（电气工程专业论文）电力紧缺下的峰谷电价实施效果及对策研究.pdf

上诲土学工程硕士学位论文 摘要 进入_ 二卜一世纪以来，我国再次面临电力供应紧缺，电力供需矛盾加大的局 面。经济与社会发展的持续快速增长，迫切需要电力事业的同步协调发展，落实 科学发展观，加强电力需求侧管理成为必然选择。我国电力体制改革f 在向纵深 推进，厂网分开、竞价上网已初步实现，价格是电力市场的支点，也是改革的关 键，然而电价改革却显得滞后。目前，峰谷分时电价作为电力需求侧管理的重要 经济手段，为缓解电力供应紧张局面，促进资源合理配置，发挥了积极有效的作 用。但是峰谷分时电价从实施效果看，出现了调峰成果和电费损益相对矛盾的两 种效应。针对这一状况如不进行研究并及时解决，将会影响电力事业的健康发展， 阻滞电力体制改革的进程。因此，以全面提升峰谷分时电价在需求侧管理中的地 位与作用为宗旨，运用电力负荷预测的先进成熟理论，紧密结合工程和工作实际， 进行电力紧缺下的峰谷电价实施效果及对策研究，具有积极的研究意义和良好的 工作指导作用。 本文f 是基于加强电力紧缺条件下电力需求侧管理为研究背景，紧密结合工 程实际应用与工作实际要求，偏重管理创新工作，重点进行了峰谷电价在六大行 业及居民用电中的实施效果及对策研究，主要研究内容包括电力市场与电价、 2 0 0 5 年南通市需电量预测、峰谷电价实施效果分析等方面，并在研究的基础上， 针对峰谷分时电价政策现状和存在问题，结合电网企业工作实践，提出了峰谷分 时电价政策的改进实施建议，目的旨在更好的发挥价格杠杆的引导与调节作用， 并力图在今后加以完善并实施。通过对预测理论的深入探索研究和峰谷电价实际 效果分析，取得了较好的研究结果，主要成果和工作体现在以下几个方面： ( 1 ) 从研究电力市场与电价入手，全面分析电力紧缺下加强需求侧管理的 重要性，深刻认识峰谷电价在电力需求侧管理中的作用。 ( 2 ) 分别运用灰色预测法、回归分析法、时间序列法等理论预测南通市2 0 0 5 年需电量，结合其它因素进行综合分析确定，墓最终结果作为2 0 0 5 年电力需求 侧管理潜力的重要依据，为设计电价方式提供基础数据，有利于提高电能利用效 率，促进资源合理配置。 ( 3 ) 基于负荷管理系统的实时采集数据功能，深入研究影响负荷、电量构 成的六大行业及居民用电情况及程度，分析负荷特性和负荷曲线的变化，研究移 峰填谷效果和电费损益。 ( 4 ) 进一步完善峰谷分时电价制度，逐步建立起更加科学、合理的峰谷分 时电价体系。加强对电价政策的研究力度、深度：积极创造条件，向实时电价方 向努力。 关键词：电力需求侧管理，0 雌谷电价，预测，需电量 上海土学t 程顾卜学位论文 a b s t r a ct c h i n ae n c o u n t e r se l e c t r i cp o w e rs h o r t a g ea n di n c r e a s i n g l yw i d e n i n gg a pb e t w e e ne l e c t r i c p o w e rs u p p l ya n dd e m a n du p o ne n t r yi n t ot h e2 15 c e n t u r y w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fl h e s o c i a le c o n o n l y , e l e c t r i cp o w e rs u p p l yi sr e q u i r e dt ok e e pp a c e t h e r e f o r e ，i m p r o v e m e n to ne l e c t r i c p o w e rd e m a n dm a n a g e m e n ti sq u i t en e c e s s a r y c h i n a sr e f o r mo np o w e rm e c h a n i s mi so nt h ew a y t h ee l e c t r i cp o w e rp l a n ta n dt h en e th a v es e p a r a t e da n dt h ec o m p e t i t i o nm e c h a n i s mh a s p r e l i m i n a r i l yr e a l i z e d t a r i f fi sc r i t i c a lt ot h ew h o l ep o w e rm a r k e ta n dp l a y sk e yr o l ei nt h er e f o r m h o w e v e r , t a r i f fr e f o r m , v e n tf a rb e h i n d n o w , a sa l li m p o r t a n tm e a s u r eo fp o w e rd e m a n ds i d e m a n a g e m e