（工商管理专业论文）火电厂竞价策略及动态成本控制研究.pdf

华北电力人学。i ：商管理硕+ 专业学位论文 摘要 电力工业是国民经济的基础产业，高效、可靠的电力工业对其它各个产业的快速发 展起着重要的作用。随着中国电力市场化的起步，电力企业面临着严峻的挑战。本文根 据我国电力市场化的发展方向，结合电力企业生产及销售的特点，对“竞价上网”形 势下火力发电企业的竞价策略和动态成本进行了研究。 论文首先分析了国内外电力市场的现状及我国电力市场中急需解决的问题。接下来 详细地对上网电价模式和竞价策路进行分析。然后提出一种基于动态成本分析的竞价方 式。最后建立了一个b p 神经网络模型，对火电企业的动态成本进行有效的预测分析。 - 关键词：电力市场，竞价上网，竞价策略，动态成本 a b s t r a c t p o w e ri n d u s t r yi st h ek e yi n d u s t r yo fn a t i o n a le c o n o m y a ne f f i c i e n ta n dr e l i a b l ep o w e r i n d u s t r yw i l ld e f i n i t e l yp r o m o t et h ef a s td e v e l o p m e n to fo t h e ri n d u s t r i e s a l o n gw i t ht h e o p e n i n go fc h i n e s ep o w e rm a r k e t ，p o w e rp l a n t sa r ef a c e dw i t hf i e r c ec h a l l e n g e t h i sa r t i c l e , b a s e do nt h ed e v e l o p m e n td i r e c t i o no fc h i n e s ep o w e ri n d u s t r ym a r k e t ，c o m b i n e dw i t ht h e p r o d u c i n ga n ds e l l i n gf e a l m r e so fp o w e rp l a n t s e m b a r k so nas t u d yo ft h eb i d d i n gs t r a t e g i e s a n dd y n a m i cc o s tc o n t r o lo fp o w e rp l a n t si nt h ec u r r e n ts i t u a t i o no fs e p a r a t i n gp o w e r p l a n t s f r o mp o w e rn e t w o r k sa n dt h e i rb i d d i n gf o ra c c e s st op o w e rn e t w o r k t h i sa r t i c l es t a r t sf r o mt h ea n a l y s i so ft h ep r e s e n ts i t u a t i o no fp o w e rm a r k e th o m ea n d a b r o a d 。a sw e l la ss o m ep r o b l e m su r g e n t l yw a i t i n gt ob es e t t l e d t h e ni td i s c u s s e si nd e t a i l a b o u tt h eb i d d i n gm 6 d e l sa n ds t r a t e g i e st h a tc a nb ea d o p t e db yp o w e rp l a n t s a f t e rt h a t ，t h e a u t h o ra d v a n c e sas t r a t e g yb a s e do nt h ea n a l y s e so fd y n a m i cc o s t i nt h el a s tp a r to ft h e a r t i c l e ，t h ea u t h o rs e tu pab pa r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r km o d e l ，w h i mc a ne f f e c t i v e l yp r e d i c t s t h ed y n a m i cc o s to fp o w e r p l a n t s z h a oz h o n g b o ( m a s t e ro f b u s i n e s sa d m i n i s t r a t i o n ) d i r e c t e db yp r o f d o n gj u n k e yw o r d s ：p o w e rm a r k e t ，b i d d i n gf o ra c c e s st op o w e rn e t w o r k ，b i d d i n gs t r a t e g y d y n a m i cc o s t 华北电力人学l ：商管理硕士专业学位论文 摘要 电力工业是国民经济的基础产业，高效、可靠的电力工业对其它各个产业的快速发 展起着重要的作用。