（电力系统及其自动化专业论文）大用户直购电环境下铝电联动电价研究.pdf

p r i c et oe l e c t r i c i t yp r i c e , t h i sp a p e rf o c u s e do nl i n k a g ep r i c ea n dp r o p o s e da no p t i m i z a t i o n m o d e l ，m e a n w h i l e ，t h eo p t i m i z e dr a t i oc o e f f i c i e n t si so b t a i n e db ys o l v i n gt h i sm o d e l0 1 1t h e d i s c u s s i o no ft h ef o r e c a s to fd e e t r o l y t i ca l u m i n u mp r i c e , t h ed e m a n dc u r v ea n dm a n yo t h e r q u e s t i o n s f i n a l l y , a na n a l y s i sd e m o n s t r a t e di n t h i sp a p e rp r o v e dt h a tt h ed e t e r m i n a t i o no f t h er a t i oc o e f f i c i e n to fl i n k a g ep r i c e , n o to n l yh a si m p o r t a n tr e s e a r c hv a l u ei nt h e o r y , b u ta l s o h a sag r e a tf e a s i b i l i t ya n dp r a c t i c a l i t y ( e l e c t r i cp o w e rs y s t e ma n da u t o m a t i o n ) d i r e c t e db yp r o f k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t , d i r e c tp o w e r - p u r c h a s e ，l i n k a g ep r i c e ，e l e c t r o l y t i c a l u m i n u m 华北电力人学硕十学位论文 目录 中文摘要 英文摘要 第一章引言1 1 1 丌展大用户直购电的背景和意义1 1 1 1 开展大用户直购电的背景1 1 1 2 丌展大用户直购电的意义2 1 2 国内外大用户直购电的现状及经验总结3 1 2 1 国外3 1 2 1 1 英国3 1 2 1 2 同本4 1 2 1 3 其他国家和地区5 1 2 1 4 国外大用户直购电的启示6 1 2 2 国内6 1 3 本文研究的主要内容8 第二章大用户直购电重点问题分析1 0 2 1 大用户直购电的交易方式1 0 2 2 大用户直购电面临的障碍与风险1l 2 2 1 大用户直购电面临的障碍1 1 2 2 2 大用户直购电的风险识别1 3 2 3 大用户直购电风险的规避1 4 2 4 小结1 5 第三章大用户直购电环境下联动电价的基本思路1 6 3 1 联动电价中各主体方的意愿分析1 6 3 1 1 大用户1 6 3 1 1 1 电解铝企业1 7 3 1 1 2 电解铝企业的意愿分析1 7 3 1 2 发电企业1 7 3 1 2 1 目前我国发电企业现状1 7 3 1 2 2 电解铝企业在发电企业中的地位1 9 3 1 2 3 发电企业的意愿分析2 0 3 1 3 电网企业2 0 3 1 3 1 大用户直购电的交易模式2 0 3 1 3 2 大用户直购电中输电服务费用的确定2 0 3 1 3 4 电网企业的意愿分析2 l 3 2 联动电价的概念2 2 3 2 1 联动电价的提出2 2 3 2 2 联动电价的制定原则2 2 3 2 3 联动电价的数学表述2 3 3 2 4 联动电价相关参数的确定2 4 3 2 5 联动电价分析2 4 h 华北电力人学硕十学位论文 3 3 小结2 5 第四章联动电价中比例系数的优化模型2 6 4 1 优化模犁2 6 4 2 电解铝现货市场价格预测2 8 4 2 1 电解铝现货市场价格影响冈素2 8 4 2 2 电解铝现货市场价格预测模型2 9 4 2 2 1g a r c h 模型2 9 4 2 2 2b p 模型3 0 4 2 2 3 组合预测模型3 l 4 3 电解铝需求曲线的求取3 2 4 4 小结3 3 第五章算例分析3 4 5 1 电解铝现货市场价格预测3 4 5 2 电解铝需求曲线的求取3 5 5 3 模型的求解3 6 5 4 联动电价的计算结果3 8 5 5 小结3 8 第六章结论3 9 参考文献4 0 致谢4 3 附录4 4 在学期间发表论文和参加科研情况4 6 i i i 华北电力人学硕十学位论文 第一章引言 1 1 开展大用户直购电的背景和意义 1 1 1 开展大用户直购电的背景 2 0 世纪9 0 年代以末，世界各国对传统的电力工业实行了电力市场化改革，主要 内容包括三个方面：建立发电侧竞争市场、放丌售电侧市场、实行政府监管下的电 网公平开放。