n t ，p e a ka n df i a t t i m et a r i f f s y s t e mh a sp l a y e d ap o s i t i v er o l ei n r e l i e v i n gt h e c o n t r a d i c t i o nb e t w e e ns u p p l ya n dd e m a n da n dh e l p sf u l f i l l m e n to fr e s o u r c ea l l o c a t i o n h o w e v e r t h er e s u l tt e l l st w oc o n t r a d i c t o r ye f f e c t so na d j u s t m e n ta n dt a r i f fl o s s i fn o ts o l v e di nt i m e ，a h e a l t h yd e v e l o p m e n to fe l e c t r i cp o w e ri n d u s t r ym a y b et h r e a t e n e da n dt h em e c h a n i s mr e f o r mw i l l b ei n t e r r u p t e d t h e r e f o r e ，i ti sm e a n i n g f u lt oe m p h a s i z et h er o l eo ft h ep e a ka n df l a tt i m et a r i f f s y s t e mi nt h ee l e c t r i cp o w e rd e m a n ds i d em a n a g e m e n t ，u s i n ge l e c t r i cp o w e rc a p a c i t yf o r e c a s t t h e o r y , t o g e t h e r w l t 1t h es i t u a t i o no ft h ew o r k r e a l i t y a n dc o n d u c t i n gr e s e a r c ho nt h e i m p l e m e n t a t i o nr e s u l t s t h i sa r t i c l ei sp r e c i s e l yb a s e do ne n h a n c i n ge l e c t r i cd e m a n ds i d em a n a g e m e n tu n d e rp o w e r s c a r c i t yc o n d i t i o n ，w i t hc o m b i n a t i o no ft h ea c t u a le n g i n e e r i n gr e q u i r e m e n t sa n dd a i l yw o r k ， s t r e s s i n gt h em a n a g e m e n ti n n o v a t i o nw o r k ，f o c u s i n go nt h ep e a ka n df l a tt i m et a r i f fs y s t e m c o n d u c t e di ns i xp r o f e s s i o n sa n dt h ee l e c t r i c i t yc o n s u m p t i o no ft h er e s i d e n t s t h er e s e a r c hm a i n l y i n c l u d e st h ee l e c t r i cp o w e rm a r k e ta n dt h et a r i f f , e l e c t r i c i t yp o w e rd e m a n dv o l u m ef o r e c a s ti n n a n t o n gi n2 0 0 5 ，a n a l y s i so nt h er e s u l to ft h ep e a ka n df l a tt i m et a r i f fs y s t e m b a s e do nt h e r e s e a r c h ，t h ea u t h o rs u g g e s tap o l i c y t h a td i f f e r e n t i a t e t h e t a r i f f i n p e a k t i m ea n d f l a t t i m e w i t h r e f e r e n c et ot h er e a l i t yo ft h ep o l i c ya n dc u r r e n tp r o b l e m s ，t o g e t h e rw i t