（电力系统及其自动化专业论文）零售电力市场研究.pdf

华北电力大学工程硕士专业学位论文 a b s t r a c t i th a sb e c o m eac o m m o np r a c t i c ef o rt h ec o u n t r i e s ，w h i c hh a v ec a r r i e do u te l e c t r i cp o w e ri n d u s t r y r e f o r m a t i o n , t h a tg i v i n ge n d - u s e rr i g h tt of r e e l yc h o o s ee n e r g yp r o v i d e r d u et oi t sv e r 3 ，b e g i n n i n gi nc h i n a , t h er e t a i le l e c t r i c i t ym a r k e ti ss t i l lan o v , t a s kt ob es t u d i e d t h i sp a p e rf o c u s e so i lt w ot o p i c st od i s c u s si t s g r e a ts i g n i f i c a n c e ，t h a ti s ，t h en e wr e q u i r e m e n tf o ra u t o m a t i o ns y s t e m sa n dt h eb o o s to nd i s l r i b u t e d g e n e r a t i o n ( d g ) r e s u l t i n gf r o me l e c t r i cp o w e rr e t a i lc o m p e t i t i o n t h eh o m ea u t o m a t i o ns y s t e m ( h a s ) ， e n e r g yp r o v i d e r sc o n s u m e rs e r v i c ec e n t e ra u t o m a t i o ns y s t e ma n da l lk i n d so fd gt e c h n o l o g i e sw i l lm a k e g r e a tp r o g r e s si nt h er e t a i le l e c t r i c i t ym a r k e t t h er e t a i le l e c t r i c i t ym a r k e tw i l le v e n t u a l l yb e c , o m eat r u e c o m m o d i t ym a r k e tf u l lo ff a i rc o m p e t i t i o nd u et oe n e r g yp r o d u c e r , e n e r g yp r o v i d e ra n de n d - u s e r sa c t i v e l y p a r t i c i p a t i o n t i f f sp a p e ro u t l i n e sm a i nc o n t e n t so fr e t a i le l e c t r i c i t ym a r k e tt ob es t u d i e da t 瓯t h e n , t h e p a r t i c i p a n t s d i f f e r e n tr o l e si nt h em a r k e te m i r o n m e n t a r ep a i dm o l ea t t e n t i o n t h en e g o t i a t i o nc o n t e n t si n t h er e t a t i lc o n t r a c ta l es u m m a r i z e dt h r o u g ha n a l y z i n gt h ep r o c e s so fe l e c t r i c i t yr e t a i lw h e e l i n ga n dt h es a l e p o w e rp r i c ec o m p o s i n g t h ei m p o r t a n c eo fe l e c t r i cp o w e rm a r k e t i n gi sd i s c u s s e da n dt h eg e n e r a ls t r a t o g y o fd e s g r o gf a v o r a b l ep r i c ei sp u tf o r w a r d a sar e s u l t , t h ec o n c e p to fr e t a i le l e c t r i c i t ym a r k e ti sb u i l tu p c o m p l e t e l y t