（电力系统及其自动化专业论文）发电侧报价策略研究与实践.pdf

a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ed u r a t i v ea n dh e a l t h yd e v e l o p m e n to f n a t i o n a le c o n o m y ，c h i n e s ee l e c t r i c i t y i n d u s t r yi sp a c i n gan e ws e e d t i m ea f t e rh a v i n gs u f f e r e dac o m p l e xg r o w i n gp r o c e s s p e o p l e s c o g n i t i o na b o u tt h ee s s e n c eo f p o w e r i si n c r e a s i n g n 圮d o u b ta n dc h a l l e n g ea b o u tn a t u r a l m o n o p o l i z a t i o no f e l e c t r i c i t yi n d u s t r yi sb o o m i n g h o w t od e p l o yp o w e rr e s o u r c em o r e e f f e c t u a li sa l w a y si m p a l p a b l eq u e s t i o n si nf a c eo f l e a d e r so f m a n yc o u n t r i e si n c l u d ec h i n e s e g o v e r n m e n ta n dt h i sc h a n g ec a n n o tp r o d u c eg r e a ti m p a c to ns a f eo p e r a t i o no f p o w e rs y s t e m m o r ea n dm o r ec o u n t r i e ss e l e c tm a r k e t c h i n e s eg o v e r n m e n tp r e s e n t sap a t t e r nb y2 0 0 2 ， w h i c hb r e a km o n o p o l i z a t i o n ，b o o s tc o m p e t i t i o na n do p t i m i z er e s e u r c ed e p l o y i n gt oi n c r e a s e s o c i a lw h o l eb e n e f i t t i l i sp a p e ri nv i e wo f t h er o l e so f e a s tc h i n ae l e c t r i cp o w e rm a r k e t , i n t r o d u c e dt h e c h a r a c t e r i s t i ca n dt h es u p p l ya n dd e m a n ds i t u a t i o no f e a s tc h i n ae l e c t r i cp o w e rm a r k e t ，h a s s t u d i e dt w ob i d d i n gs t r a t e g i e sb a s e do nt h ec o s ta n a l y t i cm e t h o da n dt h ee n t e r p r i s eg a m e t h i sp a p e rb a s e do no f f e rs i m u l a t e dp r o p o s ec o m p a n yp r i c eb a s i cp r i n c i p l e s a sw e l la st h e p r i c es t r a t e g ya n dt h er e s p o n s em e a s u r e s p e c i f i c a l l y , s a yt h ep r i m a r yc o v e r a g et ob ea s f o l l o w s ： 1 ) e a s tc h i n ae l e c t r i cp o w e rm a r k e tr u l ea n dc h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i s a n a l y z e dt h ee a s t c h i a np o w e rm a r k e tr u l e h o wt h ed i s c u s s i o ne l e c t r i c i t yg e n e r a t i o ne n t e r p r i s eh a sa