hh i sr i c he x p e r i e n c ea n d p r a c t i c ei ne l e c t r i cp o w e rn e ti n d u s t r y t h ep u r p o s eo f t h es u g g e s t i o ni st op e r f e c tt h ec u r r e n tp o l i c y a n dp u ti n t oi m p l e m e n t a t i o n as a t i s f a c t o r yr e s e a r c hr e s u l ti so b t a i n e da f t e ra n a l y s i so nr e a lc a s eo f t h ed i f f e r e n t i a t e dt a r i f fs y s t e mt h ef i n d i n g sa r el i s t e db e l o w ： ( 1 ) a n a l y s i si sm a d e o i lt i l ei m p o r t a n c eo ft h ee l e c t r i cp o w e rs i d em a n a g e m e n tb a s e do n r e s e a r c ho i lp o w e rm a r k e ta n dt a r i f f r o l eo f t h ed i f f e r e n t i a t e dt a r i f fs y s t e mi ss t r e s s e da sp a r to f t h e e l e c t r i cp o w e rs i d em a n a g e m e n t ( 2 ) f o r e c a s to l lp o w e rd e m a n dv o l u m ei n2 0 0 5i nn a n t o n gi sm a d eu s i n gt h e o r yo fg r a y p r e n l e a s u r e n l e n t ，r e t u r na n a l y t i cm e t h o d ，t i m es e r i e s ，e t ct o g e t h e rw i t ho t h e rf a c t o r s t ob e i n c l u d e di n t oc o n s i d e r a t i o n ，o nw h i c ht h ep o t e n t i a l i t yo ft h e2 0 0 5e l e c t r i cp o w e rd e m a u ds i d e m a n a g e m e n tw i l lb a s eo na n dt i m m ro f f e rb a s i cs t a t i s t i c sf o rt a r i f fd e s i g nt ob e t t e ri m p r o v et i l e c m c i e l m yo f t h eu t d i z a t i o nr a t ea n dp r o m o t e sr e s o u r c ea l l o c a t i o n ( 3 ) b a s e d0 1 1t h er e a lt i m ed a t ag a t h e lm gf a n c t i o n ，t h o r o u g hs t u d i e sh a v e b e e nm a d ea b o u tt i r e s l t t a t l o na n de x t e l no ft h ei n f l u e n c eo ut b ee l e c t r i cv o h l m ea n dl o a do ft h es i xb i gp l o f c s s i o n sa n d 上海点学t 程碰3 1 学位论文 t h ei n h a b i t a n th s e se l e c t r i c i t y ，t h ea n a l y s i so ft h el o a dc h a r a c t e r i s t i c sa n dt h el o a dd i a g r a mc h a n g e ， t h er e s e a r c hm o v e st h ep e a kt on l li nt h ef l a te f f e c ta n dt h ee l e c t r i c a lb i l lp r o f i ta n dl o s s ( 4 ) f u r t h e rc o n s t u n l l l a t e st h ep e a ka n df l a tt i m et a r i f fs y s t e m ，e s