h i sp a p e ra n a l y z ec h i n ae l e c t r i c i t ym a r k e ta c t u a l i t y ，s t u d yo v e r s e a se x p e r i e n c eo fr e t a i le l e c t r i c i t y m a r k e t , l i n ke l e c t r i cp o w e ri n d u s t r yf a c to fo u rc o u n t r y ，p r o v i d ear e g i o nr e t a i le l e c t r i c i t ym a r k e tt y p e ， a n a l y z er e v e l a t i o no fo v e r s e a sr e t a i le l e c t r i c i t ym a r k e tr e f o r m a t i o nf o rb e i j i n ge l e c t r i cp o w e rc o r p o r a t i o n 。 p o w e rg r i da u t o m a t i o ns y s t e mn e e d st ob eu p d a t e di nt h en e we n v i r o n m e n t t h i sp a p e re x p l o r e st h e i r n e wc h a r a c t e r i s t i c so fm e t e r i n ga n dr e a d i n gs y s t e m ，l o a dm a n a g e m e n ts y s t e ma n dd i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o ns y s t e m , b r i n g sf o r w a r d se n e r g yp r o v i d e r sc 4 n s l l m e rs e r v i c ec e n t e ra u t o m a t i o ns y s t e m s f u n c t i o n sa n dc o n f i g u r a t i o ns c h e m e , a n a l y z e st h e i rc o r r e l a t i o na m o n ga u t o m a t i o ns y s t e m si nt h em a r k e t t h ee n e r g yp r o v i d e ra u t o m a t i o ns y s t e mw i l lp l a yav e r yi m p o r t a n tr o l eo nt h en o r m a lo p e r a t i o no fr e t a i l e l e c l a - i c i t ym a r k e t k a n gq i ( p 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 d b yp r o f z h a n gl i z i 2 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的工程硕士专业学位论文零售电力市场研究，是本 人在华北电力大学攻读工程硕士专业学位期间，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。 学位论文作者签名： 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：盔生至 e l期：趔垒少j i 7 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第一章引言 1 1 电力零售市场竞争的背景 电力工业改革浪潮已席卷全球。世界各国电力行业改革的趋向是：自由化、民 营化、放松管制、打破垄断、引入竞争机制n ，实旌市场化改革的国家己基本实现 供电侧对用户的电力零售，这有着客观的原因。 首先，实现电力零售竞争是改革的需要。电力工业改革的目的是通过引入竞争 机制打破垄断、提高效率、降低电价，竞争机制发挥的好坏直接影响到改革目标的 实现。除了在发电侧开展竟价上网，降低上网电价之外，在售电侧开展竞争，能够 更为有效地降低销售电价。电价降低可以受到广泛的欢迎，某种程度上成为电力改 革成功的标志。 电力零售竞争是商品经济的内在要求。电力是商品，具有商品的价值和使用价 值。传统的电力工业是高度垂直管理垄断的行业，严重扭曲了电力商品的真实价格。 垄断必然形成垄断价格、同时伴随着低效率和低劣的服务质量。电力改革的目的是 还原电力商品的本来面目，理顺电价体系，形成基于成本和市场需求的合理电价以 及反映市场供求关系的电价机制。在发电竞争市场上的趸售竞争，在供电市场上的 零售竞争，就是要按照市场规律，把电力真正按照商品来组织销售。 