电力市场化改革的主要趋势是放开竞争性的发电环节和售电环节，引 入市场竞争机制，完善电网环节的监管方式。售电侧市场放丌的主要内容之一就 是放开用户选择权。各国在电力市场改革过程中，按照用户用电电压等级和用电容 量的不同，分阶段放丌了用户的选择权。 我国在经过“厂网分开、竞价上网”发电竞争模式后，电力市场必将过渡到发、 输、配电相分离模式。在此模式下，不但发电企业要根据公平竞争的市场规则竞价 上网，而且允许大用户直接从发电企业购买电力，通过同一电网或互联网予以输送， 从而推动电力进入零售市场，达到降低成本、提供优质服务的目的。 我国在2 0 0 4 年国家电监会颁发电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法 ( 电监输电 2 0 0 4 1 7 号) ( 以下简称1 7 号文件) 以前，许多地区已经出现了大用户直购 电行为。从2 0 世纪9 0 年代中后期开始，在电力供大于求的情况下，全国发电设备平 均利用小时数下降，造成部分发电企业亏损，一些独立发电企业纷纷努力开拓用电 市场，提出了由发电厂向电力大用户直供电的要求；与此同时，为了降低生产成本， 一些高耗能行业的大电力用户纷纷要求建设自备电厂，或者要求与发电企业供需见 面，实现电力直供。在电力供大于求的形势下，一些地区在地方政府主导下，以直 购电名义开展了电力交易，进行了一些尝试，取得了一定效益。这一时期的特点是： ( 1 ) 开拓了部分用电市场，增加了社会用电量，促进了地方经济的发展； ( 2 ) 降低了部分用户的电价，降低了企业的生产成本，提高了企业效益； ( 3 ) 增加了部分发电企业的发电量，提高了发电企业的收益。 我国“十五、“十一五”电力体制改革方案中明确提出要开展大用户直购电 试点。开展大用户直购电试点是电力体制改革和电力市场建设的重要内容，对构建 多买方一多卖方市场竞争格局，发展和完善电力市场竞争机制，构建有效竞争的市 场格局，丰富电力市场交易品种，推进相关法律法规建设和积累政策经验具有重要 的促进作用比一。 华北电力大学硕十学位论文 1 1 2 开展大用户直购电的意义 大用户直购电是指大用户通过市场化手段向发电企业直接购电的行为。大用户 直购电包含两个方面的内容，一是用户有权力选择从发电企业购买电力，或者从其 他售电企业购买电力的权力；二是用户与发电企业的交易价格通过协商或竞价等市 场方式形成。 从各国电力体制改革的经验来看，丌放用户选择权是售电侧市场放丌的主要内 容，是市场发展中的一个关键坏节，是国际电力市场化改革的成功经验和发展方向。 大用户直购电是放开用户选择权的重要阶段，是电力市场化改革的重要组成部分。 随着市场结构的变化、售电主体增多，大用户直购电将成为大用户实施选择权的一 个主要方式，是增加市场竞争度、提高市场配置资源效率的重要手段。归纳起来， 开展大用户直购电主要有以下几个方面的意义： ( 1 ) 有利于促进多个市场买方主体的形成。 大用户通过与发电企业直接进行交易，将成为市场的买方主体，从而增加竞争 市场买方主体，构建买方一多卖方的市场竞争格局，同时通过双边协商交易、集中 竞价交易等多种交易模式，增加市场竞争的有效性，促进竞争性电力市场的建设。 从国外情况来看，许多国家的电力市场化改革都是从丌放大用户选择权开始，逐步 放开其他用户。 ( 2 ) 有利于促进合理价格形成机制的建立。 我国的电价改革正在进行之中，目前还没有形成管制业务由政府定价、竞争业 务由市场定价的分环节价格形成机制。开展大用户直购电，将有利于促进合理价格 形成机制的建立，对我国电价改革起到重要的推进作用。首先，大用户直购电需要 以输配电价独立为前提，开展直购电将进一步推动输配电价机制的研究与出台，落 实以成本定价的原则，促进输配电价格的合理化和明晰化。其次，通过核定合理的 输配电成本，有利于将用户电价中的交叉补贴显性化、定量化，有利于推进用户交 叉补贴问题的合理解决。再次，大用户直购电使市场价格信息顺畅传递给用户，有 利于用户对市场价格信号做出正确响应，形成以买卖双方自由意愿为基础的市场定 价机制，增加市场价格对市场供需的引导性作用 ( 3 ) 有利于促进合理市场交易机制的形成。 市场机制是由买卖双方按照一定规则进行交易的机制，其核心是根据供需双方 的意愿来决定市场供应量和价格。大用户直购电，意味着电力终端用户直接参与市 场竞争，使市场及时反映用户的真实需求意愿，形成真实的市场供需关系和价格。 同时通过推进大用户直购电，增加市场买方主体，扩大市场竞争范围，能够增加市 场竞争的充分性，促进合理市场竞争机制的建立。 