t a b l i s h e ss c i e n t i f i c a l l ya r e a s o n a b l ep e a ka n df l a tt i m et a r i f fs y s t e mg r a d u a l l y , s t r e n g t h e n i n gt h er e s e a r c hd e p t ho nt h et a r i f f p o l i c y t o w o r k f o rr e a l t i m ee l e c t r i cp o w e r t a r i f fs y s t e m i n t h e f f l t u r e k e y w o r d ：th ee l e c t r i cp o w e rd e m a n ds i d em a n a g e m e n t ，t h ep e a ka n df i a tt i m et a r i f fs y s t e m ， f o r e c a s t ，e l e c t r i cp o w e rd e m a n dv o l u m e 上海土学t 程顿：卜学位论文 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 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发表 或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他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。 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内藕 ， ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 一幽翩躲避 日期：兰型! - ! ! 上海大学工程硕i 学位论史 1 1 引言 第1 章绪论 电力工业属能源工业范畴，是国家重要的基础产业，其电能产品既是生产资 料又是生活资料，电能具有产供销瞬时完成的特点，具有区域电网l a 然垄断性特 征；同时，电力工业还是社会公用事业，电力企业必须为社会提供质优价廉的电 力供应和公平优质的普遍性服务；鉴于其客观规律和重要程度，世界各国长期以 来都对电力工业实行公共管制，普遍采用垄断经营和国有产权形式。随着世界政 治经济的不断发展变化，电力工业的市场化改革浮出水面，8 0 年代以来特别是 进入9 0 年代，传统的电力工业管理体制己经面临着严峻的挑战： 一是世界经济全球化、一体化进程加快，投资、贸易迅速增长，全球生产和 消费行为趋同，促使各国为实现本国经济的发展，积极参与分工合作，被迫加大 经济开放程度，逐步融入国际经济一体化大循环中。在这种大背景下，各国电力 市场化改革也是势在必行。 二二是世界科学技术突飞猛进，二十一世纪是知识经济的时代。电力工业的控 制技术、信息技术、制造技术等已经取得实质性突破，超高压电网跨大区送电技 术、电力调度自动化技术、电能量计量系统等制约发、输、配、售环节分离的技 术“瓶颈”基本解决，为厂网分开、输配分开、配售分丌等电力工业市场化改革 创造了必要的物质技术基础。 三是长期以来实行国有体制和垄断经营，给各国经济的发展带来的弊端日益 凸显出来。主要表现为：效率低下，服务意识淡薄，服务水平和质量普遍不高； 电价居高不下，影响了国家经济竞争力；国家财政负担加重，有的国家由此产生 缺电局面。因而，降低电价、提高服务质量和效率的改革压力f i 益加大。 基于以上原因，从1 9 8 1 年智利首次进行电力体制改革起始，发展到2 l 世纪 以来己经形成了一种世界性潮流。英国、美国、澳大利亚、阿根廷、挪威、同本 等国家都相继进行了本国电力工业的改革，引入竞争机制，建立电力市场。在世 界电力：y a k 改革浪潮的背景下，我国也放松了对电力工业的管制，逐步建立起适 应有中固特色社会主义市场经济的电力市场”。 2 0 0 2 年：j 月份，国务院批准了电力体制改革方案，决定把原国家电力公 司管理的电力资产按照发电和电嗍两类业务分开，成立2 家电网公司、j 家发电 集团公司和4 家辅业集团公司，此举成为中国电力i 业发展史上的一个罩程碑。 同年12 月2 9r ，这1 1 家公司和电隘会在北京同时挂牌标志着中围电力- 1 一业 改革初步完成，现在各区域r 巳力交易r 订场正在建立之中，东北地区已经丌始了大 r i d 户阳l 乜直购电试- _ ，并从发电侧和售电测两端丌放市场的r 巳力体制改革方向 继续进行深化， 从2 0 0 3 午j r 始，山于田民经济的持续快速增长，资源承载能力有限，t q ：t j i l 上海史学工程硕：仁学位论文 之规划、建设的滞后，全国各地陆续发生缺电的情况，并且愈演愈烈，变成局部 地区的电荒之灾，给经济发展和人民生活带来较大的负面影响。因此，如何做好 电力紧缺条件下的电力有序有效供应，是目前我国电力改革与发展过程中的一个 崭新课题。 