c t e d a c c o r d i n gt ot h em a r k e tr u l ea n dt h ec h a r a c t e r i s t i c ，a n dt h ep a p e rh a sw i t he m p h a s i ss t u d i e d t h ee a s tc h i n ae l e c t r i cp o w e rm a r k e tp r i c ed i f f e r e n c ec o n t r a c tp a r e r m 2 、a n a l y z et h ee a s tc h i n ae l e c t r i cp o w e rm a r k e ts u p p l y 。a n dd e m a n ds i t u a t i o n f r o mt h e e a s tc h i n aa r e ar e g i o ne c o n o m yd e v e l o p m e n tc o n d i t i o n , t h ee a s tc h i n ae l e c t r i cp o w e rm a r k e t s t r u c t u r e ，t h es u p p l ya n dd e m a n ds i t u a t i o na sw e l la se a s tc h i n ae l e c t r i cp o w e rm a r k e t p r o d u c t i v ef o r c e ss e v e r a la s p e c t so b t a i n e dh a v ec a r r i e d0 1 1t h ea n a l y s i s ，i np r i n c i p l eh a s d e t e r m i n e dt h ex u t a n ge l e c t r i c i t yg e n e r a t i o nc o m p a n yb i d d i n gs t r a t e g y i nt h ee a s tc h i n a e l e c t r i cp o w e rm a r k e t 3 ) e l e c t r i c i t yg e n e r a t i o ne n t e r p r i s eb i d d i n gs t r a t e g yr e s e a r c h t h r o u g ht ob a s e d o nt h e c o s tb i d d i n gs t r a t e g ya n db a s e do nt h ee n t e r p r i s eg a m eb i d d i n gs t r a t e g yr e s e a r c h , p o i n t e do u t i t s 血a n du n f i tq u a l i t y , t h e nt h eb a s i sa tp r e s e n tm a r k e tr u l e u n i f i e st h i sc o m p a n ya c t u a l s i t u a t i o n ，p r o p o s e st h ex u t a n ge l e c t r i c i t yg e n e r a t i o nc o m p a n yo v e r a l lb i d d i n gp r i n c i p l ea n d b i d d i n gs t r a t e g ya sw e l la sn e x tm e a s u r eu n d e rt h ed i f f e r e n tm a r k e te n v i r o n m e n t 4 ) b i d d i n gs t r a t e g yp r a c t i c e u n i f i e st h ee x a m p l eo f b i d d i n gp r i c e ，s t u d i e si nt h eb i d d i n g p r o c e s ss h o u l dc o n s i d e rw h i c hf a c t o r s ，a n dp o i n t so u tw h i c ht h e s ef a c t o r sd oh a v et ot h e b i d d i n gs t r a t e g yt oa f f e c t a n a l y s i so f b i d d i n gr e s u l lh a sc o n f i r m e dt h ex u t a n ge l e c t r i c i t y g e n e r a t i o nc o m p a n y sb i d d i n gs t r a t e g yf e a s i b i l i t y k e y w o r d ：p o w e rm a r k e t ，d y n a m o e l e c t r i ce n t e r p r i s e ，b i d d i n gs t r a t e g y 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，除了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它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。 