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电力定价与需求结构研究 研究生：傅靖导师：周勤教授东南大学 摘要 在电力市场中，电价是基本的经济杠杆，是优化配置电力资源、调整各种利 益关系的主要经济信号。电力定价对电力需求结构有直接的影响，一方面，合理 的电力定价能使电力需求趋于平稳，减少电力设备投入，缓解电力供应紧张的局 面：另一方面，合理的电力定价能使电力需求结构更科学，减少能源的消耗和浪 费。同时，合理的电力需求结构能够降低供电成本，保障电力企业的合理利润， 使电力企业能够持续、健康地发展。 由于电力工业的自然垄断属性和电能产品的准公共产品属性，决定了电价必 然受到政府的管制，但目前我国的电价体系不尽合理。从江苏来看，存在着电价 分类不合理、电价信号紊乱、交叉补贴严重等现象，从其下属南通供电公司的实 际情况看，由于电价体系的不合理，产生了供电峰谷差大、用户接入系统方式不 科学等现象，造成能源和设备的严重浪费；同时，在这种电价体系下，产业结构 对平均电价的影响极大，不同地区，由于产业结构的差异，造成供电公司的利润 水平有很大差距，不利于电力工业的正常发展。 本文从理论上系统地阐述了电力定价和电力需求结构的关系，并结合江苏目 前的电价体系和南通电网的实际运行情况进行了具体的分析，本文认为，合理的 电力需求结构是一种可挖掘的电力资源，在我国现阶段，电价改革应着力调整电 价体系中的不合理成份，使电价信号明晰，从而影响电力需求结构，提高能源使 用效率、缓解供电紧张的压力。 本文最后对电力定价的调整提出了建议方案。 关键词：电力定价电价制度电力需求结构平均电价 s t u d yo f e l e c t r i cp o w e rf i x e dp r i c ea n d e l e c t r i cp o w e rd e m a n ds t r u c t u r e g r a d u a t e ：f uj i n g s u p e r v i s o r ：z h o uq i n a b s t r a c t i nt h ee l e c t r i cp o w e rm a r k e t - t h ee l e c l r o v a l e n c ei st h eb a s i ce c o n o m i cl e v e r , a l s o i st h em a i ne c o n o m i cs i g n a lt oo p t i m i z et h ed i s p o s i t i o no ft h ee l e c t r i cp o w e rl 酷o u r c e a n dt oa d j u s te a c hb e n e f i tr e l a t i o n s t h ee l e c t r i cp o w e r 做e dp r i c eh a st h ed i r e c t i n f l u e n c et ot h ee l e c t r i cp o w e rd e m a n ds t r u c t u r e ，o nt h eo n eh a n d , i tc a l le n a b l et h e e l e c t r i cp o w e rd e m a n dt ot e n dt os t e a d i l y , r e d u c et h ei n v e s t m e n to fp o w e re x i u i p m e n h a l l e v i a t et h es t r a i ns i t u a t i o n0 1 1p o w e rs u p p l y , o nt h eo t h e rh a n d , i tc a r lc a u s ct h ee l e c t r i c p o w e rd e m a n ds t r u c t u r et ob em o r e s c i e n t i f i c a tt h es a m et i m e ，t h er e a s o n a b l ee l e c t r i c p o w e rd e m a n ds t r t t e t t l r ec r e d u c et h ec o s to fp o w e rs u p p l ya n dp r o t e c tt h ee l e c t r i c p o w e re n t e r p r i s e sr e a s o n a b l ep r o f i t , s ot h a tt h ee l e c t r i cp o w e re n t e r p r i s ec a nd e v e l o p c o n t i n u o u s l ya n dh e a l t h i l y b e c a u s eo ft h ee l e c t r i cp o w e ri n d u s t r y sn a t u r a lm o n o p o l ya