（技术经济及管理专业论文）我国电力市场中市场力的理论与实证研究.pdf

华北电力大学博士学位论文摘要 中文摘要 欧美发达国家电力市场的经验指出，在发电市场建设和运营的初期，一些市场参 与者往往会行使它们所拥有的市场力来操纵市场，因此为了保证电力市场的正常运行， 电力监管机构需要分析评估市场运行条件、市场参与者的策略性行为，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。本文从影响电力市场市场力 的若干方面入手，深入分析了市场力的识别、防范及监管等问题，并建立了综合评 估市场力的指标体系。本文的主要研究内容及其相应的结论如下： 1 在综述评价了国际上各个机构对市场力的定义基础上，总结提出了能够较确切 的表述电力市场中市场力的定义。其次，通过构建和求解发电商利润最大化模型，深入 的研究了“市场组织形式”、“市场结算方式”、“市场规则和政策”三个方面对市场力的 影响程度。最后，利用市场价格一电量曲线，对比了在竞争性市场及垄断市场中，购电 方与发电方的边际支出( 收入) 、边际价值( 成本) 和市场价格之间的关系，阐述了制 约买方市场力行使程度的几个因素及行使买方市场力的市场障碍。 2 定性分析了电力远期合同市场及期货市场对远期市场、现货市场中市场力的影 响；利用供求曲线描述了存在持留电量的市场与无持留电量的市场的区别，探讨了能够 通过持留电量获得额外受益的市场条件，并着重分析了经济持留电量与发电商合理冒险 的区别；最后通过个实例来阐述市场力的两种影响。 3 在分析了市场力的影响因子后，确定从市场、发电商行为两方面来识别评估 市场力：市场整体状况方面，设计了市场结构、市场效率、市场供需三类指标来衡 量；发电商方面，设计了发电商地位和发电商策略这两类指标来衡量，对于每一类 指标还具体细分了若干细项量化分析测算。其次，利用层次分析法为不同重要性指 标进行赋权处理，使得各个分项识别指标形成一个有机的整体，构成一个综合评价 体系，根据最终的得分能够直观的看出市场力的潜在风险。力求通过该套指标体系 能够较全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程 度，并为监管部门提供参考。 4 在讨论了市场力的成因、表现形式的基础上，认为增加需求弹性能够有效的抑 制市场力，并通过一个算例对这一结论进行论证；接着，提出了增加电力需求弹性 的两个措施：研究确定出各种措施以使得系统操作员对运行备用容量的需求有弹性以 及对于大用户用r t 市场的真实价格；最后，通过对国外一些典型的电力市场运营情况 的分析，讨论了能够缓解市场力，增加市场的效率的两项措施，一是要加强发电商的长 期合约，二是要将需求的不确定性和采用发电报价曲线竞标的形式相结合。 5 在对电力市场妊管模式、职能及目标概述的基础上，分析了英国、美国及日本 电力监管模式的特点及对中国的启示，最后对市场力的监管提出了具体的管理办法及措 施。 6 结合某区域的实际数据及运作机制，利用本文构建的指标体系，测算出在该 区域内市场力的潜在风险，找出市场结构设计中的不足之处，有针对性的提出平抑 市场力的政策建议。 关键词：电力市场，市场力，市场结构，远期合约，综合评价 华北电力大学博士学位论文摘要 a b s t r a c t i nd e v e l o p e dc o u n t r i e s 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 ，t h eg e n c o sa st h ee n t i t i e so f t a k i n gp a r ti nm a r k e tc o m p e t i t i o nc a l lu s u a l l yc a r r yo u tt h e i rm a r k e tp o w e r t om a n i p u l a t e g e n e r a t i o nm a r k e 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 g a 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 a 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 s i sm a n ya s p e c t so ff a c t o r sw h i c hc a ni n f e c tt h e m a r k e tp o w e ra n di s s u e so f i d e n t i f y , k e e pa w a ya n dm o n i t o ro fm a r k e tp o w e r i nt h ee l e c t r i c i t ym a r k e t a l s o ，t h i sp a p e r f o u n da ne v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fm a r k e tp o w e r t h ec o n t e n ta n dc o n c l u s i o n sa s f o l l o w ： 1 o nt h eb a s e o fa p p r a i s i n gt h ed e f i n i t i o no fm