丌展大用户直购电的目的是通过开放部分用户的选择权，逐步建立起用户参与 2 华北电力人学硕十学位论文 的、有效运作的电力市场交易机制，促进电力企业提高效率，降低成本，其主要目 的包括： ( 1 ) 构建有效竞争的市场格局。 通过大用户直购电，让买方直接参与市场竞争，打破单一购买的市场格局，增 加市场竞争主体，形成多买方一多卖方的有效竞争格局，促进市场有效竞争，提高 行业效率； ( 2 ) 探索售电侧竞争的市场机制。 赋予大用户在市场上选择发电商或售电商的权力，在售电侧引入竞争，建立双 边交易机制，形成一个完整的市场体系，提高市场的整体运行效率； ( 3 ) 推进需求侧参与市场竞争。 ， 让用户直接参与市场竞争，增强市场机制调节供需关系和形成合理价格的能 力，促进用户根据市场供需优化用电，促进市场优化资源配置的有效实现。 1 2 国内外大用户直购电的现状及经验总结 随着大用户直购电工作的丌展，国内外学者也丌展了这方面的研究。文献 9 1 2 研究了大用户直购电中的电力营销问题，文献 1 3 研究了大用户直购电的电价响应 问题，文献 1 4 - 2 1 研究了电力市场和交易模式的问题，文献 1 2 ，2 2 研究了电力企 业的危机管理问题。从总体来看，我国的大用户直购电依然是一个新兴事物，目前 依然处于学习和探索阶段，依然存在着认识上、法律上和体系上的局限性，还需要 重点研究和解决。 1 2 1 国外 2 0 世纪9 0 年代以来，电力市场化改革浪潮首先在西方国家开展。各国的电力 市场化改革，按照用户用电电压等级和用电容量的不同，分阶段放开了用户的选择 权，从而来培育竞争性购电主体，建立售电侧的竞争机制，使电力市场交易结构得 以完善。 研究表明，在已进行电力工业市场化改革的国家中，大部分已开展了大用户直 购电，进而完善了市场竞争机制，丰富了市场交易品种，如英国、澳大利亚、同本、 美国、法国、北欧、新西兰等心3 喝。 1 2 1 1 英国 l 、电力工业结构重组 受市场竞争中规模效益和协调效益的驱动，英国在1 9 9 7 年开始出现了大规模 的发电企业和售电企业并购活动。与改革之初相比，英国目前的电力行业结构发生 3 华北电力人学硕十学位论文 了很大变化：一是发电商的数量不断增多，由最初的三大发电公司已经增加到4 0 多个。二是售电公司的数量不断减少，售电公司与发电公司不断合并重组。2 0 0 5 年 底，英国电力市场上有6 个同时拥有发电、售电和配电的垂直一体化集团公司，售 电量合计占全国的8 8 ，发电容量合计占全国的5 4 。三是国际电力公司大举进入 英国市场，德国e o n ，r w e ，法国e d f 和美国一些公司逐渐占据了英国电力市场的 主要份额。 2 、用户选择权放丌 英国1 9 9 0 年建立了以集中竞价为特征的发电侧市场一一电力库，2 0 0 1 年又建 立了以双边交易为主的新电力交易制度( n e t a ) 取而代之，并于2 0 0 5 年推广到苏 格兰地区( b e t t a ) 。在改革之初，英国就放开了发电侧市场，并逐步在售电侧引 入竞争，输配电环节仍然保持垄断，并受到监管。根据1 9 8 9 年电力法，要求发、 输、配、售电业务必须单独申请业务许可证，强调输电业务必须从产权上与其他竞 争业务分离，输电网和配电网必须无歧视地向第三方开放；要求配电业务和售电业 务进行分离，并做到财务上独立( 1 9 8 9 年电力法要求) ，进而法律上独立( 2 0 0 0 年 公共事业法要求) 。 电力库属于强制性电力市场，发电商不能直接将电力销售给终端电力用户，所 有电力必须卖给电力库。英国所谓的“用户直接购电”，其实是指用户自由选择售 电商的权利，而非用户直接向发电商购电( 除非该发电商同时持有售电业务许可证 成为售电商，或拥有提供售电业务的关联实体) 。 英国放丌售电侧市场的最终目标是让所有用户都可以自由选择售电商，自19 9 0 年开始改革时起，英国按计划逐步放开了用户的用电选择权： ( 1 ) 1 9 9 0 年，允许大于1 0 0 0 k w 的最大5 0 0 0 家用户( 市场份额约为3 0 ) 自 由选择售电商。 ( 2 ) 1 9 9 4 年，允许大于1 0 0 k w 的中型用户( 市场份额约为5 0 ) 自由选择售 电商。 ( 3 ) 1 9 9 9 年5 月起，所有用户都可以自由选择售电商，全面实现了用户选择 权放开。 1 2 1 2 日本 l 、电力工业结构重组 日本在改革前由九大垂直一体化的私有电力公司实行区域垄断经营。1 9 9 5 年开 始，日本开始对其电力工业进行改革。主要的改革内容包括放丌发电侧市场、售电 侧市场放开、建立日本电力批发交易所以及成立中立机构日本电力系统利用协会。 日本电力行业改革是逐步进行的，在每一步改革之前，日本均对相关法律进行 了修订。