（电力系统及其自动化专业论文）省级电力市场风险及其应对策略的研究.pdf

省级电力市场风险及其应对策略的研究 a b s t r a c t t h em o d eo fp o w e rg e n e r a t i o n 、t r a d ea n dc o n s u m p t i o nh a sc h a n g e dr a d i c a l l y a l o n gw i t ht h ei m p l e m e n t a t i o no fs e p a r a t i n gp o w e rp l a n t s f r o mp o w e rn e t w o r k sa n d g e n e r a t i o nb i d d i n gi n e l e c t r i cp o w e rm a r k e t t h ep o w e rp l a n ta n dp o w e rn e t w o r k s c o m p a n yh a v e t u r n e di n t o s e l f g o v e r n e d e c o n o m i ce n t i t y ，w h i c hm a k e su n c e r t a i n f a c t o r so f p o w e rs y s t e mm o r ea n dm o r ef o rs e e k i n gf u r t h e s te c o n o m i cp r o f i ta n dl e a d s o p e r a t i o nc o n d i t i o n sa n dd i s t u r b a n c es t a t em o r ec o m p l e x a n du n p r e d i c t a b l et h e nb e f o r e t r a d i t i o n a l l yt h es y s t e mo p e r a t i o nr e l i a b i l i t y i s h i g h e rt h a ne c o n o m i cr e l i a b i l i t y a n d n o wt h er e l a t i o nh a sb e e nr e v e r s e d a l lt h ep a r t i c i p a n tw i s ht og r a s pt h ev a r i a t i o n i n f o r m a t i o no ft h ei n t e r e s ti nv a r i o u sr i s ke n v i r o n m e n t ，i no r d e rt oa d o p tn e c e s s a r y p r e v e n t i v e m e a s u r e sa n de v a d a b l em e a s u r e so nt i m ea n dt h u sa v o i d o rr e d u c e e c o n o m i cl o s s i ti sn e c e s s a r yt oh a v eas y s t e m i cs t u d yf o ro u rc o u n t r y sr i s kp r o b l e m i np o w e rs y s t e mr e f o r ma n dp u tf o r w a r ds o m e e v a d i n g m e a s u r e s i nt h i sp a p e f ，t h er e s e a r c ho ns t a b i l i t yp r o b l e ma n dm a r k e tr i s ko fg e n e r a t i o n s i d e p o w e rm a r k e ti s i l l u s t r a t e do nt h eb a s eo fc o n s i d e r i n gp o w e rm a r k e te c o n o m i c s t a b i l i t ya n dp o w e rs y s t e mp h y s i c a ls t a b i l i t yg e n e r a l l y , w h i c hs t u d yo b j e c ti st h ep o w e r m a r k e to fp r o v i n c i a ll e v e l s e v e r a lg e n e r a t i o nb i d d i n gt r a d em o d er e c o m m e n d e da r e a n a l y z e da n dc o m p a r e d ，w h i c h a r ec o n s i d e r e do w n i n g a d v a n t a g ea n dd i s a d v a n