电力科技发展是实现电力零售竞争的技术基础。计算机技术、信息技术和控制 技术在电力系统的广泛应用极大地提高了电力工业的科技水平。现代电网调度自动 化系统的投用，可以实现通过各种通信方式将各个发电厂及变电所联结成一个完整 的调度、监控系统。配电自动化系统除了监控线路、迅速诊断事故、隔离故障和快 速转供以缩小停电范围外，用数字式电表将用户所有时段的用电负荷数据记录下 来，通过现代化的通信系统和配电信息管理系统，可以实现分时电价。配电自动化 的发展突破了用户只能向一家电力零售商买电的限制，它可以记录用户完整的用电 信息，用户电费的计量和结算可以在多个电力零售商之间完成，为实现电力零售竞 争提供了技术保证。 电力工业发展的新观念对电力改革的影响。电力市场的兴起使人们逐渐认识到 在发电和售电领域引入竞争机制，可以通过市场机制获得更有效的电力资源配置。 进入2 1 世纪后，发展大电厂大电网的基本条件受到了严重的挑战。首先是地区 环境和全球环境的压力。常规火电厂、水电厂和核电厂都受到生态、环境的严重挑 华北电力大学工程硕士专业学位论文 战，特别是全球气候变暖这一环境问题使火电厂的建设步履维艰，核电面临的安全 和环境压力也使它的发展受到了当地居民的抵制。其次是面临新的发电技术的挑 战。以化学反应取代燃烧反应的燃料电池发电方式更将使传统的发电技术相形见 绌。大型和远离负荷中心的电厂将越来越多地被靠近负荷中心的小型和清洁发电方 式代替，这将减少对昂贵的远距离输电线路的需求。清洁、高效和分散的电力生产 将是本世纪电力发展的方向，这将进步促进电力在发电和售电两个市场上展开激 烈竞争。由于放松管制给电力市场带来的变化，在新增的零售收入中，分散发电可 能占支配地位。 1 2 电力零售竞争的意义与影响 1 2 1 改善服务，降低电价，促进电力改革进程 开放配电网引入电力零售竞争将为电力用户提供多种选择的机会：不同的电 力零售商；不同时段的用电；不同的供电质量；不同的计量方式；不同的 费率结构；不同的付款方式；不同的用户侧管理计划；自己发电或者蓄电。 用户的选择必然会从根本上提升电力公司优质服务的外在动力。前些年，电信 公司对用户申请安装住宅电话征收高额入网费。随着竞争的加剧，各电信公司除了 免收入网费，更在积极地向家庭用户提供多项免费电信服务。类似地，开放电力零 售竞争之后，售电公司将会首先关心如何留住本地区的老用户，以及如何通过改进 服务和提供优惠条件积极吸引新用户。在面对临近地区售电公司竞争的情况下，一 切对用户不合理的收费都将被立即取消，一切对用户用电的限制都将被迅速解除。 让更多的用户消费更多的电能，从而获取更多的利润是售电公司和配电公司追求的 共同目标。围绕这一目标，配电公司将会加强配电网的建设和维护，不断改造和提 高本地区配电系统的供电能力，通过提供更多的转运电能获利。开放电力零售竞争， 必将会吸引国外资本投资国内的配电系统，他们将会成立售电公司，通过提供竞争 性的电力供应服务获益，这些已经被英国等国家的电力市场改革所证实。电力用户 是电力改革的真正受益者，当然也是这一改革的真正有力推动者。可以预言，零售 电力市场将极大加速电力改革进程。 1 2 2 催生新的电能计量系统 电力系统原来的计量系统的建设、维护和抄表全由卖方进行，而零售电力市场 2 华北电力大学工程硕士专业学位论文 的出现使之成为买卖双方争执的焦点。因此，可能诞生独立于买卖双方的计量公司。 电力零售交易的出现将引起广大的分散用户的电能计量系统出现重大的变化，一是 用户用电量由月的积累值改为分时段( 尖、峰、谷、平) 计量，进而发展为实时计 量；二是可以通过计量系统传递电价的预测信息和实时信息。现代通讯和计算机技 术的飞速发展为电能计量及收费技术的本质性变化创造了条件。 1 2 3 促进负荷管理技术的发展 零售电力市场的出现必将带动负荷管理技术的发展。负荷管理包括负荷电价 预测、负荷控制和需求侧管理( d s m ) 。d s m 由用户响应电价变化达到削峰填谷的重 要作用，只有零售市场将电价变化及时通知到用户才能真正实现。 1 2 4 促进配电自动化系统的升级 发、输、配电环节利润重新分配，配电公司将出现横向整合，同时经营多种公 用事业服务。相对于发电公司而言，配电公司的价值体现在以下方面：大力削减成 本；大量的现金流量；开放的市场。这些价值使得电力零售成为十分盈利的业务， 许多电力公司宁愿退出发电领域，也不愿意放弃原先的配电业务。在零售电力市场 的环境下，分散式电源和分散蓄能装置的出现必然要求改造继电保护等自动装置。 同时，配电自动化系统在信息、通信和功能方面必须适应新的交易方式和安全的需 要加以改造和扩展。 1 3 分散式发电、蓄能技术与电力零售市场竞争 现代以“大机组、大电网、高电压一为主要特征的集中式供电系统运行技术复 杂，管理水平要求极高，电网上任何一点的严重故障都可能引起大面积停电甚至全 网崩溃，造成灾难性后果。同时，这种大电网还极易受到战争或恐怖势力的破坏， 严重时将危害国家安全，科索沃战争中南联盟国家的电网瘫痪就是真实的例子。随 着经济建设的飞速发展，我国集中式供电网的规模迅速膨胀，这种发展所带来的安 全性问题不容忽视。发展集中式供电系统以满足人们日益增长的电力需求仍将是我 国电力工业发展的主要方向，但是为了提高能源供应的安全可靠性，大力发展分布 式供能系统、加强对可再生能源的开发与利用也是极为必要和不可缺少的。