t t r i b u t ea n dt h e e l e c t r i c a le n e r g y s p u b l i cp r o d u c ta t t r i b u t e , e l e c t r o v a l e n c e i sc o n t r o l l e db yt h e g o v e r n m e n ti n e v i t a b l y , b u tn o w o u rc o u n t r y se l e c t r o v a l e n c es y s t e mi si n c o m p a t i b l e t a k ej i a n g s uf o re x a m p l e , w h i c hh a ss o m ep h e n o m e n ai n c l u d i n gu n r e a s o n a b l e e l e c t r o v a l e n c ec l a s s i f i c a t i o n , i r r e g u l a re l e c t r o v a l e n c es i g n a la n ds e r i o u so v c r i a p p i n g s u b s i d y l o o k e df r o mn a n t o n gp o w e rs u p p l yc o m p a n y s a c t u a ls i t u a t i o n , i t s u n r e a s o n a b l ee l e c t r o v a l e n c es y s t e ml e a dt oab i gd i f f e r e n c eb e t - w e e np e a l 【a n dv a l l e y e l e c t r i c i t y , a l s ol e a dt ou n s c i e n t i f i cm e t h o d so fu s e ra c c e s ss y s t e m , w h i c hr e s u l t i n gi n s e r i o u sw a s t eo fe n e r g ya n de q u i p m e n t m e a n w h i l e , u n d e rt h i sk i n do fe l e e t r o v a l e n c e s y s t e m , t h ei n d u s t a i a ls l l u c t u r eh a sv e r yb i gi n f l u e n c et ot h ea v e r a g ee l e c l t o v a l e n c e t h e d i f f e r e n ta r e a , a sar e s u l to ft h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r e sd i f f e r e n c e ，c a u s e st h ee l e c t r i c p o w e rc o m p a n yh a v eag r e a td i s p a r i t yo ft h ep r o f i tl e v e l ，w h i c hd o e sn o tf a v o rt h e n o r m a ld e v e l o p m e n to f t h ee l e c t r i cp o w e ri n d u s t r y t h i sa r t i c l et h e o r e t i c a l l ye l a b o r a t e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e a - ie l e c t r o v a l e n c ea n d t h ee l e c t r i cp o w e rd e m a n ds i 飘“湘它u n i f i e dj i a n g s u sp r e s e n te l e c t r o v a l e n e es y s t e n aa n d t h en a n t o n ge l e c t r i c a ln e t w o r k sa c t u a ls i t u a t i o nt oc a r r yo nt h ec o n c r e t ea n a l y s i s t h i s u a r t i c l eb e l i e v e st h a tt h er e a s o n a b l ee l e c t r i cp o w e rd e m a n ds t r u c t u r ei sa ne l e c t r i cp o w e r r t 塔o u r c ew h i c hc a nb ee x c a v a t e d a tp r e s e