1 9 9 5 年日本修订1 9 6 4 年开始实行的电力公用事业法，决定允许趸售发电 4 华北电力人学硕+ 学位论文 企业自由参与电力市场( 引进i p p ( 独立发电企业) ) ，引进趸售供电投标制度；1 9 9 9 年，只本再次修改电力公用事业法，决定开放大宗用户( 其中主要是大工业客户) 的零售竞争；2 0 0 3 年6 月，同本又对电力公用事业法进行了修订，决定成立同本电 力系统利用协会、r 本批发电力交易所、并决定进一步扩大电力用户的放歼范围。 目前，同本电力企业包括发、输、配、售一体化垂直一体化的九大电力公司和 冲绳电力公司、2 3 家从事发电和售电业务的特定规模电力企业( p p s ) 、仅从事发电 业务的独立发电企业( i p p ) 、拥有输电资产并从事发电业务的r 本电源丌发公司 ( j p o w e r ) 。 2 、用户选择权放开 同本1 9 9 5 年开始探索电力工业改革，首先在发电领域开放准入。1 9 9 9 年起， 同本逐步放开发电侧市场和售电侧市场，以降低电价，提高服务水平，提高国家竞 争力。 自2 0 0 0 年起，同本逐步放丌了用户的用电选择权，其主要步骤包括： ( 1 ) 2 0 0 0 年3 月，同本丌始允许电压2 万伏、用电容量2 0 0 0 千瓦以上的电力 大用户( 特别高压用户) 自由选择售电商( 市场份额约2 6 ) 。 ( 2 ) 2 0 0 4 年4 月起，准许电压6 千伏、用电容量5 0 0 千瓦以上的用户自由购 电( 市场份额约4 0 ) 。 ( 3 ) 2 0 0 5 年4 月起，准许电压6 千伏、用电容量5 0 千瓦以上的用户自由购电 ( 市场份额约6 3 ) 。 ( 4 ) 2 0 0 7 年4 月，同本政府将决定是否全部放开电力零售市场。 “ 获得选择权的用户可以自由选择从发电企业、本地区电网企业或是其他地区电 网企业购电。目前全部开放用户中仅有2 到3 更换了售电商。 根据同本政府的规定，独立售电商( p p s ) 必须拥有发电厂。目前日本2 3 家p p s 均为其他行业的大工业公司，如三菱、三井、东京瓦斯、新日铁、松下、三洋、日 本石油等。p p s 可以从电力批发交易所( j e p x ) 购电。 1 2 1 3 其他国家和地区 欧盟各国的电力市场化改革模式与进程差异较大。1 9 9 6 年欧盟电力市场改革指 令规定了各国市场开放的目标：自1 9 9 7 年起，欧盟要求年用电量大于4 0 g w h 的用 户可以自由选择售电商，2 0 0 0 年减至2 0 g w h ，到2 0 0 3 年，减少到9 g w h 。 美国各州推进电力改革的模式与进程有所差异，在一些州已经逐步放开了用户 的选择权。例如在加利福尼亚州，自1 9 9 8 年1 月1 日起，容量在8 m w 以上的用户 可以选择直接与发电公司谈判、签订售电合同，也可以选择由中间商代理购电。1 9 9 8 年4 月1r 以后，加州所有用户都可以自由选择售电商。 澳大利亚从1 9 9 4 年开始逐步放开用户的选择权。首先允许超过1 0 m w 的电力 s 华北电力人学硕十学位论文 大用户在电力市场中自由选择供应商，之后逐步降低标准。到1 9 9 9 年，全部家庭 用户都可以自由选择售电商。 1 2 1 4 国外大用户直购电的启示 通过分析困外的大用户直购电的实际运营情况，我们可以获得如下一些认识： ( 1 ) 电力市场中大用户直接购电是各国电力工业进行市场化改革中引入的一 种新型购电模式，其目的是引入发电侧和配售电侧的竞争。因此，大用户直接购电 的应用与电力市场的建立与丌放程度密切相关。 ( 2 ) 电力市场中大用户直接购电电价是否能够促进发电侧和售电侧竞争、是 否给用户带来实际效益，是这个问题的关键。因此，大用户直购电的电价、大用户 直购电的交易模式应进行认真研究。 ( 3 ) 对用户选择权的放开普遍都是分阶段进行的，一般在改革设计阶段先拟 定放丌用户选择权的时间表，然后随着改革的总体进程( 包括配售彻底分开等等) 和市场条件的成熟，逐步实施。 ( 4 ) 放丌用户选择权的次序都是先大后小，首先放开大工业用户，其次是中等 容量用户，最后是小用户( 包括家庭用户) 。 ( 5 ) 实现电力用户自由购电需要以输电网公平开放为基础。 1 2 2 国内 2 0 0 4 年4 月，国家电监会、国家发改委联合印发了1 7 号文以后，得到了各省 政府、发电企业和用电企业的积极支持和热烈响应。目前，我国很多省级政府与企 业向国家有关主管部门咨询直接交易试点的政策，并有多个省级政府正式向国家电 监会提出了开展大用户直接交易试点的申请。各地、各方面渴望变革电力交易机制、 直接参与电力交易的愿望十分迫切。 ( 1 ) 吉林省直接交易试点 2 0 0 3 年1 0 月，吉林省政府正式向国家电监会提出了开展直购电的申请。2 0 0 4 年1 月，国家电监会召开直购电试点工作会议，允许吉林省开展直购电试点工作。 2 0 0 4 年9 月，国家电监会、国家发改委召开会议审议并原则通过了吉林直购电试点 方案。2 0 0 5 年3 月8 日，吉林炭素公司、吉林龙华热电公司、吉林省电力公司签订 了电量直接购售合同和委托输电服务合同，全国首家大用户向发电企业直 接购电试点正式启动。 