（电力系统及其自动化专业论文）区域电力市场交易模式的比较研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文 声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文区域电力市场交易模式的比较研究， 是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，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面 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。 学位论文作者签名：主宰! 垄 日期：丝五：墨：砷 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：迎2 ：墨：盈日期：丝丑! 墨：边 华北电力大学硕士学位论文 1 1 选题的背景及意义 第一章引言 自上世纪9 0 年代初以来，电力工业的市场化改革席卷全球，成为世界各国电 力工业的发展趋向。其改革目的在于实现电力管理体制的转变，通过引入市场竞争 机制，优化资源配置，提高电力企业的生产效率，为用户提供经济、安全、可靠的 电能，促进电力工业的不断发展。 长期以来，我国电力工业实行的是垄断经营模式。由国家对其生产经营进行管 理。随着社会经济的不断发展，这种管理体制已不适应形势，导致电力工业生产效 率低下。鉴于此，我国也从上世纪9 0 年代开始，进行了电力市场化改革的探索。 区域电力市场作为我国电力市场三级体系中的一级，对其交易模式的研究有着 十分重要的意义。建立一个设计合理的市场交易模式不但可以可有效打破省间壁 垒，实现区域资源优化配置，更可以取得巨大的经济效益和社会效益。因此，本文 以区域电力市场交易模式的比较研究作为硕士学位论文的选题。希望通过对现有电 力市场的比较研究及华北区域电力市场交易模式的提出，为我国电力市场化改革的 研究尽一份微薄之力。 一 1 2 研究状况综述 从上世纪9 0 年代初，英国率先实行电力工业市场化改革以来，国内外电力市 场改革的研究者都孜孜不倦，寻求更高效、更完善、更符合市场发展规律的电力市 场交易模式。从英国最初的p o o l 模式到现在n e t a 模式的转变，从美国加州电力危机 至i j p j m 市场的流畅运转，以及北欧、澳大利亚、阿根廷 2 1 等国家电力工业改革的实 践经验，都说明电力市场交易模式的选取关系到市场发展的前途命运。 我国电力市场发展尚处于初级阶段，“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、开放有序、健康发展的电力市场体系”，是我国电力体制 改革的总体目标。在我国实现电力市场化改革，最重要的就是要打破原来电力行业 由政府垄断经营的行政体制，实现电力市场的买卖关系。我国幅员辽阔，资源和负 荷的分布极不均衡，因此，电力市场改革要因地制宜，电力市场交易模式也应有不 同的选择。因此，从目前发展形势看，市场交易模式还需进_ 步研究，在实践中不 断摸索。 1 华北电力大学硕士学位论文 商品市场交易的模式各种各样，鉴于电力商品区别于一般商品的特殊性，对其 交易模式的研究不能照搬其他商品的经验，成果。而是需要对其现有模式进行深入 的比较，分析出它们的不足和可取之处，再加以弥补和创新，设计更符合我国网情 的交易模式。因此，对于我国电力市场交易模式的研究十分必要。 1 3 本文的主要工作 我国电力工业的市场化改革是社会主义市场经济建设与发展的重要组成部分， 选择合理的市场交易模式是电力改革顺利开展的必然要求。 本文首先介绍了电力市场的一些基本概念，对什么是电力市场交易模式作了详 细解释。再结合目前我国电力市场的发展现状，即在建设三级电力市场的基础上， 对建设区域电力市场的利弊进行分析。由于我国的电力市场改革还处于初级阶段， 汲取国外市场运行的经验教训十分重要。但毕竟国情不同，经济发展水平不同，市 场的承受能力也会有所不同，这就需要对外国典型的电力市场交易模式进行比较研 究。本文选取了国外几个典型的电力市场交易模式英国的p o o l 模式、n e t a 模 式、美国的加州电力市场和p j m 电力市场、北欧跨国电力市场交易模式进行比较研 究。最后分别对电力市场设计原则和电力市场交易模式的选择原则提出了6 条建议。 并根据华北电网的实际网情，提出了华北区域电力市场交易模式的三种形式，即： 单层交易模式、双层交易模式和混合交易模式，并给出其具体市场结构和交易模式 的解释。 华北电力大学硕士学位论文 2 1 电力市场基本概念 2 1 1 电力市场的概念 第二章电力市场概述 电力市场的概念始于2 0 世纪8 0 年代。在此之前，电力行业被认为是自然垄断 型产业，由政府对其实行行政管治。直到1 9 8 9 年英国首先提出了电力市场的概念 后，世界各国才开始了电力市场的改革和研究。 电力工业作为我国的支柱产业，它的市场化改革是社会主义市场经济建设与发 展的重要组成部分，与国民经济各个部门关系密切。本文着重对电力市场交易模式 的比较研究，首先就要对电力市场的概念有清楚的了解。