a r k e tp o w e ro ft h ei n t e r n a t i o n a l i n s t i t u t i o n s t h e np u tf o r w a r dt h ed e f i n i t i o no fm a r k e tp o w e rw h i c hc md e s c r i b ei t s c h a r a c t e r i s t i c s e c o n d l y , t h i sp a p e ri 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 ng e n c o s m a r k e tp o w e r , w h i c hi sp a t t e r no fm a r k e to r g a n i z a t i o n ，s e t t l em e t h o d so fm a r k e ta n dr u l e s a n dp o l i c yo fm a r k e tb yc o n s t r u c t i n ga n ds o l v i n gg e n c o sm a x i m u mb e n e f i tm o d e l f i n a l l y , i nc o n t r a s tt ot h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h em a r g i n a le x p e n d i t u r e s ( i n c o m e ) ，t h e m a r g i n a lv a l u e ( c o s t ) a n dt h em a r k e tp r i c ei nt h ec o m p e t i t i o na n dm o n o p o l i z a t i o n m a r k e t sb yu s i n gt h em a r k e tp r i c e q u a n t i t yc u r v e ，e x p a t i a t e dt h ef a c t o r sa n dm a r k e t b a r r i e r sw h i c hc a nr e s t r i c tm a r k e tp o w e r 2 q u a l i t a t i v ea n a l y s i s e do f t h em a r k e tp o w e ri nt h ef o r w a r dm a r k e ta n ds p o tm a r k e t w h i c hi se f f e c t e db yt h ef u t u r e sm a r k e ta n df o r w a r df o r w a r dm a r k e t ；t h e nd i s c u s s e dt h e d i f f e r e n c eb e t w e e nt h ew i t h h o l da n dn o n - w i t h h o l dm a r k e tb yu s i n gt h es u p p l ya n d d e m a n dc u r v e ，a n de x p l o r e dt h em a r k e tc o n d i t i o nw h i c hc a nm a k et h eg e n c o se a r nt h e a d d i t i o n a lb e n e f i t ，t h e na n a l y s i s e dt h ed i s t i n g u i s ho ft h ee c o n o m i cw i t h h o l da n dt h er i s k i nr e a s o no ft h eg e n c o s ；f i n a l l y , t h r o u g ha ne x a m p l et oe x p l a i nt h ei n f e c t i o no ft h e m a r k e tp o w e r 3 t h i sp a p e rr e s e a r c h e dt h ei n f l u e n c ef a c t o r so ft h em a r k e tp o w e ra n dt h e nc a r r y o u tt h ei n d e xt om e a s u r et h em a r k e ts t r u c t u r ea n dt h eb e h a v i o ro ft h eg e n c o s ：d e s i g n t h r e ek i n d so fi n d e x e sw h i c ha r em a r k e ts t r u c t u r e ，m a r k e t e f f i c i e n c y a n dm a r k e t s u p p l y d e m a n dt om e a s u r et h em a r k e ts t a t u s ；d e s i g nt h es t a t u so fg e n e r a t i o nc o