n ti no u rc o u n n y , t h ee l e c t r o v a l e n c er e f o r m s h o u l da 巧u s tt h eu n r e a s o n a b l ea s p e c t so fe l e c t r o v a l e n c e s y s t e m t oc a u s et h e e l e c t r o v a l e n c es i g n a lt ob ed e f i n e d , t h u st h ee l e c t r i cp o w e rd e m a n ds t r u c t u r ec a nb e a f f e c t e d , t h ee f f i c i e n c yo fe l l e r g yc a nb ee n h a n c e da n dt h ep o w e rs u p p l yt e n s ep r e s s u r e c a nb ea l l e v i m e d f i n e l yt h i sp a p e rp r o p o s e dt h es u g g e s t i o nt oa d j u s te l e c t r i cp o w e r 触e dp r i c e k e yw o r d ：e l e c t r i cp o w e rf i x e dp r i c e e l e e t r o v a l e n e es y s t e me l e c t r i cp o w e r d e m a n ds t 阳c t u i 屯 a v e r a g ee l e c t r o v a l e n c e i i i 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除7 文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南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已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名；毂日期； 2 三：f 1 g 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理 研究生签名：睥导师签 2 9 东南大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 问题的提出 第一章绪论 电力工业是国家重要的基础产业和公用事业。是涉及国家能源安全的重要经 济命脉。电网的安全稳定运行、电能的充足供应，直接影响到国民经济的发展和社 会的稳定，没有电力的先行就不会有经济社会持续地健康、和谐发展。 然而，近几年来，中国的电力发展受到了巨大的挑战。历史刚进入2 l 世纪， 我国东南部几个省份，每年在冬季和夏季出现了缺电现象，上海最先爆发电荒， 临近的江苏电力告急，此后几年，这种现象蔓延到全国大部分省份，华北缺电、 华中缺电、华东缺电、华南缺电，2 6 个省市“缺电”之声响成一片，2 0 0 4 年夏，电 力缺乏的现象达到顶峰，不少曾经鼓励用电的地方政策被“拉闸限电”所取代，“夜 景工程”在发达的中国东部地区被纷纷叫停。经济比较发达的浙江省除了春节1 0 天以外，几乎每天都在拉闸限电。据国家电网公司发布的全国电力市场分析报 告分析，2 0 0 4 年的缺电已经从部分地区夏季高峰或枯水期电力短缺转交为全年 持续性缺电和随机性缺电。席卷中国内地的大面积缺电影响了人们正常的生产、 生活秩序，也给国民经济、相关产业造成巨大损失 据专家测算，从2 0 0 0 年开始，5 年来，“电荒”给国民经济的直接和间接损失 已超过一万亿人民币。 国家发改委马凯主任在十届人大三次会议记者招待会上指出，中国大面积缺 电现象的产生，其基本原因是快速增长的电力供给赶不上更快速增长的电力需求。 统计资料显示，1 9 8 0 年- - 2 0 0 1 年，我国国内生产总值年均增长9 5 左右， 同期社会用电量年均增长7 8 ，2 0 0 4 年我国年经济增长率为9 5 ，而用电量比 2 0 0 3 年增长1 4 9 ，2 0 0 4 年我国以世界4 的g d p 消耗了世界l o 的电力。 就江苏而言，江苏电网在2 0 0 1 年底，总装机容量为1 6 6 3 万千瓦，2 0 0 2 年底， 总装机容量为1 7 4 6 万千瓦，增长5 ；2 0 0 3 年底，总装机容量为1 8 9 7 万千瓦， 增长8 6 ；2 0 0 4 年底，总装机容量为2 3 3 8 万千瓦，增长2 3 2 ；2 0 0 5 年底，总 装机容量达3 7 3 6 万千瓦，增长5 9 8 。即便是如此高速的电力建设，在度过了最 为艰难的2 0 0 4 年后，在2 0 0 5 年，仍然存在局部性、时段性的电力供应能力不足。 南通电网作为江苏电网的一部分，面临同样的问题，2 0 0 5 年，在带有政府行 为的有序用电的约束下，部分企业在用电高峰时避峰让电，钢铁企业在夏季用电 高峰时，更是全天避峰，在这种情况下，南通电网的最高负荷仍然增长2 3 。 