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电力市场交易理论基础何永秀博士教授华北电力大学经济管理学院电力市场交易理论基础一、电力市场结构与商业化运营模式二、电力市场交易模式与交易类型三、电力市场交易的风险管理工具四、电力拍卖理论一、电力市场结构与商业化运营模式1、放松管制•自然垄断的匮乏是成功实行放松管制的先决条件，或者可以说，自然垄断的条件不那么充足。•发电的规模经济：–核电站最优规模90－100万kW;–火电厂50－60－100－120万kW,–联合循环气轮机25-40万千瓦，热效率可达到60％－65％，常规火电厂为18％－36％。–输电系统发展和互联、市场规模–发电不再是自然垄断1、放松管制？•管制存在的问题–它不能像竞争市场一样强烈刺激发电商提供价格低廉的产品。–管制机构自身没有适当的刺激。–“管制滞后”.1、放松管制•发电企业–过去管制状态：•计划发电，固定价格、安全生产为目标•缺乏激励提高效率、技术创新、成本控制–市场状态：•技术、需求和价格的风险1、放松管制•传统结构的利弊–效率目标与调度安全生产，完成计划，非均衡态，效率提高缺乏动力。调度环节问题：非经济调度（等微增率）、受其他因素的干扰。如地方保护、独立电厂购电、外资电厂（BOT）案例：二滩二滩电站1998、1999两年执行0.185元/kWh的临时上网电价，公司在这两年已累计亏损12.5亿元。二滩电站在1998年-2000年间的合同上网电量约为137.45亿kWh，而二滩电站这3年可供发电量约为320亿kWh。二滩水力发电的生产运行成本当时是每度电3分钱，而大多数小火电的成本当时至少在1毛钱以上。1、放松管制•传统结构的利弊–效率目标（能源使用效率）–用户承担高成本电价和电力短缺风险–价格固定则企业不计盈亏，政府补贴，缺乏发展的资金和动力。1、放松管制•放松管制的目的–发达国家：打破垄断，提高效率，降低电价；市场机制为投资和运行提供价格信号；引入新的发电商–发展中国家：吸引投资；提高电网管理水平和运行水平1、放松管制技术因素：高效率低投资成本的燃气电厂；输电技术使电网控制能力和交易灵活性提高；信息技术使电力市场技术支持成为可能使消费者有最大限度的选择权有效利用输电网和其他电力资源利用分散化决策提高决策效率辩论题•输配是否应该分开？分开的利和弊各是什么。正方：要分反方：不能分2、竞争与市场结构•典型市场结构完全竞争垄断竞争寡头垄断完全垄断完全竞争型市场：买者和卖者数量大商品同质自由进出市场信息充分2、竞争与市场结构2、竞争与市场结构•完全竞争–市场主体数量–市场壁垒–信息完全–价格接受–产品同质完全垄断型市场：只有一家卖者竞争者难以进入没有替代产品2、竞争与市场结构垄断竞争型市场：买者和卖者数量大商品不同质自由进出市场信息充分2、竞争与市场结构寡头垄断型市场：几个大企业提供大部分产品操纵市场价格规模经济所致2、竞争与市场结构什么是电力市场?狭义：电力市场是一个实际的或虚拟的场所，在其中市场主体之间根据一定的规则进行电力电量及其他服务的交易。广义：电力市场是以法律、经济等手段，使电力系统中发电、输电、供电、用电各环节协调运行的管理机制和执行系统的总和。是把电力供需双方通过输电网联系起来进行交易的组织体系。问题四种市场结构的主体对价格的控制如何？电力市场接近哪一种市场？•电力市场不是完全竞争的市场，而是更接近于寡头垄断市场。竞争性电力市场的要求需求侧：需求侧的价格响应供应侧：众多卖方自由进入市场操纵力问题环境问题2、竞争与市场结构•有效竞争的三条件是什么？2、竞争与市场结构•有效竞争的三条件–价格接受者–与控制良好的成本–完全信息成本与利润概念•会计成本与机会成本•沉没成本•隐性成本与显性成本•会计利润与经济利润2、竞争与市场结构•供给与需求的基本理论–需求：定义、影响因素–供给：定义、影响因素–消费者剩余–生产者剩余–社会总剩余QPd0d1P1P2Q1Q2影响需求的因素•价格•偏好•收入•相关商品的价格•预期PS1S2Q影响供应的因素•技术状况、管理水平;•生产要素价格-生产成本•其他商品价格•预期•政府税收和政策问题•什么叫消费者剩余？