t a g ea n d s u i tv a r i o u se n v i r o n m e n t t h e p a p e ra n a l y z e st h ef a c t o r sa f f e c t i n gb i d d i n gs t r a t e g ya n d u s e s a n t i c i p a n t i n c o m e r i s k u t i l i t y f u n c t i o nt oe v a l u a t em a r k e ts t r a t e g yo fd e a l i n g p a r t i c i p a n t ，a n di n t r o d u c e so p t i o nc o n t r a c ta p p l y i n gt oi n t e r r u p t i b l ep o w e rc o n t r a c t s t h r o u g ht h ea n a l y s i so fp o w e rs h o r t a g es i t u a t i o n ，t h i sp a p e rs h o w sr i s km a n a g e m e n t p r o g r a mh o w t oa p p l yt op o w e rm a r k e ta n d p u t sf o r w a r d s o m em e a s u r e se v a d i n g p o w e r s h o r t a g ef r o mg e n e r a t i o ns i d ea n dd e m a n ds i d es y n c h r o n o u s l y a tl a s tt h ep a p e rs t u d y s o m ec h a r a c t e r i s t i co f p o w e r m a r k e ta f t e ri n t r o d u c i n gc o m p e t i t i o nd e e p l ya n d a n a l y z e s s e v e r a lr i s kp r o b l e m sa f f e c t i n gm a r k e ts t a b i l i t ya n ds y s t e ms t a b i l i t y ，i n c l u d i n gp r i c e r i s k 、m a r k e tp o w e rr i s k 、 r e g u l a t i o nr i s k 、s y s t e ml a y o u tp r o b l e m 、s y s t e ms t a b i l i t y p r o b l e m 、e n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nr i s ka n ds oo n i na d d i t i o n ，t h ep a p e rd i s c u s s e ss o m e p r o b l e me x i s t i n go np o w e rs y s t e mo f h u n a n p r o v i n c es i m p l y k e yw o r d s ：g e n e r a t i o np o w e rm a r k e t ；r i s km a n a g e m e n t ；u t i l i t yf u n c t i o n ；p r i c e b i d d i n g ；p o w e rs h o r t a g e 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导卜独屯进行研究所 取得的研究成果。除了文r p 特别加以标注引用的内容外，本沦文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名：髹星磊 日期：汕。仁年仁月三2 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名： 导师签名： 日期：2 0 0 f 年产月2 z 日 日期：v 寸弋年毛月、，日 硕士学位论文 1 1 电力市场化趋势 第1 章绪论 1 1 1 国外电力行业改革分析 长期以来，电力企业基本上都采取发电、输电、配电、售电一体化的组织结 构进行垄断经营，这种垄断经营在资金调度、统一规划建设方面的优势有力地促 进了电力行业的发展。但随着社会经济的发展和技术水平的提高，出现了许多严 重制约电力产业发展的问题，例如：企业缺乏活力，经济效率不高：服务质量低； 电力建设资金缺乏等问题。形成这些问题的原因是多方面的，但最主要的原因在 于电力行业的垄断结构。因此自2 0 世纪8 0 年代后期开始，以英国为首的主要发 达国家和一些发展中国家不同程度地着手进行电力体制改革，以期达到打破垄断， 引入竞争和提高经济效益的目标，最终实现社会资源的合理分配，提高资源利用 率，促进电力工业与社会、经济、环境的协调发展1 1 j 。