（技术经济及管理专业论文）发电市场的市场力分析及其规制研究.pdf

重庆大学硕士学位论文 中文摘要 摘要 我国的“厂网分开、竞价上网”为内容的电力市场化改革中，作为参与市场 竞争的主体的发电商，往往可以利用占优的发电份额、市场交易条件和系统运行 状态实旋市场力操控市场，以获取不合理的超额利润。而电力监管机构需要分析 评估市场运行条件、发电商的策略性行为，以制定适当的监管系统和相应的规制 政策，确保市场有效竞争。本文以建立合理的市场交易体系和监管系统的角度， 从影响发电市场力的市场结构的三个因素入手，深入分析了发电商在不同市场条 件下的竞价行为，探索了考虑系统运行条件的度量市场力的动态指标。 本文在通过分析产生发电商市场力的原因后就“市场组织形式”、“市场定价 方式( 或称结算方式) ”和“市场规则和政策”三个主要的发电商市场力影响因素 进行了深入研究。在“市场组织形式”和“市场定价方式”的分析中通过构建和 求解发电商利润最大化模型，分别比较了广泛应用于电力市场的电力库市场 ( p 0 0 1 ) 、双边合约交易市场( b i l a t e r a lc o n t r a c t ) 这两种市场组织形式和按市场出 清价结算( m c p ) 、按机组实际报价结算( p a y a s - b i d ) 两种结算方式。分析结论认 为：由于签订双边交易合约，使得发电商对操控参与竞价上网部分电量的交易价 格兴趣减小，因此双边合约是市场力管制者降低发电商市场力的有效工具；在定 价( 结算) 方式的比较中，虽然在市场正常( 无输电阻塞和发电商串谋) 条件下 得到按m c p 定价下发电商的报价低于按照机组实际申报价格定价下的报价，但是 考虑到电力市场运行中可能产生的系统运行条件变化以及许多国家的运行实践后 认为，在采用p a y a s - b i d 定价的市场中，发电商通常从自己的发电成本出发，并根 据供需情况合理地上报自己的交易价格，能够使交易结果更加地合理、真实。 文章在市场力指标测度方面通过分析比较了动态集中度指标和需求一供给指标 ( d s r ) 后，选择了前者作为分析度量市场力的工具，并利用“系统备用容量指 标”、“传输线阻塞指标”、“市场出清价监测指标”、“市场出清价分布指标”建议 了市场力监管系统。 最后，通过用动态市场集中度指标对我国电力市场改革开展较早的华东某省 电力市场进行了实证分析，在此基础上结合我国现阶段电力体制改革的现状和发 展，提出了相应的发电市场监管和规制政策建议。 本文的研究有助于我国建立与电力市场改革相适应的电力监管体系和规制政 策，规范市场参与者的行为，提高市场效率。本文相关结论可以为电力监管机构 制定改革方案和政策提供参考。 关键词：电力市场，发电市场，市场力，动态市场集中度，博弈论 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a c t i nc h i n a sr e s t r u c t u r e de l e c t r i c i t ym a r k e t ，w h i c h s e p a r a t i o no f n e t w o r ko p e r a t i o n s a n dg e n e r a t i o n ，a n dm a k i n ge l e c t r i cg e n e r a t i o nm a r k e tc o m p e t i t i v e ，t h eg e n c o sa st h e e n t i t i e so ft a k i n gp a r ti nm a r k e t c o m p e t i t i o n c a l l u s u a l l ym a k eu s eo fd o m i n a n t g e n e r a t i o nm a r k e ts h a r e , t r a d i n gc o n d i t i o n so fm a r k e ta n do p e r a t i n gs t a t eo fs y s t e mt o c a r r yo u t i t sm a r k e tp o w e rf o rm a n i p u l a t i n gg e n e r a t i o nm a r k e t , t h u st og a i nr e a s o n l e s s e x c e s s b e n e f i t a f t e ra n a l y z i n gc o n d i t i o no fm a r k e to p e r a t i n ga n ds t r a t e g yo fg e n c o s b i d d i n g ，t h a td e s i g n saa p p l i c a b l er e g u l a t i o ns y s t e ma n dc o r r e s p o n d i n gr e g u l a t i o nr u l e s f o rm a r k e te f f i c i e n tc o m p e t i t i o ni sk e yt oe l e