研究生签名： 日期：坐1 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：塑牛导师签名：半日期： 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 观念的变化、技术的进步是电力市场化的催化剂，过去人们总认为电力发、供、用是同时完成 的，垂直垄断最具有经济性。最近l o 几年来，人们逐步认识到垂直垄断的电力工业缺乏激励机制 是造成效率低下、电价居高不下的主要原因，同时认识到电力资源也和其他资源一样，可以通过市 场机制和程序获得更有效的配置。与此同时，电网网架结构的强大、自动控制技术的进步、计算机 技术的发展都为电力市场化奠定了强大的物质基础。 电力市场改革始于1 9 8 1 年的智利，但并没有形成世界性的改革运动；1 9 8 8 年英国开始实行电 力工业民营化计划，进行电力市场改革，从此市场化改革在全球范围内稳步发展。将竞争引入电力 系统已成为必然趋势，如比较成熟的北欧电力市场、英国电力市场、澳大利亚电力市场及美国j p m 电力市场。在电力市场中，无论是电力需求侧还是电力供应方，每一个参与者为获取自身利益最大 化，就必须对内加强管理、提高效率、降低成本，对外研究市场，提高报价水平。这样，既获取了 自身最大利益，同时也使社会资源得到充分有效的配置，使社会净效益最大化。 我国从上世纪7 0 年代开始至9 0 年代初，缺电持续2 0 多年，许多地区工厂出现“开三停四”的 局面，制约了国民经济的发展，也给人民群众生活带来了极大的不便。改革开放以后，电力工业实 行多家办电、利用外资办电等多种手段，充分调动各方面的积极性，因此电力工业得到迅速发展。 1 9 9 6 年我国发电装机容量2 3 7 亿千瓦，年发电量1 0 8 万亿千瓦时，均已跃居世界第二位。截止到 2 0 0 5 年底，全国发电装机总容量已超过5 0 8 亿千瓦，其中火电3 8 5 亿千瓦，水电1 1 6 亿千瓦， 核电6 8 5 万千瓦，全国发电量达到2 4 7 8 万亿千瓦时；2 2 0 千伏及以上输电线路达到2 8 6 4 万公里； 变电设备容量达到9 6 4 亿千伏安。全国联网格局已经初步形成。“十五”末期我国西北第一个7 5 0 千伏交流超高压输变电工程建成投产，电力市场交易电量大幅增加，由2 0 0 0 年的2 3 亿千瓦时增加 到2 0 0 6 年的1 6 8 5 亿千瓦时。 随着电力、电量供求状况变化，原来实行的垂直一体化电力体制暴露出一些不适应社会主义市 场经济体制的弊端，垄断经营体制性缺陷日益明显，电力企业效率低下，积极性不高、动力不足； 省市之间的壁垒阻碍了跨省电力市场的形成和电力资源优化配置，原有的管理方式不适应发展要求。 以国发 2 0 0 2 5 号文电力体制改革方案为标志，国家开始了发电侧竞价上网的改革，国家相应 地在2 0 0 2 年1 2 月底将原国家电力公司拆分为两大电网公司和五大发电集团( 即国家电网公司、南 方电网公司和华能、大唐、国电、华电、中电投) ，开始实施新一轮电力体制改革。 电力市场改革初期阶段的核心是实施发电侧竞价上网。在市场环境下，发电商通过投标竞价获 得发电机会，开始成为真正的市场主体。电力市场虽然比以往给发电企业带来了更多的自由选择的 权力，但随之带来的更多是市场竞争的压力，“优胜劣汰”是市场永恒的法则，为了提高发电回报， 降低总体风险，研究在市场中如何安排上网电价和上网电量的问题成为发电商的必然选择。 东南大学工程硕士学位论文 1 2 电力市场综述 1 2 1 电力市场及其特点 市场是通过相互作用，决定一种或一系列产品价格的买卖双方的集合。所谓的电力市场准确的 说并不是指整体电力工业完全采用市场化运作方式，而只是将其中的两个环节从传统的自然垄断定 义中隔离出来，进行电力市场机制的改革。电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平、自愿、 互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用户等成员组织协调运行的管理机制。电力市场应 包括交易体制、交易主体、交易场所、交易过程及交易清算等。 电力市场的基本特征是：开放性、竞争性、计划性和协调性。与传统的垄断的电力系统相比， 电力市场具有开放性和竞争性，与普通商品市场相比，电力市场具有计划性和协调性。电能作为一 种商品，具有以下特点： ( a ) 电能无形且基本同质( 频率、电压、谐波) ，使发电商无法实施产品差异化战略来争取市 场，也即无法给自己生产的电能注册商标和品牌。