改革的主要内容有：政企分 开，引入竞争机制；建立电力商品市场，将发电、输电、配电、售电环节相分离； 建立合适的市场交易模式，减少中间环节，努力降低成本；改善服务质量，提高 经济效益等。 在电力市场改革过程中，各国根据本国的国情和市场竞争的需要采用了不同 的模式，主要有以下四种：垂直垄断模式，发电、输电、配电、售电垂直一体 化。发电市场竞争模式，仅开放发电市场，由单一买方向多家发电企业买电， 但地区内输电与配电仍然垄断。批发市场竞争模式，在开放发电领域的同时， 允许配电公司选择供电伙伴，但地区内配售电网络依然垄断。零售模式，在批 发市场竞争的基础上，进一步允许电力用户自由选择供电商，输电和配电线路开 放，配电业务与零售业务分离，零售业务是竞争性的。 综观各国的电力市场改革，不少国家已获得了一定的成功。其主要表现为1 3 l ： ( i ) 电力价格降低澳大利亚新南威尔士太平洋公司在市场化重组前后 ( 1 9 8 8 - 1 9 9 5 ) 的7 年间，电力销售的平均价格降低了2 6 0 3 ，阿根廷从1 9 9 2 年居 民电价的9 8 美分千瓦时下降到1 9 9 7 年的7 6 美分千瓦时。 ( 2 ) 劳动生产率提高激烈的市场竞争力为电力企业加强管理、精简人员、降 低成本提供了动力，使劳动生产率不断提高。阿根廷改革以来电力产业员工人数 减少了5 0 9 6 左右。 ( 3 ) 服务质量得到改善竞争的引入为各国电力企业改进服务质量、提高服务 一 省级电力市场风险及其应对策略的研究 水平提供了激励，使用户满意程度不断提高，投诉人数逐年减少。 ( 4 ) 政府财政负担减轻 改革一方面改变了政府独家办电的格局，使政府能够 减少对电力产业的直接投入；另一方面使政府取消对特殊产业的电价补贴成为可 能。 当然，由于各国的电力市场化改革时间比较短，没有通用的成功模式可以借 鉴，都是在摸索中前进，不可避免地会碰到些挫折，如美国加州的电力市场从 2 0 0 0 年6 月起在相当长的一段时间内出现了批发电价飞涨，分区轮流停电，公用电 力公司申请破产的现象，致使政府不得不出面干预。英国从1 9 9 0 年在英格兰、 威尔士开始执行单一购买机构电力库的方案，由于存在着缺乏竞争、易受操纵等 问题，在英国实施电力工业私有化改革以来，发电成本下降了2 5 一4 0 ，但终端用 户电价并没有下降，是一种不成功的改革方案，英国在2 0 0 1 年宣布实行以期货交 易为主的新市场交易方案。可见，各国的电力市场化改革并不是一帆风顺的，但 可以肯定的是改革已在不同程度上改善了这些国家电力行业的发展建设，电力市 场化将成为全球电力行业的发展趋势。 1 1 2 国内电力改革体制改革背景 中国的电力工业从1 8 8 2 年至1 9 4 9 年，经过6 7 年装机容量只达到1 8 5g 1 i r ： 而在1 9 4 9 年新中国成立之后的半个世纪中，中国的电力工业取得了迅速的发展， 平均每年以1 0 以上的速度在增长，到2 0 0 2 年底全国装机容量已达到3 5 66 w 以上， 跃居世界第2 位。特别是改革开放以来，我国经济保持持续、快速、健康地发展， 对电力的依赖程度越来越高，对电力供应的数量和品质也提出了更高的要求。我 国的电力工业改革也逐渐提上日程，国家制定了一系列的政策以促进电力产业的 发展。 2 0 世纪8 0 年代中期，为了解决当时电力严重短缺的问题，提出了“集资办电”， 即“电厂大家办，电网一家管”的政策，这一政策的出台，调动了社会许多方面 的积极性，尤其是地方政府的积极性，出现了许多独立的发电厂( i e e ) ，电力装机 容量以每年1 0 0 0 万k w h 的速度增长。用了1 0 年的时间，改变了电力制约国民经 济发展的瓶颈。 这个阶段的改革不仅解决了供电短缺的问题，而且改变了过去发电领域由国 家一家办电的局面，出现了众多不属于原来电力部的独立电厂，独立电厂的份额 占到总装机容量的一半多，产权的多元化为下一步的电力体制改革奠定了重要的 体制性基础。 在1 9 9 8 年，撤消电力部，成立国家电力公司，原来国家电力部行使的政府管 理权移交给国家经贸委，从而解决了政企不分的问题。 上一阶段的改革解决了电力供应短缺的局面，1 9 9 8 年后出现了电力总体上供 2 硕士学位论文 需平衡，甚至供大于求的局面，国家电力公司垂直一体化的体制性垄断问题也就 显露出来。具体来讲，困家电力公司既是一个电网运营者，也是一个电厂运营者 。电网在电力工业的生产指挥权决定了电力需求不足时不同电厂的发电量不能公 平分配，尤其是占有装机容量半规模的独立电厂，要求创造一个公平的竞争环 境，从而引发了第三次改革。 2 0 0 2 年底，国家电力监管委员会等十二家涉及电力改革的相关企业和单位成 立，国家电力公司拆分成国家电网公司，南方电网公司，五大发电集团和四大辅 业集团。提出了“厂网分开，竞价上网，打破垄断，引入竞争”的方针。 据改革方案，这次电力体制改革的主要任务是：实施厂网分开，重组发电和 电网企业；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：制定发电排放的环境折价标准， 形成激励清洁电源发展的新机制：开展发电企业向大用户直接供电的试点工作， 改变电网企业独家购买电力的格局；继续推进农村电力管理体制的改革。 