m p a n i e s i n d e xa n dt h es t r a t e g yo ft h eg e n e r a t i o nc o m p a n i e si n d e xt om e a s u r et h eg e n c o s b e h a v i o r t h r o u g ht h em e t h o do f a h p t ob u i l dt h es y n t h e t i z ei n d e xt om e a s u r et h em a r k e t p o w e r r e s e a r c ho ft h i si n d e xh e l pt oc h i n ab u i l de l e c t r i c i t yp o w e rr e g u l a t i o ns y s t e ma n d i l l 华北电力大学博士学位论文摘要 r e g u l a t i o nr u l e sw i t hn o wc h i n a s r 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 ，f o rs t a n d a r d i z i n g m a r k e tp 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 4 d i s c u s s e dt h eo r i g i na n dt h ee x h i b i t i o no ft h em a r k e tp o w e r , t h i sp a p e rt h o u g h t t h a ti n c r e a s ee l a s t i e i t yo ft h ee l e c t r i c i t yd e m a n dc a nr e s t r a i nt h em a r k e tp o w e r , a n dt h e n t h r o u g ha r te x a m p l et od e m o n s t r a t et h ec o n c l u s i o n ；t h e n ，p r o p o s e dm e t h o d st oi n c r e a s e t h ee l e c t r i c i t ye l a s t i c i t yo fd e m a n d ：t om a k et h er e s e r v ec a p a c i t ym o r ee l a s t i c i t ya n du s e t h er e a l - t i m ep r i c ef o rt h ec u s t o m e r s ；f i n a l l y , p r o m o t e dt w os t e p st om i t i g a t et h em a r k e t p o w e r ：f i r s t ，e n h a n c et h ef u t u r ec o n t r a c t ，s e c o n di st oa d o p tt h eb i d d i n gc u r v e 5 o nt h eb a s eo fs u m m a r i z i n gt h em o n i t o rp a t t e r n ，f u n c t i o na n dt h ea i mi nt h e e l e c t r i c i t ym a r k e t ，a n a l y z e dt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h em o n i t o rp a t t e r n si ne n g l i s h ， a m e r i c a na n dt h ej a p a n e s ee l e c t r i c i t ym a r k e t ，f i n a l l yp r o p o s e dt h ec o n c r e t em a n a g e m e n t m e t h o d st om o n i t o rm a r k e tp o w e ri nt h ec h i n a se l e c t r i c i t ym a r k e t 6 i nt h i sc h a p t e r , t h r o u g ht h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e m ，w ec a nw o r ko u tt h er i s ko f t h em a r k e tp o w e r a n db a s et h er e a l i t y ，ip r o m o t es o m ea d v i c eo nh o wt ol o wt h er i s ko f t h em a r k e tp o w e r k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t ，m a r k e tp o w e r , m a r k e ts t r u c t u r e ，f o r w a r dc o n t r a c t ， s y n t h e t i c a le v a l u a t i o n 声明 本人郑重声明：此处所提交的博士学位论文我国电力市场中市场力的理论与 实证研究，是本人在华北电力大学攻读博士学位期间，在导师指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的 研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献 的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。 