1 2 电力市场的基本概念 市场是商品买卖的场所，是一定地区内商品劳务等的供给和有支付能力的需 求之间的关系。电力是一种特殊商品，其买卖之间的基本交易活动形成电力市场。 电的特殊性在于发、输、配、用同时进行，因此必须要求供需实时动态平衡。此 外，电力行业具有一定的天然垄断性，因此电力市场属于受政府管制的、具有部 分垄断性的市场( 主要表现在供电环节上) 。 1 2 1 电力市场的定义 电力市场是电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。更具体 的来讲，电力市场是采用经济等手段，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3 。 1 2 2 电力市场的目标 引入竞争机制、使电价形成机制合理化、优化资源配置、提供优质服务、促 进电力工业的可持续发展是电力市场化建设的总体目标。实施电力改革、建立竞 争性电力市场是一个复杂的过程，因为改革有多重目标，并且相互之间有矛盾。 这些复杂的目标包括： ( 1 ) 用户希望低电价、高服务质量和安全稳定供电； ( 2 ) 电力公司希望公司获得发展和采用新技术； ( 3 ) 政府希望实施全国性的能源政策和与经济发展相适应的电力工业可持续 发展方针； ( 4 ) 环境保护组织希望减少污染； ( 5 ) 燃料供应商希望保护其市场和投资。 电力改革必须使l 述目标相互平衡，根据经济发展的不同阶段和电力发展的 不同水平，确市改革的主要目标和次要目标。 12 3 电力市场的基本特征 丌放性、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 力系统桐比，电力市场具有丌放性和竞争性。与普通的商品市场相比，电力市场 具有网络一阡和协调十叶：_ 】。 1 24 电力市场的交易模式 “州r | _ ， 并幽 _ 1 j 1 1 场交易馍。弋大致分为两个基水类型。 上海土学t 程顺l 学位论文 之划划、建i 殳的滞后，全国各地陆续发生缺电的情况，并且愈演愈烈，变成局部 地区的电荒之灾，给经济发展和人民生活带来较大的负面影响。因此，如何做好 电力紧缺条件i - 的l b 力有序有效供应，是目前我国电力改革与发展过程中的一个 崭新课题。 1 2 电力市场的基本概念 市场是商品买卖的场所，是一定地区内商品劳务等的供给和有支付能力的需 求之f 司的关系。电力是- - gc t 特殊商品，其买卖之问的摹本交易活动形成电力市场。 电的特殊性在于发、输、配、用同时进行，因此必须要求供需实时动态平衡。此 外，电力行q k 具有一定的天然垄断性，因此电力市场属于受政府管制的、具有部 分垄断性的市场( i 4 要表现在供电环节上) 。 2 1 电力市场的定义 电力市场是电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。更具体 的来讲，电力市场是采用经济等手段，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”。 1 2 2 电力市场的目标 引入竞争机制、使电价形成机制合理化、优化资源配置、提供优质服务、促 进电力工业的可持续发展是电力市场化建设的总体目标。实施电力改革、建立竞 争性电力市场是一个复杂的过程，因为改革有多重目标，并且相互之间有矛盾。 这些复杂的目标包括： ( 1 ) 用户希望低电价、高服务质量和安全稳定供电： ( 2 ) 电力公司希望公司获得发展和采用新技术； ( 3 ) 政府希望实施全国性的能源政策和与经侪发展相适应的电力工业可持续 发展方针； ( 4 ) 环境保护组织希望减少污染； ( 5 ) 燃料供应商希望保护其市场和投资。 电力改革必须使r 述目标相互平衡，根据经济发展的不同阶段和电力发展的 “i 同水半，确、i 改革的主要目标和次要日标。 l23 电力市场的基本特征 t _ 放性、竞争性、恻络性和协调性是屯力市场的基本特征。与传统的垄断i u 力系统桐比，电力市场具有丌放性和竞争性。与普通的商品市场相比，电力市场 县有m 络4 降和m 词性。 【21 电力市场的交易模式 。j l 川| _ 卉符l q 的市场交易楼大投分为两个l + 4 王类j 掣。 。j l 川| _ 卉符l q 的市场交易楼大投分为两个l + 4 王类j 掣。 上海史学工程硕：仁学位论文 之规划、建设的滞后，全国各地陆续发生缺电的情况，并且愈演愈烈，变成局部 地区的电荒之灾，给经济发展和人民生活带来较大的负面影响。因此，如何做好 电力紧缺条件下的电力有序有效供应，是目前我国电力改革与发展过程中的一个 崭新课题。 1 2 电力市场的基本概念 市场是商品买卖的场所，是一定地区内商品劳务等的供给和有支付能力的需 求之间的关系。电力是一种特殊商品，其买卖之间的基本交易活动形成电力市场。 电的特殊性在于发、输、配、用同时进行，因此必须要求供需实时动态平衡。此 外，电力行业具有一定的天然垄断性，因此电力市场属于受政府管制的、具有部 分垄断性的市场( 主要表现在供电环节上) 。 