反过来讲，一般消费者不能也无需去分辨电能的 生产商。 。 ( b ) 电能目前还不能大量存储，生产消费必须同时完成，但供给必须被动地紧紧跟随需求。由 于技术上的原因，一般的发电机组包括水电的启停都有时间要求，这使得供给永远是滞后于需求的， 而不是与需求平衡的。这个特点导致电力调度问题极其复杂，电力系统必须有备用容量，消费者应 该对电力系统的备用容量付费；这个特点在特殊条件下会导致价格大幅波动，尤其是当需求接近供 给上限时，市场价格可以高到不能接受为止。石油和天然气可以储存起来，突然增加或减少需求都 可以通过存货数量的变化在短时间内得到满足，从而将可能引起的价格波动抹平。 ( c ) 电能具有很大的不可替代性，价格需求弹性e p 非常低。从营销学或者价格制定的角度， 电力用户可以分为工业用户、居民用户等几类。从经济学角度，电力用户整体上可以分为动力用户 和生活用户。对于动力用户，作为动力的电力在生产过程中的消耗一般由技术因素决定，不能调整。 生活用电理论上可以调整，但是由于居民并不能从电力市场上及时获得电价的信息，或者根据电价 变化随时调整用电的信息成本或机会成本太高，因此生活用电在短期内也表现出极强的刚性。 ( d ) 电力投资巨大，周期长，技术含量高，这就自然地形成资金门槛、技术门槛，阻挡了中小 投资者进入该行业。因而，发电企业具有一定的垄断性，而电网则是绝对垄断行业。 根据以上特点，则电能的行业短期市场需求曲线和单个发电企业的市场需求曲线如图1 1 和图 1 2 所示： 2 第一章绪论 l 厂 i q 图1 1 ：行业短期市场需求曲线 q 图1 2 ：单个发电企业市场需求曲线 图中：p 表示价格，q 表示电量，d 为需求曲线。 从图1 可以看出，电能的行业短期市场需求曲线是全部发电企业所面临的市场需求曲线d ，它 是一条垂直于横轴的直线，表示价格需求弹性为零，意味着电能的短期市场需求不会因为发电企业 的价格升降而改变。 从图1 2 可以看出，单个发电企业的市场需求曲线d 是一条向下倾斜的曲线，表示价格需求弹 性较大，意味着某一发电商如果相对其他发电企业而言降低价格，其需求量将增大，即电网公司将 增加购买价格下调发电企业的电量( 不考虑安全校核约束) 。由电能行业市场需求弹性为零，而单个 发电商的市场需求弹性较大，这表明在竞价上网的市场环境下，发电企业之间形成了一种博弈：某 发电企业竞价成功而增发电量，则其他发电商将因竞价失败而少发电量。因此，竟价的实质是发电 企业之间的利益分配。 1 2 2 电力市场的杠杆和核心内容：电价 电力市场要采用经济手段管理个成员，电价则是电力市场的核心，所以电价确定机制、计算交 易电价是电力市场的重要内容。电力市场电价形成机制如图1 3 所示： 东南大学工程硕士学位论文 p 图1 3 电价形成机制原理图 图1 3 中，s 为供给函数曲线，可以用公式( 卜1 ) 表示；d 为需求函数曲线，可以用公式( 卜2 ) 表示： q j = 厂( ，) q 0 = 厂( p ) ( 1 - 1 ) ( 1 - 2 ) 图1 3 中，需求函数d 描述了消费者在对电能在每一价格下的需求量是多少，供给函数描述了 生产者对电能在每一价格下的供给量是多少。随着电能价格的下降，需求逐渐增多，供给减少，最 终在需求和供给两种相反力量的作用下，形成均衡价格( 均衡价格是指市场需求量和供给量相等时 候的价格，也成为市场出清价) 。 1 2 3 电力市场的基本原则：公平 建立电力市场的目的是在电力系统中引入竞争机制。一个充满竞争的电力市场中，参与者之间 都是平等的，所以电力市场的最基本原则是公平。对于发电商，平等的市场环境能够促进竞争，激 励发电商提高生产效率，降低成本，增加活力。 1 2 4 电力市场交易中心是建立电力市场的保证 电力市场交易中心是负责电力市场运作的机构，是购电方和售电方完成电力批发交易的场所。 其控制三个流：潮流、信息流、资金流。电力交易中心是一个高度自动化的系统，包括报价子系统、 交易子系统、计量子系统、信息披露系统、能量管理系统等。 1 2 5 电力市场竞价模式 电力市场机制是电力市场的灵魂，竞价模式则是电力市场规则的核心。在电力批发交易环节中， 主要有两种交易方式，一是期货交易，二是现货交易。在报价方式上也主要有两种，一是单一制电 价报价竞争，二是两部制电价报价竞争，这两种报价方式分别在目前开展的东北电力市场与华东电 4 第一章绪论 力市场实施。 1 3 本文研究的主要内容 本文针对华东电力市场一期规则，在对华东电力市场供需形势分析研究的基础上，研究不同的 报价策略，以及不同的报价策略对发电商效益的影响，同时结合徐塘发电公司月度竞价及日前竞价 实践，提出徐塘发电公司报价基本原则，以及不同市场环境下的价策略以及下一步应对措施。具体 而言主要内容如下： ( 1 ) 华东电力市场规则及其特点分析。研究华东电力市场规则特点，讨论发电企业如何根据市 场规则和特点，赢得高回报的机会。 ( 2 ) 发电企业报价策略研究。通过对不同报价策略的分析，指出其优劣，然后根据目前的市场 规则，结合徐塘发电公司实际情况，提出徐塘发电公司总体报价原则及不同市场环境下的报价策略 以及下一步应对措施。 ( 3 ) 徐塘发电公司报价实践。结合徐塘发电公司报价实例，研究在报价过程中应考虑哪些因素， 并指出这些因素对报价有哪些影响，通过对报价结果的分析，得出徐塘发电公司预先制定的报价策 略是可行的，具有普遍意义。 通过报价实践个人体会到企业要想在市场经济中立于不败之地，就必须构筑与电力市场经济相 适应的生产经营管理体系。 5 东南大学工程硕士学位论文 2 1 概述 第二章华东电力市场分析 2 0 0 3 年6 月2 日，以电监会印发关于开展华东电力市场试点工作的通知( 电监市场 2 0 0 3 1 3 号) 为标志，华东电力市场开始启动2 0 0 4 年4 月1 9 日电监会印发华东电力市场运营规则( 电 监市场 2 0 0 4 1 3 号) ，2 0 0 4 年5 月1 8 日华东电力市场开始模拟运行。2 0 0 5 年1 0 月2 8 日，华东电力 市场综合模拟运行，标志着国内首个日前市场正式启动。 华东电力市场实行的是单一部制电价，是一个在统一平台上进行日前全电量报价，按竞价结果 处理落实年度合同、月度竞价和日前竞争中标电量的关系，竞价交易与合约交易相结合，多方参与， 协调运作，公平透明。 华东电力市场一期目标：i o o m w 及以上的常规燃煤发电机组实行竞价上网，部分电量( 全电量 报价) 在华东电力市场统一平台竞争，初步建立输变电电价体系，有计划、有步骤地开展大用户直 接向发电企业购电试点。初步建立华东电力市场运营的法规体系和监管组织体系，改革和完善电价 制度，初步建立区域和省( 市) 协调运作的华东电力市场，华东一期电力市场结构如图2 1 所示： 图2 1 华东一期电力市场结构图 6 第二章华东电力市场分析 2 2 华东电力市场规则及其特点分析 华东电力市场运行规则包括总则、安全运行、市场管理、双边合同、年度发电合同、月度竞价 交易、日前竞价交易、实时平衡、辅助服务、性能指标、市场计量、交易结算、市场干预、附则等 1 4 章节，其核心是市场管理。 华东电力市场产品种类有：有功、无功、一次调频、二次调频、1 0 分钟备用、3 0 分钟备用； 在电力市场初期，电力产品只有电力、电量。合同方式主要有：年度、月度、金融、物理等；调度 主要按价格高低排队，同时考虑电网约束，其主要特点： ( 1 ) 一期竞价市场由月度竟价和日前市场竞价组成，月度市场采用发电和购电双向报价机制， 分高峰和低谷两个时段报价，日前市场则为全电量报价。 ( 2 ) 经注册的a 类发电企业在区域统一平台报价，按统一规则排序，竞价的排序由报价、地理 位置、网架结构决定。 ( 3 ) 省市问联络线的安全约束形成分省市市场清算价。 ( 4 ) 历史遗留问题按国家政策执行。 ( 5 ) 现有远期政府授权交易合同或生产计划可以进行逐渐转化和减少。 ( 6 ) 各省电网公司代表本省用户，到华东电力交易中心进行购买，这就涉及到本省经济发展水 平和用户电价承受能力。 2 3 华东电力市场竞价交易模式 华东电力市场，初期采用统一规划、统一规则、统一管理、分区控制、协调运作的市场模式。 电力市场建设初期，市场交易分为合约交易和现货交易两种，以合约交易为主，现货交易为辅参 与竞争的发电企业部分电量参加月度合约竞价和日前现货竞价，大部分电量与电网经营企业按年度 签订差价合同( 主要是确定年度合约电量，合约电价主要是按政府有关部门核定的电价) ，辅助服务 暂不纳入竞争范围。按规定不参与竞争的发电企业，在电力监管机构指导下与电网企业签订购售电 合同。 设立华东电力调度交易中心和各省市电力调度交易中心，月度合约竞价和日前现货竞价在华东 电力调度交易中心统一组织；年度合同和实时平衡由省( 市) 电力调度交易中心按照市场规则具体 执行。 电力市场建设初期，在厂网分开的基础上，实行单一制上网电价，随着市场建设的不断推进及 电价改革方案的实施，建立与发电环节竞争相适应的上网电价机制。逐步建立有利于促进电网健康 发展的输配电价机制。 2 4 华东电力市场交易类型及竞争比例 华东电力市场交易类型包括：年度合同方式、月度合约竞价、日前现货竞价和实时平衡机制。 7 东南大学工程硕士学位论文 随着市场发育，可逐步开放季度交易、周交易等交易类型。华东电力市场运行初期，约9 0 的电能 交易以年度合同方式确定；1 0 左右的电能通过市场竞争实现。华东电力市场正式运作后，应依据 市场情况，逐步减少政府授权的年度合同比例，相应扩大市场竞争比例。首批参与日前竞价模拟的 发电机组主要包括华东电网内单机容量1 0 万千瓦以上的燃煤火电机组，共计2 1 6 台6 0 0 0 多万千瓦 装机，占华东电网总装机容量的6 0 。 2 5 华东电力市场竞价基本特点 i ) 以机组为单位全电量报价：完全依靠市场机制形成机组在次日的日发电计划曲线，电厂只有 采取合理的报价策略，才能完成已签署的各类合约电量；机组申报电力范围从零到最大允许出力。 2 ) 中长期合同为主：由于电力商品的特殊性，其不适合于现货交易，而应该采用中长期合同； 从实施市场化改革的国家经验角度来看，华东电力市场初期，中长期发电合同占9 0 以上。 3 ) 节点电价l i i p ：节点电价法由s c h w e p p e 等人于1 9 8 8 年首先提出，它实质上是一个基于最优 潮流的算法。