签名：j 玺! 1 3 互。日期：丝! ：曼1 3 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：! 啦 日期：型：蟹 铷躲函丛 日期： 21 1 ：! t 华北电力大学博士学位论文 1 1 论文的研究背景 第一章引言 从2 0 世纪8 0 年代开始，世界上许多国家陆续进行了电力工业的市场化改革， 其主要e t 标是打破传统电力工业垄断运营的模式，厂网分开，开放电网，实现竞争， 进而降低电力成本和电价，提高服务质量，促使电力工业健康发展。然而到目前为 止，这场电力市场的改革还未能找到成功的样板，各种模式都还处于不断探索、不 断完善的过程中。 1 9 8 0 年以来，我国为了缓解长期电力短缺的局面，制定了一系列加快电力建设 的政策措旅，包括实行多家办电，形成了多元投资渠道。这些措施取得了很大的成 效，在“九五”期间缺电状况得到了明显缓解。但是在这种情况下，我国电力体制 不适应社会主义市场经济体制的现象也日益凸现出来，电力体制改革和电力市场化 运营已势在必行。9 0 年代中期阻来，在我国一些省份及区域进行了厂网分开、竞价 上网的试点工作，其他地方的电力系统也正在多方面地进行市场化改革的技术论证 及探讨。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、重组成立国家电网公司、南方电网公司两大电网公 司和中电投、国电、华电、华能、大唐五大发电公司，这标志着我国电力市场化工 作已正式启动。2 0 0 3 年3 月国家电力监管委员会挂牌，宣告电力行业市场化改革步 入公司化改组、商业化运营、法制化管理的实质性操作阶段。国内外的经验表明电 力系统的市场化改革所取得的经济及社会效益是显著的：促进发电竞争，降低发电 成本，提高生产效率和设备利用率等。但是欧美发达国家电力市场的经验也指出， 在发电市场建设和运营的初期，一些发电商往往会行使它们所拥有的市场力来操纵 市场，其结果是：电力市场整体经济效率降低，用户经济利益受损，甚至会危及电 网安全运营。因此，如何有效的对电力市场的市场力进行识别、度量和防范( 减轻) ， 是未来我国电力市场设计过程中不可忽视的问题，也是电力市场( 结构、模式、规 则) 设计中的重要环。到目前为止，国际上对于区域电力市场中的市场力如何度 量和防范的问题，并没有给我们现成的理论方法和成功的实践经验。从这方面说， 需要我们结合我国的实际，从理论和实践两方面加以研讨。 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，就是要打破这种一体化结构，实行厂网分开、竞价上网， 第一章引言 并开放网络的传输权，成立专门的电网运营公司，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泛、深 入的探讨。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) ，实施市场力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；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； 电力负荷弹性很小；发电机组具有严 格的运行和容量方面的约束；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施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。 我国正在实施区域电力市场的模拟运行，但是我国对电力市场市场力的研究相 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电力市场市场 力研究现状的介绍性文章，并且缺乏市场力相关问题的系统性研究报告。本文从市 场力的基本理论入手，定量的研究了市场结构、市场结算方式和市场的规则、政策 对市场力的影响程度，探讨了市场力的行使及平抑问题，建立了综合评价电力市场 市场力的指标体系。在此基础上，本文给出了适合我国电力市场特点的市场力防范 对策及监管办法的建议，这对我国成功实现电力市场化改革有一定的理论和现实意 义。 1 2 论文研究的意义 1 理论意义 电力工业作为一个国家的支柱性基础产业，是一个技术经济特征十分复杂、对 国民经济及社会生活影响极大、受政府干预突出、干预内容极为丰富、干预难度相 2 望j ! 皇查盔堂堂主堂垡迨塞 当大的一个特殊产业。由于电力工业的自然垄断特性和公共事业性，长期以来世界 各国的电力工业大多采取政府直接经营并辅以严格监管的运行模式。