c t r i cp o w e rr e g u l a t i o no r g a n i z e t h i sp a p e r a n a l y z e sg e n c o sb i d d i n gb e h a v i o r , w i t h3f a c t o r so f m a r k e ts t r u c t u r eo fc o m p a c t i n g o n g e n e r a t i o nm a r k e tp o w e r , u n d e rd i f f e r e n tm a r k e tc o n d i t i o n s a n dr e s e a r c h e sd y n a m i c i n d e xo fm e t e r i n gm a r k e tp o w e rw h i c hs y s t e mo p e r a t i n gs t a t ei s c o n s i d e r e d ，f o r d e s i g n i n ga p p l i c a b l em a r k e tt r a d i n gs y s t e ma n dr e g u l a t i o ns y s t e m i nt h i s p a p e r a f t e ra n a l y z i n g t h ec a l i s e $ t h a t p r o d u c e m a r k e t p o w e r , h a v e i n t e n s i v e l ys t u d i e do nt h r e em a i nf a c t o r si i lg e n c o sm a r k e tp o w e r , w h i c h i sp a t t e r no f m a r k e to r g a n i z a t i o n ，s e r i em e t h o d so fm a r k e ta n dr u l e sa n dp o l i c yo fm a r k e t i n a n a l y s i so f m a r k e ts t r u c t u r ea n ds e t t l em e t h o d so f m a r k e t ，s e p a r a t e l yh a v ec o m p a r e d p o w e rp o o lm a r k e t ，b i l a t e r a lc o n t r a c tm a r k e t a n ds e t t l em e t h o d o f m c p , s c a l e m e t h o do f p a y - a s b i d ，a d o p t e db yp o w e rm a r k e tc o u n t r y ，b yc o n s t r u c t i n ga n ds o l v i n gg e n c o s m a x i m u mb e n e f i tm o d e l t h ed r a w nc o n c l u s i o n si s 血a tg e n c o si n t e r e s to f m a n i p u l a t i n gm a r k e tt r a d i n gp r i c eo fp a r to fc o m p e t i t i v ee n e r g yh a v eb e e n r e d u c e db y s i g n i n ge l e c t r i c i t yc o n t r a c t ，t h u s c o n t r a c to fd i f f e r e n t ( c f d ) i sae f f e c t i v et o o lt o m i t i g a t i o nm a r k e tp o w e r i na n a l y s i so f s e t t l em e t h o d so f m a r k e t ，a l t h o u g ho e n c o sb i d s o fm c pa ss e t t l em e t h o dh i 曲e rt h a np a y - a s b i da ss e t t l em e t h o du n d e rc o n d i t i o n so f n o r m a lm a r k e t ，w h i c hh a v en ot r a n s m i s s i o nc o n g e s t i o na n dg e n c o s c o l l u s i o n ，t h o u g h t o fp r o b a b l y a p p e a r i n gv a r i e t yo fs y s t e mo p e r a t i n g s t a t ea n de x p e r i e n c eo fm a n y c o u n t r i e