各种分 散式发电技术正在改变着人类利用自然资源的方式，尤其是对可再生能源的利用， 将会有效解决人类面临的全球能源问题。 分散式发电并非新概念，一般指以分散方式布置在用户附近的数千瓦至5 0 兆 3 华北电力大学工程硕士专业学位论文 瓦以内的小规模、模块化发电系统，可满足电力系统和用户的特定要求，适合边远 用户、商业区、居民区的供电。由于具有良好的环保性能，分散式供电系统与以往 的“小机组已不是同一概念。 电力工业解除管制和电力市场的兴起，使得各种发电方式能够在统一开放的交 易市场上进行公平竞争。零售市场给分散发电带来了旺盛的生机，使发电方式打破 百年缓变的进程。近几年，分散式发电技术迅速发展，发电成本逐年降低。随着人 们对环境问题的日益关注，分散式发电由于本身具有的清洁无污染的特点，得到了 各国的普遍重视。美国已经把太阳能和风力发电技术列为能源优先发展的重点领 域，英国政府已经制定规划，到2 0 1 0 年，使得可再生能源发电占其全年总发电量 的1 0 。 风力发电和太阳能发电已经可以在有条件的地区和传统集中式发电展开价格 竞争，随着技术的进步，燃料电池必将进一步降低成本。分散蓄能技术的飞速发展， 使得分散式发电直接应用于家庭用户的可能性大大增加。由电力零售竞争推动的分 散式发电和分散蓄能技术的飞跃，不仅可以增加电能的生产，而且可能改变传统的 用电方式。如果大多数居民用户改用燃料电池或者太阳能光伏电池作为家庭电能的 首要选择，那么，一个主要由分散式发电技术供电的崭新的电力系统即将出现在我 们眼前。 在未来几年的发展中，分散式发电进入配电网的步伐将会加快。电力零售为各 种分散式发电方式进入终端用户找到了销售渠道，将有力地促进分散式发电的发 展。随着科技的快速发展，分散式发电的发电成本显著下降，有的已经可以和传统 发电方式展开竞争。分散式发电装置进入零售电力市场使人类可以逐渐摆脱对化石 燃料的依赖，从而解决人类面临的能源问题。在充满竞争的零售电力市场上，电力 零售商可以代理包括分散式发电在内的绿色电力，各种发电方式在零售电力市场上 平等竞争。进入家庭用户的分散式发电方式的存在将改变人们传统的用电习惯。 电力零售促进了发电投资主体的多样化。拥有稳定的用户群是发电公司所期望 的，电力直接在用户端开展竞争，使得各种资本投资分散式发电的热情高涨。在发 电侧开展竞价上网条件下，除非综合成本比较低，否则，独立电厂很难获得稳定的 发电合同。在用户侧建分散式电站，直接为周边用户服务，可以显著降低销售电价 水平，从而获得稳定可靠的市场和稳定的利润保障。小型工商业用户和家庭用户也 对安装分散式发电装置感兴趣。分散式发电机组规模小、投资不大、环保、噪音低、 可以和电网并联运行，显著提高了供电可靠性。同时，它为用户提供了自己发电的 选择，当市场上的电价高昂时，用户可以自己发电节约电费。 电力零售为各种分散式发电方式的技术进步提供了动力。只有不断提高各种分 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 散式发电的科技水平，降低发电成本，才能在面向用户的电力零售竞争中占有市场。 分散式发电装置直接为终端用户服务的过程中将会遇到许多新的技术问题，这些实 践中产生的问题有利于各种分散式发电改进发电技术，从而更加成熟。 电能作为人类生活中最重要的二次能源，它的储存技术得到了人们更多的重 视。电力系统一直在追求能够进行大规模电力储存的技术，而各种分散式发电方式 则需要小型的分散蓄能技术和设备。在采用风力发电和太阳能发电时，由于风的不 稳定和太阳光照昼夜间的不同，高效的电能储存技术对于它们可靠平稳地向用户供 电是至关重要的。分散蓄能除了配合分散发电之外，用户也可将它用于响应电价。 例如，安装分散蓄能设备的家庭用户可以在电价低的时段蓄能，在电价高的时段通 过蓄能设备供电，通过这种措施节约电费。目前研究的可以实现电能储存的技术包 括抽水蓄能、飞轮储能、电池储能、超导储能。 1 4 国内外研究动态 自从美国学者s c h w e p p e 提出了实时电价的理论以来，在全世界掀起了电力市 场研究的热潮呐1 。英国电力改革的成功极大地鼓舞了世界各国建立符合自己国情的 电力市场的信心，英国、北欧、欧盟、美国、澳大利亚、新西兰、阿根廷、智利、 新加坡等地区和国家先后建立起了全国性的电力市场。我国对电力市场的研究始 于上世纪9 0 年代初佑1 ，国内众多学者对电力市场研究十分关注，随即在国内也发表 了大量有关电力市场方面的文章。综观国内外对电力市场研究的热点问题，基本上 可以分为五类1 ：有关如何定价的阀题研究；有关如何竞价的问题研究；有 关如何解决网络堵塞和转运费计算的问题研究；有关如何购电的问题研究；有 关电力市场运行模式和技术支持系统的问题研究。上述问题都是电力市场所必须面 对和解决的问题，对电力市场的建立和运营至关重要。 随着时代的发展、科技的进步和电力市场在各国的实践，电力工业和电力改革 面临了新的问题盯1 。世界范围内对环境问题的日益关注使得利用可再生能源发电受 到各国的普遍重视，在未来几年内，可再生能源发电的市场份额将逐步扩大，它们 将进入竞争性的电力市场和传统发电方式进行竞争阳1 。