为了避免垄断 所导致的电力工业生产及配置的低效率，以及解决政府管制的失效问题，世界各国 开始对电力工业放松管制、引入竞争，但是在电力工业实行市场化运营之后，各竞 争主体利用电力市场本身的寡头垄断的市场结构特性，以及现行电力市场结构及交 易机制设计方面存在的缺陷，通过策略性竞争行为、联盟竞争以及竞争主体拥有的 信息优势等一系列途径和手段行使市场力、抬高市场价格，使市场竞争的公平性降 低，部分参与竞争的发电商及消费者利益受损，社会福利降低，严重时导致市场瘫 痪( 如美国加州电力危机) 。因此，对电力市场中市场力的识别、管制、平抑的研 究日益成为电力工业改革研究的热点和重点问题。总的来看，关于电力市场市场力 的研究起步较晚，研究成果还不很系统、成熟。其中，市场力的评估研究较为丰富， 已有很多专家投入设计出各种不同的评估手段和方法来衡量市场力，但还没有形成 一套综合的评价指标体系。而从市场组织形式，o 市场结算方式，市场规则和 政策等与市场力密切相关的影响因素研究的很少同时也缺乏系统性。本文力求从这 几个方面有所突破，并设计出能够综合度量和识别市场力的综合评价体系，结合中 国的实际研究设计出适合我国电力市场特点的市场力防范对策及监管办法，为今后 中国电力市场的建设提供参考。 2 现实意义 ( 1 ) 提高电力企业生产效率和电力市场运行效率 长期以来，由于计划经济体制和电力工业自然垄断属性的影响，电力工业体制 始终滞后于电力生产力的发展，而降低发、供电企业的市场力有助于形成公平、合 理、有效竞争的市场运营环境，促使市场供给增加、上网电价和销售电价降低，从 而使电力工业的规模经济性得以充分发挥、电力企业生产效率和电力市场竞争效率 大为提高。因此，识别及衡量市场力，有助于市场运营者更好的平抑市场力，从而 降低市场运营风险，提高电力市场运行效率。 ( 2 ) 规避电力企业在电力市场经营过程中的风险 因为在电力市场初级阶段，还未形成有效响应的用户侧市场，上网电价的上涨 难以被销售电价消化吸收，由于个别发电企业行使市场力所导致高的上网电价会给 电网企业带来不可避免的经营风险，结果导致电网企业的亏损，严重影响了供电的 安全性和可靠性。同时，不公平的交易结果也使得部分发电企业经营风险扩大，影 响了电力产品的正常生产和供给。因此，对市场力的研究显得尤为重要。 ( 3 ) 实现社会资源的优化配置 第一章引言 由于市场力而导致高的电价将影响社会资源的优化配置，因此要限制电价的不 合理增长，就必须有效的识别及平抑市场力。 ( 4 ) 合理分配利润，提高社会福利 识别及衡量市场力，有利于限制垄断价格，是合理分配社会利益、保护消费者 利益以及降低资源配置损失的必然要求。 ( 5 ) 确保电力工业与国民经济的协调发展 识别及衡量市场力，研究降低电力市场市场力的防范及监管策略，是确保发供 电企业降低生产经营成本、提高生产经营效率、增加产品供给，满足国民经济快速、 健康发展以及入民生活水平不断提高对电力发展的必然要求，是有利于社会资源最 优化配置及实现社会福利最大化的必要保障。 1 3 国内外的研究现状分析 随着电力市场化改革的不断深入，电力市场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。许多文献就市场力的行使途径、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 市场结构对市场力的影响 市场结构包括”1 ：市场的组织形式：市场定价原贝l j ；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 3 ，4 ， 5 认为电力交易所模式( p o w e re 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，实施市场力从而操纵市 场。另外，在英国旧模式( p 0 0 1 ) 和美国加州( p o w e re 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一一双边合同市场模式。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，市场力的影响会得到很好的抑制，而 对于新的电力投资者而言，也降低了他们的投资风险。文献 6 的作者通过基于智 能代理模型的仿真研究，给出了基于双边合同模型的和基于p o o l 模式的比较结果。 他们的观点是：r 前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 4 华北电力大学博士学位论文 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 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，也有待于迸一步研究。 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对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l o 月开始运行的英国新的电力市场模式 ( n e t a ) 采用了差别定价原则”1 。文献 8 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 8 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旌市场力，阻碍和影响市场的正常运行和 效率。