我国电力市场改革的思路 来源于f c s c h w e p e 的“平衡效益控制”理论1 3 】【”。他在文中提出了能源市场的交易模 式，即发电厂和用户通过一个市场系统进行交易，而配电公司则继续保持垄断。 我国的电力市场研究者也从不同角度给出了电力市场的概念。 文献【5 中指出：电力市场是应用计算机、现代化的测量和通信等设备，以电价 作为控制电力交易的杠杆，进行负荷管理、电力系统运行，在电力生产者、电力消 费者和输配电网络管理者之间实行平等、公正的等价交换的系统的总称。 文献【6 】中指出：电力市场是电价、电力系统运行、负荷管理、供电用电合作、 通信和计算机系统的总和，是电力工业经营管理与技术的综合体。 文献 7 】中指出：电力市场是以发电商、配电商、终端用户及市场和系统操作者 为主体，通过电网这个市场载体所构成。电力市场可分为电力批发市场和电力零售 市场，实行现货( 市场) 交易和金融和约交易。 文献【8 】中指出：电力市场是电力的买方与卖方相互作用以决定其电价和电量的 过程。具体地讲，电力市场是采用经济手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对 电力系统中发电、输电、配电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统 的总和。 本人认为以上对于电力市场概念的描述正确但不全面。文献【5 】和文献【6 描述内 容相近，只是突出了电价在电力市场中的杠杆作用，对于电力市场中的交易主体没 有给出相应说明。文献【7 】中，涉及到了交易主体的概念，并对电力市场进行划分， 但没有突出电力市场与一般商品市场的区别。在文献【8 】中，把电力市场描述为一种 经济过程，并对系统中各成员进行管理，这也显然没有体现出电力市场的特殊性。 华北电力大学硕士学位论文 因此，综上所述，本人对电力市场概念的理解为：电力市场是交易主体按照一 定的市场交易规则，在电力系统安全稳定运行的条件下，进行交易的总和。 2 1 2 电力市场的主体 电力市场的主体包括电力市场的交易主体和电力市场的服务性主体”。 电力市场的交易主体包括发电商、电网公司、配电商和电力经销商等以赢利为 目的市场运营机构为主体。电力市场的服务性主体是不以赢利为目的非利益主体， 是为了保证电力市场健康有序地正常运营而存在，包括电力交易机构、电力调度机 构和电力监管机构等。 ( 一) 发电商( 发电厂、发电公司) 从原有垂直垄断的电力系统中分离出来的若干发电厂和发电公司等共同构成 了发电市场的主体。在电力市场中，各个独立的发电企业在发电领域的竞争尤为激 烈。发电公司或发电厂是以发出电能并售出电能为目的赢利性机构，他们可以采取 套期保值、博弈等各种措施规避风险以获取最大化的利润。 为了使市场竞争合理化，应对参与市场竞争的发电商数目作合理安排。如果发 电商数目过少，将可能出现个别大型发电商的市场力行为；而如果发电商数目太多， 又会使市场的效率大大降低。因此保持一定数目的发电公司，即可以在一定程度上 防止滥用市场力的现象，也可以保证一定的竞争能力。 ( 二) 电网公司 电网公司是电网的所有者。因为输电网是传输电能的载体，输电网的安全稳定 运行关系电力市场有序运营，所以电网公司在电力市场中扮演着非常重要的角色。 电网公司主要负责规划、建设和运行在某一特定区域内的输电网。在仅发电侧开放 的电力市场中，电网公司还要作为单一购买者，在电力市场中购买发电商的电能， 并卖给用户。电网公司通过收取网络服务费和阻塞管理费等手段获取收益。由于电 网具有行业垄断性，因此要受到电力监管部门的管理。 ( 三) 配电商( 配电公司) 配电公司通过配电网向某一特定区域内的用户配送电能，它负责配电网的规 划、建设和运行。只有在输电网开放的电力市场中，配电公司才能成为购电的竞争 主体。与输电网相似，配电公司也具有行业垄断性，它通过向供电区域售电而获取 利润。 ( 四) 电力经销商( 电力零售商) 电力经销商一般不具备发电能力，可以拥有也可以不拥有配电网络。只有在输 电网和配电网都开放的电力市场中才可能出现。 电力市场的开放程度不同，导致电力市场的交易主体也不完全相同，如表2 - 1 华北电力大学硕士学位论文 发电侧开放 输电网开放 输、配电网开放 发电公司( 多卖方) 发电公司 发电公司 无 配电网公司 配电网公司、零售商 电网公司( 单一买方) 大用户 大用户 在我国现阶段，只是发电侧开放的电力市场环境下，还只是在发电环节存在竞 争，电力市场的交易主体是发电公司、电网公司和用户。随着电力市场化的不断发 展，将在更多环节引入竞争，市场交易主体也会相应有所改变。 2 1 3 电力市场的特殊性 在经济学的定义中，商品是用作交换的劳动产品，在交换过程中遵循等价交换 的原则。电力作为商品，在市场中进行交易，与其它商品一样，服从价值规律，进 行等价交换。但电力与其它商品相比，由于其生产和消费过程的特殊性，它还有着 一般商品不具备的特性。 文献【8 】对于电力市场的特殊性给予描述；“开放性、竞争性、网络性和协调性 是电力市场的基本特征。与传统的垄断电力系统相比，电力市场具有开放性和竞争 性。与普通的商品市场相比，电力市场具有网络性和协调性。”在此描述中，只是对 电力市场的网络性和协调性做出了与其它商品市场区别的说明。