东南大学硕士学位论文第一翥绪论 因此，我们要清醒地认识到，隐藏在电荒背后的，不仅仅是电力建设滞后于 高速的经济发展的问题，还有一个电力需求结构的不合理，导致电力需求大于经 济发展水平的问题。如何通过电价政策，调整电力需求结构，使之与经济发展水 平相协调，同时，通过电价政策，保证电力企业的合理收益，使电力工业得到持 续、健康的发展，是现阶段电力体制改革的重要任务之一，也是本文试图通过理 一r 论和实证进行探讨的内容。 1 2 本文研究的内容和意义 本文研究电力定价与电力需求结构之间的相互关系，本文所指电力定价系电 力销售电价的定价。 1 2 1 电价的职能 在市场经济下，价格是配置资源的最基本方式。在电力市场中，电价是基本 的经济杠杠，是优化配置电力资源、调整各种利益关系的主要经济信号。 电价是电力商品的价格，是电力商品价值的集中表现。电力商品的供用交换 靠的是电价，而电价应该是在交易双方都能接受的情况下才能成交，因此电价是 电力市场的支点。 与一般商品的价格一样，电价的功能主要表现在两个方面： ( 1 ) 核算职能由于通过价格可以确定电力企业的销售收入，销售收入与成 本比较可以确定企业的盈利状况，因此，核算职能实际上提出了电价水平的问题， 与之相关的是电力企业是否能得到健康的发展，电力建设是否能与社会经济发展 相协调。 ( 2 ) 调节职能。与一般商品价格不同，由于电力商品不仅为人们生活所必需， 而且是社会经济生活的重要生产要素，电价的变化不仅直接影响人们的物质生活 利益，而且直接影响各种经济和社会组织的经济和社会效益，导致电力需求结构 乃至产业结构的调整 1 2 2 电价的分类 电力商品的生产和供给可以分为四个环节，分别为发电环节、输电环节、配 电环节和销售环节，与之相对应，电价也分为发电( 上网) 电价、输电电价、配 电电价和销售电价。 上网电价是指发电企业与购电方( 电网公司) 进行上网电能结算的价格。 输、配电价是指电网经营企业提供接入系统、联网，电能输送和销售服务的 价格总称。 2 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 销售电价是指电网经营企业对终端用户销售电能的价格销售电价由购电成 本、输配电损耗、输配电价及政府性基金四部分构成。 1 2 3 销售电价和电力需求结构 销售电价是指电力最终用户支付给电网企业的用电价格，是电价中最为敏感 的一个环节。销售电价关系到上游电力生产、供应企业的利润空间，电价过低， 一是影响电力工业的整体发展，二是影响电力生产；同时，它关系到下游电力用 户的承受力，电价过高，将影响其他工商企业的发展，甚至影响社会稳定。因此， 销售电价是对电力企业发展和电力需求结构起直接作用的因素。 符合市场经济的销售电价结构能引导合理的电力需求结构，在电力需求方面， 合理的销售电价结构能促使高耗能企业致力于通过技术改造，降低能源消耗率， 改变我国耗能大国的落后状态，在用电结构方面，合理的销售电价结构能在时间 和空间上使用电的需求分布更为合理，减少电能损耗，减少冗余设备，提高资产 的使用效率。同时，合理的电力需求结构能使销售电价满足电力企业自身发展及 电力建设的要求，其定价应在补偿购电、输电、配电等环节所支付的成本外，提 供供电公司合理的利润，以保证电力企业的持续、健康发展。 目前，我国的电价体系价格信号紊乱，不具备系统性的调节功能，往往是在 某方面矛盾非常突出时，采用一些行政性手段来解决，如用电紧张时，采用有序 用电方式予以缓解；在高耗能情况突出时，政府核准部分淘汰类企业予以停产等， 对电力需求结构的调整仍以行政手段为主，不符合市场经济的要求。 1 2 4 本文研究的意义 9 0 年代，世界许多国家在电力工业中引入竞争机制，开展电力市场，这是百余 年电力工业发展中的一件历史性的改革电力市场的理论在于将电力系统的操作 都定量表示为电价，其基本原则是公平竞争。 2 0 世纪9 0 年代中期以来，我国进入了社会主义市场经济新的历史时期，包括 商品价格在内的经济改革已到了一个攻坚阶段。在市场经济条件下，一切经济活 动都必须按市场经济规律进行，电能作为一种特殊的商品，也从过去计划经济的 管理模式转向市场经济的管理模式，电价作为企业市场营销组合中最活跃、最敏 感的因素，一直是大家最为关注和广泛研讨的目标之一 2 0 0 3 年7 月，国务院发布了电价改革方案，其基本思路是：在稳步推进电 力体制及电力市场改革的基础上，建立清晰的、分环节的电价体系和相应的电价 形成机制p j 电价改革是电力体制改革的重要组成部分，成功的电价改革对电力工业的发 展、建立和培育电力市场、优化电力资源配置意义重大。销售电价能否正确反映 电能价值，不仅关系到国民经济和社会各行各业的成本支出，且关系到广大城乡 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 居民的切身利益，同时，售电电价对电力企业，特别是供电企业自身的发展也具 有举足轻重的作用。合理的电价结构不仅能够鼓励高效的电力消费，提高电能利 用效率，给用户以更大的选择和优惠，促进经济社会的可持续发展，同时还可以 带动和刺激电力消费的有序增长，能够提高电力企业的投资回报水平，能够吸引 投资以保证电力工业的可持续发展，促进电力工业竞争，从而达到“双赢”的目的。 