打破垄断、引入竞争、建立和发展竞争性电力市场不仅对中国而且对世界各 国来说都是一项充满风险的事业。目前。我国厂网分开已经执行，竞价上网模式 正在探索中。2 0 0 3 年6 月2 日和6 日，电监会连续发文，决定在华东地区开展电 力市场建设试点和建立东北区域电力市场，区域电力市场建设揭开面纱，进入实 质性起步阶段。 1 1 3 我国电力市场化进程 早在2 0 世纪8 0 年代，我国一些网、省电力局开始对统一核算成本进行改革， 对其下属的发电厂和供电局实行内部承包，一些省电力局在承包中将对发电量的 考核变为峰谷考核，有的电力局还采取了以峰谷电价来考核发电厂和供电局的方 式，这就形成了模拟电力市场的雏形。 1 9 9 7 年1 1 月，国家电力公司召开会议，正式启动内部模拟电力市场，模拟电 力市场的内容主要包括：实行网、省电力公司与各发电厂签订并网调度协议、电 力购销合同和经营责任制协议，对各下属企业实行内部价格、内部利润、内部核 算、内部分配与指标考核相结合的经营责任制办法，发电厂竞价上网，对供电局 按内部电价结算，以内部利润的高低来评价发、供电企业的业绩。从1 9 9 4 年至今， 我国已有近三分之一的网、省电力公司启动了内部模拟市场，其基本形式是：把 电力公司分为发电、供电和调度三个环节，调度充当经纪人的角色。省电力公司 对所属每个发电厂核定一个上网电价，电网按上网电价向发电厂购电，增收部分 费用之后，以统一的价格向供电企业售电。 从1 9 9 8 年开始，我国确定在电力工业实行“厂网分开，竞价上网”的政策， 并确定浙江、上海、山东和东北的辽宁、吉林、黑龙江六个电网作为试点单位。 3 省级电力市场风险及其应对策略的研究 几年来的实践表明，六个试点单位的电力市场技术支持系统的建设和运行都取得 了较大进展，模拟电力市场的运营也取得了一定的成绩，主要表现在以下几个方 面：一是经济效益显著上升，一系列的运行指标如发供电企业的等效可用系数、 非计划停运次数，供电企业的线损率、供电可靠性等达到了新水平；企业的成本 和费用增长得到控制。二是电网调度能力增强，调度自动化水平和各项专业管理 水平得到提高。三是企业内部管理得到加强，使发供电企业开始将思路转为向管 理要效益，通过加强管理、降低成本，获取最大的效益。更重要的是：人的观念 发生了变化，竞争意识、市场意识得到加强。 同时，我国南方互联电网的商业化运营也为我国电力市场的实施提供了宝贵 的经验：南方电力联营公司是中央和，。东、广西、贵州、云南四省( 区) 联合办电， 由国家电力公司归口领导，进行独立核算、自负盈亏、自主经营的经济实体。公 司成立之初的首要任务就是根据广东、广西、贵州、云南四省( 区) 经济发展和能源 资源分布不平衡的状况，按照国家重点开发中西部地区的经济发展战略、能源政 策及区域协调发展的政策，联合开发我国西南地区丰富的电力资源；实现西电东 送、优化资源配置的目标，促进四省f 区) 优势互补及经济协调发展。 由于南方联营公司与4 省( 区) 电力公司之间没有其它网省局之阅的上下级关 系，而只有利益关系，担当各省区之间的电力贸易任务，这就为电力市场的形成 提供了客观条件。几年来，随着运行经验的不断积累以及相关政策的不断完善， 一整套电网商业化运营机制己逐渐成熟，南方电网商业化运营的具体内容包括： 交易合同与交易计划的制订：采集与计量；交易结算等。 但是在电力工业快速发展，电力体制改革已经积累了许多宝贵经验的同时， 我们也要看到我国目前在发电侧引入竞争还有许多不利影响。例如：竞争性的发 电市场不利于水电、核电这类投资大、建设周期长、社会效益( 水电综合利用效 益与核电没有温室效应气体排放的效益) 大的电源建设与发展；不利于目前还不 具竞争力的可再生能源( 如风能、太阳能发电等) 的开发和利用；在一个装机容 量不足，电网结构薄弱的电网内实行发电竞价上网可能影响电网供电的安全性， 即供电可靠率和设备可用率可能下降。同时中国作为个发展中国家，与发达国 家的电力改革背景和推动力有着很大区别：发达国家是在发电装机容量充足和过 剩，电网输送能力富裕和供电质量稳定和安全可靠性较高的条件进行的；其电力 体制改革是在已经实行了上百年的成熟的市场经济环境下进行的，市场经济的整 套法律、规则、制度和价格制定、市场监管体系都是现存和透明的：发达国家的 技术和资金积累都过剩，一些新的高效率的发电技术，主要是小型燃气发电技术 和中小型用户自建的热电联产技术已经成熟1 5 】。而我国面临的局面是在很长一段时 期里发电容量还不足，高压输电网脆弱，配电设备陈旧老化，配电网薄弱、线损 高，可靠性较低。所以改革初期的焦点是电力设施的扩建和更新，改革的首要目 4 硕士学位论文 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ! = = = = = = = = = ：=：! ：= = = ：= ! = 标是吸引电力投资，建设充足的发电容量，扩建和升级基础设施，提高系统的安 全性和可靠性。而降低电价、提高效率和为用户提供更多的选择则成为改革的次 要目标。