用这种方法得到的节点电价受多个因素的影响如发电机边际成本、系统容量、网损和 线路阻塞情况，由此，采用节点电价法不仅得到了计及输电阻塞的发电计划，而且求出的节点电价 也为阻塞费用的分摊提供了依据。因此，华东电力市场中采用节点电价体系。 4 ) 发电权自动转让：一个发电商中标电力高于合同安排出力，高出的电力，无须与其他发电商 签定合同，市场机制回自动将该部分电力以日前市场价格减去合同价格转让给其他发电商。 2 6 华东电力市场差价合约模式分析 2 6 1 差价合约模式概述 差价合约是一种避免和控制风险的金融手段，差价合约的合约电量将按照合约价格结算，合约 电量以外增发的电量将以市场价结算。 差价合合约争模式市场化程度比较高，由于不保证合同电量，实际上是一种全部电量的竞争。 由于合同电量部分按合同电价结算，发电企业会以竞相报低价的策略来保证其发足合同电量。按照 此方式进行竞价上网，可能暴露出的一个突出问题就是各发电企业竞相报低价，以期竞争到更多的 合同电量，导致恶性竞争，造成在某些情况下价格波动将非常剧烈。 差价合约建立了现货市场，发电企业通过竞价上网发电，由单一购买者统一收购销售，采用每 天按时段市场价与差价合约结算。具体的操作为： 1 ) 由市场经营企业与各独立发电厂签订差价合约，用差价合约代替原保电价、保电量的上网协 议； 2 ) 实行一天按时段报价上网，市场按电厂机组报价从低到高排序发电，并确定每天每时段的市 场价，形成每天按时段价格变化的电量现货市场； 8 第二章华东电力市场分析 格。 3 ) 按公式( 2 1 ) 进行市场与发电厂的结算： r = 皱只+ q ( 只一己) ( 2 1 ) 式中：r 为电厂总收入；鳞为电厂上网电量；己为市场价格；q c 为合约电量；只为合约价 公式( 2 1 ) 的含义为电厂收入= 市场结算+ 电价差价合约结算，其示意图如图2 2 所示： 图2 2 差价合约模式发电企业收入示意图 2 6 2 差价合约竞价模式分析 差价合约竞价模式如图2 3 所示。 价格 0 时间 图2 3 差价合约竞价模式 由图可知： 1 ) 市场价只 合约价，市场与发电商先按市场价结算，然后电厂把高于合约价部分的钱付给 单一购买者： 2 ) 市场价己 q 时，发电商可得收入大于合约的收入； 当上网电量小于合约电量时，即q g p 胂的情况下可得部分容量电费q ( 一只) 。 同时，发电商的实际收益( r ) 还取决于发电商的发电变动成本( p ) ，将公式( 2 2 ) 扩展为 r = g 只+ q ( 只一只) 一q g e = q g ( 只只) + q ( 一只) ( 2 3 ) 由公式( 2 3 ) 可知，如果发电商没有竞价能力而有意压低自己的报价，其增量成本将大于市场价 ( 只 己) ，一旦上网发电，将越发越亏。 上述结论可以用差价合约竞价模式的兴趣图表示，如图2 4 所示。 差价合约原理( 兴趣图) 市场价 m 掰a 2 6 3 差价合约竞价模式的特点 图2 4 差价合约竞价模式的兴趣图 华东电力市场的差价合约竞价模式具有以下特点： 1 ) 考虑了当前独立电厂和电网都订有上网协议的实际情况，用差价合约替代。差价合约在一定 程度上包含了上网协议的内容，以减少替代难度，便于操作； 2 ) 考虑了老机组、低效机组的实际情况和新建高效大机组还本付息，用差价合约保住了发电企 业的一定收入； 1 0 第二章华东电力市场分析 3 ) 在一定程度上实现了发电企业的竞争，激励发电企业加强管理，提高设备利用率，降低能耗， 提高效率，增强市场竞争能力； 4 ) 实现了市场与发电主体的实时结算。一天实时电价的变化。将直接反映市场的供求变化规律。 用电小时负荷低时市场价格低，用电负荷高时价格高； 5 ) 市场价格变化的信号，将引导市场在适当时机投入高效率、低成本、富有竞争力的电厂。 东南大学工程硕士学位论文 第三章华东电力市场供需形势分析 华东电力市场包含上海市、江苏、浙江、福建、安徽电力系统，市场主体包括在华东电力市场 注册的发电企业、电网经营企业、经核准的区外购售电企业。华东电网经过2 0 多年的快速发展，已 经连接形成四省一市坚强的5 0 0 k v 主网架，总体上可以实现全网资源优化配置。发电装机快速增长， 截止到2 0 0 5 年底，华东电网总总装机容量达到1 0 3 7 8 8 万千瓦。 3 1 华东区域经济发展状况及其经济特点 华东网区包括上海市，江苏、浙江、安徽、福建省电力系统。全区土地面积4 7 2 万平方公里， 人口2 3 4 亿，其中上海市面积0 6 万平方公里，人口1 3 0 0 万人，江苏省面积l o 3 万平方公里，人 口7 4 3 2 5 万人，浙江省面积1 0 2 万平方公里，人口4 7 1 9 6 万人，安徽省面积1 4 0 万平方公里，人 口6 4 6 1 万人，福建省面积1 2 1 万平方公里，人口3 5 1 l 万人根据各省市统计部门数据，华东网区 经济发展情况良好。2 0 0 5 年，上海市实现生产总值9 1 4 4 亿元，其中第二产业增加值4 4 7 6 亿元，第 三产业增加值4 5 8 8 亿元。全社会固定资产投资总额3 5 4 3 亿元，财政收入4 0 9 6 亿元。