目前电力市场发达的国家开始试验、推广实时电价，而我国的电价体系仍没 有完全摆脱计划经济的烙印，尤其是电价结构问题，销售电价与市场经济体制的 要求及电力体制改革的需要都存在相当大的差距，电价结构存在很多弊端。这其 实也是前几年发生“电荒”的重要因素之一。 本文改变传统中单纯以供应满足需求的思路，将电力需求结构的调整视作一 种资源，通过电价信号，引导需求侧改变需求结构，调整用电方式，供方与需方 两种资源综合比较，按最小费用的原则寻求最优方案，使其产生最大的社会效益 和经济效益，使社会、供电公司、用户三方受益，对社会而言，调整能源消费结 构，可以促进经济可持续发展，对电力用户，可以减少电力消费降低企业生产经 营成本，减少电费支出，提高企业能效和产品竞争力，对供电公司，可以削减电 网调峰压力，减少系统备用容量，降低供电成本，提高供电可靠性和服务水平。 在现阶段，具有很强的现实意义。 1 3 本文的构成和结论 本文分五章，除绪论占第一章内容外，本文还分四章内容： 第二章为理论部分。第一节介绍了电力生产的特点，指出电力工业具有自然 垄断属性，电能产品是一种准公共产品，同时介绍了电力定价原则；第二节描述 了电力需求的分类及其对供电成本的影响；第三节从理论上分析了各种电力定价 模式对电力需求结构的影响。 第三章：介绍了江苏省的电价演变过程及目前的电价现状，阐述了由于且前 电价的价格信号紊乱，导致电力需求结构的不合理。 第四章：以南通供电公司的实证数据为例，具体分析了现行电价制度对需求 结构及平均电价的影响。 第五章为本文的结论部分，在上文分析的基础上指出，在现阶段，中国应致 力于调整电力定价模式，通过对电力定价模式的调整，影响电力需求结构，使其 趋于合理，从而优化资源配置、减小供电压力、降低供电成本。结合目前我国的 实际情况，提出了现阶段在电价政策上应采取的一些措施。最后，本文描述了理 想的电力定价方案。 4 东南大学硕士学位论文第一章绪论 本文提出，合理的电力需求结构本身就是一种电力资源，通过电价结构的调 整，充分发掘这种电力资源，对缓解我国的高耗能情况和用电紧张局面意义重大 东南大学硕士学位论文 第二章屯力定价与需求结构的理论模型 第二章电力定价与需求结构的理论模型 电价体系是一个十分复杂的体系，由于电力生产过程的特殊性，不同时间、 不同方式的电力需求，其引起的供电成本差异性很大，为了使电价能合理地引导 电力消费，降低供电成本，缓解供需矛盾，首先必须在理论上明确不同的电力需 求和供电成本之间的关系，而后，才能利用价格信号，调整需求结构，使电网处 于安全、经济的运行方式。 本章从介绍电能产品的特点开始，从理论上分析了电力需求与供电成本的关 系及电价制度对电力需求的影响。 2 1 电能产品的特点 电能产品是一种商品，它具有一般商品的共性，即电能是可以在市场上进行 交换的私人物品。电能是可以买卖的，相对于每一个用户来说，电能的使用量是 可以计量的，即是一种可以形成价格的产品。但同时，电能又具有许多一般商品 没有的特点，如电能无法保存、电能必须通过网络传输，不同的传输方式，其引 起的供电损耗、供电成本不同等，因此，电能是一种十分特殊的商品。 2 1 1 电力生产的特点 电能产品不同于一般产品，它具有系统的属性。发电厂生产的电能，通过电 力网络供到需求侧，发、供、用瞬时完成，且需时刻保持平衡，否则，供电质量 得不到保证，需通过切除发电机或切除负荷来使系统达到平衡。 电能无法储存，电网是电力供应的必需条件，电网必须实时运行。 作为电力系统的需求侧，用户的用电是随机的、不均衡的，不同需求的电力 用户，其用电设备启动时间是不同的，而作为电网，需要实时地对需求侧的这种 随机性、不均衡负荷提供电力供给，因此，作为发电、用电方的中间环节，电网 必须保证足够的输送容量，满足任何时点出现的最大负荷的供电要求，否则就要 进行拉限电。这是电力生产的一大特点。 由于电力生产的这种特点，决定了电力工业具有自然垄断的属性。 2 1 2 电力工业具有自然垄断属性 现代经济学意义上的自然垄断，指的是厂商具有平均成本随产量增加而持续 下降所带来的规模经济的特征。丹尼尔史普博在其名著管制与市场中给自然 垄断下的定义是自然垄断通常是指这样一种技术经济特征：面对一定规模的市场 需求，与两家或更多的企业相比，某单个企业能够以更低的成本供应市场。自然垄断 6 东南大学硕士学位论文 第二章电力定价与需求结构的理论模型 起因于规模经济或多样产品生产经济。”但研究表明，规模经济效益并不是自然垄断 的本质条件，成本的严格次可加性才是自然垄断的必要条件。b a u m o l 等人在1 9 8 2 年的著作中用成本的严格次可加性对自然垄断重新定义。他们认为，在某产业中， 一家企业生产全部产品时( c ( q i ) ) 比分为两家或以上生产时c ( q i ) 成本 更低，也就是c ( y q i ) c ( q i ) 我们就把这种现象称为具有“成本严格次可加 性”【4 】。电力产业由于其产品无法储存及供、用方需时刻保持平衡的特点，大电网 运行具有资源共享的优势，可大大减少备用容量，降低固定成本，具有自然垄断 行业网络性的一般特征，属于强自然垄断行业。 