可变成本，不存在所谓的固定成本。第四节市场结构分析一、完全竞争市场1．完全竞争市场的必备条件（1）大量的买者和卖者。（2）资源完全自由流动。（3）同质产品。（4）信息充分。2．收益规律企业的平均收益和边际收益都等于市场价格3．优缺点优点：完全竞争市场能使企业在平均成本最低点上进行生产，资源得到了有效的利用，消费者能以低价购买所需的商品，买卖双方公平合理。缺点：产品无差异，不能满足不同偏好的消费者的需求，且对企业的生产规模的扩展无形中起了限制作用。第四节市场结构分析二、完全垄断市场1．完全垄断市场的基本条件（1）规模经济。（2）专利或特许权。（3）对资源的控制。2．收益规律厂商是根据边际收益（MR）等于边际成本（MC）的原则决定产量。当MRMC时,表明增加产量仍可增加收益；当MRMC时,表明增加产量将会使收益减少。3．优缺点优点：如果许多小企业通过相互兼并而形成垄断企业，有利于社会分工，实行大规模生产和经营，降低成本，提高经济效率。缺点：由于垄断企业可以通过限制产量来提高市场价格，从而获取超额利润，因此一般不会在平均成本的最低点上进行生产。第四节市场结构分析三、垄断竞争市场1．垄断竞争市场的特点（1）同一产品类别内的企业的数量很多，相互之间存在着竞争。（2）不同企业的同类产品之间在性能、价格等方面有差异。（3）企业可自由进入或退出市场。（4）买者和卖者都能得到完全的商品信息。2．收益规律商品的价格由市场和垄断企业共同决定。3．优缺点优点：垄断竞争条件下的产品是多样化的，有差别的，与完全竞争市场的单调产品比较，能较好地满足消费者的不同偏好。缺点：垄断竞争企业决不会在其平均成本的最低点上进行生产，市场价格高于企业的边际成本；市场的资源利用率和经济效率比完全竞争市场低，但比垄断市场高。第四节市场结构分析四、寡头垄断市场1．寡头垄断市场的特点寡头市场的厂商存在相互依存的关系。2．收益规律产品价格并非由市场关系决定，而是少数寡头垄断者通过协议或默契来制定。3．优缺点优点：寡头垄断市场存在竞争，可带来产品的多样化和技术革新。缺点：企业不会在平均成本的最低点上进行生产，寡头市场价格往往高于边际成本，使社会效益受到损失，资源不能得到最好的利用。第四节市场结构分析五、电力市场结构分析•1．垄断模式•2．发电竞争模式•3．趸售竞争模式•4．零售竞争模式第四节市场结构分析五、电力市场结构分析4．零售竞争模式要实行配电网开放的电力市场，必须具备如下条件：1）供需关系得到充分缓和并且供过于求。2）电网有运营方式上的灵活性，能够适应运营条件的改变而引起的潮流变化。3）定价机制要有较高的透明度。4）有一套科学、合理的电力市场的法规和技术手段。5）政府予以全力的支持。第四节市场结构分析当前影响电力公司竞争战略的因素主要有以下几个方面：（1）传统观念因素。（2）价格体系与价格结构因素。（3）市场规模与市场规则因素。（4）电力供应安全稳定因素。第五节博弈论及其在电力市场中的应用一、博弈论的发展史及其分类1.非协作博弈与协作博弈非协作博弈是指参与者互相独立，各自争取最大利益的博弈。“协作博弈”理论一般是指基于参与者结成联合体，共同协作争取联合体的最大利益，再将利益进行内部分配的博弈。2.零和博弈与非零和博弈零和博弈：一个参与者的获利直接等于另一参与者的损失。非零和博弈：参与者的获利和损失则不相等，即其代数和不必为零。3.静态博弈与动态博弈第五节博弈论及其在电力市场中的应用二、博弈论的基本原理与方法博弈论的模型P：为局中人，博弈的参与者，也称为“博弈方”。A：为各局中人的所有可能的策略或行动的集合。S：博弈的进程，也是博弈进行的次序。I：博弈信息。U：为局中人的获得利益，也是博弈各方追求的最终目标。},,,,{UISAPG第五节博弈论及其在电力市场中的应用三、博弈论与电力市场1．在购售电决策方面的应用。2．在区域间功率交换、转运和输电成本分配方面的应用。3．在研究市场行为方面的应用。第六节电力市场中的风险理论一、电力市场风险管理的意义1．对电力市场参与者的意义（1）保障参与者经营目标顺利实现。（2）促进参与企业决策的科学化、合理化、减少决策的风险性。（3）提高参与企业的经营效益。2．对社会和经济的意义（1）有利于资源优化配置。（2）电力市场风险管理，有助于消除市场竞争机制给整个经济社会带来的灾害损失及其它连锁反应，有助于社会生产的顺利进行，促进经济稳定发展和经济效益的提高。（3）有助于提供和创造有利于经济发展与保障人民生活的社会经济环境。第六节电力市场中的风险理论二、电力市场风险管理分类1）按电力市场中风险的对象可分为电价、容量和备用风险管理等。2）按电力市场中风险的成因可分为客观与主观风险管理。3）按涉及的范围可分为发电、输电、配送和用户环节风险管理。4）按风险的承担主体可分为发电、输电和用户方风险管理。第六节电力市场中的风险理论三、电力市场风险管理程序1．风险识别2．风险衡量3．风险管理对策的选择4．执行与评估第六节电力市场中的风险理论四、电力市场风险管理办法1．控制法控制法是指运用多种风险控制工具，力争在风险事故发生之前，消除各种风险隐患，降低风险事故发生的概率。2．财务法财务法是指风险事件发生后已经造成损失时，运用财务工具，对损失的后果给予及时补偿，促使其尽快恢复的一种方法。它包括两种方法：（1）风险自留。企业自留筹措资金的方式有以下两种：1）提留准备金。2）应急借贷。（2）风险的保险转移。第七节政府与市场一、政府与市场--两种制度的安排政府与市场性质是不相同的，可以从以下三个方面表现出来：第一，从交易对象来看。第二，从交易方式来看。第三，从交易目标来看。第七节政府与市场二、政府与市场的缺陷1．市场缺陷（1）市场失灵。（2）市场不全。2．政府缺陷（1）政府失灵。（2）政府失误。三、政府与市场的结合ToBeContinued!