随着中国电力市场化的起步，电力企业面临着严峻的挑战。本文根 据我国电力市场化的发展方向，结合电力企业生产及销售的特点，对“竞价上网”形 势下火力发电企业的竞价策略和动态成本进行了研究。 论文首先分析了国内外电力市场的现状及我国电力市场中急需解决的问题。接下来 详细地对上网电价模式和竞价策路进行分析。然后提出一种基于动态成本分析的竞价方 式。最后建立了一个b p 神经网络模型，对火电企业的动态成本进行有效的预测分析。 关键词：电力市场，竞价上网，竞价策略，动态成本 a b s t r a c t p o w e ri n d u s t r yi st h ek e yi n d u s t r yo fn a t i o n a le c o n o m y a ne f f i c i e n ta n dr e l i a b l ep o w e r i n d u s t r yw i l ld e f i n i t e l yp r o m o t et h ef a s td e v e l o p m e n to fo t h e ri n d u s t r i e s a l o n gw i t ht h e o p e n i n go fc h i n e s ep o w e rm a r k e t ，p o w e rp l a n t sa r ef a c e dw i t hf i e r c ec h a l l e n g e t h i sa r t i c l e ， b a s e do nt h ed e v e l o p m e n td i r e c t i o no fc h i n e s ep o w e ri n d u s t r ym a r k e t ，c o m b i n e dw i t ht h e p r o d u c i n ga n ds e l l i n gf - e a t l 】r e so fp o w e rp l a n t s e m b a r k so n as t u d yo ft h eb i d d i n gs t r a t e g i e s a n dd y n a m i cc o s tc o n t r o lo fp o w e rp l a n t si nt h ec u r r e n ts i t u a t i o no fs e p a r a t i n gp o w e rp l a n t s f r o mp o w e rn e t w o r k sa n dt h e i rb i d d i n gf o ra c c e s st op o w e rn e t w o r k t h i sa r t i c l es t a r t sf r o mt h ea n a l y s i so ft h ep r e s e n ts i t u a t i o no fp o w e rm a r k e th o m ea n d a b r o a d ，a sw e l la ss o m ep r o b l e m su r g e n t l yw a i t i n gt ob es e t t l e d t h e ni td i s c u s s e si nd e t a i l a b o u tt h eb i d d i n gm 6 d e l sa n ds t r a t e g i e st h a tc a nb ea d o p t e db yp o w e rp l a n t s a f t e rt h a t ，t h e a u t h o ra d v a n c e sas t r a t e g yb a s e do nt h ea n a l y s e so fd y n a m i cc o s t i nt h el a s tp a r to ft h e a r t i c l e ，t h ea u t h o rs e tu pab pa r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r km o d e l ，w h i c hc a ne f f e c t i v e l yp r e d i c t s t h ed y n a m i cc o s to f p o w e r p l a n t s z h a oz h o n g b o ( m a s t e ro fb u s i n e s sa d m i n i s t r a t i o n ) d i r e c t e db yp r o f d o n gj u n k