2 1 3 电能产品是一种准公共产品 从社会角度看，电能产品具有公共产品的属性。随着社会的进步和人民生活 水平的提高，社会对电能的依赖程度越来越高，电能产品的共同必需性的特征越 来越明显。共同必需性是指对一个特定地区内的居民或一个国家的国民来说是必 需的、共同使用的产品。因此，政府对电力企业提出普遍服务的要求。 但是，电力产品并不属于纯粹意义上的公共产品。从严格意义上说，公共产 品是在消费上具有完全非竞争性和完全非排他性的产品【6 】。而电能产品具有以下特 征： ( 1 ) 具有拥挤性。发电企业具有有限的生产能力，电网企业具有有限的输送 能力，当电力需求达到一定的水平时，会致使发、供电满负荷。 ( 2 ) 具有消费数量非均等性。消费者对电能产品的需求数量各不相同，而电 能产品是可以计量的，因此，在一定时期内，每个消费者对电能产品的消费数量 和获得的效用数量是各不相同的。 ( 3 ) 具有局部排他性由于电能产品具有拥挤性，因此，当电力需求超过电 力供应能力时，只能选择停止对部分用户的供电，以保证系统的安全、稳定。 因此，电力产品并不属于纯粹意义上的公共产品，而是一种具备一般商品属 性的准公共产品。 2 2 电力定价的原则 从宏观角度看，价格机制是市场经济下资源配置的基础方式，有效的价格信 号是决定资源配置能否达到帕累托最优的基础条件；从微观角度看，价格理论是 微观经济学的核心构成，对于企业或消费者，价格是决定其利润目标与效用最大 化目标实现的基础条件。 现代电力系统的改革己由计划经济走向市场经济，这是管理体制的重大变革 在电力市场中，必须保证客户是平等的，但这并不意味着客户的电价是绝对一致 7 东南大学硕士学位论文第二章电力定价与需求结构的理论模型 的。由于客户用电水平和性质的不同，如对不同种类的客户收取相同的电费，这 实际上是将供电费用绝对平摊。这样，供电成本低的用户补贴了供电成本高的用 户。这是不公平的。真正的平等，必须按客户的实际供电成本收费，对不同用电 种类的客户，进行公正合理的成本分摊，尽量减少客户间的补贴。 一 电力电价包含电价水平和电价结构，电价结构又可分为电价构成和电价制度， 电价构成指电价应包含供电成本、合理利润、税金等项目，电价制度指具体的电 价方案，如单一制电价、两部制电价、分时电价、可靠性电价等。 电力工业是国民经济的基础工业，由于电力输送系统的自然垄断性质与电能 产品的准公共性质，政府须对电力价格进行管制，电力定价只能执行国家指令性 价格或国家指导性价格，电力企业在定价过程中不能以追求利润最大为其定价目 标，只能在获取合理利润或一定的投资回报的前提下追求社会效益的最大化，其定 价原则主要包括： l 、反映成本及合理利润的原则：指销售电价水平应能反映发电、输配电、售 电环节的实际成本。由于电力工业具有自然垄断性与准公共性，补偿成本与合理 收益一直是制定电价的基本原则。 2 、公平负担的原则：指通过销售电价体系，能够根据用户的不同的用电需求， 公平地将电能成本分摊到各类用户，在考虑销售电价时，必须考虑不同用户对供 电成本的影响。 3 、促进资源有效利用的原则：在市场经济的条件下，电价是指导商品的生产 和消费的一项重要指标，电价制定得合理与否直接影响整个国民经济和电力工业 的发展从宏观上讲，电价的制定要有利于电力资源的有效利用和合理分配、有 利于能源损耗率的降低；从电力生产企业角度讲，电价的制定要有利于合理补偿 成本、合理确定收益；从消费者角度讲，电价的制定要反映成本的合理分摊，同 时，由于社会对电力企业普遍服务的要求，电价的制定还要反映弱势群体对电价 的承受能力。 由于电能产品的准公共产品属性，决定了电价具有实行成本价格，由政府制 定或审批电价，按用电条件制定电价和实行相对稳定的电价等特点。 2 3 电力需求结构 2 3 1 电力需求的分类 对电力需求进行细分，分析各类用电需求的特点，目的在于分析不同特点的 用户对供电成本的影响及其对电价的敏感性首先基于用电目的可将用户分为生 活型用户和生产型用户，在此基础上，根据对用电需求的差异性，分别对生活型 用户和生产型用户进行再细分。 8 东南大学硕士学位论文第二章电力定价与需求结构的理论模型 生活型用户是指为满足生活需要而购买电能的居民家庭，生活型用户有几个 显著特点： l 、生活型用户数量多而单位用电量少。据不完全统计数字显示，生活型用户 约占用户总数的8 5 ，但其用电量仅占用电总量的2 7 。 2 、不同收入水平的生活型用户，对电价的敏感程度不同。生活水平越低的用 户，对电价越敏感。 3 、由于电力产品普遍服务的公益性要求，需考虑对低收入家庭用户的最低用 电保障。 4 、生活型用户的用电的季节性和时间性特点较为一致。由于生活型用电主要 以照明和调节气温为主，因此，一天之中，主要以晚上六点到十点为需求高峰； 一年之中，主要以夏季和冬季为需求高峰，负荷同时率很高。 5 、生活型用户大都以低电压等级接入电网，其所需输配电设备较多，投入固 定投资较大，供电损耗也较大。 6 、由于生活型用户数量庞大，供电公司需投入较多的人力和资金用于接户线、 电能表的安装和维护、管理。 生产型用户是指为维持生产经营或履行组织职能而购买电能的工商企业等。 生产型用户数量较少而单位用电量大，生产型用户约占用户总数的1 5 ，而其用 电量在用电总量中的比例却高达7 3 。