欧洲和美国均大力提倡和鼓 励利用新能源发电，同时，由于新的分散式发电的作用越来越重要，针对分散式发 电的研究也受到了格外重视。文献1 研究了分散式发电的显著优点。中国学者也在 关注分散式发电的新进展n 0 1 ，开始研究分散式发电装置的应用及其对电力系统的影 响，并提出了基于可再生能源的分布式多目标供能系统。 电力零售的实现除了必须在法律和法规方面得到确认外，对技术支持系统的建 设也提出了新的要求。互相竞争的电力零售商必须具有管理合同、管理用户、管理 5 华北电力大学工程硕士专业学位论文 电力买卖、管理计费和结算、以及管理风险等项业务的自动化系统，可以把这种必 备的自动化系统称之为“客户服务系统 。当零售电力市场出现以后，对于传统的 计量系统、负荷管理系统、配电自动化系统等提出了新的要求，在同一地区竞争的 多个电力零售商之间与该地区的配电公司自动化系统之间也存在着必然的联系。在 某个地区，电力零售存在于成千上万个用户和数十个电力零售商之间，完善的自动 化系统可以减小电力零售商的管理成本，是实现电力零售的必然选择。除了加强硬 件设施外，在电力营销和促销、零售电价制定和优惠电价制定方面，电力零售商也 要根据自身和对手的情况，研究适当的策略在竞争中占据主动。 1 5 本文所做的工作 零售电力市场在我国还是有待研究的新课题，对零售电力市场的相关课题进行 提早研究是非常必要的。本文从电力零售市场研究内容、电力零售对自动化系统的 建设的要求、电力零售组织机构及运作模式等方面开展了零售电力市场的研究。本 文的章节安排如下： 第一章介绍国外零售电力市场的情况，论述实施电力零售的原因和开展电力 零售竞争的意义，介绍多种分散式发电方式和电能储存方式与电力零售市场的关 系，分析目前的研究现状，提出本文的研究思路。 第二章中国电力市场现状分析，概述中国电力市场现状和中国电力市场改革 的实践，介绍了中国电力市场电价政策。 第三章分析零售电力市场的研究内容，研究零售电力市场的市场成员及其作 用，详细分析零售电价的构成和零售合同的谈判，论述电力零售商开展电力零售的 策略、零售电价和优惠电价的制定。电力零售市场及运作模式研究，针对北京电力 公司提出努力方向。 第四章分析零售电力市场形成以后对计量系统、负荷管理系统、配电自动化 系统等自动化系统的影响，设计电力零售供应商客户服务中心自动化系统方案和整 个零售电力市场自动化系统的相互联系模型。 第五章对全文进行总结，指出建立零售电力市场的重要意义和自动化系统对 于实现电力零售的重要作用。 6 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第二章中国电力市场现状分析 2 1中国电力市场概况 改革开放前，我国电网规模不大，初步形成了华北、东北、华东、华中、西北 等五个跨省电网及山东、福建、广东、广西、四川、云南、贵州、蒙西等十多个独 立省网，不少省网还分别由几个独立的小电网供电。改革开放后加强了电网建设， 建成了一批3 3 0 千伏和5 0 0 千伏骨干送变电工程，使各跨省电网的联系大大加强。 1 9 8 9 年建成了葛洲坝至上海直流输电工程，加强了华东、华中电网间的联系。9 0 年代初建成了供电范围包括广东、广西、贵州、云南的南方电网。2 0 0 0 年我国形成 了华北、东北、华东、华中、南方、西北、川渝等7 个跨省电网及山东、福建、海 南三个省网及北疆、拉萨等电网。其中华东、南方、华北、东北电网发电装机容量 已超过4 0 0 0 万千瓦。2 0 0 2 年2 月，国务院下发电力体制改革方案，电力市场化 改革进入实施阶段。国家电力公司的电网资产被重组为国家电网公司和南方电网公 司。国家电力公司的发电资产重组为中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国 华电集团公司、中国国电集团公司和中国电力投资集团公司。国家电力公司直属的 比较大的规划设计、水电旅工等辅助单位重组为中国电力工程顾问集团公司、中国 水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司和中国葛洲坝集团公司。2 0 0 3 年国务院明确国家电力监管委员会为国务院直属事业单位，按国家授权履行电力监 管职责。 2 2中国电力市场改革的实践 中国电力市场改革的目标是建设一个中国特色的稳定、强大、优质、高效的电 力工业。电力系统发、输、配、供电各环节在生产运行上有着不可分割的天然联系。 在建设运营中需要统一规划，协调配合，才能防止重复建设，取得较好的经济效益。 在经济上发电、输电、配电可分开进行核算，并在发电、售电部分引入竞争。 在我国发电市场已放开，并已初步形成多家办电竞争局面的情况下，要结合全 国各电网的特点制定改革方案，进一步引入竞争机制，逐步实行“厂网分开，竞价 上网 ，健全合理的电价形成机制，使大用户有权选择供电商，同时提高服务质量。 改革开放以来，我国电力工业得到了很大的发展。三十年来我们采取的主要改 革措旅有：变独家办电为多家办电；积极利用外资投资办电；每千瓦时工业用电征 7 华北电力大学工程硕士专业学位论文 收2 分钱电力建设基金；新厂实行还本付息电价；实行“煤电联动 电价政策：实 行“政企分开、联合电网、省为实体、统一调度，因地因网制宜 的办电管电方针。 