e yw o r d s ：p o w e rm a r k e t ，b i d d i n gf o ra c c e s st op o w e rn e t w o r k ，b i d d i n gs t r a t e g y , d y n a m i cc o s t 声明户明 本人郑重声明：此处所提交的工商管理硕士学位论文火电厂竟价策略及动态 成本控制研究，是本人在华北电力大学攻读工商管理硕士学位期间，在导师指导 下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢 之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北 电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 斗日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 导师签名： 日期：堡! ：! 里 华北电力人学t 商管理硕十专业学位论文 第一章绪论 1 1 当前国内外电力市场现状 电力是具有自然垄断特性的准公共产品，由于其在国民经济中的基础地位和 本身的特殊性质，般认为必须由国家垄断经营。但是从8 0 年代以来，市场 经济国家纷纷放松对电力等具有垄断特性的行业的管制，竞争机制开始融入电力 运营，实行“厂网分开、建立竞争性的电力市场已成为电力改革的潮流。据世 界银行统计，目前世界上有半数以上的国家都在对传统的电力体制进行改革，电 价水平明显降低，服务质量有很大改善，受到各方面的普遍欢迎。从国际、国内 的发展形式看，电力走向市场是历史的必然乜3 1 。 现代意义的电力市场是相对于传统的垄断性电力工业机构而言的，是实现电 力工业机构性重组而引入商业竞争机制后的一大类新型电力工业资产结构、经营 管理和运行管理模式的总称。目前电力市场还没有个公认的、严格的定义，而 且它的内容依赖于不同形式的电力市场的制度框架、组织结构，并且其形式和内 容仍在发展之中。但建立电力市场的主要目的都是：引入竞争，提高效率，降低 电价，改善服务，持续发展；电价是电力市场的杠杆和核心内容o 。 1 1 1 国外电力市场概况 自2 0 世纪8 0 年代以来，世界上不少国家开始重构其电力工业，以打破垄断、 引入公平竞争和提高经济效率，最终的目标是实现社会资源的合理分配和社会效 益最大化。这些努力导致了电力工业特别是发电侧的市场化，促进了电力市场的 形成。电力改革从以新自由主义经济理论为导向的英国开始，接着是欧溅、北美、 南美、澳洲和亚洲些国家和地区，如今电力市场化已成为了全球电力行业的发 展趋势。 目前世界上正式宣布开放电力市场的国家和地区已经超过了2 0 个，而且总 体上都比较成功。以澳大利亚新南威尔士太平洋公司为例，在市场化重组前后 ( 1 9 8 8 1 9 9 5 年) 的7 年间，电力销售的平均价格降低了2 6 0 3 0 k ，广大用户从 中受益：同时平均生产成本降低了3 2 8 5 ，电力的销售量上升2 4 6 5 ，电力公司 也从中获利：市场化后的电源可靠性不但没有降低，相反却大幅改善。这组数据 具有一定的代表性，在英国、挪威、阿根廷等国家也取得了类似的业绩。由此引 发了全球性的电力工业市场化重组的浪潮，更多的国家和地区正在积极准备，结 合各自国情对电力工业改制，使传统电力行业焕发了蓬勃生机。当然有些国家在 电力市场化过程中遭受了较大的挫折，如美国加州的电力市场从2 0 0 0 年6 月起 在相当长一段时间内电力市场出现了批发电价飞涨、配售电公司濒临倒闭的现 象，致使联邦和州政府不得不出面干预。这引起了全世界的关注，许多国家都对 这种现象进行了深入研究和分析，加深了对电力市场的理解。 华北电力大学i ：商管理硕十专业学传论文 总的说来，当前国际上电力市场模式多种多样，但基本可分为两大类： 第一类是原来由政府统一垂直管理并经营电力系统的国家，其改革模式一般采 取发电与电网分开，并逐步开放电力销售市场，而调度和市场经营机构仍与电网 紧密结合，如英国、西班牙、阿根廷等一大批国家。 第二类是原来政府不直接管理经营的电力系统的国家，其改革模式一般是新成 立独立的系统运行及电力交易机构，各电力公司仍可拥有电厂和电网，配电市场 逐步开放，如美国、德国、日本。 1 1 2 当前我国电力市场发展概况 当前，经济全球化和加入世贸组织对我国各行各业提出了挑战。在这一时代 背景下，中国电力工业迎来了“厂网分开、竞价上网为中心的新一轮改革。1 9 9 8 年- 丌始，我国确定山东、上海、浙江及东北的辽宁、吉林、黑龙江等6 个电网为 首批“厂网分开 的试点单位。2 0 0 2 年1 2 月山东、上海、浙江发电侧电力市场 正式投入商业化运行。通过各试点单位的市场化运作，以期在发电侧引入竞争机 制。竞价上网，并积累经验，逐步向完善的电力市场迈进。 根据党中央、国务院对垄断行业进行改革的总体部署，国务院于2 0 0 2 年2 月份正式批准了电力体制改革方案。电力体制改革的总体目标是打破垄断， 引入竞争，提高效率，降低成本，健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展， 推进全国联网，构建政府监管下的政企分开、公平竞争、丌放有序、健康发展的 电力市场体系。 