所以我们要在电力市场化进程中，结合我国的实际情况，谨慎地探索厂 网分开和竞价上网的利弊，认真分析电力体制改革中可能出现的风险，稳步推进 改革进程。 发电、输电、配电、售电四个环节，输、配电具有物理网的特性，带有自然 垄断性，而发电和售电这两个环节是竞争的环节。回顾国外电力体制的改革，基 本上采取这样一个方式：把这四个产业链分开，在发、售电环节引入市场机制， 而在输配电环节实行有限范围的政府管制。从改革的结果看发售两个环节引入竞 争是缺一不可的，特别是在售电市场引入竞争，是电力行业竞争机制的形成中特 别重要的一环，刁能使终端的用户真正能够获得改革带来的好处，达到电力体制 改革的最终目的。如果仅在发电侧引入竞争，就会形成一个单一买方和单一卖方 的市场结构，也就是说针对各个发电企业来讲，只有一个买家，就是电网公司； 对终端用户来讲，电网公司又是唯的卖家。 1 2 国内外电力市场风险研究现状及其分析 我国电力行业正在走向市场，面对各种各样复杂的市场环境，不确定性的风 险随时会带来损失和其它后果，为了保证企业健康发展，我们必须关注市场中的 风险因素，进行风险识别，综合运用各种手段、方法和措施，有效地控制风险， 以保证有一个公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。e l 前，国内外很 多专家都从不同方面对电力市场化中可能出现的风险进行了一定的研究，主要集 中在市场模式、系统稳定、系统规划、价格变化、交易风险、企业风险、辅助服 务风险等方面。 基于风险管理的分析方法综合考虑了事件发生的概率及其经济后果，在多个 领域已得到广泛的应用，国内不少专家对于风险管理引入电力系统和电力市场并 应用之也开始逐步重视。文献 6 对引起或增加风险事件发生的因素进行了分析， 认为其最大的特点是不确定性，并按不同的划分标准对电力市场中可能出现的风 险进行了分类识别。文献 7 讨论了电力市场中风险管理的分类、程序及意义，给 出相应的风险管理方法。文献 8 对我国当前电力市场化中可能出现的一些风险进 行了分析，包括市场力风险、缺电风险、电价风险、信息风险、系统风险等方面。 文献 9 针对电力市场不同阶段的特点，基于期货和远期合约的基本原理，建立了 不同的风险规避模型，并分析了其在电力交易中的功能体现。 电力工业市场化使电力系统的稳定运行承受着更大的风险，文献 i o 从传统 体制到市场环境之间义利重构的角度，探讨了电力市场稳定性和风险管理个问题， 省级电力市场风险及其应对策略的研究 提出了计及风险的电力市场稳定量化分析方法。文献 1 1 针对由电压稳定性制约 的电力系统，提出了计及风险的评估方法，分析了系统未来的不确定性及电压越 限和崩溃造成的后果，期望将可靠性折算为经济性并协调它们。文献 1 2 也使用 了基于风险的热容量评估方法，建立了过载的潜在影响和导线温度的随机模型， 并分析了过载引起的平均量化风险，该方法为输电线路增加热容量提供了技术依 据。文献 1 3 提出在确定运行的稳定极限值时，应该考虑各种故障的风险，而不 是仅仅按照最严重的故障。它采用常规的积分工具和评估过程，基于统一的事故 发生概率分布函数，在运行点的经济性与风险之间进行协调，求取最优的运行策 略。 系统规划需要综合考虑负荷增长、运行条件、设备成本、环境制约等诸多因 素的不确定性，传统的容量扩展规划模型很难解决这些问题。文献 1 4 认为经典 的概率优化方法没有考虑事故后果，有时会导致风险更大的决策。为此，该文提 出了一种计及风险的规划方法，并以配电网为对象进行了研究。文献 1 5 比较了 概率分析和风险分析在概念上的区别，并用遗传算法优化配电网规划。负荷的随 机性是电力系统短期运行规划中需要考虑的风险问题。文献 1 6 综合市场、社会 及环境等因素，采用风险分祈与风险管理工具进行系统规划的多准则决策。文献 1 7 应用决策树技术和概率采样理论评估负荷不确定性的影响。竞争环境下的容 量规划有市场引导，需要考虑的不确定因素更多，甚至会出现目标的相互冲突。 在电力市场中，充分发挥电价的调节和导向作用有利于资源的合理配置，价 格波动是电力市场中最为常见的风险。文献 1 8 对竞争市场中电价风险的成因进 行了分析，给出了电价关于电力供应量和需求量的敏感系数的定义，并举例说明 了电价风险预测的方法。文献 1 9 通过对发电厂商进行的经济风险辨识和分析， 提出了基于期望损益值准则的风险性竞价决策模型。文献 2 0 对发电商在长期市 场和实时市场的购电优化分配问题进行了建模和讨论，针对由总购电费用和风险 共同构成的目标函数，给出了问题的解析解并针对实际市场数据进行了数值仿真。 电力作为一种社会必需品，需求弹性很小，现货交易的高风险性很容易破坏 市场的平稳运营，电价可能出现强烈的跳跃和尖峰。为了规避、减少或转移这类 风险，出现了远期合约、期货合约、保险、资产组合等金融手段。电力远期合约 是交易双方在合约中规定在某一个约定的时问按约定的价格购买或销售一定的电 力。远期合约形式简单，易于操作，作为一种场外交易的金融衍生工具，已经在 电力市场中得到广泛应用。期货合约和期权合约则是在期货交易所内完成的，是 场内金融衍生工具，不同的是，期权合约除了具有期货合约的合约到期时按约定 价格进行实物交割、或者进行对冲交易之外，还可以在合约到期时放弃权利1 2 1 1 。 