sa d o p t e dp o w e rm a r k e ts y s t e m ，t h ec o n c l u s i o nc a nb ed r e w , i st h a t ，i nm a r k e t a d o p t e dp a s a s - b i da sm a r k e t s e t t l em e t h o d ，g e n c o su s u a l l ys u b m i tt h e i rb i d sa c c o r d i n g t o t h e yo w nc o s ta n ds u p p l y - d e m a n do fm a r k e t ，s ot h em a r k e tc l e a r i n gp r i c em o r e r e a s o n a b l ea n dt r u e i nm a r k e tp o w e r m e t e r i n ga n a l y s i so f t h i sp a p e gs e l e c t e dd y n a m i ch h ia st o o lt o m e t e rm a r k e tp o w e ra f t e r c o m p a r i n gd y n a m i ch _ h 1w i t hd e m a n d s u p p l yr a t i o t h e i i 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 m a r k e tm o n i t o r i n gs y s t e m ( m m s ) i sp r e s e n t e db ym a k i n gu s eo fs y s t e mr e s e r v e c a p a c i t yi n d e x ，t r a n s m i s s i o nc o n g e s t i o ni n d e x ，m a r k e tc l e a r i n gp r i c em o n i t o r i n g i n d e x ，m a r k e tc l e a r i n gp r i c ed i s t r i b u t i o ni n d e xa n da d v a n c e dm a r k e tc o n c e n t r a t i n g i n d e x a tl a s t ，p u tf o r w a r dc o r r e s p o n d i n gm a r k e tm o n i t o r i n ga n dr e g u l a t i o np o l i c yo f g e n e r a t i o n m a r k e tw i t hn o ws t a t eo fc h i n a sr e s t r u c t u r e d e l e c t r i c i t y m a r k e ta n d d e v e l o p m e n ta n dc o n c l u s i o n s o fw h a tb a s e do ne m p i r i c a lr e s e a r c h ，w h i c ho ne a s t c h i n a sz p r o v i n c e ，w h i c hp o w e r m a r k e th a v eb e e nc a r r i e do ns e v e r a ly e a r sb e f o r e ，b y d y n a m i ch h i r e s e a r c hr e s u l t so ft h i s p a p e rh e l p t oc h i n ab u i l d e l e c t r i c i t yp o w e rr e g u l a t i o n s y s t e ma n dr e g u l a t i o nr u l e s 谢t hn o wc h i n a s r e s t r u c t u r e d e l e c t r i c i t y m a r k e t f o r s t a n d a r d i z i n g m a r k e t p a r t i c i p a n t s b e h a v i o ra n de n h a n c i n ge f f i c i e n c y t h e s ec o n c l u s i o n s d r a w ni n t h i sp a p e rc a nb er e f e r r e db ye l e c t r i c i t yp o w e rr e g u l a t i o no r g a n i z a t i o nf o r e s t a b l i s h i n gr e f o r md e s i g n i n g a n di ni n s t i t u t i n gr u l e s k e y w o r d s ：e l e c t r i c i t y p o w e r m a r k e t , g e n e r a t i o nm a r k e t ，m a r k e tp o w e r , d y n a m i c h h i ，g a m et h e o r y i 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 1 绪论 1 1 研究背景及意义 自2 0 世纪8 0 年代以来，世晃上有不少国家开始重建其电力工业，打破垄断、 引入公平竞争和提高效率，最终目标是实现社会资源的合理分配和社会效益的最 大化。