电力体制改革的主要内容是，为在发电环节引入竞争机制，首先要实现“厂 网分开 ，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五个全国性的独立发电公司：中国国电集团公司、中国华电 集团公司、中国电力投资集团公司、中国大唐集团公司、中国华能集团公司，逐 步实行“竞价上网 开展公平竞争。电网环节分别设立国家电网公司和中国南方 电网有限责任公司。国家电网公司主要负责各区域电网之间的电力交易、调度， 参与跨区域电网的投资与建设区域电网公司负责经营管理电网，保证供电安全， 规划区域电网发展，培育区域电力市场，管理电力调度交易中心，按市场规则进 行电力调度。区域内的省级电力公司可改组为区域电网公司的分公司或子公司。 由于我国电力市场改革只处于探索的初级阶段，运行中的区域电力市场也作 为试点进行，所以中国目前电力市场有着自身的特点： ( 1 ) 发电侧电力市场 目前我国电力市场的改革取向是“网厂分开，竞价上网”，即将电网经营企 业拥有的发电厂与电网分开，建立规范的具有独立法人地位的发电实体，市场也 2 华北电力人学i ：商管理硕十专业学位论文 只对发电侧开放。发电侧电力市场的市场主体是独立发电企业与电网经营企业， 电网经营企业负责组织各发电公司间的竞争，政府负责对电力市场进行监督管 理。与英国，澳大利亚等国的电力市场不同，中国电力市场继续保持着输配一体 化的管理模式，保留供电经营区且每个用电经营区只有一个指定的供电机构向终 端供电。同时，根据“省为实体”的方针，我国的电力市场以省级电力市场为主， 各省电力公司是其省内电力市场竞争的组织者。 从现有试点单位的运作情况看，在厂网分开的初期有三个特点： 一是将原电网经营企业拥有的发电厂变为独立的发电实体，只是一种经营权 的转移，并不改变产权关系，电网经营企业仍根据其所占产权的多少享受投资者 的权益及相应的回报。 二是电网经营企业可保留部分调峰，调频性能好的发电机组，以保证电网的 运行安全。 三是水电，核电，新能源，热电联产及企业自备机组暂不参与市场竞争。 ( 2 ) 单购买者模式 我国现行发电侧电力市场的模式是“l + n ”模式，“l 是指电力市场的单一 购买者，即电网经营企业；“n 是指参与市场竞争的各个独立发电企业。用户不 能与独立发电厂签订购电合同，只能由电网经营企业采用零售的方式供电。在这 种模式下，电网经营企业必须每时每刻做到供需平衡，并收购所有电力，以保证 对用户供电。这种管理模式与国外发、输、配完全分开的模式相同，电网经营企 业责任较大。所以，为了防范供电不足或购电电价过高的风险，电网经营企业必 须与发电公司签订定数量的长期合同。 ( 3 ) 部分电量竞价上网 在市场建立的初期，几个试点单位全部采用了部分电量竞价上网的方式。一 般安排当年市场需求的1 0 一2 0 作为竞争电量，其余的作为基本电量( 或合约 电量) 。对于后一部分电量的处理采用了两种形式，一是必须先保证这一部分电 量的完成，然后再考虑竞价电量；二是在市场中安排全部电量参与竞价，但是在 结算时考虑对这部分电量的补偿。 ( 4 ) 双轨制竞价体系 在开展竞价上网时遇到的最大问题是如何处理原有的购售电合同问题。由于 前几年我国电力装机严重不足，为鼓励投资者建设电厂，出台了一系列保证机组 年利用小时数和上网电价的优惠政策，这种合同一般有效期限较长。为解决这一 关键问题，各试点单位在建立电力市场的探索中提出了包括“差价合约”，“履行 合约，竞价超约 等在内的多种实施方案，其目的是既要考虑原有的还本付息政 策的延续又要引进竞争机制，推动电力市场的发展。这些方案的核心是双轨制竞 华北电力大学j ：商管理硕十专业学位论文 价机制，即基本电量部分按国家批准的合同电价结算，竞争电量部分按竞价电价 结算。这基本上解决了原有的合同问题。目前所有试点单位均准备采用该方法进 行市场结算。对于竞价电价格试点单位大多采用满足负荷预测的最后一台机组出 力对应的报价作为结算的竞价电价，这种方法具有简便易行，促进竞争，提供信 息清晰的特点，比较适合刚刚起步的中国电力市场。同时，为规范市场行为，防 止购电费用过高和恶性竞争，对发电公司报价设置了最高限价和最低限价。但如 何科学，合理地制定最高限价和最低限价，还需进一步研究。 ( 5 ) 交易类型 电力市场的交易，一般分为长期合同，现货交易，实时交易，辅助服务交易 和输电权交易。现试点单位主要采用了前3 种交易方式。在单一购买者模式下的 发电侧交易市场，组织发电公司竞争的电网经营企业担负着向用户供电的义务。 所以，电网经营企业为了防止严重缺电后电价急剧升高的风险，必须与发电公司 签订一定数量的长期合同。目前，各发电公司保留原有合同8 0 左右的电量，作 为电力市场的长期合同。这种长期合同是原先合同的延续，随着是市场的发展与 完善，其比例将逐渐减小，最终由市场决定的长期交易合同所取代。 现货交易是指按照发电机组的报价，提前天确定第二天的发电计划。实时 交易是指在交易同当天确定的发电计划。由于电力工业的特点，要求发电与负荷 实时平衡。