吉林直接交易试点主要以电监会1 7 号文件为指导，不仅为发电、供电、用电 企业创造了良好的经济效益或社会效益，也对地方经济发展起到了重要作用，同时 培育了稳定、良性循环的电力市场。在吉林直购电试点工作中，发电企业与电力用 6 华北电力人学硕十学何论文 户供需双方直接见面，经过协商签订合同实施直接购电，并通过吉林省公共电网进 行输电，向电网企业支付输电费用。由于受到客观条件的制约，吉林试点工作在竞 争电力市场未建立、相关配套机制不完善的情况下开展，表现出以下几个特点：一 是试点工作采用单一用户与单一发电企业之间的交易( “点对点”模式) ；二是按照 1 7 号文的规定，采用综合计算输配电服务费，简化相关服务问题，尽量减少利益大 幅度调整，突出了可操作性。 吉林直购电试点是国家正式批准的首家大用户直购电试点，改变了我围原有的 电力交易内容与合作方法，开创了电力用户与发电企业直接见面的崭新交易方式， 是我国电力体制改革中一件具有早程碑意义的事件，标志着我国电力市场化改革又 迈出了重要一步。 ( 2 ) 广东省台山市直接交易试点 2 0 0 3 年1 2 月，广东省政府正式向国家电监会提出了丌展直购电的申请。2 0 0 6 年1 0 月，国家电监会、国家发改委召开会议审议通过了广东省台山市大用户直 购电试点工作实施方案。2 0 0 6 年1 1 月，广东省台山市大用户直购电试点萨式启动。 台山直购电试点采用“多买一卖”( 一点对多点) 模式，台山发电厂与6 家试 点大用户直接见面，进行交易。试点交易电量原则上在参加试点发电企业原核定上 网电量计划外，另行在区域电力市场中安排电量交易。直购电量交易由台山发电厂 对试点大用户直接进行。台山发电厂与试点大用户直购交易电量、价格由双方协商 确定。用户的最终用电价格包括与发电企业签订的购售价格和委托电网输电服务价 格两部分。发电企业、试点大用户与电网经营企业签订大用户、发电企业直接购 售电及委托电网企业输电服务合同，明确供电、输电和用电三方的责任与义务。 根据1 7 号文规定的原则，广东省物价局按照广东电网公司2 0 0 4 年的财务报告， 测算出台山试点的输配电价为0 1 6 1 3 1 元千瓦时( 含线损) 。电网经营企业对发电 企业和大用户不再另行收取专项和辅助服务费用。为了规避风险，台山试点实行保 证金制度，大用户需要缴纳一定保证金。 试点实施后，广东电网对台山发电厂和试点大用户有关设备的调度管辖方式不 变。试点大用户与台山发电厂之间的电费，由电厂按价委托电网公司收取，由电网 公司与电厂一并结算。 2 0 0 8 年第三季度以来，受全球金融危机影响，我国工业用电量出现了急速下滑。 山西、湖南、内蒙古、贵州、云南等高耗能产业集中的省区，每月用电量同比降幅 常常都在2 位数以上。为了促进国民经济又好又快发展，国家工业和信息化部、国 家发展改革委、国家电监会、国家能源局等部门在2 0 0 9 年2 4 月份先后下发了4 份文 件，均提出要进步推动我国大用户直购电试点工作。国家几部委出台大用户直购 电文件动作如此之大，密度如此之高，为近年来前所未有，这彰显了国家推进大用 户直购电试点工作的信心和决心。此外，国家发展改革委和电监会也正在起草关于 7 华北电力人学硕十学位论文 大用户直购电试点工作新的管理办法，明确直购电试点的准入条件及输配电价测算 原则。国家电监会在4 月份组织召开了电力市场建设座谈会，希望以大用户直购电 试点为突破口，推动我国电力市场建设。 2 0 0 9 年以来，大用户直购电试点有了最新政策： ( 1 ) 国家工业和信息化部、国家发展改革委、国家电监会、国家能源局下发 关于丌展电解铝企业直购电试点工作的通知( 工信部联原 2 0 0 9 1 6 2 号) ，提出： “遴选1 5 家符合幽家产业政策、具备直购电条件的电解铝企业丌展直购电试点工作”。 ( 2 ) 国家发展改革委、国家电监会、国家能源局下发关于清理优惠电价有 关问题的通知( 发改价格 2 0 0 9 1 5 5 5 号) ，提出：“对符合国家产业政策要求的大 型工业企业，用电电压等级在l l o k v 及以上的，可以按自愿协商的原则，向发电企 业直接购电”。 ( 3 ) 国家电监会下发关于扎实做好电解铝企业直购电试点工作的通知( 电 监输电 2 0 0 9 1 7 号) ，对如何做好电解铝企业直购电试点工作提出了明确要求。 ( 4 ) 工业和信息化部、国家电监会下发关于工业企业参与大用户直购电试 点有关问题的通知( 工信部联产业 2 0 0 9 1 l6 3 号) ，明确了参与大用户直购电试点 工业企业的基本条件：“选择参与大用户直购电试点工业企业要与贯彻国家产业政 策、淘汰落后生产能力、促进节能减排降耗和产业结构优化升级结合起来”。 ( 5 ) 国务院有色金属产业调整与振兴规划中将“推进直购电试点作为 政策措施之一。 ( 6 ) 国家电监会下发电力用户与发电企业直接交易试点基本规则( 试行) 的通知( 电监市场 2 0 0 9 1 5 0 号) ，规范和推进电力用户与发电企业直接交易试点工 作。 