江苏省生产总 值为1 8 2 7 2 亿元，第一产业增加值为8 7 3 亿元，第二产业增加值为7 1 4 7 亿元，第三产业增加值为 5 3 4 5 亿元；2 0 0 5 年，福建省生产总值6 4 8 7 亿元，安徽省国内生产总值为5 3 7 6 亿元。第一产业实现 增加值9 6 0 亿元，第二产业实现增加值2 2 3 4 亿元，第三产业实现增加值2 1 8 2 亿元。 华东四省一市经济特点主要表现在： ( 1 ) 省间经济有差异，沪、苏、浙经济相对发达，皖、闽经济欠发达，因此各省用电量和增长 速度相差较大，如江苏0 4 年的用电量是安徽省用电量的3 5 倍。同时各省因经济原因对电价的承受 能力有很大差别，沪、苏，浙承受能力强，皖、闽承受能力弱。 ( 2 ) “长三角”经济发达，其他地区欠发达。 m c l ) ，报价最高限价为p ，不设最低限价，在某一时期市场需求量为q 。电网 公司按报价择低原则录取，并按实际报价结算电费。 两个发电企业，在竞价上网的市场环境下处于博弈论中的“囚徒困境”：如果甲乙都不降价，通 过某种方式对剩余发电能力进行分配，甲乙所得假定分别为( 6 ，9 ) ；如果甲降价，而乙不降价，甲 乙所得分别为( 7 ，7 ) ；如果甲不降价，而乙降价，甲乙所得分别为( 4 ，l o ) ；如果甲乙都降价，甲 的降价幅度大于乙，甲乙所得分别为( 5 ，6 ) ( 或者乙的降价幅度大于甲，甲乙所得分别为( 3 ，6 5 ) ) ， 如表4 - 2 所示： 表4 - 2 甲乙博弈“囚徒困境”所得矩阵 从所得矩阵来看，如果甲乙都不降价，双方所得合计为1 5 ；如果单方降价，双方所得合计为1 4 ； 如果双方都降价，所得和为l l 。显然，甲乙都不降价合计所得为1 5 ，对双方最有利；都降价所得合 计为1 1 ，对双方最不利。按照集体理性的角度，甲乙都不降价是对双方总体利益最有利的选择，但 是这不满足个人理性的要求，形成不了纳什均衡，因此它不是竞价上网博弈模型的均衡解。按照此 2 4 篁婴苎兰变皇查更堑旦堕蔓堑塑垄皇垒些塑竺堑堕坌堑 所得矩阵，甲降价，乙不降价是双方的竞价优势策略，即是最可能的结果。确定竟价上网博奔模型 的均衡需要分析博弈双方在竞价成功与否的所得。竟价所得分析模型如下图4 2 所示： s j a dh bcg ef o l m n k t 0 2 图4 2 发电博奕报价分析模型 图中，纵轴表示价格，横轴表示电量，原点0 1 、0 2 之间的长度表示市场需求量q ，o l n 、0 2 _ m 的长度分别表示甲、乙发电商的最大发电能力q 1 、q 2 ，州表示剩余发电能力，在量上它等于o l + 0 2 一q ，o i m 、0 2 n 分别表示甲、乙发电商的最低市场需求量，0 1 s 、0 2 t 分别表示甲、乙的边际成本 j 配1 和m c 2 。 4 3 2 发电企业降价空间分析 从图4 2 中可以看出，甲乙双方可能获得的最大销售收入即为矩形a o l 0 2 k 的面积。在发电能力 超过市场需求的情况下，如果甲相对于竞争对手乙降低价格，将能够获得更多的发电量。如果甲按 0 1 b 的价格竞价，乙按最高限价0 2 一k 报价，则甲将按最大发电能力发电，乙按最低市场需求量发 电，竞价上网使双方的合计收益减少了s 。可见竞价将减少发电企业的总体收益。 竞价上网是发电企业在供过于求的市场环境下不得不面对的现实。为此，发电企业需要分析价 格和电量变化的相关收益效应，来实现企业价值的最大化目标：降低价格会减少最低需求量o i m 部 分的收益，即存在降价收益减少效应，在图中表现为s 。一；同时，降价能够增发电量，提高了其 东南大学工程硕士学位论文 设备利用效率，带来提效收益增加效应，在图中表现为& w 。只有当提效收益增加效应高于降价 收益减少效应，即当& s c d 时，企业应该降价争取电量。从图4 2 中可以看出，随着价格的 不断降低，s b 在不断增加，& 脚在不断减少，当价格低到一定程度，使得& e m p 2 ，则甲企业应按最高限价报价。否则， 即p 1 1 ) 个线性无关的可控变量，y 是随机变量，它们之间的关系为 y = 4 + 4 l x i + 4 2 工2 + + 4 + s n ( 0 ，5 2 ) ( 4 1 3 ) 其中4 ，a 1 ，a2 ，a ，及62 都是与工i ，x2 ，z ，无关的未知参数，s 是随机误差，这就 是p 元线性回归模型。 对变量工i ，工2 ，x 。和j ，做栉次独立观测，得到一个容量为刀的样本，再根据最小二乘法得 到未知参数的估计量。 假设预测第玎天某一时刻的边际电价a 胛，以第行，玎- 1 ，挖一2 天的竞争负荷( ，乙- l ，厶一2 ) 、竞 争发o g t ( p 。，p - 1 , p “) 和第栉一l ，玎一2 天边际电价( 九- 1 ，九一2 ) 作为模型输入参数。建立以下模 型，预测边际电价砌： 砌= 4 + 一l 乙+ 彳2 0 i + 坞厶2 + 4 成+ 彳5 以一l + 以以一2 + 4 九- l + 4 九一2 ( 4 1 4 ) 多元线性回归预测结果产生的误关较大，平均相对误差甚至超过2 0 0 * 0 ，主要是因为多元线性回 归预测模型的自变量和因变量之间的非线性关系很难用合适的函数关系来描述，曲线只能根据历史 数据拟合，无法考虑随机因素，因而不适用于电力市场边际电价的预测工作。 