对于电力商品的其 他特征，则没有具体列出。本文在此基础上，做了更进一步的分析。 一、电能不能大量存储。电能的生产、输送和消费是同时进行的，不同于一般 商品，在不进行消费的时候，可以先储存起来。任何时刻生产的电能必须等于该时 刻消耗的电能，要保持动态平衡，而且这一数值还会髓时间不断变化，这就给电力 市场的供需平衡提出了挑战。 二、市场交易的主体会发生变化。如前文所述，在电力市场发展的不同阶段， 交易主体也会相应改变。这不同于普通的商品交易市场，买方和卖方是固定不变的。 在电力市场中交易主体的改变，会形成不同形式的电力市场交易模式。 三、电力网的电能传输容易受到外界因素影响。电能生产、输送、消费的工况 改变十分迅速，在系统某一部分发生的事故会以1 0 4 1 0 - 8 s 的速度传播。因此需要 有调度机构负责电力系统的计划和调度。 四、对电能质量的要求颇为严格【l ”。当电能质量出现问题时，会引起设备损坏、 大面积停电等后果。因此，要对电压的大小、频率和波形进行一定的控制。 五、电流按电阻最小的路径流动。这意味着用户不可能指定电力的传输路线， 华北电力大学硕士学位论文 只能接受恰好通过他们那里的电能。调度可以安排发电厂发出的电能以及电网的接 线方式，以使电能可选择性地流到用户。 以上所罗列的这些特点，充分说明了电力市场不同于一般商品市场的特殊性。 因此，电力市场交易模式比一般商品市场更为复杂，在方案的设计上也要体现出它 的特殊性。 2 2 电力市场的交易模式 电力市场交易模式由于交易主体在电力市场交易中的参与方式、交易地位与交 易自由度的不同，构成了不同的市场交易形式。在文献 1 2 仲将电力市场的交易模 式分为三种，即过网模式、分散模式和一体化模式。过网模式是低水平的统一，分 散模式居中，一体化模式是高水平的统一。 2 2 1 过网模式 过网模式不适用于完全竞争市场。在过网模式下，一体化的电力公司拥有自己 的发电厂，并负责输电和系统运行。过网模式的交易规则都是关于垂直一体化电力 公司输电接入的。当地的垂直一体化公司优先满足自己的负荷，剩余的可以用于过 网使用，按照交易商的请求，按计划执行合同，提供输电开放接入。电力公司用自 己的发电资源提供不平衡量、阻塞管理和提供辅助服务。在过网模式下，系统调度 机构是垂直一体化电力公司的一部分，提供不平衡电量、阻塞管理和辅助服务，按 监管的价格收取费用。目前还没有正式的现货市场。 许多地方都将过网模式作为引入竞争的第一步。在过网模式下，大负荷用户从 独立发电厂商购电，满足自己的用电需求，而不是从当地电力公司购电。或者电力 公司安排两者之间大笔的电力交易，但这样可能会由第三方的输电系统，赚取区域 性发电成本的差价。 过网模式有很多缺点，如发电侧没有引入完全竞争。完全竞争要求系统调度机 构必须独立于所有的电力市场参与者，但是过网模式中的调度机构是属于垂直一体 化电力公司的。如果改革的目标是在发电侧引入完全的竞争，那么过网模式是不适 用的。过网模式的交易规则不能延伸拓展，不能支持完全竞争。系统调度机构必须 拥有发电厂，但不是强迫所有的电厂都加入竞争。因此在过网模式下，电力市场是 不完全竞争市场。 华北电力大学硕士学位论文 2 2 2 分散模式 分散模式是从过网模式发展而来的。分散模式要求有单独的阻塞市场、不平衡 电量市场、常规电量市场和备用市场 在这种模式下，系统调度机构独立于所有竞争性发电厂商，是独立的。系统调 度机构管理不平衡量的计划、安排交易商的合同，交易商则尽可能多地运作现货市 场和阻塞管理问题。这样做的目标是不使系统调度机构成为现货市场中的参与者。 分散模式是处于过网模式和一体化模式之间的一种模式。该模式只有在市场机 制下才能正常运作，但很复杂、效率低。 2 2 3 一体化模式 一体化模式是世界上各大电力公司采用的传统的优先序列调度方式。在一体 化模式下，系统调度机构按照交易主体的要求编制远期合同计划，而且通过交易商 竞价来修改合同，提供不平衡量、阻塞管理和辅助服务。在实时电力传输之前，交 易商告诉系统调度机构他们的基本参数；他们希望哪家发电厂发电；为满足合同规 定水平，他们需要传输多少电量和需要从输电系统那里得到多少电量；他们准备投 标的买卖价格和数量。在电力传输过程中，系统调度机构按优先序列调度电厂发电。 系统调度机构用这种优先序列计算现货价格。现货价格也是平衡电量价格。 一体化模式把系统运行和市场运作结合起来，解决了其他模式中遇到的问题， 而且电量、不平衡电量、阻塞管理和备用市场是结合在一起的。与垂直一体化电力 公司运作的体制相比，只有非常小的变化。交易商之间的合同是金融性质的，提供 价格风险管理，但不干涉系统运行。 2 2 4 一体化模式和分散模式的比较 大家一致认为过网模式阻碍了市场竞争，但对一体化模式和分散模式存在争 议。倾向于一体化模式的人认为可以通过调度指令和控制发电来实现系统稳定运 行，但没有考虑到市场也是需要通过价格机制来达到供需平衡的。倾向于分散模式 的人们认为只要告诉调度机构合同计划，市场就可以运作，而没有必要赋予系统调 度机构太大的权力，控制系统运行。 一体化模式和分散模式的本质区别是：以不平衡电量、阻塞管理和辅助服务定 价相结合的现货市场，是否应由系统调度机构来管理。 