•什么叫生产者剩余？•什么叫社会总剩余？•电价设置最高限价将带来什么？•电价设置最低限价将带来什么？供给曲线S电价P均衡量QE均衡价格PEP1P2P1最高限价P2最低限价Q1Q2需求曲线D边际效用递减2、竞争与市场结构2)竞争效率问题消费者剩余真实的需求曲线竞争性供给曲线（边际成本）生产者剩余竞争性电量QP图1-5.2总剩余等于需求曲线和边际成本曲线所围面积供给曲线S厂商边际成本曲线电价P均衡价格PEhcdi需求曲线D电量Q均衡数量QEabgfeOg消费者剩余aeg生产者剩余egf社会总福利agf完全竞争市场结构eacdig需求曲线D供给曲线S厂商边际成本曲线MC电量Q电价P均衡数量QE均衡价格PEhbgfeO消费者剩余acb生产者剩余cbhf社会总福利abhf完全垄断市场结构无谓损失bhg边际收入曲线MR问题•竞争是否提供最低廉的可能价格？3、电力市场商业化运营模式•模式一：垂直一体化模式•模式二：单一买方模式•模式三：批发竞争模式•模式四：零售竞争模式发电配电用户电力公司模式一：垂直一体化模式输电模式2：单一买方IPPIPPIPP配电公司用户用户用户配电公司配电公司单一买方IPP公用公司IPP用户用户用户配电单一买方独立发电商独立发电商配电公司配电公司用户输电网模式二：单一买方模式单一买方用户配电网•模式一：垂直一体化模式–内部模拟市场•模式二：单一买方模式–买方垄断–竞价：既定用电负荷的前提下，购电费用最小。3、电力市场商业化运营模式•２００２年３月，国务院正式批准了《电力体制改革方案》。•厂网分开电力体制改革的主要内容是，将国家电力公司管理的电力资产按照发电和电网两类业务进行划分。发电环节按照现代企业制度要求，将国家电力公司管理的发电资产直接改组或重组为规模大致相当的５个全国性的独立发电公司，逐步实行“竞价上网”，开展公平竞争。3、电力市场商业化运营模式•在原国家电力公司的基础上，成立了两家电网公司，５家发电集团公司和４家辅业集团公司。•两家电网公司是国家电网公司、中国南方电网有限责任公司；•国家电网公司下设华北、东北、华东、华中和西北５个区域电网公司。---现改为省为实体，逐步取消分部•５家发电集团公司是中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司和中国电力投资集团公司。3、电力市场商业化运营模式•５家发电集团公司的资产规模、质量大致相当，地域分布基本合理，在各区域电力市场中的份额均不超过２０％。3、电力市场商业化运营模式配电网/默认服务独立发电商独立发电商配电公司大用户用户输电网/批发市场模式三：批发竞争模式3、电力市场商业化运营模式模式3：批发竞争IPPIPPIPP用户批发商电力批发交易市场IPPIPP用户大用户大用户配电公司3、电力市场商业化运营模式•模式三：批发竞争模式–分级电力市场–大用户直购–默认服务3、电力市场商业化运营模式•模式三：批发竞争•为什么有大用户–大用户的用电量与数量–如何界定大用户•1MVA,315kVA,630kVA；–怎样算一个用户（几块表）3、电力市场商业化运营模式模式三：批发竞争美国各类用户电量和数量情况36.50%88.30%31%11.20%32.50%0.40%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%电量所占百分比各类用户数量所占百分比民用商业工业3、电力市场商业化运营模式•模式三：批发竞争•配电公司是否给大用户提供默认服务–不提供；两者只能选择其一–固定电量和价格的默认服务；以市场价格提供默认服务–考虑：配电公司的合同风险；批发竞争市场的份额的规模下降导致的市场势力。•配电公司如何为小用户收购电力–批发价格销售–为规避价格风险采用合同交易–小用户售电垄断；如何监督和管制有效合同•满足既定需求的合理价格；或者满足用户需求曲线。