这些努力导致了电力工业的市场化，促进了电力市场的形成。在我国，随 着社会主义市场经济体制改革的深入发展，电力工业以增强活力、提高效益、改 善服务为目的的市场化改革已经成为发展的必然趋势。从1 9 9 8 年开始，我国在电 力行业实行了“厂网分开、竞价上网”的改革，并确定山东、上海、浙江、辽宁 等省市为首批“厂网分开”的试点省市。2 0 0 2 年4 月，国家计委宣布国务院批准 实施的电力体制改革方案，方案中明确了电力行业通过资产划拨、重组成立国家 电网、南方电网两大电网公司和中电投、国电、华电、华能、大唐5 大全国性发 电公司，即业界所称的“2 + 5 ”改革方案，这是我国新一轮电力体制改革的开始， 也是电力行业向市场化迈进的标志。 在发电侧电力市场( 以下简称发电市场) 环境下，发电商作为市场的参与者其 电量通过竞价上网，但是电力系统和作为一种特殊的商品的电力其自身固有的特 点使得部分发电商易于利用输电阻塞、持留电量等条件和方法获得市场力从而操 纵市场提高电价，阻谋取不合理的超额利润。所以在国际上电力市场化改革的国 家中，发电商的市场力都是各受关注的重要问题之一。 市场力是指某一产品或服务的提供者能够持续地影响或操纵市场价格，使之一 直高于完全竞争情况下的市场价格的能力。根据电力工业的不同组织结构，有两 种典型的市场力，即垂直市场力和水平市场力。改革前的电力工业，阻碍发电公 司之间竞争的主要障碍是发、输、配电之间的垂直一体化结构，在此环境中起主 导作用的市场力即为垂直市场力。目前世界各国进行的电力市场化改革，就是要 打破这种体化结构，实行厂网分开、竟价上网，并开放网络的传输权，成立专 门的网络运营公司，从而使垂直市场力随着电力工业组织结构的改革而逐渐消除。 但是，伴随着新的电力工业体系的形成，发电商成为参与市场竞争的主体，他们 所拥有的影响市场价格的能力发电商在发电市场的市场力，成了影响市场公 平竞争的主要因素，并受到广泛关注，已成为最具挑战性的问题之一。 众所周知，美国加州电力工业在1 9 9 8 年开始了市场化改革，在市场化环境下 成功地运行了2 年之后，于2 0 0 0 年和2 0 0 1 年初发生了严重的电力危机。太平洋 煤气电气( p g & e ) 公司因巨额负债而破产，而众多的发电公司却获得了巨额利润。 这引发了众多研究人员从理论和实际的角度对加州电力危机发生的根源进行了广 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 泛、深入的探讨： 电力工业是不是不适合进行市场化改革和运行? 市场化改革后是否必定会导 致发生类似于美国加州的能源危机? 为什么发电公司能够获得如此高的利润? 他们是否是由于实施了市场力的结 果? 加州的批发市场模型是否存在问题? 如果加州的批发市场模型确实存在缺陷 而容易被发电公司利用来实施市场力操纵市场，那么如何改进和消除市场力的影 响? 加州电力市场中的交易规则是否存在问题( 指人为强加于电价上下限等) ? 如果加州电力市场中的交易规则确实存在缺陷导致容易被发电公司利用来实施市 场力操纵市场，那么又如何改进市场交易规则来消除市场力的影响? 从众多的研究报告中不难看出，加州电力危机发生的原因是多方面的，但主要 原因是发电公司利用加州市场结构、政策中存在的缺陷( 如没有需方电价反馈、 人为确定电价上下限等) ，实麓市场力“没有协议的共谋”一起哄抬电价 的缘故，而不是电力工业不适合市场化改革和运行。世界上已经和正在实施电力 市场化改革的国家和地区的经验表明，由于电力工业拥有诸多的自身固有特点， 如：1 ) 电力存储费用昂贵，无法进行大容量的存储，供需之间要求每时每刻达到 平衡；2 ) 进入电力市场的自然壁垒明显，需要很长的时间和很大的投资；3 ) 电 力负荷弹性很小；4 ) 发电机组具有严格的运行和容量方面韵约束；5 ) 输电系统 也同样存在输电容量限制约束等，故一些市场参与者不难利用这些特点来实旋市 场力而获得不合理的高额利润，从而损害了消费者和其他市场参与者的利益。如 果这种情况一直不变，那么“促进竞争”、“降低成本”和“提高生产效率”的电 力市场化改革的初衷就要受到挑战和损害。 我国正在实行通过资产划拨、重组以及体制改革的“2 + 5 ”的电力市场化改革 方案，东北电网和华东电网已逐步在发电侧引入了市场竞争机制，正在实旌区域 电力市场的模拟运行。但是我国对发电厂商的市场力研究却相对滞后，从可获得 文献来看，不仅文献数量少而且很多都是对国外市场力研究现状的介绍性文章， 而从1 ) 市场组织形式，2 ) 市场定价原则，3 ) 市场规则和政策等与市场力密切相 关的影响因素研究得很少同时也缺乏系统性。