不管采用什么方式，由于存在负荷预测误差及系统运行状况的变化， 提前一天编制的发电计划与实际的负荷需求存在差别，需要实时调整发电计划， 所以必须建立实时交易市场。实时交易的作用有两方面，一是作为长期合同和现 货交易的补充，在负荷预测与实际负荷出现偏差后，达到发电与负荷平衡的目的： 另方面，实时交易可以提高竞争的力度。在我国，由于处于由传统的管理模式 向市场经济转变的初始阶段，同时受到电力市场技术支持系统的约束，实时交易 基本上是作为长期合同和现货交易的补充。辅助服务交易是电力市场中的重要交 易方式之一。辅助服务的内容主要包括调频，调峰，无功和黑启动。为保证电网 运行安全，各试点单位基本上未考虑辅助服务交易，均采用了由调度指定，无偿 提供的方式。目前省级电力市场内尚未出现输电权交易。 ( 6 ) 生产调度与市场交易一体化 目前国际上电力市场的运行有两种方式：种是美国加州i s o ( i n d e p e n d e n t s y s t e mo p e r a t o r ) 与p x ( p o w e re x c h a n g e ) 形式，即电网运行调度与市场交易分离： 另种是大多数电力市场所采用的调度与市场交易一体化的形式。我国由于电网 本身的特点，各试点单位大多采用了后种市场运行方式。在这种运行方式下， 调度部门作为电力经营企业的核心，必须坚持“三公 ，努力做到公j 下透明。 1 2 我国现阶段电厂面临的挑战 4 华北电力大学i ：商管理硕十专业学位论文 所谓“厂网分开，竞价上网”就是把发电和供电分开，实行竞争发电上网。 在传统模式中，发电和供电一体，发电单位往往不关心发电成本，缺乏必要的竞 争。实行“厂网分开，竞价上网”后，一方面，各个发电厂从现在的与电网实质 上是一家的状态中分离出来，成为独立的法入实体，自主经营、自负盈亏；另一 方面，各个发电企业实行“竞价上网”，即电网企业根据各发电企业的报价，择 优购电。这是世界电力工业改革的大趋势，是生产力发展到一定阶段的必然结果。 这项改革目前已得到政府部门、电力公司和独立发电企业的普遍支持认同，也是 符合社会主义市场经济规律的1 。按照建立电力市场、多家办电的客观要求，发 电企业必须降低成本，开展公平竞争，调动其积极性，从而达到优化资源配置。 这要求发电企业对所拥有的信息资源进行集成。 “厂网分开，竞价上网”标志着电力市场的逐步开放，发电侧电力市场的逐渐 开放对电厂传统计划经济体制下的运营模式是一个新的挑战，它要求电厂转变经 营生产观念，重构经营策略，满足电力市场对电厂运行的要求雎1 ： ( 1 ) 电力市场使电厂的经营思想要从被动的计划发电变为主动竞价上网，因 而电厂要充分了解构成电力市场和影响其运营的主要因素。 ( 2 ) 电厂实行竞价上网，其关键要掌握电价的成因、实时电价的波动规律， 电厂固定成本和变动成本的不确定因素，建立符合市场规律的、行之有效的竞价 模式，并制定恰当的竞价策略，从而实现电厂的最佳效益。 ( 3 ) 电厂的经营活动涉及到燃料、水、环保等诸多与社会活动有关的元素。 电厂必须从把握社会经济发展的趋势入手，正确预测未来负荷一价格一服务质量 的需求关系，正确掌握电力市场的运行法规和规则才能在激烈竞争的发电市场立 于不败之地。 在这样的形式下，电厂必须制定从中国电力市场实际出发的、符合本厂现实 情况的竟价策略，并建立有效的动态成本分析系统，以协助报价人员更好的预报 边际电价和调度人员进行负荷优化分配，加强对电厂的经济及技术管理，促进电 厂高效运作，在电力市场环境下争取更大的利益。 华北电力人学丁商管理硕十专业学位论文 第二章上网竞价策略 2 1 上网电价与市场清算电价( m c p ) 电力价格是电力市场的核心内容之一，我国新的电价体系将划分为上网电 价、输电电价、配电电价和终端销售电价。上网电价有单一电量电价和两部制电 价两种形式。辅助服务定价目前没有成熟的理论和方法。 对于独立发电厂来说，市场清算电价的预测具有重要意义。因为在现有的电 力市场运营模式下，市场公开的信息仅仅是历史的边际价格、负荷预测、检修计 划等，而对于其他电厂的竞价信息是保密的。这样，在竞价过程中，如果能够比 较准确地预测市场清算电价，再结合自己的实时成本分析就能提出更优的竞价上 网报价，获得比较满意的竞价结果。价格预测领域人们提出了许多模型和算法： 时间序列法、经济计量模型法、组合预测法、狄色预测算法、神经网络模型等。 2 1 1 制定上网电价的原则 随着独立发电公司的出现和厂网分开，形成了发电公司和电网公司之间的平 等经济关系，电力及其服务成为商品，按照“公平，公正、公- 丌、有序”的市场 准则，形成发电竞价上网的机制。各发电企业报价，电力交易中心( p x ) 根据 竞价，安排各发电企业( 机组) 的发电量。 在电力市场中由于厂网分开，各发电厂是相互竞争的独立企业，电网调度部 门也是一个独立的单位。各企业追求的都是利润最大，因而电网调度希望购电费 用最小，对发电企业内部的效率并不关心，各发电企业之间相互竞争，也必将努 力降低各自的生产成本( 从而降低了电价) ，使自己获得较多的负荷分配，同时 获得较大的经济效益。虽然目前对于电力市场究竟应该采取什么样的模式还有很 多争论，但比较认同的是，厂网必须分开，各发电厂每天按时段报价，电网调度 人员根据电价的高低制定经济负荷分配计划。