文献 9 3 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竞标，是一种失败的和错误的市 第一章引言 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。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 1 0 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州电力通过外州再 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。 文献【1 l 】认为美国加州电力危机的主要原因就是发电商利用市场结构、市场规则中 存在的缺陷来实施市场力，一起哄抬电价造成的。 2 市场力的行使途径 文献 1 2 认为发电商可以通过改变报价曲线的截距和斜率来进行博弈报价，使 得社会总福利变小，发电商通过攫取用户或输电企业的利益来取得额外的利益。文 献 1 3 、 1 4 描述了市场力的成因、电力市场的市场力分析方法( 市场指数度量法、 后验法、试验仿真分析法、基于博弈、均衡理论) 、影响市场力的因素阻及市场力 的控制措施。文献 1 5 认为市场力的实现主要通过以下投机行为：1 、发电商利用 自己在发电市场中占主导地位( m u s t f u r l 地位) ，可明显地抬高市场电价：2 、发 电商利用传输线路的阻塞或人为地制造线路阻塞而使别的发电商无法向某些用户 供电，只能由他们来供电，从而获得高额电价；3 、发电商利用自己机组在调峰或 调频方面的优势，从辅助市场和实时市场中获得高额电价。 3 市场力的度量指标 文献 1 6 和 1 7 提出了市场力的度量方法，重点介绍了考虑输电阻塞、带有约 束条件的市场集中度以及由卡特尔组织造成的市场集中度的测量。文献 1 8 提出了 基于传输阻塞而被分割成几个独立市场的集中度测量方法，以此来衡量市场主体是 否也滥用了市场力。文献 1 8 中，作者提出了系统的动态指标，提出了“组”的概 念，即任何一个地区都由许多负荷区域组成，这些负荷区域之间在一个确定的时间 内没有或是很少的传输，所以他们的即期市场价格的差别不到5 。这样就把这些 区域定义为在一段时间的一个组。如果整个电力市场没有传输阻塞，那么就是一个 大的组。然后定义了一个组的h h i 和整个系统的h h i 。文献 1 9 描述了用h h i 指标 来衡量市场集中度。文献 2 0 到 2 2 认为h h i 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，只是一般的静态指标，一般只作为 市场力检测的粗略扫描工具。文献 2 3 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。文献 2 4 提出了一个加权动态h h i 指标。同时，该文章也 提出了个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动 态h h i 指标。文献 2 5 针对电力系统特殊性，提出了基于潮流追踪方法计算l h i 的 概念和设想，并提出了n h h i 和s h h i 两个指标。文献 2 6 建立了从市场电价角度衡 6 华北电力大学博士学位论文 量各发电商市场力大小的指标一一市场价格可控指数。并在此基础上，提出了衡量 市场力程度的综合指数和衡量发电商滥用市场力行为的指标。文献 2 7 采用l e r n e r 指数或p c m i 指数直接根据市场价格p 偏离边际成本m c 的程度，来界定机组是否在 滥用市场力。文献 2 8 介绍了用市场运行的历史数据来衡量市场力的方法。此类方 法是通过历史数据，对照机组报价，用统计学方法分析哪些机组有滥用市场力的行 为。 4 市场力的抑制及监管措施 文献 2 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。文献 3 0 认为，可以通过吊销市场许可证、强制市场结清电价m c p 上 限、强制投标竞价的上限与下限来限制投机行为。文献 3 1 探讨了对市场力的监管 方法，指出了可以通过期货和长期双边合同、差价合约、完善市场机制设计、增大 市场的透明度、促进合理的发电扩展规划和电网规划和加强市场监管力度规范备市 场主体的行为等措施来平抑市场力的。 总的来说，市场力相关问题研究起步较晚，研究成果还很不系统、成熟，正处 于研究的大发展时期。至今还未形成特别完善的市场力评估方法和平抑措施，上述 介绍的评估和平抑方法均有不同程度的缺点和局限性，从而导致对市场力的管制效 果大打折扣，因此当前急待研究新的市场力管制方法，急需给出系统、有效的评估 和平抑市场力的策略与措施，以提高市场力的管制效果，根本削弱市场力，保持电 力市场的良性运行和电力工业的持续、快速发展。 1 4 论文的框架与主要内容 1 电力市场中的市场力问题的基本框架分析 在综述评价了国际上各个机构对市场力的定义基础上，总结提出了能够较确切 的表述电力市场中市场力的定义。其次，通过构建和求解发电商利润最大化模型深 入的研究了从“市场组织形式”、“市场结算方式“和“市场规则和政策”三个方 面对市场力的影响程度。最后，利用市场价格一电量曲线，对比了在竞争性市场及 垄断市场中，购电方与发电侧的边际支出( 收入) 、边际价值( 成本) 和市场价格 之间的关系，阐述了制约买方市场力行使程度的几个因素及行使买方市场力的市场 障碍。 