通过度量市场力的大小，进而如何 降低甚至消除市场力的影响和作用直接关系到市场运行的社会效率高低和电力市 场化改革的成效。本文以建立合理的市场交易体系和监管系统的角度，从影响发 电市场力的市场结构的三个因素入手，用产业组织理论和博弈论等深入分析了发 电商在不同市场条件下的竞价行为，探索了考虑系统运行条件的度量市场力的动 态指标。在此基础上，本文建议了适合我国电力市场特点的市场结构的选择、市 2 重庆大学硕十学位论文 1 绪论 场力监管系统的设计以及降低市场力的规则和策略，这对我国成功实现电力市场 化改革具有一定的理论和现实意义。 1 ，2 国内外研究现状 随着电力市场化改革的不断深入，发电商市场力的影响和作用不仅受到研究 人员的重视，也受到电力市场运行及监管方面的技术人员的关切，是现在国外研 究的热点。许多文献就市场结构对市场力的影响，市场力评价指标以及如何降低 市场力等许多方面进行卓有成效的研究。 1 2 1 市场结构对市场力的影响 市场结构包括【27 ：1 ) 市场的组织形式：2 ) 市场定价原则：3 ) 市场的规则、 政策等。 市场组织形式对市场力的影响 市场组织形式是指市场中买方和卖方是以何种方式买到或卖掉手中的货物。 在目前的电力市场中这种方式主要有两种：交易所方式和双边合同方式。文献4 、 5 、6 1 认为电力交易所模式( p o w e r e x c h a n g e ) 或电力联营体模式( p 0 0 1 ) 相对于电 力这种商品而言，天生地存在缺陷，它无法鼓励竞争，相反地却很容易导致市场 参与者之间由于日复一日同样的竞价投标活动而达成不成文的默契( t a c t i c c o l l u s i o n ) ，实施市场力的影响从而操纵市场。另外，在英国旧模式( p 0 0 1 ) 和美 国加州( p o w e l e x c h a n g e ) 电力市场中表明，由于实时电价波动很大，动摇了本有 意于投资电力工业的新的投资者的信心。因此，应采用另一种市场模式双边 和同市场模式。由于该模式中已经规定了市场参与者的利益，因此合同所有者无 意于操纵市场，因而市场力的影响会得到很好地抑制。对于新的电力投资者而言， 也降低了他们的投资风险。文献 7 的作者通过基于智能代理模型的仿真研究，给 出了基于双边和同模型的和基于p o o l 模式的比较结果。他们的观点是：提前一天 的能量市场按英国旧模式( p 0 0 1 ) 的边际定价规则进行竞价投标所决定的电价要比 按双边合同决定的电价来得低。究竟哪种模式更有利于促进市场公平竞争，抑制 市场力的影响，尚需进一步研究。显然，他们的作用还跟市场结构的其他方面( 如 电价原则、市场规则等) 密切相关的。若两种模式并存并由市场参与者自己根据 市场及自己的情况决定参与交易所还是双边交易合同，以实现两种模式优势互补， 这是否有利于抑制市场力的影响提高市场效率，也有待于进一步研究。 定价原则对市场力的影响 目前的现货市场主要有两种定价原则：均一定价和差别定价。在发电市场发 电上网竞价中，若电力交易中心按满足某一竞价时段负荷需求的最后一台机组的 报价对所购买的电量进行统一结算，即是按照m c p 定价法；而按照各机组不同的 3 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 实际报价对各发电商的上网电量进行分别结算则是属于按实际申报价格分别结算 的定价( p a y a s b i d ) 。现在世界上绝大多数电力现货市场采用的是均一定价原则， 但差别定价法也逐渐引起大家的关注。从2 0 0 0 年1 0 月开始运行的英国新的电力 市场模式( n e w e l e c t r i c i t y t r a d i n g a r r a n g e m e n t s ) 采用了差别定价原则【8 】。文献 9 认为，英国旧电力市场中电价的巨大波动是源于市场中均一市场出清价的定价原 则，它容易被大公司( 占很大市场份额的发电商) 利用来实施市场力操纵市场。 由于市场中处于主导地位的大公司知道自己必定会赢得此次“拍卖竞争”而得以 调度，因此故意把大部分电量的电价报得很低，而剩余的小部分电量却报得很高。 在这种报价策略中，这些大公司其实只要承担很小的不被调度发电的风险就能获 得很高的上网电价( 此电价由报价很高的边际发电机报价所决定) ，他们即可获得 巨额利润。文献 9 认为，若用差别定价取代均一定价原则，则有助于抑制大公司 对市场价格的操纵。该文深入分析和比较了两种电价原则所获得的结果，但分析 结果只是源于所分析的个别例子，并非来自严格的理论分析。在竞争环境下，均 一定价原则一般有助于市场参与者按其边际成本报价，独立系统操作员( i s o ) 按 报价从小到大地调度机组，从而实现社会生产成本最小；而差别定价迫使市场参 与者在上报的发电功率电价曲线中包括其固定成本和期望盈利，故很难实现按总 生产成本最小的原则作出优化调度。同时，差别定价还赋予了生产成本低的市场 参与者很强的潜在市场力，因为他们有很大的提高报价的空间。因此，究竟哪种 定价原则更有利于促进竞争，抑制市场力的作用，尚需进一步研究。 