在一体化模式下，系统调度机构管理与不平衡电量和其他因素相统一的现货市 场。分散模式将现货市场与系统调度机构分离开，和过网模式一样，由交易商离线 华北电力大学硕士学位论文 处理。分散模式不能保证不同商品价格的统一性，它只会产生复杂性和低效。一体 化模式避免了这些问题，它把所有的电量都统一在一起所有不平衡电量、阻塞、 备用和现货销售的电量都以系统调度机构确定的现货价格进行买卖。 完整、高效、透明的交易市场和可靠的系统运行是市场中的两个重要因素。因 此好的设计方案需要把两者结合起来系统调度机构拥有一定的权利，并保持透 明、公平和高效 2 3 本章小结 本章首先介绍了我国的电力市场研究者从不同角度给出的电力市场的概念，并 在此基础上提出本人对电力市场概念的理解，即：电力市场是交易主体按照一定的 市场交易规则，在电力系统安全稳定运行的条件下，进行交易的总和。并对电力市 场的主体及其特殊性进行阐述。 在第二部分中，对文献 1 2 】中提出的电力市场交易模式做了详细解释，这也是 本人认为目前对电力市场交易模式最佳的分类方式。 华北电力大学硕士学位论文 第三章我国电力市场发展现状及区域电力市场的构建 3 1 我国区域电力市场的发展现状 3 1 1 我国电力市场发展思路 我国电力市场发展尚处于初级阶段，“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、开放有序、健康发展的电力市场体系”1 1 ”，是我国电力 体制改革的总体目标。 自上世纪九十年代后期，我国在六个省( 市) 开展了“厂网分开、竟价上网”试 点工作，在建立省级发电侧市场方面取得了一定经验。 2 0 0 2 年国务院明确提出了电力市场改革的总体目标，并提出“十五”期间主要任 务之一就是“实行竞价上网，建立电力市场运行规则和政府监管体系，初步建立竞争、 开放的区域电力市场，实行新的电价机制”。 “初步建立竞争、开放的区域电力市场”是“十五”期间电力市场建设的重要任务， 有助于实现区域范围内的电力资源优化配置。在“十一五”期间，应将培育和发展国 家电力市场作为电力体制改革的任务之一，通过国家电力市场的建设推动我国电力 体制改革的进一步深化【l 。 我国能源和负荷分布极不平衡，能源呈北煤西水分布，负荷中心主要集中在东 部和南部沿海地区，区域间能源结构的互补性非常显著。我国地域辽阔，东西时差、 南北温差显著，地区负荷特性差别也很大，区域间存在着巨大的错锋效益。这种巨 大的资源优化配置空间决定了未来区域间电力电量交换将大幅度地增长，这就给区 域电力市场交易模式的研究提供了广泛空间。 3 1 2 我国电力市场建设面临的问题 一、电力体制改革配套措施不到位 电力市场改革和建设是一个系统工程，不仅需要国家对电力体制进行改革，也 需要一系列市场机制的配合。目前我国电力市场建设的相关配套机制不到位，改革 多年来，与电力市场机制配套的法律法规进展迟缓，行政职能划分也比较混乱。 首先表现在电力法的修改滞后于市场的改革，导致电力市场化改革无法可 华北电力大学硕士学位论文 依，使电力市场的建设缺乏法律依据。市场经济是以权益和法制为基础的，法制是 市场经济的内在要求和重要组成部分没有法律作为保障，就不能充分发挥市场经 济优化配的作用。所以，电力市场的持续健康发展需要法制保障，需要形成完整的 市场法规体系。 另外，上网电价、输配电价、销售电价等相关价格机制还需完善。目前，合理 的电价机制尚未建立，将影响竟价上网的进行在电力供需紧张的情况下，缺乏合 理的市场限价机制配合，将可能导致电网公司增加巨额购电费用，使电网公司面临 巨大风险。 对于跨区电力交易缺乏长期合同市场的引导机制，投资审批和市场运行脱节， 不能充分发挥跨区交易资源优化配置的作用。 二、电网建设相对滞后，制约电力市场化发展 我国长期以来存在比较严重的“重发轻输( 配) ”现象，我国电网和电源4 3 ：5 7 的累计投资比例低于国际上的6 0 ：4 0 ”】。这样的输电能力与电力资源优化配置要求 不相适应。 电网是传输电能的载体，电网建设应与电力市场的建设相协调。没有输配电网 的发展，电力市场建设将受到严重的制约。 目前我国跨区电网处于发展时期，电网网架结构和设备状况并不能满足输电需 求，区域电网间联系薄弱。电网发展的滞后使得跨区电力电量交易受到制约，限制 了电力资源优化配置的发展。“重发轻输”现象依旧，部分地区电力过剩与部分地区 电力紧缺现象并存。 电网安全和输电能力是目前跨区电力电量交换面临的最大问题。我国现有电网 主网架以5 0 0 千伏为主，其中部分线路由于受电网结构、稳定要求等因素而影响送 电能力。另外，配电网结构薄弱，设备老化，技术落后，也影响着供电的可靠性。 为了促进电力市场与电网的协调发展，我国应该逐步加大电网建设力度，尤其是国 家特高压主干网架的建设。 三、我国区域电力市场建设与现行的以省为经济实体的经济体制存在矛盾 区域电力市场的建设，是在区域范围内组织竞价上网和购电，打破了以省为实 体的电价形成机制，形成区域内统一的上网电价。这样虽然实现了资源在更大范围 内的优化配置，但使区域内各省的电力价格趋同。对于原先电价低的省份来说，有 可能因上网电价上涨而对其整体经济产生负面影响。