经过努力，至1 9 9 7 年初步扭转了全国主要电网缺电的局面，大部分电网实现电力 供需基本平衡。 过去的实践证明，电力体制改革以加快发展和向市场经济转变为目标，解决了 连续多年的电力危机，形成了比较开放的电力市场和适合国情的电价机制m 1 ，初步 实现了电力工业由计划经济向市场经济的转变。 1 9 8 5 年国务院颁发了关于鼓励集资办电和实行多种电价的暂行规定，明确 集资电厂可以独立经营，与电网签订供电经济合同，也可委托电网代为经营管理。 实行多种电价，独立经营的集资电厂，其售电价格允许浮动。大多数合资或非电力 公司独资建设的电厂成立发电公司，形成了大批独立发电商。2 0 0 0 年全国3 1 9 亿 千瓦发电装机容量中，国家电力公司在中国发电市场份额已降至5 0 左右。在2 0 0 0 年新增发电容量2 0 5 5 万千瓦中，国家电力公司投资部分占5 8 。无论从国内投资 还是从外商投资办电情况来看，我国是发电市场比较开放的国家，也是独立发电商 较多的国家。发电市场的开放程度远大于日本、法国、意大利、西班牙、美国等国 家。电力工业已逐步形成以国有经济为主，多种经济成分并存的状况。 长期以来传统的经济学理论认为，电力是公共产品，电力行业是公共事业和网 络性产业，具有自然垄断性的特点n 副。随着电力新技术的发展和网络开放理论研究 的突破，使具有自然垄断性的输、配电业务和非自然垄断性的发、售电业务在分开 经营的条件下，完全能够保证电力生产，供应的安全稳定运行。因此出现了大量的 独立发电公司，而垂直一体化的电力公司在运营中必然要利用其在输、配电市场所 具有的垄断地位来关照自己所拥有的发电企业，排斥其他独立发电公司，从而造成 发电市场的不公平竞争，使市场竞争机制难以真正发挥作用，这就要求电网经营公 司不能拥有发电企业。就发售电企业而言，随着竞争程度的提高，发售电企业的竞 争成本可能会增长，但经济效率的提高，会导致整个社会成本的降低。当发电、售 电市场实现完全竞争时，社会成本达到最低。就电网经营企业而言，当不考虑外部 性时，电网经营企业的生产者成本等于社会成本。随着生产规模的扩大，垄断程度 的增加，社会成本不断下降。因此对整个电力行业来说，发电和售电环节充分竞争， 而输电和配电环节实行管制经营，社会成本最低，电力资源实现最优配置。 在发电和售电环节引入竞争以后，发电市场的特点：一是单个发电公司占整个 电力市场相当大的份额，从而对市场价格具有明显的影响力；二是发电公司的决策 相互影响、相互依存，每个发电公司的供应行为影响到整个市场的价格，从而影响 到其他发电公司的利润n 引；三是除了价格竞争外，更经常的是非价格方面的竞争， 包括电厂的技术改造，直销活动以及政府管理等方面，而且同样具有相互依存性； 8 华北电力大学工程硕士专业学位论文 四是发电市场上存在进入障碍，发电公司仍然能够获得一定超额利润。在电力行业 的非自然垄断领域引入竞争存在一个度的问题，要防止过度竞争。放松电力管制， 引入竞争机制是提高电力产业整体效率、改善社会整体福利不可缺少的重要因素。 2 3 中国电力市场的电价政策 全国电力销售以省为实体，电价由国家发展改革委统- n 定。发电侧部分实 现“厂网分开，竞价上网 ，输配、零售电业务基本由垂直一体化省级电网公司统 一经营。 1 9 8 5 年国务院出台关于鼓励集资办电和实行多种电价的暂行规定，允许新 电厂实行还本付息电价，使新电厂能够还本付息并取得合理收益。同时，对中外合 资电厂，按照国际惯例通过签订长期合同明确年供电量及上网电价，由电网公司收 购后转售给用户，吸引了外商来华投资办电。 以后又陆续推出高峰低谷电价，丰水期枯水期电价，鼓励用户多用低谷电、丰 水期电力，以减少电网调峰困难，降低电力成本。1 9 8 8 年对炼铝、铁合金等大用户 实行优惠电价，在加强城乡电网改造的同时整顿农村电价，逐步做到城乡同价，2 0 0 6 年北京地区已全部实现城乡网同价。1 9 9 9 年在浙江、山东等六个电网进行部分电量 竞价上网的试点。通过严格执行电价政策，整顿电价秩序，城农网改造，城市电价 平均降低0 0 5 元千瓦时以上，农村电价平均降低0 1 元千瓦时以上。 电价改革在解决缺电，建立社会主义市场经济体系方面发挥了重要作用，已成 为经济调控的重要手段。在燃料、设备价格逐步与国际接轨的情况下，我国电价水 平在世界上是比较低的。在电价政策上也存在一些问题，主要是：没有出台规范的 电价定价原则、计算办法、审批程序；对电厂造价没有限制，助长了建设中的铺张 浪费，造价过高，使电价不合理升高，加重了用户负担；居民用电价格低于工业用 电价格；农村电价过高；电力公司内部没有对电厂和电网成本分开计算，定价透明 度不高。这些都需要在今后深化改革中解决。 第三章零售电力市场运营设计 3 1 零售电力市场的研究内容 零售是将产品和服务出售给消费者供客户使用，从而增加产品和服务价值的一 种商业活动。零售商是指将商品直接销售给最终消费者的组织，零售商的基本任务 9 华北电力大学工程硕士专业学位论文 是直接为最终消费者服务，它的职能包括购、销、调、存、加工、分包、传递信息、 提供销售服务等。