市场规则和政策对市场力的影响 电力场中的市场规则，一方面约束和规范市场参与者的行为，另一方面也保 证了市场正常有序地运行和买卖双方的正常交易，但是若市场规则不合理，却会 起到相反的作用，可能会被市场参与者用来实施市场力，阻碍和影响市场的正常 运行和效率。文献 1 1 认为，美国加州、纽约等电力市场中的备用容量市场，允许 所有不同运行特性的机组自由地参与各种备用容量市场的竟标，是一种失败的和 错误的市场规则设计，因而导致经常出现备用容量市场的价格反常和异常波动一 一“高质低价”和高质量的备用容量( 指具有很快响应速度的容量) 去满足低要 求的负荷需求。美国纽约电力市场的i s o 在2 0 0 0 年3 月以辅助备用市场中的市场 力影响过大作为证据要求美国联邦能源管制委员会( f e r c ) 终止该市场规则。此 外，文献 2 认为美国加州电力市场的最高零售限价等政策，导致了需方反馈作用 的消失和本卅l 电力通过外州再卖回本州等不正常现象，它非但没有抑制市场力的 作用，反而恶化了市场力的影响。 1 2 2 市场结构相关的市场力度量指标 4 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 一般而言，市场力总是或多或少地存在，因为实际的市场结构与理想的完全 竞争市场结构总有一定差异，因而在实际中应追求的是如何使市场中的市场力影 响尽可能减小，为此，需要有市场力大小的度量准则和指标作为测量工具。如何 度量市场参与者所具有的市场力，由于研究人员所研究问题的重点不同而有众多 指标，但在经济学理论中，主要有两类度量市场力的指标：一类是市场集中度指 标；另一类是市场力的直接度量指标。在此基础上，最近又提出了动态市场集中 度指标( d y n a m i ci n d e xf o rm a r k e tc o n c e n t r a t i o n ) ，和考虑电能供给和需求的d s r 指标。 市场集中度指标 当1 个或几个公司拥有很大的市场份额时，其就有可能拥有操纵市场价格的 能力。经济学家建议了众多的以h h i ( h e r k i n d a h l h i r a c h m a ui n d e x ) 为核心的表示市 场集中度的指标【1 3 。h h i 指标表示为 h = p ； i = l 式中，p ；发电商i 的市场份额；n 为市场中发电商总数。 美国联邦能源管制委员会( f e r c ) 具体给出了基于h h i 指标的市场集中度的 范围： 1 ) 当h h i 1 8 0 0 时，认为市场高度集中； 2 ) 当1 0 0 0 h h i 1 8 0 0 时，市场中度集中； 3 ) 当h h i 1 0 0 0 时，市场正常。 这类指标的优点是简单，容易在实际市场中应用。但是许多文献，女h 1 4 、1 5 、 1 6 、1 7 认为此类指标没有反映市场参与者在市场中的策略行为、阻塞约束的作用、 负荷弹性作用等，只是般的静态指标，一般只作为市场力检测的粗略扫描工具。 市场力的直接度量指标 在市场中处于有利地位而拥有市场力的发电商，实施市场力的目的就是要维 持高于竞争情况下的价格而获取高额利润，因此若直接比较市场价格和市场参与 者的实际边际成本，即可反映市场中的市场力的影响程度 1 8 】。这类指标有1 ) 勒纳 指标( l e r n e ri n d e x ) 和2 ) p c m 指标( p r i c e c o s tm a r g i ni n d e x ) 。 1 ) l e m e r i n d e x l e r n e r l ：= p - m c p 式中，尸为市场价格；m c 为公司的边际生产成本。 若假定在市场中所有市场参与者完全一样( 即对称市场) 和市场参与者采用 c o u m o t 策略进行竞争，则l e i t l e r 指标和h h i 指标有如下的关系： 5 重庆大学硕士学位论文1 绪论 l 绷州：h h i 叩 式中，玎为市场的需求弹性系数。 2 ) p c m i ( p r i c e c o s tm a r g i ni n d e x l p c m i ：p - m c m c 美国司法部( d o j ) 的市场导则认为，若p c m i 小于5 ，则可认为市场处于 竞争条件下。不难看出，p c m i 与l e m e r 指标是很相似的。 l e m e r 指标和p c m 指标的优点是能直接反映价格的标高，从而客观地反映了 该公司的市场力的大小，因而是度量市场力的真正合理的指标【2 ”。遗憾的是，在 市场情况下，各公司的边际成本是商业机密，不易获得。所以这两个指标只在理 论上有意义，而在实际市场中很难应用。 动态市场集中度指标 动态指标是试图在市场集中度指标的基础上计及输电阻塞、市场的需求弹性、 竞争对手之间的竞争行为以及市场进入的壁垒等1 个或几个因素的作用程度。 文献 2 0 提出了动态h h i 的概念，其目的是为了计及输电阻塞所带来的影响。 他们的策略是分别计算因为拥挤所造成的各个局部市场的h h i ，并且各个局部市场 的划分取决于拥挤线路的位置，从而各个局部h h i 随着所对应的局部市场划分不同 而不同。文献 2 1 在此基础上进一步提出了一个加权动态h h i ，提出根据网络中阻 塞线路的位置把网络划分成若干子网络，并分别计算各子网络的h h i ，再将各子网 络的输电功率在整个系统总输电功率中所占的份额作为系数，加权各子网络的h h i 而得出整个系统的h h i 。