另一方面，在电力供应紧张时， 区域内各省都需要在区域市场中购电以满足本省的电力需求，由于经济比较发达、 上网电价较高的省份具有较强的购买力，相对经济欠发达的低电价省份在缺乏保护 措施的情况下将陷入买不到电的窘境，其经济发展将进一步受制制约。这种电能资 源分配的“马太效应”可能进一步拉大地区间经济差异【l ”。 由此可见，在当前我国社会经济以省为实体的环境下发展区域电力市场，就要 1 0 华北电力大学硕士学位论文 处理好区域内各省的利益关系，加强市场调节措施。如果处理不好，将会影响区域 经济的协调发展，引起区域电力市场建设与地方政府之间的矛盾。 四、电煤市场化对电力工业的运行产生了巨大的影响 除了电力供求关系紧张之外，电煤价格的全面上扬对电力市场化改革也产生很 大影响。今年国家实现了电煤价格的市场化，燃料市场化程度的提高，使电力企业 不得不在市场经济的发展中重新定位，增强了电力企业市场化运作的积极性【l “。目 前执行的煤电联动方案对于降低发电行业亏损有定的作用，但能否与未来电力竞 价上网机制相配套，能否达到提高效率、降低成本的目的，还需作进一步研究。煤 电联动方案是基于发电用煤的成本价格形成的价格机制，并不能如实反映市场供求 关系的竞价上网机制。如果煤炭的价格上涨，而电价由于受国家的控制，不能随煤 炭价格变化，将导致发电行业承担大量由于煤炭涨价所引起的成本增加。事实上， 煤炭涨价已经使大部分发电企业出现亏损，煤炭价格上扬所产生的成本已经抵消了 发电侧竞价上网所产生的效益，这不得不引起我们的重视。 此外，近年来我国出现了电力投资热潮，电源建设呈无序化发展，将给未来电 力市场运行带来巨大的风险。目前各区域电力市场之间的竟价规则、电价形成机制、 辅助服务机制、价格上限机制、网络阻塞管理机制等市场核心运行规则并不协调统 一，不利于跨区交易的发展，也为电力市场的建设带来不利影响。 3 2 我国区域电力市场的构建 区域电力市场是在优化国家资源的基础上，进行区域内资源优化和电力电量交 易。具备条件的区域电网应尽早建立电力调度交易中心，打破省间壁垒，实行竞价 上网，实现跨省资源优化配置1 1 7 i 。 区域电力市场建设的目标是构筑政府监管下的统一、开放、竞争、有序的电力 市场体系。我国当前应加快区域电力市场的建设，形成以区域电力市场为主，以国 家市场和省级市场为辅，统一开放、协调联动的电力市场体系，初步建成华北、东 北、华东、华中、南方五大区域电力市场【l ”。 在我国建立区域电力市场是符合我国国情的【l ”，它的好处在于可以最经济的利 用区域内的资源；消除省间壁垒；在紧急情况下相互支援，提高系统的可靠性；促 进输电网的发展建设等多方面。 3 2 1 构建区域电力市场的有利条件 一、电力体制改革奠定了建立区域电力市场的基础 长期以来，在我国实行的计划经济体制下，电力生产、分配和供应完全按照计 一l l - 华北电力大学硕士学位论文 划执行，电力企业没有自主经营权，生产效率不高。改革开放以后，国家调整了电 力企业经营管理的方针，电力企业不断扩大自主经营权，加快了企业由计划经济向 市场经济的转变，使电力工业的改革取得了前所未有的发展。 电力企业逐步进行公司化改组。从2 0 0 2 年起，成立了国家电网和南方电网两 个国家级电网公司，及东北电网、华北电网、华中电网、华东电网和西北电网等五 大区域电网公司，初步建立了区域电力市场的基本框架。在公司管理上，力争做到 层次清晰、权责明确、联系紧密，为电力市场化改革创造条件。在电网建设上，打 破了计划经济时期由国家统一拨款的单一所有制形式，引入贷款、集资等经济手段 办厂送电，推进了电力工业的市场化改革。 电价改革也取得初步成效。国家采取了一系列电价改革措旋，从上世纪8 0 年 代中期开始实行“一厂一价、还本付息”的电价政策【2 “。上网电价由两步制取代一步 制，电量电价由市场竞争决定。远期合同市场和期货市场的建立，也为电价改革创 造了条件。 另外，电力法的推行加强了电力市场的法制化管理，为电力工业的深化改 革和电力市场的迅速发展提供了保障。 二、建立区域电力市场是现阶段我国电力市场发展的迫切需要 我国的电力能源资源主要有以下特点： ( 1 ) 能源资源分布不平衡。在西南部经济不发达省份，水电火电资源丰富， 消耗量小；在东部沿海经济发达地区能源匮乏，但需求量大，造成各省之间能量交 换频繁。 ( 2 ) 西电东送的格局难以改变。我国电网互联的发展趋势是：东西以送电和 发挥联网效益并重；南北以获得联网效益为主，兼顾送电【”l 。由于加大了水电资源 的开发利用，就会自然形成西电东送输电网架。另外在西北地区火电资源也比较丰 富，这就成为西电东送的更大优势。 ( 3 ) 电网丰枯差和峰谷差较大，资源利用率低下。我国地域辽阔，季差温差 较大，使整个电网的丰枯差较大；各省、区域间经济发展水平不同，用电高峰时段 不同，造成电网峰谷差也较大。这些都不利于提高网内资源的利用率。 这些充分说明加快区域电力市场建设可优化我国电力资源配置，发挥西电东送 优势和区域电网互联的效益。即可通过区域电力市场实现水火电互补、削减电网的 峰谷差，也可利用电力市场机制协调区域内各成员之间的利益关系。 其次，沿海经济发达地区用电量快速的增长，也带动了内陆地区电力供应的需 求，为我国区域电力市场建设创造条件。