由于生产型用户的差异性多于生活型用户， 因此，其分类也较多。生产型用户细分的依据主要有： i 、按装见容量或用电量细分。目前对于装见容量不同的用户执行不同的电价， 就是市场细分的具体操作。客户用电量的差异意味着对供电企业利润贡献的差异。 2 、按电能质量要求细分。 根据客户对电能质量要求的不同，可以将生产型用户分为一般要求用户和高 要求用户高要求用户指对供电可靠性、电压合格率、周波合格率等电能质量的 要求很高的用户，而一般要求用户对上述指标不敏感。对客户进行供电可靠性分 类的依据是客户的停电损失。一般可将用户分为三类。 第一类负荷指的是重要的电力客户，如医院、政府机关等，需要极高的供电 可靠性水平，其停电损失不仅仅是经济因素，更主要的是涉及到政治因素、社会 影响或人的生命安全，例如医院停电可能造成医疗事故、煤矿停电可能威胁矿工 的生命、体育比赛或政府部门的停电可能造成政治影响等。这类用户对电价不敏 感，愿意以高成本获取高可靠性水平；必要时甚至建设自各保安电源来解决可靠 性问题。 第二类负荷是普通工业客户，这类负荷对可靠性和电能质量的要求没有高可 靠性负荷那样高，但这类负荷对电能的可靠性和电压、频率指标质量不良也相当 敏感，供电可靠性水平低，会对其生产造成影响，造成经济损失，这类用户愿意 东南大学硕士学位论文 第二章电力定价与需求结构的理论模型 付出较高的电费成本获取较高的可靠性水平，以保持生产稳定，减少经济损失， 但是他们会在多付出的成本和因此减少的经济损失间进行比较，作出对企业而言 达到经济效益最大化的选择。 第三类客户的可靠性要求最低，可靠性和电能质量对这类负荷的影响不显著， 断电和电能质量不良只影响产品产量不会影响产品质量和生产设备的损坏。部分 用户的用电肘阃可以按需要调整。 根据用户的电能质量要求细分市场，有利于供电企业识别和满足用户的差异 性需求。 3 、基于耗能程度的行业细分。根据耗能情况将生产型用户所属的各种行业分 为高耗能行业、一般耗能行业和低耗能行业，是具有实际意义和可操作性的行业 细分方式。如生产电解铜、电解铝、钢铁、铝型材、水泥等产品的行业就是高耗 能行业；生产服装、食品等产品的行业就是一般耗能行业；某些高科技如软件开 发等行业属低耗能行业。这种细分方法有利于供电企业分析判断不同行业的用户 对电价的敏感程度。 。4 、按电压等级细分。对生产型用户按电压等级细分可以分为高电压用户和低 电压用户。对于供电企业来说，高电压用户供电成本低于低电压用户，但对销售 的贡献远远超过低电压用户，因此企业要重视对高电压用户的营销工作 各种不同的电力需求组合起来，形成某一区域的电力需求结构，由于电力供 应的地域性特点，一般，这样的电力需求结构在短期内较为稳固。 合理的电力需求结构能高效地利用电力资源，节约能源。 2 3 2 电力需求结构对供电成本的影响 不同的电力需求特性对电力供应成本的影响是不同的，分析不同特性的电力 需求对供电成本的影响，是为制定科学的电力电价提供依据。 电力需求结构影响供电成本的因素主要有以下几个方面： l 、供电量：供电量反映电网企业供给最终用户电能的多少。供电量的多少直 接影响供电成本中的可变成本。 2 、最大需量：最大需量为电力用户的最大电力需求，即电力用户的最大负荷。 电力系统为了随时满足用户的最大需量，必须保证一定的发电容量和输配电容量， 因此，发电厂的电源建设、供电企业的电网建设投资均取决于需求侧的最大需量， 最大需量决定电网规模，最大需量是影响固定成本的主要园素。 3 ，用电时间：用户在不同的时间段用电，对系统成本的影响是不同的，高峰 时间用电，增加系统短期边际容量成本；低谷时间用电，不增加系统的边际容量 成本，其容量成本低。 l o 东商大学硬士学位论文 第二章电力定价与器求结构的理论模型 4 、负荷率：负荷率为用户平均用电负荷与最大负荷的比值。各类用户在不同 的时段具有不同的负荷需求，因此具有不同的负荷率有些用户，如三班制的大 工业用户，负荷需求稳定，负荷随时问的变化小，负荷率高，电力设备使用效率 高，固定成本分摊到每度电的费用低，即平均单位成本低。有些用户，如居民和 商业用户，在用电高峰期，负荷需求量很大，而在用电低谷期，负荷需求量很小， 由于负荷峰谷差大，负荷率低，使系统资源使用效率低，所以应承担较高的平均 单位成本。 5 、负荷同时率：负荷同时率是指一个用户组的整体的最大需量与该组用户个 体最大需量总和的比值，负荷同时率对用户的供电成本的影响很大，在每个用户 最大需量已定的情况下，负荷同时率越高。整体负荷需量越大，电网需要的建设 投资越高，因此电力企业供电成本分摊到每个用户的数额，应与其负荷同时率相 关。 假定系统a 、系统b 中，用电设备的最大需量一样，均为g ；在时闻段t 内， 消耗的电能也一样，均为w ；a 、b 系统唯一的不同点就是用户用电设备的开启时 间不同，故其负荷也不同，假定在t 时段内的某一时刻，其负荷分别为p a 、p b 。 则在极端情况下，如果系统a 的用户在同一时间将所有的用电设备全部开启，则 百系统的负荷可达g ，即p a m a x = y o 。反之，考虑另一极端情况，b 系统的用户 用电设备的开启时间和开启量绝对均匀，即p b = p b m a x - - - - - p b m i n = w t 。 