文献 2 1 提出了2 个动态h h i ：第1 个是只计及有未被调度 容量的市场参与者所组成的系统中不被调度容量的h h i 。它描述随着系统负荷的增 大，参与市场竞争的市场参与者个数越来越少，因而市场力的作用也越来越明显 的现象：第2 个是在此指标基础之上，为了描述市场参与者在市场统一定价原则下 投机的动力，加进了拥有未被调度容量的市场参与者的实际输电功率市场份额， 以及市场的价格弹性系数( 供给弹性和负荷弹性的差) 。因为市场参与者在统一 定价原则下投机的盈利与其实际输电功率所占的市场份额成正比，与市场价格弹 性系数成反比。文献 4 6 】提出了考虑输电阻塞、发电商卡特尔组合，以及发电商卡 特尔组合人为采取引起输电阻塞的策略这三种情况下的动态市场集中度指标，该 指标从侧面反映了随系统运行状态的改变，市场力存在的条件和可能性的变化。 可以看出，文献 2 0 2 2 所提出的动态h h i 较简单，容易应用于实际系统，但 它们只是反映了拥挤对系统h h i 的影响，对市场力有重大影响的电力市场中的其它 方面，如市场参与者的策略性行为等，均无法计及或考虑得很粗，因此只适用于 6 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 作为市场力检测和分析的扫描工具 1 5 一1 7 】。文献 2 1 1 提出的第1 种指标很简单，只 反映了随着负荷的增大市场竞争者越来越少这一情况，其它方面并没涉及，且在 峰值负荷时，若系统中已没有未被调度容量，此时应是市场力作用( 或潜在的) 最严重的时候，而此指标却得出零值，因此这一指标离实际应用还有一定的距离， 尚需进一步改进。文献f 2 1 提出的第2 种动态h h i ，除了线路拥挤、市场进入壁垒 等因素没有考虑之外，其它影响市场力的因素都计及了。但由于在其表达式中市 场参与者的实际输电功率市场份额与未被调度容量份额是一乘积关系，依然没有 克服在市场力作用( 或潜在作用) 最明显的峰值负荷时，其指标值为零的缺点。 除了上述3 类指标之外，还出现了一些预测负荷需求和可用发电容量比较、 市场电价与煤价、油价的比较指标、同一市场参与者在不同市场中的报价比较指 标等，如文献 1 7 】，这些指标只是考虑了某一因素的影响，因此只能作为深入分析 市场力作用或存在的扫描工具。 综上所述，国外针对发电市场市场力的研究较为系统和深入，但是用博弈论 这一广泛应用于分析经济问题的工具来研究发电商市场力的文章较少，也缺乏系 统深入的研究。事实上，发电商参与市场竞争，其实质是发电商与发电商、发电 商与市场监管者之间的博弈，用博弈论中的相关理论来探讨这一问题是可行和有 效的途径。而且，虽然国外文献中的方法、所得的结论，以及市场运行实践中对 市场力监管的机制和策略制定，对我国电力市场改革的深入、电力监管体系的构 建有一定的借鉴作用，但是各国的电力市场的实施和背景不同，改革的形式和步 骤也大相径庭，所以，有必要针对我国现阶段的建立区域电力市场的改革以及未 来改革的趋势，研究发电市场市场力的影响因素和度量指标，以期构建合理的市 场交易体系和与之相遥应的针对市场力的电力监管系统。 1 3 研究思路与主要内容 本论文用产业组织理论，通过对发电市场市场力密切相关的市场结构的三个 重要因素( 市场组织形式、市场定价原则、市场规则和政策) 的分析，以及用市 场力度量指标对市场力的测度，提出了我国电力产业市场化改革进程中针对市场 力的规制和政策建议，为我国市场力的监管提供理论参考。 论文主要由7 部分组成：文章第2 部分阐明市场力的概念以及简要分析市场力 产生的原因；第3 部分逐一深入分析发电市场结构中的三个因素对市场力的影响； 第4 部分在对度量市场力的多个指标的比较分析之后，构建发电市场的市场力测度 监管模型；第5 部分是我国电力市场化改革进程中的某省发电商市场力实证分析。 选取有代表性的实施电力市场化改革试点的z 省电力市场作为市场力分析目标，用 动态市场集中度分析测算其市场内各种系统运行条件下发电商的市场力；第6 部分 7 重庆大学硕士学位论文 在前面市场力测度监管模型研究和实证结论的基础上根据对我国电力产业改革及 趋势分析和规制政策现状的研究后，提出我国发电市场市场力规制政策；第7 部分 对前面研究的主要结论进行总结及展望。 本论文具体的研究思路如下图1 1 所示： 省级电力市场市场 集中度实证分析 我国电力市场化改革 进程中市场力规制政策 研究 结论 我国电力产业改革及趋势分析 电力规制现状 规制政策建议 图1 - 1 本文研究思路 f i g 1 - 1 r e s e a r c h i n g r o u t eo f t h i sp a p e r 8 重庆人学硕士学位论文2 发电市场市场力产生的原因及表现形式 2 发电市场市场力产生的原因及表现形式 2 1 电力市场中市场力简介 在经济学中，商品市场按不同的特征，一般可以分成三种市场：完全竞争、 寡头垄断( 非完全竞争) 和垄断市场。 在完全竞争市场的经济模型中，卖方没有影响价格的能力，是市场价格的接 受者。此时，厂商在边际成本等于边际收益( 市场价格) 的条件下实现利润的最 大化。