•考虑零售电价的制定：联动或固定3、电力市场商业化运营模式•模式三：批发竞争•配电公司如何为小用户收购电力–两个市场分隔，批发价格与固定的管制价格可能使得双方都不满意。–过渡期间的发电与配电公司签长期合同，保证电量与电价，对默认服务有利–默认服务的购电合同进行公开拍卖或竞价，交易成本高。•存在问题：–存在垄断；用户界定和合同难。3、电力市场商业化运营模式配电网/零售市场独立发电商独立发电商配电公司/零售商零售商用户输电网/批发市场模式四：零售竞争模式用户3、电力市场商业化运营模式•模式四：零售竞争–英国、新西兰、澳大利亚、阿根廷、挪威、瑞典、西班牙和美国数州（PJM/加州、纽约等）–小用户的计量、计费和结算、培训成本，及由此带来的交易成本；消除用户担心–模式四的优越性证明：用户的转换率（英国1999年，在1MW以上用户中，选择零售商的达80％）–零售商的风险，主要原因是固定价格，由于产品同质和增值服务的缺乏，所以零售商主要是配电公司和发电公司附属–小用户的默认服务，考虑交易成本。•偷懒用户和收容用户3、电力市场商业化运营模式3、电力市场商业化运营模式•选择何种模式–模式二：发电环节的公平竞争–模式三：电网开发，发电、大用户和配电公司的选择权；竞争的批发市场形成。–模式四：普通用户的选择权；竞争的零售市场形成。3、电力市场商业化运营模式模式一：垄断型模式二：唯买电型模式三：批发竞争型模式四：零售竞争型YNNN最终用户选择权？YYNN配电公司选择权？YYYN发电领域竞争？模式四模式三模式二模式一电力市场商业化运营模式其他模式？二、电力市场交易模式及交易类型1、电力市场交易机构和主体2、电力市场的交易模式3、电力市场的交易类型4、电力市场的远期交易5、电力市场的现货交易和实时交易售电配电发电GRDTOSOPXSCC输电部分AS用户PMG：发电商D：配电服务商PM：趸售商R：零售商TO：输电网所有者SO：系统操作员PX：电力交易所AS：辅助服务SC：计划协调员（平衡服务商）C：用户1、电力市场交易机构和主体1、电力市场交易机构和主体电网交易中心地区交易中心输电公司调度运行发电商配电公司发电商零售商用户直供用户用户零售商辅助服务提供商$?minmrktinfo.发电商代理发电商电力用户为消费目的购电，可从现货市场购电或通过双边合同购电，可直接从发电商购电或从地区供电商购电。发电商拥有和运行发电设施，向现货市场售电，通过双边合同向批发商售电，或直接向大用户售电。输电公司拥有、建设和维护输电网络，保障网络安全稳定。并以系统运营者的身份负责系统的运行和调度，或分离出独立的系统运营者（ISO）。配电公司拥有、建设和维护配电网络，保障网络安全稳定。可以是配电商，仅从事配电服务，没有购售电业务,可以是配电零售商，既从事配电服务，也有购售电业务。市场运行者现货交易市场的运行者，负责协调市场交易，主要职能有:预测负荷，招标，根据发电商投标排序并通报调度部门，确定市场价格。批发商或贸易商按双边合同从发电商直接购电或从现货市场购电，向零售商售电。零售商从批发商购电，向电力用户售电仅有购售电业务，不拥有配电网络。监管者监控电力市场的行政机构，主要职能有：设计市场规则，监督市场主体的行为，监管市场价格，仲裁，监控电力安全，等。电力市场的要素市场主体：电力生产者、供应者、消费者、市场管理者等市场客体：电力商品，包括电力电量、服务、金融产品等市场载体：电网、交易场所市场规则：市场准入、交易规则、运行规则、竞争规则市场价格：价格形成机制、价格监管市场监管：制定市场规则并监督执行电力市场结构输电市场中各市场成员的主要职责（1）输电网所有者（TO）（2）系统操作员（SO）（3）辅助服务（AS）（4）电力交易所（PX）（5）计划协调员（即平衡服务商）（SC）电力市场结构电力市场结构一般有以下几种：单一市场+分级调度(1+1/n)：英国旧电力市场运行模式即采用该种市场结构。多个市场+分级调度(n+