此外，三峡工程也将带动我国各区域电力 市场的发展，进一步加强华北电网、华中电网、华东电网与南方电网的连接，促进 全国电网的形成。 三、国外经验为我国区域电力市场的建设提供可借鉴模式 1 2 华北电力大学硕士学位论文 由于长期以来电网的自然垄断性，人们认为电力行业就是自然垄断行业，认为 电力行业的垄断经营也是自然合理的。但是电力行业长期垄断的后果造成了电力长 期投资不足，电力供不应求。因此上世纪8 0 年代以来，许多发达国家，如：英国、 美国、北欧等纷纷进行了电力体制改革。虽然这些国家的电力改革措施不禁相同， 但又有明显的相似处。具体表现为：发、输、配电各个环节分解为独立的经济实体， 由垂直统一管理转变为电力买卖关系，实行相互选择；积极推进电力市场化竞争， 缩小政府行政干预；加强了对电力市场的监管力度。 3 2 2 构建区域电力市场的不利因素 区域电力市场的建立与发展是我国电力体制改革的重要环节。目前，我国国有 大中型发电企业和电网经营企业在改革中面临着极为艰巨的任务。区域电力市场的 建立，对于我国以公有制为主体、多种经济成分共存的经济体制，无论是在观念上 还是在机制的构建上都面临着严峻的形势和任务。我国构建区域电力市场的不利因 素有： 一、电力市场化改革进程缓慢 我国自上世纪9 0 年代实行电力体制改革以来，至今已走过1 0 多年的历程。其 间取得了很大成效，但也存在不足。无论是省级电力市场还是区域电力市场，都没 有建立起合理的市场交易模式，尚未实现全面有效的市场竞争机制，电力市场的发 展还处于初期阶段。在电力电量的交易过程中，由于受外界各种因素影响，难以实 现企业的优胜劣汰。电力市场运作缺乏有效的市场准入规则、交易规则和监管规则， 致使电力市场交易价格与价值背离，电力交易难以公平有序。 另外，由于历史原因，我国区域电网发，输、配电一直实行的是垂直垄断管理。 尽管已经实行了电厂与电网的分开经营管理，但其改革的进展缓慢，难以适应时代 经济发展要求。具体表现为：改革力度不够，仍然出现电网经营交叉管理的局面； 电网建设缓慢，“重发轻输”现象还比较严重；地方小电网重复建设的问题还依然存 在等。这些都影响着我国电力工业的改革进程。 二、政企难分影响电力市场建设与发展进程【2 l 】 在我国，由于历史原因，政府一直以所有者和经营管理者的双重身份直接介入 市场和企业的经营活动，其维护经济秩序的行为一般表现为政府对企业的直接指挥 和干预行为。政府对市场和企业的经营活动经常进行有悖于市场经济规律的干预， 而企业对政府的干预又无能为力，只能借助政府的权利和国有电力企业的特殊身份 保护自己，通过对电价的提高和控制电煤价格的上涨，由此获得发电和供电的巨额 利润，实行垄断经营。改革开放以来，我国国民经济全面推行市场化改革，在电力 经营管理上，国家通过撤销电力部及国家电力公司，组建六大发电集团和六大区域 华北电力大学硕士学位论文 电网公司等举措，使电力的经营管理体制发生了明显的变化。 上述情况虽有所改变，但电力企业仍难以电力市场主体的身份进入市场。尤其 在政企分开方面看，仍面临很多困难。在电力经营管理的实际运作中，由于受观念 和利益的影响，政府的管理机制和电力运作机制尚未根本改变，各电网经营企业自 然垄断的状况和政府对电网企业的干预依然存在，这种分离的实现还需一定的时间 和过程。政府部门直接参与电力产品的分配，用行政手段影响阻碍了电力市场的发 展。 三、电价体制不合理 我国现行的电价机制是计划经济时期，电力工业垂直垄断的一步式电价。电价 的管理权限在地方政府，因此，受政府行为影响较大。一些地方政府从局部利益出 发升高电价，致使一些地区电价不规范，不能充分反映电力用户用电对电力投资及 生产成本的影响。现有的电价形成机制缺乏灵活性，必然随着电力市场化改革的不 断深入而逐步改进，以适应市场发展需求。 四、国家政策法规不能完全适应电力市场建设的需要 市场经济需要法律的规范。我国的电力法规框架电力法虽然已经形成， 但是目前国家有关政策和法规还不能适应构建我国区域电力市场的需要，配套政策 法规还需要修改完善。 五、市场成员仍具有较强的市场力 目前我国各大区域电力市场中，主要发电集团市场所占份额仍然过高，具有较 强的市场力。为了提升区域电力市场的竞争力度，应加大区域间电力，增加区域外 的竞争主体，以降低本区域内市场成员的市场力。 3 2 3 构建区域电力市场亟待解决的主要问题 在电力市场化改革的进程中，逐步暴露出的一些问题应及时加以解决，这样才 能更好的促进未来的发展。就目前状况看，主要问题包括： 一、进一步加大改革力度，完善区域电力市场的构建 我国地区经济发展水平相差较大，能源分布也极不平衡；全国各电网间电能电 量交易频繁。就目前经济发展对电力传送的需求来看，由国家实行统一的标准来进 行全网管理已不适应现状。现在实行的以省电力市场为主的形式，又容易造成省间 壁垒，不利于资源的优化配置。因此，加强区域电力市场建设应是我国未来电力市 场的发展趋势。这样，既可解决经济发展水平不平衡地区的差异，又可合理利用资 源，处理好各省间的利益关系，防止市场力行为。另外，在网内将发电厂与电网公 司的经营权分离，输电网与配电网在经营上分离，也可更好的理顺各环节间的经济 关系，促进竞争。 