市场达到完全竞争的条件是：1 ) 市场中存在足够数量的供给者和消费者； 2 ) 每个市场参与者都期望利润的最大化；3 ) 每个市场参与者都是价格的接受者， 即买方和卖方都不能通过控制产量和其它经济行为操控价格；4 ) 每个市场参与者 都可以公平地获得市场信息：5 ) 市场进出自由。 与完全竞争市场相反的是完全垄断市场。垄断者具有通过限制产出而操纵市 场价格的能力。并且，垄断者可以利用其控制市场价格的能力，形成市场进入壁 垒以阻止市场的新进入者，从而长期地获得垄断地位以获取不合理的超额利润。 寡头垄断( 非完全竞争) 市场介于完全垄断和完全竞争市场之间，该市场结 构的特点是由几家大的寡头厂商占据主要的市场份额。寡头厂商可以通过暗中或 者公开的串谋( c o l l u s i o n ) 形成垄断联盟( 如c a r t e l ) ，实施类似完全垄断厂商的 市场行为。寡头垄断形成的垄断联盟内部或松或紧取决于寡头的数量和相互关系。 电力行业作为自然垄断行业在市场化改革前发、输、配电垂直一体化经营， 具有完全的市场垂直垄断力。在实行厂网分开、竞价上网后，这种垂直一体化的 垄断结构被打破，并随着输电网络的开放、成立专门的网络运营公司，垂直市场 垄断力逐渐消除。但是由于电力行业其特有的属性，如：发电商数量有限；投资 巨大形成的天然的行业进入壁垒；使某一区域的电力用户只能选择该区域发电商 的传输线容量约束和阻塞以及用户考虑到网络损失无法自由选择较远的发电商 等，使得参与竞争的大发电商拥有类似寡头垄断市场的水平市场力。 市场力有不同的定义，一般情况下，市场力是指某一产品或服务的提供者能够 持续地影响或操纵市场价格，使之一直高于完全竞争情况下的市场价格的能力 3 “。 按照市场力的定义，在本文中研究的发电侧电力市场( 以下简称发电市场) 的市 场力则指的是参与竞价上网的发电商在某一交易时段内具有影响或操纵市场价格 的能力。 通常在存在市场力的市场中的均衡电量少于完全竞争市场下的数量水平，而价 格则高于后者。如果菜一厂商具有影响市场均衡点的能力，那么它就拥有市场力。 拥有市场力的厂商是价格的制定者，它对价格的影响程度取决于其市场力的大小。 9 重庆大学硕士学位论文2 发电市场市场力产生的原闽及表现形式 市场力影响的范围可以从整个市场到局部区域市场。( 事实上，具有市场力的不仅 仅是生产者，占较大需求市场份额的消费者也同样具有市场力，只不过其影响市 场的效果是相对于完全竞争条件下的市场均衡价格和产品、服务的数量来说价格 更低，数量更高。在本论文中，考虑到我国电力体制改革计划暂不考虑放开输配 电部分，而仅在发电侧引入市场竞争机制的实际，所以只就发电商的市场力进行 研究和探讨。) 市场的效率通过市场竞争获得，而市场力则使市场效率降低，是缺 乏充分竞争的产业的标志。 无须讳言，完全竞争的市场在现实中并不存在f 2 1 ，它仅仅是一种理想的市场结 构，而现实的市场或多或少都存在垄断的因素。基于此，我们在解除垄断的实际 目标应给是在市场中引入相对进出自由的，没有串谋的“可行的竞争”( w o r k a b l y c o m p e t i t i v e ) ，而不是建立完全竞争市场。 市场力的滥用通常表现在一方面是高于边际成本的价格，另一方面是相对于完 全竞争市场中产品和服务的数量少，这样我们可以利用计算价格高于成本的比率 来度量市场力的大小。此外市场力滥用也和市场集中度、市场机制、商品的特殊 性、行业进入容易程度及需求价格弹性密切相关。 2 2 发电市场市场力产生的原因 由于电力需求价格弹性很小、高昂的储存成本、严格的机组容量约束、输电 线路的容量限制和发电设施巨大的投资等因素，电力行业产生市场力的可能性比 其它产业大得多。 一般说来，在改革后的电力市场中产生市场力的可能性主要来源于以下三个 方面。 2 2 1 垄断性市场份额 在电力联营体( p 0 0 1 ) 市场或能量交易( p x ) 市场中的某发电商的市场份额 或所有权旦大到足以影响市场价格时，它就有提高机组报价，使之成为系统边 际机组以抬高市场出清价的动机。 为迸一步清楚简 1 0 我们以如图2 - 1 所示 重庆大学硕士学位论文2 发电市场市场力产生的原因及表现形式 图2 - l 垄断性市场份额造成市场势力 f i g 2 - 1g e n e r a t i o no w n e r s h i pc o n c e n t r a t i o n i sar e a s o nc a u s i n gm a r k e tp o w e r 的三个发电公司，a 、b 和c 组成的简单电力系统为例说明之。该系统总的发电容 量为1 0 0 0 m w ，负荷水平为6 0 0 m w 。拥有占7 0 发电市场份额的发电公司c 至少 必须提供3 0 0 m w 的电力才能使系统平衡。在自由市场的环境下，发电公司c 可 以利用“必须运行”( m u s t - r u n ) 的地位任意提高机组报价抬高市场出清价。 市场组织形式和运行规则对发电商垄断性市场份额产生的水平市场力有重要 的影响【3 ”。英格兰和威尔士( e & w ) 电力联营体市场高度集中，市场份额主要由两 家发电公司把持：n a t i o n a lp o w e r 和p o w e r g e n 。两个主要的电力生产商经常利用 市场规则在系统峰荷时有选择性地持留( w i t