第五章徐塘发电公司报价实践 第五章徐塘发电公司报价实践 根据前述，华东电力市场主要有年( 含双边交易) 、月、日三个市场构成，公司要取得合理收益， 就必须综合考虑年度合同、月度竞价、日期市场，合理安排三个市场，做好均匀度分析，才能够形 成合理竞标方案，得到合理的上网电量和上网电价，保证收益最大化，从而达到预期目的。 5 1 竞标原则 夺 利润最大化为原则。利润是企业一定时期从事生产经营和投资业务及其他非经营活动所取 得的净收益，是企业最终的财务成果，因此竟标的最高原则应是企业利润最大化。利润等于收入减 各项成本费用，即 m a x p r o f i t = 绞只+ 1 o ( 皱一q ) 一q gx 只) 夺 保证机组不频繁启动为原则。日前竞争的负荷不能出现断点，也不能出现今开明停的局面， 要很好地结合利润最大化为原则，考虑竞标电量和竟标电价。 夺 尽量保证机组不投油助燃：竞争的负荷要大于机组最小稳燃负荷，以降低成本。 夺 以成本分析为基础进行竞标：年度合同尽量做到年度的收入能够将分摊完固定成本，月度 竞价以大于燃料单位成本报价，争取一定合理的收益，日前竟标以争取电量为主，确保合同电量和 月度市场电量的完成。 夺 尽量利用机组效率高的机组多发电，效率低的机组少发电。 夺报价要结合预测边际价格和竞争对手的情况：要能根据目前公布的各发电厂的电价分析预 测竞争对手的成本，根据以前竞标结果预测华东网的边际价格，根据联络线路的约束预测各省的边 际价格，从而确保竞标成功。 夺规避价格风险。在日前竞价中，现货价格的波动很大，发电企业的风险也很大，因此必须 采取各种措施，进行价格风险规避。 5 2 基于成本分析的年度购电合同及双边交易 5 2 1 年度合同的签定 年度购电合同虽然是一个金融合同，不具有物理意义，但对于发电企业而言，年度购电合同具 有稳定作用，具有导向作用。签定年度购电合同主要考虑以下因素：电力市场需求情况，省内装机 容量，华东省市之间的双边交易，电网约束，物价部门核定的价格等。目前江苏省电力公司的购售 电合同由两部分组成：中长期合同( 期限5 年) 及年度合同。中长期合同的文本框架和主要条款均来 2 9 东南大学工程硕士学位论文 源于2 0 0 3 年国家电监会和国家工商总局发布的购售电合同( 示范文本) 。中长期合同中没有约定 具体的购电量和购电价格，但有确定的原则，即机组进入商业运行后按省物价局的批复电价执行， 机组调试期按合理补偿燃料成本的原则双方商定结算电价。每年的购电量根据当年发用电平衡情况， 按同类机组“同一起跑线”原则确定基数发电量，由省经贸委下达计划，年末调整一次，并列入年 度合同。江苏省电力企业在年度购售电合同中对量，价、费以及机组检修情况通过合同附件量化出 来。 5 2 2 双边交易投标 2 0 0 5 年江苏省电力公司开始组织双边交易。2 0 0 5 年发电严重大于用电，设备利用小时大幅度下 降，设备单耗增加，双边交易电量能够增加发电企业的年度发电利用小时，同时不占用发电企业计 划利用小时，降低设备单耗，根据2 0 0 5 年度以及2 0 0 6 年度竞争趋势，电价逐渐下降。其他电厂和我 们想法一样，估计竞争非常激烈。因此，在制定投标方案时主要考虑以下多种因素因素： 5 2 2 1 供需形势 1 ) 社会用电量需求：截止多j 2 0 0 5 年底，江苏全社会用电量2 1 9 3 4 5 亿千瓦时，按1 5 增长，则全 社会用电量为2 5 3 0 亿千瓦时，根据2 0 0 6 年第一季度发电情况来看，1 - 3 月份社会用电量累计为5 6 0 5 2 亿千瓦时，同比增长1 5 6 ，2 0 0 6 年全社会用电量比0 5 年同比增长1 8 左右，全社会用电量为2 5 8 8 亿 千瓦时。 2 ) 社会供给电量：2 0 0 5 年区外来电3 2 0 亿千瓦时，2 0 0 6 年预计3 0 0 亿千瓦时( 国家政策及三峡电 价格便宜) 。向外省输出电量2 0 0 5 年为2 4 6 3 3 亿千瓦时，由于2 0 0 5 年只有浙江稍缺电，故向外输出估 计不会超 d 2 0 0 亿千瓦时。2 0 0 6 年l - 3 月份由外省输入电量4 6 。1 2 亿千瓦时( 含阳城向江苏送电1 9 1 7 亿 千瓦时，华中及三峡2 2 5 3 亿千瓦时) ，同比减少1 5 5 6 亿千瓦时，向外省输出电量5 5 7 5 亿千瓦时，同 比增加2 2 2 9 亿千瓦时，净输出9 6 2 亿千瓦时，去年同期净输k 2 8 2 3 亿千瓦时。 3 ) 截止到2 0 0 5 年3 月底，省内总装机容量为4 5 4 7 万千瓦，考虑时间因素，全年可用装机约4 8 1 5 万千瓦。根据社会用电量= 省内机组发电量+ 区外来电输出，则省内机组发电约为2 4 8 8 亿千瓦时。 发电利用小时= 2 4 8 8 1 0 0 0 0 珥8 1 5 - 5 1 6 7 h ，则我公司发电量可达5 1 6 7 1 2 0 = 6 2 o 亿千瓦时。 5 2 2 2 投标书提供信息分析 1 、竞标量为3 0 亿千瓦时，竞标量非常少，而参与竞标的电厂多达6 0