华北电力大学硕士学位论文 二、由发电侧开放，过渡到输电网开放，逐步建立全网开放机制 输电网开放( o t s ) 是指允许除输电网所有者之外的其它类型独立公司，如电 力公司、独立发电厂、供电局及电力市场参与者使用输电网的设备和输电能力进行 批发交易【2 “。随着电力市场竞争机制的发展，输电系统开放的对象不仅是发电厂， 而且有用户。输电网络对用户开放，并有偿提供输电服务，从而可实现电力市场的 电力交易1 2 3 j 。从国外电力市场发展情况看，多数国家开放市场都是从发电环节与 输电环节分离开始，进而过渡到配电与输电环节分离。 三、建立合理的电价机制 我国现行的电价机制与电力市场发展要求不相适应，已成为构建区域电力市场 的主要障碍。因此，建立合理的电价机制显得尤为重要。 3 3 本章小结 本章首先介绍了我国电力市场的发展现状。我国电力市场发展尚处于初级阶 段，“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、开放有序、 健康发展的电力市场体系”，是我国电力体制改革的总体目标。 我国幅员辽阔，资源和负荷的分布极不均衡，因此，电力市场改革要因地制宜， 电力市场交易模式也应有不同的选择，不能一刀切。 在目前电力市场建设中，已取得初步成效，但也面临一些问题。如：电力体制 改革配套措施不到位；电网建设相对滞后，制约了电力市场化发展；我国区域电力 市场建设与现行的以省为经济实体的经济体制存在矛盾；电煤市场化对电力工业的 运行产生了巨大的影响；电源建设呈无序化发展等等。这些都为电力市场的建设带 来不利影响，需要在以后的发展中不断完善。 本章的第二部分将重点放在了我国区域电力市场构建的研究上。区域电力市场 的建立与发展是我国电力体制改革的重要环节。区域电力市场建设的目标是构筑政 府监管下的统一、开放、竞争、有序的电力市场体系。 构建区域电力市场的有利条件包括：电力体制改革奠定了建立区域电力市场的 基础；建立区域电力市场是现阶段我国电力市场发展的迫切需要；国外经验为我国 区域电力市场的建设提供可借鉴模式等。 构建区域电力市场的不利因素包括：电力市场化改革进程缓慢；政企难分影响 电力市场建设与发展进程；电价体制不合理；国家政策法规不能完全适应电力市场 建设的需要；市场成员仍具有较强的市场力等。 构建区域电力市场亟待解决的主要问题有：进一步加大改革力度，完善区域电 华北电力大学硕士学位论文 力市场的构建；由发电侧开放，过渡到输电网开放，逐步建立全网开放机制；建立 合理的电价机制等。 我国电力市场化建设，尚处于初级阶段，许多体制结构还需要进一步完善。从 目前发展形势看j 市场交易模式还需进一步研究，在实践中不断摸索。 华北电力大学硕士学位论文 第四章国外典型电力市场交易模式的比较研究 4 1 英国电力市场 4 1 1 改革的历史背景 英国是世界上率先实行电力工业市场化改革的国家之一。自1 9 9 0 年开始到现 在，电力市场化改革已历经1 6 年，改革取得了举世瞩目的成效。其电力市场改革 机制和结构始终在不断发展和改善，为各国电力工业市场化改革提供了宝贵的经 验。 英国的电力系统可分为三大独立部分，即英格兰和威尔士、苏格兰及北爱尔兰。 其中英格兰和威尔士的装机容量最大，而且电网也是全国最大的电网，因此通常所 说的英国电力市场是指英格兰和威尔士的电力市场。 电力市场化改革之前，英国电力工业实行的是由中央电力局统一管理的发、输、 配电的垄断性经营管理模式；另设有负责电力政策、法规制定以及相关事务、处理 的协调组织电力委员会。 随着经济的不断发展，垄断性经营管理模式造成了电力企业效益低下、电价居 高不下的经营困境。为此，英国从1 9 8 7 年开始酝酿电力体制改革问题，并于1 9 9 0 年开始实行电力市场改革。 4 1 2 电力库( p 0 0 1 ) 市场 自1 9 9 0 年起，英国就开始了电力工业改革。其改革的目的是建立一个竞争性 的电力市场体系，使电力企业在经济上独立于政府，让电力企业职工更多地参与企 业的规划和运营管理。通过改革，电力用户可以自由地选择电力供应商，将电力行 业中的垄断环节( 输电和配电) 与可进行竞争的环节( 发电和售电) 分离开来。 英国最初的模式是典型的法典竞争模式【2 ”，即发电商竞价上网，输电网和配电 网垄断经营。其机制的核心是联营及结算规程( p s a ：p o o l i n g & s e t t l e m e n t a g r e e m e n t ) 。该规程是由电力市场中供求双方所有成员共同制定并签署的一个合同 体系。依照这个规程，持有发电执照的发电商需提前一天向电力库申报其发电机组 在各时段( 半小时为一时段) 上的发电量与电价。原英国国家电网公司( n g c ) 作 为英格兰及威尔士高压输电网的唯一法定拥有和营运者，承担独立系统操作员 华北电力大学硕士学位论文 ( i n d e p e n d e n ts y s t e mo p e r a t o r i s 0 )的职责，负责发电机组的择优排序和调 度，使得发电和负荷在合理的价格之下达到供求平衡，并组织各种输电所需的辅助 服务。在具体操作时，系统操作员以预测的负荷为准，按照一定的优选规则并以确 保输配电系统安全运行为前提，进行机组调度，确定发电计划：系统操作员确定当 天电力库购电价，一般是由上网发电机组中最高的申报发电电价决定的。