文献 2 2 1 探讨了在价格风险和水量不确定的情况下，采用期货合同方式处理水电 系统的风险管理问题。文献 2 3 针对电力公司和i p p 之间的可选择合同，基于各 6 硕士学位论文 自发电成本的不确定性，提出了发电公司和i p p 各自理性和合同定价矾险模型。 文献 2 4 使用期货合同研究了风险最小化的直接对冲和交叉对冲策略。文献 2 5 以浙江省电力市场为例讨论如何用差价合约来规避现货交易中的价格风险。 保险是交易市场中实现风险转移的一种有效手段。文献 2 6 3 从公共物品理论 出发，采用社会保险的方式进行电力市场的安全服务定价，并基于安全性与经济 性的优化平衡来确定安全服务价格。文献 2 7 采用保险模式对欧洲电力市场进行 基于风险的资产管理。文献 2 8 运用保险理论对备用容量辅助服务进行分散决策， 实现了备用风险的转移管理，以代替一般采用的备用容量集中处理。 竞争环境下，备用的设置和获取是一个成本与利益如何均衡的风险管理问题。 文献 2 9 研究了各种运行条件下带风险约束的机组组合问题，以考察市场能够满 足发输电系统的运行备用要求。文献 3 0 采用风险管理方法分析了市场环境下的 频率控制问题，目标是实现频率控制的成本与利润之间的优化均衡。 1 3 选题背景与主要内容 目前，我国电力体制改革已进入“厂网分开，竞价上网”的实施阶段，引入 了竞争机制的电力市场的生产、交易和消费方式发生了根本性的变化。竞争环境 下的电力市场参与者对经济利益最大化的追求使得系统中的不确定性因素越来越 多，传统上系统运行可靠性高于经济性的关系已不复存在1 3 1 l 。为此，我们在对电 力体制改革中出现的问题进行分析研究时，必须既考虑到电力系统的物理规律， 又要考虑到电力市场的经济规律，引入风险管理的观点来处理电力系统物理稳定 性及电力市场经济稳定性问题。 电力市场中的风险管理是指电力市场的各有关参与方通过风险识别、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。随着电力体制改革的进行， 电力系统的复杂程度不断增加，运行条件和扰动场景更为复杂和不确定，竞争参 与者对经济利益的追求也使得系统越来越接近运行极限，各方参与者都希望掌握 其利益在各种风险下的变化情况，以便及早采取必要的预防措施和规避措施，尽 量减少经济损失1 1 0 | 。因此为尽量避免和减少损失，保障社会经济的稳步发展，人 民日常生活的可靠用电，对电力体制改革中的风险问题进行系统的研究分析并提 出一定的规避措施是很有必要的。本文对当前省级电力市场运行中已经出现和可 能出现的一些风险作了一定的探讨研究，提出了相应的规避措施，并分析了湖南 省电力行业存在的部分问题。 电力市场化中的风险问题存在于系统规划和发展、稳定运行、电力生产、交 易、消费等全部环节，其中有些风险更是贯穿于引入竞争机制后的整个改革过程。 据此，本文从电力市场和电力系统的全局出发，对影响较大的风险做了分析，并 7 一 省级电力市场风险及其应对策略的研究 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ! = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ! = ! = = = = = = 2 = 用期望收益一风险效用模型来衡量交易者的市场策略，主要由以下四部分构成：r 1 、 发电竞价交易机制及其主要风险与规避( 文中第3 章) ，包括交易模式，竞价策略， 期权在电力合同中的应用等；( 2 ) 电力供需平衡风险与规避( 文中第4 章1 ，主要是 如何应对缺电风险，说明了风险管理程序在电力市场中的应用；f 3 ) 发电侧电力市 场主要风险与规避( 文中第5 章) ，包括电价问题，市场力问题，系统规划问题，市 场监管问题，系统稳定问题。环保问题等；( 4 ) 湖南电力系统存在的问题f 文中第 6 章) ，主要是系统结构问题。 8 硕士学位论文 2 1 风险概述 第2 章风险理论 2 1 1 风险定义及分类 决策理论家把风险定义为损失的不确定性，这种不确定性又可分为客观的不 确定性和主观的不确定性。统计学家则把风险定义为实际结果与预期结果的离差 度。有的保险学者把风险定义为一个事件的实际结果偏离预期结果的客观概率i 。 风险可以简单地分为静态风险和动态风险。静态风险是自然力的不规则作用 和人们的错误判断和错误行为导致的风险；动态风险是由于人们欲望的变化、生 产方式和生产技术的变化，以及企业组织的变化导致的风险。风险的另外一类分 法：可以分为纯粹风险和投机风险。纯粹风险是当风险发生时，仅仅会造成损害 的风险；而投机风险是当风险发生时，既有损失可能性也有赢利可能性的风险。 当然，他们还可以进一步细分。现在，人们习惯上说的风险是指那些可能对项目 产生负面影响的风险源。如技术风险、质量风险、过程风险、管理风险、组织机 构风险、市场风险及法律法规变更等。项目的风险种类应能反映出项目所在行业 以及应用领域特征。 2 1 2 风险管理模型 风险可以表示为交易者收益的不确定性，即收益对于期望值的偏离，可以用 数理统计学中的方差加以量化。