可以预见：未来几年，大用户直购电将成为我国电力体制改革和电力市场建 设的重大突破点，将会引起社会的极大关注。 大用户直购电是指大用户与发电企业通过市场行为，直接签订购售电合同，进 行电力购销的一种交易模式。由于这种购电模式需要通过公共电网的输送、调度等 一系列服务完成，因此应向电网公司支付合理的服务费用 3 2 o 但是，由于我国目前尚未出台独立的输配电价，市场化的直购电机制还未形成。 因此，深入研究大用户直购电机制涉及的输配电价、交叉补贴、市场准入、基本交 易模式等重要问题，研究近期直购电模式的基本框架，对推进大用户直购电工作具 有重要的现实意义。 1 3 本文研究的主要内容 大用户直购电是我国今后电力市场改革的一个重要发展趋势，是对传统电力交 华北电力人学硕十学何论文 易模式的重大变革，涉及到经济、法律、政策、技术、市场等多方面的内容。在研 究直购电的机制时，需要对直购电涉及的电价机制、市场准入、公平竞争、调度机 制、计量结算等重点问题进行梳理，探讨解决问题的思路。 尽管大用户直购电试点工作取得了成效，但是我国进一步丌展大用户直购电工 作仍面临着较多障碍和困难，包括法律法规不完善、各方认识分歧、电价改革滞后、 存在信用风险、市场机制不完善、技术条件不完备等方面，需要深入研究和合理解 决。目前在大用户直购电试点工作中，为了实现发电企业、大用户、电网企业的三 方共赢，而不是发电企业单方面的降价，针对我国大用户直购电的交易方式，在一 些省份的实践中提出了联动电价的思路，即上网电价随着用户产品销售价格的变化 而变化。上网电价和用户产品销售价格联动比例系数的确定问题是联动电价措施实 施的关键，其值的确定关系到发电企业和大用户的利益分配与风险分摊等问题，从 而影响到发电企业和大用户参加联动电价的积极性。因此本文的主要内容安排如 下： ( 1 ) 介绍大用户直购电的背景和意义，分析和总结国内外大用户直购电的现 状，进而获得相关经验与启示。 ( 2 ) 阐述我国大用户直购电的重点问题，分析大用户直购电面临的障碍和风 险。在市场化初期，为了规避大用户直购电中的电价j x l 险，提出相应的定价方法加 以解决。 ( 3 ) 为了实现发电企业、大用户和电网企业的三方共赢，以大用户中的电解 铝企业为例，对参与联动电价的三方主体进行意愿分析。 ( 4 ) 在分析了三方主体意愿的基础上，详细阐述联动电价的概念，对联动电 价的制定原则、数学表述和相关参数的确定等问题进行分析与讨论。 ( 5 ) 联动电价中上网电价和电解铝销售价格的比例系数确定问题是本文的核 心，因此综合考虑发电企业和电解铝企业的企业性质、利益分配与风险分摊等问题， 构建确定比例系数的优化模型。 ( 6 ) 在比例系数优化模型中，对电解铝现货市场的价格预测及其需求曲线进 行了讨论和分析，通过算例的求解，得到优化后的比例系数。最后对其结果进行分 析，得出联动电价中比例系数值的可行性和现实性。 9 华北电力人学硕+ 学位论文 第二章大用户直购电重点问题分析 2 1 大用户直购电的交易方式 借鉴围外经验，我国大用户直购电的交易方式可以采取单个协商式的双边交 易、集中撮合式的双边交易、集中竞价交易3 种交易方式。 方式一：单个协商式的双边交易 在直接的交易电量空问内，准入的大用户与发电企业实现供需直接见面，通过 双边自主协商，进行直购电。双方协商确定直购电电量、价格、用电负荷及时间等 要素后，联合向电力调通中心与交易中心申报，通过电网安全校核后，签订电量直 接购售合同( 双边合同) 。大用户、发电企业、电网企业根据电量直接购售合同的 内容，签订委托输配电服务合同( 三方合同) 。 单个协商式的双边交易有以下特点：一是协商式双边交易是普通商品市场普遍 存在的交易方式，充分体现双方意愿，有助于买卖双方根据自身需要进行灵活的交 易。二是买卖双方直接见面，交易简便易行，不需要建立复杂的电子交易系统，技 术条件要求较低。三是在协商式双边交易与集中交易方式并存时，可以为买卖双方 提供更多的选择，有助于促进电力市场发展更有效率的交易安排。该方式的缺点： 一是买卖双方通过自主协商确定交易价格，价格不透明，难以给市场新进入者明确 的价格信号；二是协商式交易竞争力度较小，促进各方提高效率的压力可能较小； 三是由于缺乏集中的交易信息，大量交易主体进行单独协商交易时，市场交易成本 将增加，效率降低。 方式二：集中撮合式的双边交易 在电力交易中心建立直购电电子交易系统，准入的大用户与发电企业集中在该 交易平台进行直购电。针对不同交易时段，大用户向系统申报购电价格与购电量， 发电企业向系统申报售电价格与售电量。交易系统根据各方申报的购售电曲线，综 合考虑输电损耗，分别计算不同大用户与发电企业的社会福利( 双方的价差) ，在 满足电网安全约束前提下，实行社会福利最大的交易对优先撮合，形成交易匹配对： 在购售双方报价基础上，以社会福利均分为原则，形成双方的成交价格；重复上述 步骤，直到社会福利小于零，交易结束。