市场交易可通过平衡、不平衡和期 货市场完成。 电力法h 1 第3 6 条规定“制定电价应合理补偿成本，合理确定收益，依法 计入税金，坚持公平负担，促进电力建设”，第3 7 条规定“上网电价实行同网同 质同价”。 合理补偿成本是指电价应当补偿电力生产全过程( 生产、输送和销售电力产 品) 中发生的符合国家规定的合理成本与费用支出( 包括电力生产经营的固定成 本、变动成本等直接费用和财务费用以及汇兑损益等间接费用) 。 合理确定收益是指电价应能使电力企业在正常生产、有效经营条件下的收益 具备偿还贷款并使投资者获得合理回报，以保护为电力企业提供贷款的债权人和 投资者的合法权益，促进电力工业的健康发展。但国家也要控制过高收益，兼顾 社会的承受能力，使电价在一定时期内维持相对稳定，以保护电力消费者的利益。 6 华北电力人学。l ：商管理硕+ 专业学位论文 同网同质同价的核心是按质论价，按电能质量和服务质量优劣，分别制定不同的 电价和收费标准。 同质同价对上网电价来说就是要考虑调峰能力和发电可靠性两个重要因素。 可靠性好的机组有利于保证电力系统频率和电压质量，具有良好调节性能的机组 可根据电网负荷的变化，相应调整机组出力保证系统的功率平衡。上网机组为电 网进行调节性服务即参加调峰运行将使运行成本上升，因此在上网电价中应对这 种调节性进行补偿。只有这样才能促进电力市场的健康发展和电力企业的公平竞 争，才能提高服务质量，促进电能资源的优化配置1 。 总而言之，在电力市场中，电价的制定要根据客观标准计算，但电价应该满 足下述三个基本功能嘀1 ： ( 1 ) 正确反映生产成本，以维护简单再生产。 ( 2 ) 具有筹资和投资功能以扩大再生产，满足用户发展的需要。 ( 3 ) 具有调节作用。 由此可以看出，在电力市场中，电价的制定不仅要符合合理补偿成本，合理 确定收益的原则；同时电价要有实时性，能迅速反映供求状况。 2 1 2 上网电价理论与两部制电价 电价是电力市场中的运行核心，理顺电价机制是我国电力体制改革的核心内 容，改革初期的重点工作就是在厂网分丌的基础上，建立与发电环节适度竞争相 适应的上网电价机制。理想情况下上网电价应实行实时电价，但目前所有国家的 电力市场都还不具备实行实时电价的条件。各国根据各自的不同情况，都对上网 电价进行了研究，提出了多种定价方法，如日本较成功地实施了两部制上网电价： 法国、美国等较成功地实施了峰谷分时电价。文献 1 论述了基于电量效益的上网 电价定价方法，文献卿巾3 介绍了基于电能价值当量的上网电价定价方法。 我国上网电价改革的方向是全面引入竞争机制，价格由供需各方竞争形成。 我国近期将实行两部制上网电价，即容量电价和电量电价。容量电价按照机组的 固定成本确定，电量电价按照变动成本( 如燃料、维修等) 确定。 容量电费包含独立电厂的固定成本，电厂的固定成本由建设电厂投资所形成 的固定资产的折旧、无形资产和为保持电厂正常运行所发生的人工费、材料费、 修理费、管理费等固定运行维护费用组成n 训，这样独立电厂可以保证获得容量电 费，用容量电费还本付息。 容量电价水平按电力调度交易中心经营范围内发电企业平均投资成本的一 定比例制定，原则上实行同网同价，并保持相对稳定。电量电价反映的是以燃料 为主的变动成本，但电量电价水平不仅要补偿机组因发电而消耗的变动成本，同 时还要包括合理的经营利润和税金。两部制上网电价条件下独立电厂的竞价上 华北电力大学。l ：商管理硕十专业学位论文 网，关键在于电量电价。 2 1 3 市场清算电价( m c p ) 文中所述市场清算电价是指在电网竞价排序过程中，调度交易中心根据电厂 报价由低到高的顺序取得系统所需电量，直到供需平衡为止，最后选中的上网电 厂的报价，在许多文献中也称为系统边际价格。 2 1 3 1 影响市场清算电价因素的定性分析 市场清算电价的预测是基于己有的市场信息基础上，在r 前现货市场竞价模 式下，可以得到的市场信息一般包括两部分内容： ( 1 ) 市场运行部门每天针对下一个交易r 公布的以半小时( 或一小时) 为 个时段的同发电计划内容，如系统预测的用电量、系统预测的高峰负荷及必须保 证的机组备用容量、系统可调机组容量、系统电力供应情况、网络约束等： ( 2 ) 系统运行部门针对前一个交易r 的每个交易时段，公布的如下信息： 各个交易时段的现货交易价、系统实际的负荷及电量、网络潮流及网络约束条件 的详细信息、发电机组实际可用容量和可调出力信息、每个交易时段的交易量等。 以上信息是进行市场清算电价预测的基础信息。从市场供需的角度来看，影 响电价的主要因素可分为影响供给的因素和影响需求的因素n 妇： ( 1 ) 影响电力供给的因素：发电商报价及出力信息、网络约束、故障( 包括 机组和线路故障等) 及其他因素： ( 2 ) 影响电力需求的因素：负荷需求( 包括气象因素、节假r 等因素) 、时段 影响( 不同时段的电力需求特性不同) 等。 2 1 3 2 市场清算电价的预测方法 进行市场清算电价预测时，一般基于以下两个假设：( 1 ) 市场主体即各发电企 业是理性的，理性意味着每个发电商会在给定的法规政策约束条件下，争取自身 的最大利益：( 2 ) 历史是经常重演的，即模式的重演原理。 