贝0p a m a r d p b m a x = 1 z g ，w = ( w i + w 2 ) w 2 ：。( 式1 ) 即，对于最大需量和用电量完全一样的两个系统，由于需求结构不同，同样为满 足系统负荷的要求，系统a 的发电和电网输送容量有可能需要达到系统b 的( 1 + w l ，w 2 ) 倍( 如图1 所示) 图1 t 也就是说，由于用电结构不同，对于输送同样容量的两个系统，如果一个系 统的用电负荷比较平稳，则对电网的需求容量较小，电网的使用效率较高，电网 公司的固定成本较小；反之，若系统负荷波动较大，其在高峰负荷时，对电网的 东南大学硕士学位论文 第二章电力定价与需求结构的理论模型 容量需求很大，而在低谷负荷时，电网的大部分设备处于闲置或备用状态，电网 的使府败率低，电网公司投入的固定成本较高。 6 、受电电压等级：电力商品是一种特殊的商品，处于不同受电电压等级的电 能所消耗的供电成本是不一样的。 受电电压等级的影响分两部分：首先，受电电压等级影响固定成本，某一电 压等级的电能需消耗本级及高电压等级的输配电容量成本，受电电压等级越低， 其需配置的输配电设备越多，所消耗的固定成本越高。其次，受电电压等级影响 到变动成本，由于电能只能在输配电网络中传输，受电电压等级越低，其传输环 节就越多，在输送过程中的损耗也越大，因此，所消耗的变动成本也越高 7 、供电可靠性：用户不同的用电可靠性需求导致不同的供电成本，用户降低 供电可靠性意味着电网可根据电网实际情况或在特殊状态下中断对其的供电，相 当于在一定程度上降低发、输、配电设备的容量和配置要求。如用户对供电可靠 性要求很高，电网必须随时满足用户不问断、高质量供电的要求，则电网必须为 此多配置输配电容量，同时，还要加强网络的可靠性，如考虑采取双电源供电等 措施，因此，高可靠性用户必须承担较高电价。 8 、功率因素：用户的用电量包含有功电量和无功电量( 目前所述电度电价仅 指有功电量) ，在有功电量相同时，功率因素越低，则无功电量越大，实际传输容 量也就越大，因此，在相同的供电量条件下，低功率因素的用户占用的电气设备 容量较大，高功率因素的用户占用的电气设备容量较小。而且，大量的无功电量 在网络中传输，会引起电压的降低，为了补偿电压，供电公司还必须投入无功电 压补偿装置，由此带来固定成本的增加。同时，在相同的供电量条件下，低功率 因素的用户引起电网电流较大，增加线路损耗，增加变动成本。 电力需求因素对供电成本的影响 电力需求因素 供电成本 最大用电受电 供电功率 供电量 负荷率 同时率 需量时间电压可靠性因素 固定成本 、， 、f 变动成本 、，、，1 ， 2 4电力定价模型及对需求结构的影响 电价定价模型即电价制度，是电力定价过程中非常重要的一个方面。合理的 电力定价模型应将供电成本公平合理地分摊到各类用户，同时能给出明确的价格 东南大学硕士学位论文第二章电力定价与需求结构的理论模型 信号，正确地引导、调整需求结构，使之趋于合理，从而降低供电成本、减少能 耗。 电力定价模型主要有单一制定价、两部制定价、峰谷分时定价等多种模型， 不同的定价模型对各种电力需求的影响是不同的，本节介绍各种电力定价模型， 并从理论上分析其对需求侧的影响。 2 4 1 单一制电价 单一制电价制度包括定额电价制度和电度电价制度。 定额电价是按电器容量制定电价，按负荷容量收取电费。这种电价的制定和 电费的收取方法比较简单，它主要考虑用户的需求量而不是用户的实际用电量。 这种电价制度的缺点是用户用电量的多少和电费无关。因而，在需求量相同而实 际用电量不同的用户之间会产生不公平，导致浪费和不合理等用电现象。 电度电价制度是依据用户电能表所计量的实际用电量为基础来计算电费。 单一制电价未考虑用户的容量所产生的成本，对用户的用电负荷没有约束性， 不具备调整需求侧负荷均衡的功能，容易造成电力设备资源浪费，目前仅限于在 小容量用户中使用。 电度电价制度可分为三种形式： 1 、同一从量电价制度：这种电价制度不分用电量的多少，每千瓦的单位收费 都是均等的，用户支付的电费与电量等比例增加。 2 、分档递增电价：这种电价制度根据用户用电量的多少分成若干等级，各级 电价不同，用电量越多，单位电价越高。分档递增电价制度可体现对弱势群体实 现普遍服务的要求。 分档递增电价一般可在居民用户中实行一般将用电量分为三档，第一档体 现电力企业的普遍服务义务，用电量水平按维持基本生存所必须消费的电量水平 确定，电价水平按用户承受能力确定，一般水平较低，也称为生命线电价第二 档按平均用电量水平和平均成本分别确定电量档次和价格水平。第三档主要反映 电价的市场调节功能和分配调节功能，面向少数用电量较高的用户制定，价格水 平既反映边际成本的变化，也反映社会分配调节功能，其基本目的是限制能源浪 费。分档递增电价既能体现对社会的普遍服务，又减轻了交叉补贴的负担。 3 、分档递减电价：与分档递增电价制度不同，分档递减电价制度体现的是用 电量越多，单位电价越低。分档递减电价实际上是一种优惠折扣制，是对用户多 用电的一种鼓励，但由于电力是一种生活必需品，分档递减电价，使生活水平越 高的人群，受到的优惠程度越大，而生活水平低的人群，几乎没有受到优惠，客 观上，拉大了贫富差距，于保持社会稳定不利。同时分档递减电价制度是一种以 东南大学硕士学位