由于电力不能大规模存储，电力生产和消费的同时性使得电力作 为商品具有不同于其它普通商品的特殊性，但是电力零售商把电力商品面向最终客 户进行零售的商业活动与其他商品的零售过程并没有本质不同。 在零售电力市场上，用户具有用电选择权n 鲥，零售竞争的加剧促使电价逐渐下 降。面向千家万户的电力零售竞争给售电公司带来了切实的竞争压力，同时也带来 了新的赢利机会和就业机会，这不仅将推动电力公司职能的转变，而且会使整个电 力行业产生巨大的变化。 建设一个成功的零售电力市场，在用户侧实现电力零售竞争，必须制定详细的 法律法规来规范和指导，这些规范应该涵盖开展零售竞争可能涉及到的所有方面。 这些方面主要涉及零售商、用户、供电合同、毁约、供电的最后求助、零售商责任 的免除、能源的社会计划、服务商的信用鉴定和认可等等n 引。 零售商许可证：制定许可证制度，详细规定申请成为电力零售商的条件，申请 流程，许可证的发放和管理。在许可证中明确零售商的服务范围、权利和义务。设 立资格认证机构，对申请资格认证的零售商提出具体要求，对符合条件的零售商评 价资质等级，符合条件的零售商公开公布，并制定取消资格证书的条款。零售商对 资格认证机构出具的资质报告有不同意见可以提出申诉，制定相关的申诉程序和最 后仲裁条款。 用户的权利：用户可以自由选择电力零售商，用户有权变更电力零售商。在已 经保证用户供电接入服务并且签定了供电合同的情况下，对于发生的电力供应服务 的中断和不连续的电力供应服务等等供电限制情况应该有明确规定。用户可以向电 力零售商咨询有关问题，有权查询自己的用电信息。 供电合同：用户供电合同的一般要求，设计标准格式的供电合同，用户对供电 合同的特殊要求，有关确保用户供电服务标准的问题，标准格式供电合同的通知和 补充，针对小型零售用户供电合同的信息披露制度。用户服务标准的变动，变动的 通知，可允许变动的情况。标准格式供电合同的变更，经谈判的用户供电合同的收 费变动。 电费帐单：帐单中应包含的主要内容，在用户帐单上应明确体现出来的收费项 目，帐单格式的标准化。帐单和帐单相关问题的处理，例如对用户高收费和低收费 的纠正，对帐单和帐单相关问题的信息提供，历史帐单信息的提供，帐单签发的步 骤，用户对帐单的支付方式。计量表计的校验，用户对计量表计的精确度产生怀疑 时可以到指定机构进行表计的校验。电费费率变动后电费如何计算，对用电量的估 计，计量表计故障时电费帐单的处理。 1 0 华北电力大学工程硕士专业学位论文 投诉：合同执行过程中出现了与合同内容不符合的事件时，用户如何投诉以及 电力零售商对用户投诉的处理及其要求。 最后求助的零售商：在供用电合同不能得到执行时，用户寻求其他的电力零售 商的认可条件。在发生了必须求助于最后的电力零售商的情况下电力供应的事先安 排；最后求助电力供应安排的启动；发生最后求助电力供应的确认；对用户的通知； 对小型零售用户的服务条款；对大型零售用户的服务条款；最后求助的电力零售商 对用户不连续供电的前提条件；最后求助电力供应的计费。 电力零售商及其供电服务责任的免除：需要制定详细条款，说明在何种情况下， 电力零售商可以免除电力供应中断的责任。规定在何种情况下，可以不对用户供电。 能源的社会计划：政府必须考虑给予特殊的社会弱势群体特别的供电服务，包 括电费减免、电费折扣、电费补贴等等。这种特殊的供电服务由政府主管部门和电 力零售商协商完成，电力零售商要定期提交详细的技术报告和财务报表以便主管部 门监督，所发生的费用由政府主管部门付给提供服务的电力零售商。当两者对于执 行这种特别供电服务后的实际费用产生分歧时，需要由一个仲裁委员会来解决。 消费者保护：确保对自己用户的可靠供电；按合同供电；为用户提供合同终止 前的合同条款修改机会；同意加入供电的社会计划。其他的保护措施包括监督零售 竞争、监督服务标准和监视整个电力零售市场的运行。对电力零售商之间的零售竞 争以及从零售竞争中得到的利益应该进行监督。在服务标准里面应该包括服务标准 的定义、对公共供电服务条款和特殊供电服务条款的规定、以及用户争议的解决。 还需要认真解决下列问题：不同零售商服务合同条款之间的可比性，竞争不充分时 的电价保护，对于负担不起最低水平的电力消费的用户的帮助等等。 3 2 零售电力市场的结构与运行 从电力零售市场设计角度看，一般意义的电力零售市场设计包括两大部分：行 业结构设计、市场结构设计。下面参考国外电力零售市场运行经验，结合我国电力 行业实际提出一种零售电力市场运行模型。 3 2 1 电力行业结构 行业结构设计是指设计市场的运行平台以及市场中参与交易的各类型市场参 与者。运行的电力市场中，应有一个独立的市场组织者( i n d e p e n d e n ts y s t e m o p e r a t o r 简称i s o ) ，i s o 负责管理和运行电力市场的交易平台。这个平台运行电力 l l 华北电力大学工程硕士专业学位论文 批发交易市场。在平台上进行交易的市场参与者包括发电商、零售商和电力市场商， 均要获得相应的资质，内容包括一定的信誉程度和与参加市场平台交易的通讯等硬 件条件。电力作为商品从其生命周期来看，由发电商生产的电力，通过交易卖给电 力零售商或电力市场商，其中电力零售商将批发来的电力卖给用户；电力市场商不 向用户销售电力而在市场中进行买空卖空期货交易。