具有较低风险和较高期望收益的交易策略是理想 的选择方案。但风险和期望收益成正比，期望收益越高，风险则越大。 根据市场交易者对风险的好恶态度不同，本文用期望收益风险效用模型来 衡量交易者的市场策略，定义了最大化利润和最小化风险这两个目标间折衷的效 用函数： w 功= e r 功一a d r 功( 2 1 ) 式中叫一为交易的效用值，e f 功表示交易收益的期望；d f 功表示交易收益 的方差， 代表交易者的风险规避系数。 理想的交易策略就是使式( 2 1 ) 获得最大值，即目标函数为 m a x e 0 0 一 d r 功1( 2 2 ) 风险喜好者的风险规避系数a 观其目标函数为期望收益的最大化： m a x e o o( 2 3 ) 风险厌恶者其交易动机主要为降低电力交易风险，获得一个较稳定的收益。 9 省级电力市场风险及其应对策略的研究 因此其目标函数可以表示为风险的最小化： m i n d ( 功( 2 4 、 如电力远期合同就是交易双方为规避现货价格风险采用的金融工具，其收益 的期望值确定为e r 功= p c ( p 为合同价格，c 为合同电量) ，收益风险期望值为 d f = d 。 对于风险中立的交易者，其交易动机是以较低的风险获取较高的期望收益。 其目标函数可以认为是在风险一定( a ) 的情况下使期望收益晶大： m a x e ( v )( 2 5 ) s t d f 功d 在实际应用中，效用函数可能有多种形式，但都需满足下述基本要求：期望 收益越大，效用函数值越大：用方差表示的风险越大，效用函数值越小。其中风 险规避系数九的确定通常很困难，一般根据具体的情况做适当的简化。 2 2 风险管理的程序 从本质上讲，风险管理是应用一般的管理原理去管理一个组织的资源和活动， 并以合理的成本尽可能减少灾害事故损失和它对组织及其环境的不利影响。项目 风险管理主要分为以下几个步骤：风险识别、定性定量风险分析、风险应对计划 编制及风险监控。 1 、风险识别 风险管理的第一步是识别和评估潜在的风险领域，并记录可能造成不利影响 的因素。由于企业或者项目处于不断发展变化的过程中，因此风险识别也贯穿于 整个项目实施的全过程，而不仅仅是其开始阶段。风险识别不是一次性的工作，而 需要更多系统的、横向的思维。几乎所有关于项目的计划与信息都可能作为风险 识别的依据，如项目进度及成本计划、工作分解结构、项目组织结构、项目范围、 类似项目的历史信息等。 需要注意的是，并非所有的风险都可以通过风险识别来进行管理。风险识别 只能发现已知风险( 如：己知项目组织中某一成员能力不能完全满足要求) 或已知 未知风险( k n o w nu n k n o w n ，即“事件名称已知”，如“客户方人员参与力度不足”) ： 而某些风险，由于项目的独特性，不可能在其发生前预知( u n k n o w nu n k n o w n ，即 未知未知风险) 。 风险识别的常用方法是建立潜在损失一览表。 风险识别的其它方法有：问询法( 头脑风暴法、面谈法和德尔菲法等) 。 财务报表法( 各种财务报表和记录) 。流程图法( 网络图或w b s 法) 。现 1 0 硕士学位论文 场观察。历史资料( 索赔记录及其他风险信息) 。环境分析法( 相关方和社 会环境变化趋势，可能变更的法律法规) 等。 2 、定性定量风险分析 通过风险识别过程所识别出的潜在风险数量很多，但这些潜在的风险对项目 的影响是各不相同的。“风险分析”即通过分析、比较、评估等各种方式，对确 定各风险的重要性，对风险排序并评估其对项目可能后果，从而使项目实施人员 可以将主要精力集中于为数不多的主要风险上，从而使项目的整体风险得到有效 的控制。 风险分析主要可采用的方法有：j x l 险概率影响评估矩阵、敏感性分析、模拟 等。在进行上述分析时，主要关注以下几个风险因素： 风险概率：即风险事件发生的可能性的百分比表示。这个数字是通过主观判 断而获得的，如专家评估、访谈或根据以前类似项目的历史信息。 风险影响：即风险发生可能对项目造成的影响大小。这种影响可能是时间上 的，可能是成本上的，也可能是其他各方面的。 风险值( 预期值e m v ) ：风险值= 风险概率风险影响，是对风险对项目造成的 影响的最直接评估，它综合考虑了概率与影响两方面的因素a 在电力市场环境下，计算风险值的公式为： 删怍f f p ( e ；，x 。i x 。) r ( c i e ，x 。) 】扭，擅。 ( 2 6 ) ；07 式中：蜀为当前的运行状态；蜀+ j 为下一阶段的运行状态；蜀为不确定的事故； c 为事故造成的损失；p 阮五+ j l 别是在五下置和墨+ j 出现的概率；r ( c l e ；，x 。) 是 晶和墨+ j 下的风险损失值。 3 、风险应对计划的编制 风险应对计划的目的在于通过制定相应的措施，以应对风险对项目可能造成 的威胁。最常采用的应对威胁的几种措施是：规避、减轻、转移、接受。 规避，即通过消除风险的成因来消除该风险： 减轻，即通过采取措施降低“风险概率”或“风险影响”，从而达到降低风险 值的结果； 转移，即将风险转移到另一方，如购买保险、分包等； 接受，即对该风险不采取措施，接受其造成的结果，或在该风险发生后再采 取应急计划进行处理。 