2 市场力的行使问题分析 定性分析了电力远期合同市场及期货市场对远期市场、现货市场中市场力的影 响；接着利用供求由线描述了存在持留电量的市场与无持留电量的市场的区别，探 第一章引言 讨了能够通过持留电量获得额外受益的市场条件，并着重分析了经济持留电量与发 电商合理冒险的区别；最后通过一个实例来阐述市场力的两种影响。 3 市场力评价指标体系的研究与建立 在分析了市场力的影响因子后，确定从市场、发电商行为两方面来识别评估市 场力：市场整体状况方面，设计了市场结构、市场效率、市场供需三类指标来衡量； 发电商方面，设计了发电商地位和发电商策略这两类指标来衡量，对于每一类指标 还具体细分了若干细项量化分析测算。其次，利用层次分析法为不同重要性指标进 行赋权处理，使得各个分项识别指标形成一个有机的整体，构成一个综合评价体系， 根据最终的得分能够直观的看出市场力的潜在风险。力求通过该套指标体系能够较 全面的考察某一区域电力市场的市场力的存在状况及市场力行为的行使程度，并为 监管部门提供参考。 4 市场力防范对策的研究与设计 在讨论了市场力的成因、表现形式的基础上，认为增加需求弹性能够有效的抑 制市场力，并通过一个算例对这一结论进行论证；接着，提出了增加电力需求弹性 的两个措施：研究确定出各种措施以使得系统操作员对运行备用容量的需求有弹性 以及对于大用户用r t 市场的真实价格：最后，通过对国外一些典型的电力市场运 营情况的分析，讨论了能够缓解市场力，增加市场的效率的两项措施，一是要加强 发电商的长期合约，二是要将需求的不确定性和采用发电报价曲线竞标的形式相结 合。 5 市场力的监管问题研究 在对电力市场监管模式、职能及目标概述的基础上，分析了英国、美国及e l 本 电力监管模式的特点及对中国的启示，最后对市场力的监管提出了具体的管理办法 及措施。 6 实证研究 结合某区域的实际数据及运作机制，利用本文的各章节的研究成果进行分析， 测算出在该区域内市场力的潜在风险，找出市场结构设计中的不足之处，有针对性 的提出平抑市场力的政策建议。 1 5 论文的主要创新点 本论文的创新点主要体现在： 华北电力大学博士学位论文 1 根据经济学理论，对目前电力市场的市场力定义进行修正和重新定义； 2 定性分析了市场结构( 市场组织形式、市场结算方式以及市场规则和政策) 对市场力的影响； 3 研究探讨买方市场力( m o n o p s o n yp o w e r ) 及其内在规律。而目前国际上研 究的较多的是卖方市场力( m o n o p o l yp o w e r ) 问题( 也就是发电商如何行使市场力 的问题) ； 4 定性分析了市场力与远期合约市场的关系，量化了远期合同对现货市场、长 期市场的影响： 5 研究探讨市场力与电量持留的关系，具体分析了电量持留与合理冒险的区 别； 6 结合我国的实际，研究建立了市场力综合评价体系； 7 以一个实例来定量模拟分析市场力对电价和市场总体经济效率这两个指标 的影响程度； 8 影响电力市场竞争的关键性因素需求弹性的定量分析。 9 第二章电力市场中市场力问题的基本框架分析 第二章电力市场中市场力问题的基本框架分析 2 1 电力市场中市场力的定义 市场力问题是经济学研究的主要问题之一。经济学理论对市场力作了具体严格 的界定。经济学对市场力的一般定义是：市场力是指改变市场价格使之偏离市场充 分竞争情况下所具有的价格水平的能力。这个市场力的定义很简明，已经使用了一 百多年了。 美国能源管制委员会( f e r c ) 在“s t a t eo ft h em a r k e t s2 0 0 0 ”报告中给出 了它们对市场力的定义： “市场力是指，市场中某些成员为了阻碍新的竞争者进入市场，或者为了使竞 争对手的成本增加，而有意限制自己的发电出力和服务，以便形成并维持市场高价 格的能力。这些市场成员在抬高市场价格后，并不使得自身的成本或价值增加“”1 。 本文认为，美国f e r c 对市场力的研究和定义只是僻重于行使市场力本身，忽 略了市场力的具体行使形式，例如，发电商通过采用的抬高它们发电报价的形式来 行使市场力。同时，f e r c 对市场力的定义忽略了“获利性问题”，因而结果就是： 任何时候基荷发电商( 机组) 都存在着市场力。即使它们行使市场力会损失自己的 利润，它们也将行使市场力。这个结果显然是不合理的。如果处罚那些不是为了获 得利润而停止发电的公司是不公平的。美国f e r c 这样研究和定义市场力，忽略了 第三个问题竞争性价格因素的作用，例如，在电量供不应求的时候，竞争性价 格很高，市场中电价高是符合经济学原理的，并不能说电力市场中就存在市场力， 定义中高的电价应该要同竞争性价格对比。 另有一些关于市场力的定义提出”“，市场力的行使不仅要给行使者带来利润， 还应该使价格偏离竞争性价格持续“一段时间”。u sd e p a r t m e n to f3 u s t i c e ( d o j ) 和f e d e r a lt r a d ec o h i s s i o n ( f t c ) 都赞成这个观点，定义中提到这个“段时间” 是指几年( 一年或两年) 。然而，在电力市场中，资金的大量转移有可能只在短短 几个月内而不是几年内。在短时期内的价格突变比长时期内价格平缓的变化更能损 害消费者和竞争者的利益。正因为如此，对于电力市场的市场力的定义，s t a n d a r d m a r k e td e s i g n ( s m d ) 中f e r c 的定义并没有提到有一个时间长短的限制。在u k ，主