交易系统向达成交易的大用户与发电企业 发送交易成交通知单，并向电力调度中心发送交易成交情况，电力调度中心按此制 定调度计划并实施。 集中撮合式双边交易的优点包括：一是建立统一的电子交易平台后，买卖各方 可以在该平台上统一进行交易，促进市场各方公平、公开、透明、规范地进行交易。 l o 华北电力人学硕+ 学位论文 二是竞争力度适中，容易使交易各方达成满意的交易结果。集中撮合式交易的缺点 主要是该方式需要一定的交易规模才能有效丌展交易，否则市场竞争可能不充分。 方式三：集中竞价交易 电力交易中心为直购电建立电子交易系统，准入的大用户与发电企业集中在该 交易平台进行直购电竞价交易。针对不同交易时段，大用户向系统申报购电量，发 电企业向系统申报售电价格与售电量，交易系统计及网损后进行排序，经安全校核 后采用统一的边际出清价格作为市场交易价格。交易系统向达成交易的大用户与发 电企业发送交易成交通知单，并向电力调度中心发送交易成交情况，电力调度中心 按此制定调度计划并实施。 集中竞价交易方式的主要优点包括：一是市场各方在同一个市场平台上丌展竞 争。二是市场参与方众多，市场竞争激烈，对各方的竞争压力较大。三是利用竞价 交易平台，可以丌展同前交易、实时交易等多种短期、即期交易，有助于维护市场 供需平衡，提高电力系统的安全稳定水平。该方式的主要缺点包括：一是开展集中 竞价交易需要建设专门的交易技术支持系统，建立一系列配套的市场机制，投入较 大，交易成本较高。二是集中交易过程较复杂，市场竞争激烈，市场波动较大，交 易风险较高。三是集中交易需要一定的交易规模，否则市场流动性不足将影响市场 交易的正常进行，不如双边交易方式简单、灵活。 总的来看，以上三种交易方式各有特点，都是开展直购电的可行方式，远期直 购电可以多种方式并存。但由于近期发电侧市场平台仍在建设之中，开展集中交易 的条件和成本相对较高，因此开展直购电试点可以首先采用单个协商式的双边交易 方式起步，积累经验，逐步完善直购电机制。同时，可以积极创造条件，开展集中 撮合式的双边交易，大范围推广期以集中撮合方式或集中竞价方式起步，并随着电 力市场竞争平台的建设，逐步发展直购电的多种交易方式( 包括双边交易和集中竞 价) 。 2 2 大用户直购电面临的障碍与风险 以上介绍讨论了大用户直购电的三种交易方式，通过分析可知，电力市场初期 以单个协商式的双边交易或集中撮合式的双边交易为主，集中竞价交易为辅。因此 双边交易是目前大用户直购电采用的主要交易方式，即准入的大用户与发电企业实 现供需直接见面，通过双边自主协商，进行直购电。在这种情况下，以下对大用户 直购电中面临的障碍与风险进行介绍与分析。 2 2 1 大用户直购电面临的障碍 尽管直购电试点工作取得了成效，但是我国进一步开展大用户直购电工作仍面 l l 华北电力人学硕十学何论文 临着较多障碍和困难，包括法律法规不完善、各方认识分歧、电价改革滞后、存在 信用风险、市场机制不完善、技术条件不完备等方面，需要深入研究和合理解决。 ( 1 ) 法律法规不完善 大用户直购电不是电力改革中的一个简单孤立事件，而是触及电力行业运行机 制、电价等深层次问题的重大变革，必须由电力法律法规来保障。大用户直购电改 变了传统管理体制和运行机制，尚缺乏对直购电形成的新供用电关系进行规范的基 本法律框架。 ( 2 ) 各方认识有差异 目前，由于对大用户直购电在市场化改革中定位的认识不清晰，国家有关部门、 地方政府、电力企业和大用户对大用户直购电的认识分歧较大，存在或多或少的误 解：有些人认为大用户直购电就是大用户和发电企业之问拉根线就具备实施条件， 没必要通过电网；有些人认为交易双方地理位置相近，应该少交过网费；一些地方 政府和大用户则认为丌展大用户直购电电价就会降低，从而忽视了市场的风险。 ( 3 ) 价格机制不健全 大用户直购电涉及电价体系的总体改革，而我国电价改革总体上滞后于其他改 革的进程。首先，大用户直购电是用电企业和发电企业达成购售电协议，其交易的 实现必须依靠电网的电力传输和系统安全服务。大用户直购电不仅需要购售双方通 过市场机制确定交易价格，还需要有合理的输配电价以及辅助服务价格来保证交易 的实现，而目前我国还没有独立的输配电价和辅助服务价格体系。 ( 4 ) 存在信用风险 大用户直购电是一种市场竞争交易，大用户与发电企业进行直购电是建立在双 方可预知信用基础之上的，并通过合同约束，对双方行为给予规范。我国目前市场 环境不完善，尚未建立社会信用体系，目前开展直购电既缺乏信用风险防范体系， 又缺乏相应的政策规则，将面临一定的信用风险。 ( 5 ) 市场机制有待完善 目前，我国绝大部分电力企业仍然是国有成分，电力工业管理体制与运行机制 仍以计划为主，发电企业的计划电量与上网电价主要由政府确定，用户销售电价由 政府制定。目前的电力市场建设主要集中在发电侧，需要加快建立与大用户直购电 相衔接的交易、价格和运行调度等市场机制，建立规范直购电行为的市场规则。 