电力零售行业结构设计见图 3 - 1 所示。 一电能的功率流动盈岭电能的交易量流动 图3 - 1电力零售行业结构设计 3 2 2 零售市场结构 市场结构是指设计市场交易中的功能结构分块、运做原理及相互关系。电力零 售市场结构较为简单，在这个市场中电力零售商将从批发市场上买来的电力按照合 1 2 华北电力大学工程硕士专业学位论文 同的约定卖给各用户。电力批发市场较为复杂，从运行时序上分为四个阶段：前期、 日前、- 4 , 时前( 调整阶段) 、实时。在每个时间阶段中分别运行着双边合同市场 ( 前期) 、输电阻塞权交易市场( 前期和日前) 、辅助服务市场( 目前) 、机组组合 市场( 目前和一小时前) 、实时能量市场。 市场参与者在不同种类市场上进行着不同类型的电力交易： 双边合同市场：发电商、零售商、电力市场商两两之间通过签定的电力批发合 同进行电力交易。 输电阻塞权市场：输电阻塞权是输电阻塞权拥有者在系统发生输电阻塞时获得 经济补偿的金融权利。输电权在年度和月度进行拍卖。获得输电权的市场参与者在 实时能量市场中，将依据区域问输送容量获得补偿n 引。 辅助服务市场：在该市场上市场参与者对辅助服务项目( 调频增、减，热备用， 冷备用) 进行报价，i s o 依据目前负荷预测制定各类服务用量，按照投标价格从低 到高的顺序进行征购。 机组组合市场：为了解决实时运行中的输电阻塞和容量不足的闯题，i s o 根据 对电网安全约束条件和机组优化组合的分析结果，在市场上向发电商购买机组组合 服务。机组组合服务由计划不运行且无检修计划的机组提供，被i s o 征购后要确保 在指定运行阶段保证该机组能够正常运行。 实时能量市场：实时市场是用于平衡全网计划发电量与短期负荷预测之间差别 的市场工具，在实时运行时，以每1 5 分钟为一个阶段，进行实时的能量买卖。市 场运行前，各市场参与者向i s o 上报的能量计划中总计划发电量( 包括发电量、双 边合同购入电量，计划在市场中购买电量) 须等于总负荷计划( 包括负荷电量、双 边合同售出电量) ，i s o 根据各市场参与者上报的总计划发电量与负荷预测的差值在 市场中根据报价和网络结构购买平衡能量。 3 2 3 零售电力市场的运行 电力市场的运行包括市场运行和系统运行。 ( 1 ) 批发市场运行方面。批发市场运行是指电力市场的参与者，按照预先设 定的各自规则进行电力的交易。既有金融性很强的交易市场如：双边合同市场、输 电阻塞权市场，也有物理性较强的交易市场：机组组合市场、辅助服务市场、实时 能量市场。 i s o 平台上的交易是通过计算机系统自动完成的，系统的交易原则预先设定， 计算机系统自动的按照优先调用最便宜机组，满足负荷平衡后按最高结清价结算的 1 3 华北电力大学工程硕士专业学位论文 原则，自动的调配。 ( 2 ) 系统运行方面。市场化改革后，系统运行的作用是实现和完成市场运行 的结果。i s o 作为区域电力系统运行的集中指挥者，负责发电机组和3 5 k v 及以上的 电网调度。各输电控制中心根据i s o 的调度指令运行设备，并完成3 5 k v 以下设备 的运行控制。各配电控制中心负责执行输电控制中心的操作指令。系统调度的主要 工作由计算机系统完成。部分传统意义上的系统运行内容，如调频增减、系统容量 备用、机组组合、负荷控制等通过市场手段实现，系统运行的主要内容是调整机组 出力，控制和调整系统潮流，进行事故模拟。 ( 3 ) 在零售市场运行方面。用户自由切换，电力零售商通过定价策略和产品、 服务吸引用户，把从批发市场中购得的电力销售给这些终端用户，用户的供电、保 修等日常业务由配电公司负责，销售电价是完全放开的。市场中电力应被视为普通 产品进行销售，零售商在进行电力销售时要求有明确的产品标识，内容包含了电价、 发电构成、服务项目等信息。 3 3 零售电力市场盈利分析 1 9 9 9 年，英国发电、输电、配电和售电环节的价格占终端销售电价的比例分别 是5 7 2 、5 8 、2 8 7 和7 6 。我国电价体系尚无明确的输配电价格政策和测算 标准，发电价格和输配电价格占终端销售电价的比例分别为7 0 和3 0 左右。2 0 0 0 年华北电网平均上网电价0 3 2 1 元千瓦时，同期居民生活用电销售电价o 4 4 元 千瓦时，占终端销售电价的7 3 ，存在较大的下降空间。按照趸售电价0 3 5 元千 瓦时来划分零售转运成本，假定发电成本0 2 1 2 元千瓦时，输电网过网费o 0 5 元 千瓦时，配电网过网费0 0 8 8 元千瓦时，电力零售商仍然享有利润空间0 0 9 元 千瓦时。以我国人均耗电量1 2 5 0 千瓦时年，平均每户3 人计算，每个家庭用户年 耗电量3 7 5 0 千瓦时年，电力零售商为每个家庭用户提供服务可以获取利润3 3 7 5 元年。北京地区居民用户大约有3 0 0 万户，为所有家庭用户提供电力供应服务的 利润空间大约在1 0 亿元左右，输电公司的过网费大约5 5 5 亿元，配电网过网费大 约9 7 8 亿元。这种大致的估算仅仅考虑了为居民家庭生活用电提供电力零售服务 的赢利水平，如果再加上为工业和商业用户提供服务，则提供电力零售服务的利润 额将会更大，必将吸引众多公司和个人积极投身电力零售服务行业。电力零售竞争 的加剧会促使上