目前的预测方法基本是根据电力交易市场过去和现在的行为，运用多种数学 模型进行预测。但严格的说，电力市场清算价格是无法精确预测的，因为它具有 随机性特征，受多种不可预测因素干扰，所以无法在严格的假设基础上建立起精 确的模型，现有的预测分析方法都是一些经验公式和统计模型。 目前己经提出的定量化电价预测模型有数十种，基本上可以归纳为两种类 型：( 1 ) 结构关系模型，这种模型的特点是预测对象与其影响因素之问在一定时间 内保持着某种固定结构函数关系：( 2 ) 因果关系模型，这类模型的特点是在预测对 象与其影响因素之间用因果关系描述。 结构关系模型般对预测对象有着严格具体的要求，只有在确认某类预测模 型的前提条件被满足的情况下，才可以应用该模型进行预测，否则预测结果不可 华北电力人学f ：商管理硕十专业学位论文 因果关系模型实际上是因和果两个空间之间的映射，比结构函数的限制要宽得 多，几乎可以表示任何一种非线性关系，适应面比较大，应用起来也比较灵。 文献n 幻h 1 3 1 对应用人工神经网络预测市场清算电价的模型进行了研究。文献 n 4 1 中，分别应用结构关系类的多元回归模型和因果关系类的神经网络型对市场清 算电价进行了预测。结果表明，在负荷变化比较大的时段，用神经网络模型效果 较好，说明神经网络模型能够较好的映射非线性关系。但是在不同市场环境下， 具体采用哪一种预测模型需要经过认真分析，比较仿真计算的结果，采用效果较 好的预测方法。 2 2 当前主要发电竞价模型 文献n 卅指出，发电竞价上网必须以实现最大范围内的资源优化配置为目标， 在保证电网安全的基础上，以最小的购电成本，满足负荷要求。由于当前电力市 场还没有一个公认的，严格的定义，处于酝酿阶段，各种理论还不完善，发电竞 价还没有一个统一的模型。 目前主要的竟价模型如下： 2 2 1 国外发电市场主要竞价模式 ( 1 ) 英国电力市场竞价模式 1 9 9 0 年4 月1 日，英格兰一威尔士( e n g l a n d & w a l e s ) 实行网厂分开、竞价上 网，开始电力市场运行，其竞价方式为电力库p o o l 模式( 全电量竞争市场) 。英 国原中央发电局被分成国家电网公司、英国电力公司、英国电能公司、英国核电 公司和1 2 家地方配电公司，其他还有多家独立发电公司参与竞争。国家电网公司 拥有并运行输电网，负责系统运行和市场运行。 英格兰威尔士电力市场分为期货市场和现货市场两部分，期货占9 0 以 上，现货占1 0 以下，竟价模式为多购买者+ 差价期货合约模式，允许发电商报 出零报价，每天l o 点以前，发电商针对每台发电机组提供下一日每o 5 h 报价数据， 同时标明发电机组何时可调用，然后从报价高低中排出优先次序，所调用的报价 最高机组为电力库的半小时边际价格，电力库实时价格变化较大，电力库订有大 量双边期货合同，用差价合约模式结算，此外在售电环节也引入了竞争。 2 0 0 0 年l o 月引入新的交易安排，用新的电力交易制度代替电力库制度，新交 易制度的重要特点是按报价支付电费，包括短期电量交易的期货市场和实时调整 平衡机制。 ( 2 ) 澳大利亚发电市场竞价模式 澳大利亚电力市场分为期货市场和现货市场两部分，期货占大部分，竞价模 式为多购买者+ 差价期货合约模式，现货市场是实时竞争的，要求发电商和购电 商都向电网提交各自的竟价曲线，然后电力市场交易中心通过优化和约束计算得 9 华北电力人学一1 ：商管理硕士专业学僚论文 到最后的调度安排，市场中每0 5 h 的电价通过分别计算每5 m i n 的实时电价并最后 取平均值得到。 2 2 2 我国发电市场主要竞价模式 ( 1 ) 浙江发电市场竟价模式 原浙江电网发电市场竞价模式为单一购买者+ 差价合约模式，差价合约竞价 模式是指全部电量参与现货市场竞价，但电价结算分成合约电量收入和差价合约 收入两部分，购售电双方在政府物价部门的支持下确定每年度的合约电价和合 约电量，当由竞价形成的市场价高于合约电价时，市场与发电厂先按市场价结算， 然后电厂将把市场价格高于合约价格的差价乘以合约电量的钱返还给市场( 而超 过合约电量的部分按市场的价格结算全是电厂收入) 。当市场价高于合约电价时， 市场与电厂按市场价格结算，然后市场把市场价格低于合约价格的差价乘以合约 电量的电费追付给电厂。其本质是购售电双方为了回避现货交易的风险而签定的 一种期货合同。 发电商实行一天分4 8 点( 0 5 h 为一点) 单台机组报价上网，市场按电厂报价从 低到高排序，确定每天每一点的实时市场电价，形成每天4 8 点变化的实时现货市 场，报价包括段价和相应的段容量，每个交易时段最多可按i 至1 0 顺序分成l o 个 容量段，每个段的容量值为段容量，各个段容量之和应等于该机组的注册容量， 每个容量段应申报个价格( 段价) ，每个交易同报价中序号相同的容量段的段价 相等，报价除以相应的网损系数应不大于市场清算价格上限。在交易时段开始时， 用以满足系统负荷需求的所有注册发电机组的最高价格确定该时段的市场清算 价格浙江发电市场由于实行实时现货市场竞价，现货市场价格和用电需求连动， 真实地反映实时电力电量平衡情况，实现了调度市场化。 ( 2 ) 上海发电市场竞价模式 国内发电市场试点单位中，上海市发电市场采用的是有限电量竞价模式。