通过对以上大用户直购电中面临的障碍识别，可以看出，尽管大用户直购电中 所面临的障碍很多，但本文认为对于大用户直购电而言，价格是最核心的问题，因 此应对价格机制不健全进行重点分析。价格机制中的输配电价是开展大用户直接交 易的关键问题之一，它涉及到各方主体的经济利益，直接影响到各利益主体对开展 大用户直接交易的积极性，关系到能否有效推动大用户直接交易的开展。近期，在 独立的输配电价机制没有建立之前，应尽快制定大用户直购电输配电价的确定方法 1 2 的输配电价是丌展大用户直购电的关键问题之一。同时由于电力工业市场化的过程 中充满了不确定因素，这使得参与大用户直购电的各方都面临诸多风险。不确定性 必将导致风险，风险的存在即意味着损失。因此，研究大用户直购电问题就必须关 注这些不确定性及风险因素，并加以识别和管理，从而防范风险，减少损失3 1 。 电力市场中的风险管理是指各参与者通过j x l 险识别、衡量、分析等环节来控制 和处理电力市场风险的方法与过程。h 1 。对于大用户直购电情况，本文认为各方所面 临的主要的风险集中在以下几个方面： ( 1 ) 电价风险 电价风险体现在两个方面：上网电价风险、用户电价风险。大用户直购电问题 的实质是电厂、用户试图通过这种方式获得彼此满意的价格，对电厂而言，上网电 价希望在合理水平的基础上保持相对稳定，对用户而言，用户电价希望能够有所降 低同时保持相对稳定。总体上看，电价风险一方面体现在现货市场的波动上，如上 网电价、用户电价随电力供需形势变化而涨落；另一方面体现在成本变化导致对电 价承受力的变化，此时，上网电价风险体现在煤价等原材料价格变化对上网电价的 影响；用户电价风险体现在产品销售市场行情变化导致用户的电价承受力可能下 降。 ( 2 ) 电能供应风险 供应风险体现在两个方面：电厂供应风险、输电阻塞风险。电厂供应能力风险 体现在由于燃料、非计划停运等所导致的合同电量无法履约；阻塞风险体现在因电 网输电能力限制导致的直接购电合同无法履约。 ( 3 ) 体制及政策风险 由于大用户直接购电问题受制于国家的电价政策、市场化改革政策等因素影 响，这些也导致大用户直接购电问题面临着诸多政策性风险。大用户直接购电问题 在体制及政策风险体现在三个方面：一是电力市场化进程；二是电价改革的走向； 三是法律法规的确立上。 ( 4 ) 宏观经济走势风险 宏观经济走势变化对于电力供需状况、大用户的产品市场销售状况起着决定性 的作用，最直接的表现就是当前中国经济发展与用户产品销售状况、电力供应之间 的关系上。通过大用户直接购电就是要把用户的产品销售状况与用电量、过网电量、 发电量等几个关键性电力指标密切的联系在一起，从而把参与各方的利益建立在一 1 3 华北电力人学硕十学位论文 个平台上，因此，宏观经济走势风险是各方必须面对，而且是最难以把握的。 通过对以上直购电风险的识别，可以看出，尽管直购电中所涉及的风险因素非 常众多，但本文认为对于直购电而言，电价是最核心的问题，如何规避直购电价风 险成为目前必须解决首要问题，否则会对直购电工作的顺利丌展带来较大的负面影 响，因此对电价风险应进行重点分析。大用户直购电与其它用户的显著不同在于， 用电量大，发生的电费额度大，动辄每月就在几百万甚至上千力- 元，用户侧的产品 销售风险很容易转化为电价风险，因此对于直9 均电而苦，电价风险是核心因素，如 违约等情况也大多是在用户侧销售行情不佳的情况下发生的。 2 3 大用户直购电风险的规避 以上介绍了大用户直购电面临的障碍及其风险识别，通过分析可知，大用户直 购电面临的障碍主要是价格机制中输配电价的确定方法和执行标准尚未制定；同时 大用户直购电如何规避直购电价j x l 险成为目前必须解决首要问题。 近期各省自行丌展的大用户直购电试点，其输配电价情况各不相同。大用户直 购电输配电价是输配电价体系的一部分。国家对于输配电价改革，已经明确了改革 目标和思路。在国家发改委2 0 0 5 年颁发的国家发展改革委关于印发电价改革实 施办法的通知( 发改价格 2 0 0 5 1 5 1 4 号文) 中，对于输配电价，一是明确了未来输 配电价的定价方法，即“成本加收益的管理方式；二是明确了输配电价体系，“输 配电价分为共用网络输配电服务价格、专项服务价格和辅助服务价格”；三是明确 了共用网络输配电服务价格的确定方法，“在电价改革初期，共用网络输配电价由 电网平均销售电价( 不含代收的政府性基金) 扣除平均购电价和输配电损耗后确定， 逐步向成本加收益管理方式过渡一；“共用网络输、配电价以承担输、配电功能相 对应的电网资产为基础定期核定。区域电网内的共用网络按邮票法统一制定输电 价，省级配电价以省为价区分电压等级制定 。 大用户直购电中的电价风险体现在电力市场中现货电价的波动使得风险管理 成为市场参与者。市场参与者可以用电力远期合同以及电力期货管理市场风险。直 购电电价风险规避决不仅限于对现货电价波动的规避上，还要关注直购电中的用户 侧波动所导致的间接电价风险，甚至这种风险在市场化初期更为显著。 尽管差价合约、期货合同