参加交易 的发电商和用户则以该电力库购电价售购电系统操作员也以该电力库购电价对所 交易的电量进行结算 2 5 1 。 在电力库模式下，各发电企业可以相互竞争，但是参与竞争的发电企业数量有 限，该模式无法从根本上消除大型发电企业的市场力行为。据资料显示【2 “，在电 力库模式实施的l o 年内，新建电厂投资降低近4 0 ，联合循环燃气发电厂增加l o 以上，现货市场天然气价格降低5 0 ，然而电力库电价却增长1 0 。这说明大型 发电企业有可能操纵市场，利用电力库模式的漏洞为自己谋取更大的利润。 英国电力库模式对其他国家影响很大，许多国家都采用了类似的模式，如新加 坡、澳大利亚等，英国电力库模式也成为研究最多的一种模式。对于传统的垂直一 体化电力工业体制而言，电力库模式是具有深远意义的改革措施。它使电力首次通 过电力库公开交易，加大了市场的透明度；发电商可根据市场的需求发电、制定电 价，保证了资源的合理利用；另外，也开创了各电力交易商在同一平台进行交易的 先河。 4 1 3 新电力交易组织方式n e t a 虽然电力库模式一直运作良好，为英国的电力工业改革做出了一定的贡献，但 电力库的运作方式也具有不可避免的缺陷：一是强制性的电力库成员制，阻碍了创 新，妨碍了电力库内部的改革；二是电力库限制了需求侧的参与，电力库中的竞争 只有发电商的竞价，而供电商和用户无法参与，定价缺乏竞争力度，没能完全建立 一个真正的竞争性环境；三是报价和价格制定的步骤十分复杂，这种价格的复杂性 使透明度失去了实质意义，很难促进发电商之问的竞争【2 7 l 。 为克服电力库模式所带来的问题，从1 9 9 8 年开始，英国提出了新的电力交易 组织模式( 简称n e t a ) ，以在电力市场中建立真正的竞争环境，避免市场力行为， 使电力市场更接近于一般的商品市场，并针对电力的特殊性，进行实时平衡和结算 处理。 从2 0 0 1 年3 月起，英国取消强制性电力库，实行新的电力交易规则。新电力 交易规则是基于一个由双边合同形式为主导的市场，合同双方包括发电、供电及交 易商和用户；供电商和发电商可就将来任何时候买卖电力合同，允许电力合同的时 间跨度从当前到几年以后，合同需要实物交割；国家电网公司作为系统运营商，接 华北电力大学硕士学位论文 受电力的买卖出价，以平衡数小时内合同交割中出现的供给和需求的差额，并解决 输电网的阻塞问题；系统运营商调度直到满足要求，市场价格为系统平衡时最后一 个发电单位报价；对合同电量和实际电量不符的市场参与方，将按系统平衡时接受 的电力买卖的价格支付费用，并且支付系统运营商使系统平衡的成本【2 “。 在这一时期电力商品已基本与其他商品类似，可以在各种市场中进行交易，如 电力批发市场、电力期货市场、提前一天的电力市场和实时市场等。市场参与者可 以自由地选择交易时间、对象，双边合同已成为电力市场发展的主要部分。据资料 显示2 ”，9 8 的电力交易像其它商品_ 样是在各种市场中进行的，只有2 的电力 交易是通过平衡机制完成的。 4 1 4 对英国电力市场交易模式的认识 与电力库模式相比，n e t a 模式更具市场化的交易特征，其基础是发电商、供 电商、中间商和用户之间的双边交易。改革后，电力市场比以前更加贴近一般的商 品市场。首先，新的电力市场交易以双边合同交易为主，无论发电商、供电商、交 易商还是用户均作为买卖双方，进行一对一地签订双边合同，并自由确定交易的合 同价格和时间。新的电力市场灵活透明，为交易双方提供了一个公平、公正、充分 竞争的有序环境。其次，市场也变得不那么复杂，报价的形势比电力库简单，因而 价格透明度加大，据资料显示，i 自1 n e t a 开始实施起，批发电价降低了3 0 4 0 。 总的来说，n e t a 模式运行以来取得了良好的效果，个人认为为我国的电力市 场改革提供了一种值得借鉴的模式，但也不能照搬，而要根据我国电力工业的实际 情况，设计适合我国的电力市场模式。 4 2 美国电力市场 4 2 1 美国电力工业概况3 2 i 美国电力工业产生于2 0 世纪初，最初的电力工业发展呈无序状态，基本上是 随着美国自然经济的变化而进展。经过近一个多世纪的发展，目前北美电力系统已 成为世界上规模最大的电力系统。美国、加拿大和墨西哥( 部分) 三国的电力系统 互联运行，构成了北美电力系统，协调北美电力系统运行的组织为“北美电力可靠性 委员会”( n o r t ha m e r i c a ne l e c t r i c i t yr e l i a b i l i t yc o u n c i l ，n e r c ) 北美电力系统由 四大部分构成，即东部互联系统( e a s t e r ni n t e r c o n n e c t i o n ) 、魁北克互联系统( q u e b e c 华北电力大学硕士学位论文 i n t e r c o n n e c t i o d ) 、西部互联系统( w e s t e r ni n t e r c o n n e c t i o n ) 和德克萨斯电力可靠性 委员会互联系统( e l e c t r i c i t yr e l i a b i l i t yc o u n c i lo