上 网电价实行单- - $ , 1 形式，一部分电量按合同规定上网并按政府核准的上网电价结 算，另部分电量参与现货市场竞价，并按市场价格结算。 上海市发电市场现货交易报价规则为：各发电厂应在每个工作曰上午l ：3 0 前 向调度交易中心申报是否参加次同或次r 后的现货电力交易，按低于或等于调度 交易中心提供的分时段最高限价申报上网电价，并按调度交易中心提供的收购现 货电力曲线逐点申报调度交易中心根据发电厂申报的现货交易电力和电价，按 申报电价由低向高的原则收购并沿现货电力曲线逐点进行排序，直至结束。当交 易点在最后成交电力排序时出现一个以上的发电厂申报相同交易电价时，交易系 统将按申报交易电价点各发电厂的申报电力按比例分配。调度交易中心按最后成 交发电厂的申报电价为成交电价，竟价部分电量按成交电价与发电企业结算。 1 0 华北电力大学一i ：商管理硕+ 专业学位论文 ( 3 ) 两部制电价竞价模式 两部制电价又称霍普金森电价，是由约翰霍普金森博士最早提出的种电 价制度，是国际上独立电厂上网电价广泛采用的一种模式。两部制电价将电价分 解为容量电价和电量电价两部分。采用两部制电价的竞价模式时，容量电费按机 组可用率和容量电价支付，不实行竞争。发电企业对电量电价部分进行报价，电 网经营企业按电量电价的竞价结果决定其上网电量，依据实际上网电量和竞争电 价结算电量电费。上网电价的计算方法及定价原则为：电费= 容量电费十电量电费。 容量电价二电厂所有合理固定成本( 电厂年可调小时x 电厂铭牌容量) ，容量电 价在满足市场利用小时要求的情况下相对固定，或一定程度上随市场变化。电量 电价在采取竞价模式时，根据竟价规则的结算规定结算，原则上应包括发电机组 发电所需的合理可变费用( 燃料、水等) ，电量电价随竞价上网的市场变动，反映 市场供求关系。 电量电价的确定有两种市场交易模式。一种是发电企业全部电量集中竞价上 网模式，即发电商、供电商和用户等所有市场参与者均通过电力库进行交易，电 量由电力调度机构统一平衡( 称为强制性电力市场) ，市场清算电价一般采用统 价格暗标拍卖的形式。 另一种交易模式是双边交易与集中竞价结合模式，即市场参与者可以通过集 中竞价进行交易，也可以不通过集中竞价，而由双边签订合同直接交易( 称为非 强制性电力市场) 。在此模式下，双边交易的电量和价格由买卖双方协商确定： 集中竞价的电量价格，为供需双方确定的市场均衡价格。 在我国现阶段由于市场发育程度较低、政府监管能力比较薄弱、输配电尚未 分开、电网输电能力不足，各地可自由选择第一种或第二种模式。对选择第一种 模式的地区，为避免出现价格垄断现象，监管部门可规定最高、最低限价。但电 力改革的目标是实行第二种模式。 ( 4 ) 华东发电市场竞价模式 华东电力市场运作初期实行单一制电价+ 有限电量竞争模式。交易类型主要 包括年度合同、月度竞价、日前现货竞价和实时平衡。建立华东电力调度交易中 心和四省一市电力调度交易结算中心，月度与日前现货竞争在区域平台进行，年 度合同与实时平衡在省( 市) 进行。华东区域内l o o m w 及以上燃煤机组参与华东 电力市场竞争，其他类型机组待市场进步完善后逐渐作为竞争主体参加市场。 华东电力市场具有如下特点：华东电力市场现货市场包括月前、日前现货市 场，竞价发电企业按机组统一向华东电力市场申报价格、容量，所有竞价机组的 报价折算到区域参考节点进行统一排序，月前竟价四省一市各自形成分省( 市) 电价区，实时电力电量平衡暂维持目前的多控制区控制方式，由省( 市) 电力调度 华北屯力人学1 ：商管理硕士专业学位论文 交易中心负责完成实时平衡。 华东电力市场月度竞价规则为： 发电企业在规则规定的限价范围内，在每个月1 5r1 5 ：0 0 前，根据合同安排 后的情况向华东电力调度交易中心提交下个月的月度售电量报价。每台机组按 峰、谷时段分别申报段电价和段电量。 省( 市) 电力公司在规则规定的限价范围内，在每个月1 5 日1 5 ：0 0 前，向华东 电力调度交易中心提交下个月的月度需求报价。报价包括段电价和相应的段电量： 最多可以报4 个段电价，4 个段电量。 华东电力调度交易中心根据规则的规定确定峰、谷市场清算价格及各市场主 体的峰、谷中标电量。华东电力调度交易中心将按网损折算后的发电报价和购电 报价统一排序，形成全网累计的发电报价曲线和购电报价曲线，其中月度购电报 价曲线按电价降序排列，月度发电报价曲线按电价升序排列。华东电力调度交易 中心从购电报价曲线的最高价格与发电报价曲线的最低价格开始，将购电报价高 于发电报价的电量成交，直至不能再成交为止，市场清算价格等于成交的最高发 电报价。、 月度竞价前华东电力调度交易中心发布以下信息：竞价月华东电网总用电需 求预测量( 公开数据) 、竞价月各省( 市) 总用电需求预测量( 公开数据) 、竞价月华 东电网同用电负荷预测曲线( 公丌数据) 、竞价月各省( 市) 同用电负荷预测曲线 ( 公开数据) 、竞价月各省( 市) 己安排总合同发电量( 公开数据) 、竞价月省( 市) 联络线可用传输容量( 公开数据) 、竞价月区外来电及分配情况( 公开数据) 、竞价 月检修预计划安排( 公开数据) 、竞价月各机组己安排合同发电量( 私有数据