具体采用何种方式来应对某一风险，取决于该风险的风险值( e m v ) 、拟采取 应对措施的可能成本、项目管理人员对待风险的态度( 效用函数) 类型等各方面， 不可一概而论。 4 、风险监控 省级电力市场风险及其应对策略的研究 ! = = = = = = = = = = = = = = = = ! ! ! = = = = = = = = = ：= = ：= = = = = = ! ! = 。= ：= = ：= = = ： 风险监控就是要跟踪识别的风险，识别剩余风险和出现的风险，修改风险管 理计划，保证风险计划的实旌，并评估消减风险的效果。 2 3 风险应对措施 在识别、衡量风险之后，相关部门必须选择适当的对付风险的方法和综合方 案。对付风险的方法分为两大类：一类是改变风险的措施，如避免风险、损失管 理、转移风险；另一类是风险补偿的财务措施，对已发生的损失提供资金补偿， 如保险等。目前，风险应列的主要方法有m 】： 1 、避免风险 避免风险是指考虑到风险事件存在与发生的可能性，主动放弃和拒绝实施各 种某项可能导致风险损失的方案。通过避免风险的方法，能在风险事件发生之前 完全彻底地消除某一特定的风险可能造成的各种损失，而其它任何方式只能减少 损失发生的概率或损失的严重程度，或在损失发生后及时予以经济补偿，这些工 具都不如采用避免风险的措施那样彻底。避免风险是对所有可能出现风险的事情 和活动尽可能回避，以直接消除风险损失。因此，这是一种最简单易行、全面、 彻底的处理风险方法，而且较为经济安全、保险系数很大，从而能将风险损失出 现的概率保持在零的水平，消除以前曾经存在的风险损失出现的机会。 尽管如此，它也存在一定的局限，具体体现在：一是只有人们在对风险事件 的存在和发生，对损失的严重性完全有把握的基础上才具有积极的意义，否则无 效。事实上，人们对风险事件的具体状况难以做出十分准确的估计，也不能完全 确定那些风险事件是否应该实旌避免；二是避免风险虽然彻底消除了某项计划或 措施发生风险的可能性，但同时也放弃了该计划获利的机会，具有消极防御的性 质，特别是在竞争的环境下；三是避免风险的方法很难在实践中完全实现。 2 、损失管理 损失管理是指在损失发生前全面地消除风险可能发生的根源，并竭力减少致 损事故发生的概率，在损失发生后减轻损失的严重程度，也称为减轻风险管理。 预防风险发生和减少损失的严重程度是损失管理的基本特点。损失管理是风险管 理中最积极、最主动的风险处理方法。主动地预防与积极地实施抢救比单纯采用 避免风险、转移风险和自担风险等方法更有积极意义，它可克服避免风险的各种 局限。此外，损失管理还包括对意外事件的原因进行分析，通过这种原因分析， 有助于发现灾害发生的直接原因和间接原因，并研究能否通过改变其中的某些因 素而消除风险发生的原因，做好风险损失控制的准备。 损失管理包括以下方面的内容：( 1 ) 防损计划，旨在减少损失发生频率，或消 除损失发生的可能性，如纯预防性措施、保护性措施。( 2 ) 减损计划，指在损失发 硕士学位论文 生前采取各种预防措施，减少损失的严重程度和不利后果。( 3 ) 教育和培训。许多 事故的发生都与有关人员的行为密不可分，如职工的粗心大意、滥用设备，缺乏 专业技术与责任心等。因此，应重视对人为因素的研究，加强教育和培训。( 4 ) 风 险分离和风险分散。风险分离是指将市场中面临损失的风险单位分离，而不是将 它们集中于可能遭受同样损失的地点；风险分散则是指通过增加风险单位的数量 来加强对损失经历的可预测性i ”。 3 、转移风险 在合理预见风险的前提下，采取相应措施，将自身可能发生的风险损失通过 合法的渠道部分或全部转嫁给有关联的其它方。按其形式有保险和合同两种方式。 4 、自担风险 当某项风险无法避免或由于可能获利而需要冒险时，就必须承担和保留这种 风险。具体来说，风险自担可分为主动的和被动的，即有意识、有计划和无意识、 无计划的。当风险管理人员觉察到风险存在，并相应采取了一定的应对措施，这 种自担风险是主动的。当风险管理人员没有觉察到所面临的风险，或者觉察到风 险的存在，但没有做出对付风险的决策，这样的自担风险是被动的。自担风险既 有优点也有不足之处，其主要优点首先是节省保险费开支；其次自担风险增加企 业对防损工作的内在动力。其主要不足之处首先是企业可能遭受高于保险费支出 的损失，尤其在短期内，企业受损的可能性难以捉摸。其次，企业有可能增加费 用支出，如聘请安全工程师和防损专家需要的费用等。 一 省级电力市场风险及其应对策略的研究 第3 章发电侧电力市场竞价交易模式和竞价策略风险 3 1 发电竞价交易 旬题 3 1 1 发电竞争模式 电力市场的开放主要集中在发电和零售供电两个领域，我国目前正在进行的 改革以“厂网分开，竞价上网”为目标，主要是开放发电市场，建立发电竞争的 市场模式。 这种模式是在输电与配电系统中实行垄断经营，在发电领域引入竞争机制 p 3 ，并且所发的电只能卖给一个买电机构。其特点主要有：一、在发电领域，允 许多种经济成分、多种产权形式的发电厂存在，目前我国存在的电厂产权形式就 有：国有独资、外资、合资、股份制、地方集资等。这将促进电力市场结构从垄 断走向竞争，由发电厂独立承担经营风险。二、各发电厂必须把电全部卖给电