1 2 1 电力市场的定义 电力市场是电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。更具体 的来讲，电力市场是采用经济等手段，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3 。 1 2 2 电力市场的目标 引入竞争机制、使电价形成机制合理化、优化资源配置、提供优质服务、促 进电力工业的可持续发展是电力市场化建设的总体目标。实施电力改革、建立竞 争性电力市场是一个复杂的过程，因为改革有多重目标，并且相互之间有矛盾。 这些复杂的目标包括： ( 1 ) 用户希望低电价、高服务质量和安全稳定供电； ( 2 ) 电力公司希望公司获得发展和采用新技术； ( 3 ) 政府希望实施全国性的能源政策和与经济发展相适应的电力工业可持续 发展方针； ( 4 ) 环境保护组织希望减少污染； ( 5 ) 燃料供应商希望保护其市场和投资。 电力改革必须使l 述目标相互平衡，根据经济发展的不同阶段和电力发展的 不同水平，确市改革的主要目标和次要目标。 12 3 电力市场的基本特征 丌放性、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 力系统桐比，电力市场具有丌放性和竞争性。与普通的商品市场相比，电力市场 具有网络一阡和协调十叶：_ 】。 1 24 电力市场的交易模式 “州r | _ ， 并幽 _ 1 j 1 1 场交易馍。弋大致分为两个基水类型。 上诲土学t 程硕士学位论文 联营( p 0 0 1 ) 模式：也叫总量市场化模型。它的一切电力交易必须在p o o l 内进 行，竞争在发电侧和供电侧分别展开，其最大的特点就是将电网看作电能交易中 心，所有发电商和用户与电网运营中心发生经济关系。英国、智利、阿根廷等国 以及美国p j m 电力市场、澳大利亚v i c t o r i a 电力市场都属于这一类市场模式。 双边交易模式( b i l a t e r a lt r a d e sm o d e l ) ：也叫非管制型电力联营体模型或 净量市场化模型。其最大特点就是交易双方为发电商与最终电力用户或者双方各 自的代理或中介机构，与p o o l 模式相比，该模式下的竞争更加充分，美国加州 电力市场以及北欧电力市场、新西兰等国的电力市场就是属于这种模式。 还有从这两个基本模式派生出来的混合模式( p + b 模式) 和多边交易模式。 1 2 5 电力市场的类型 电力市场按交易的商品来分可以分为以下三类： 能量市场：交易的是有功电量，是各类电力市场中最基本的一个市场； 辅助服务市场：交易的是无功或者其他的一些保证电能质量所必须的服务； 输电市场：交易的是输电网络的输电权。 电力市场按交易的时间来分可以分为以下两类： 提前交易市场：包括小时市场和日前市场以及长期交易合同； 实时平衡市场：为保证电力系统发电出力和负荷实时平衡而设立的电力交易 市场。 e 述的各种市场都不是独立的，而是相互影响、相互作用的。 1 2 6 电力市场的运行 电力市场的运营可以参见图卜1 。其中i s o ( i n d e p e n d e n ts y s t e mo p e r a t o r ) 称为独立系统操作员，主要负责电网的安全调度和安排发电计划等，是电力市场 中的一个核心部门。从图中可以看到：各个发电商根据自己收集到的信息对未来 的市场进行预测后通过市场上报自己的竞价曲线，i s o 根据全网发电商的报价情 况和负荷情况以及一定的调度算法安排电网运行计划，各个发电商根据i s o 下达 的计划运行一j 。 上海大学工程硕i j 学位论文 ( s c l ，c 一安全限制下的机组组合p b u c 一基于价格的机组组合) 图1 1电力市场的运行 1 3 电力市场中电价的形成和特点 价格机制是市场机制的核心，要增强市场机制在经济调节中的作用，就要充 分发挥价格的各种功能。同时，市场价格又是市场协调机制中传递供求变化最敏 感的信号，要建立一个完善的电力市场，就要确立合理的电力商品的价格形成机 制、价格结构和价格管理体制。 1 3 1 电力市场价格 所i 胃价格形成机制，是指商品在生产和流通中价格确定的机制。它是价格形 成的基础、价格形成的_ 方式和影响价格形成的其他冈系及其相互制约、相互作用 的综合表现，虽然价值是价格形成的基础，是价格运云j j 的核心或重心，但是，作 为j 场价挤肜成的直接基础并不足原始价值，而是市场价值。除了价值以外，供 求必系、竞争、i k i 家l 棚都：陌影两晶价恪的形成，列1 二电力商州，丽i j ， _ l _ | j 二资 上海大学丁程坝t 。学位论文 源的垄断性，其价格的形成主体仍将是国家和电力企业。 所谓价格结构是指市场价格的各个组成部分以及不同价格的构成及其相互 关系，它主要包括价格构成及价格体系结构两个方面。 市场价格构成是指形成价格的各个要素及其在价格中的组成状态。电力市场 的价格构成一般包括电力生产成本、过程费用、利润和税金四个部分。 市场价格体系结构是指不同商品之间的比价关系和同种商品的价格在不同 流转环节上的差价关系以及它们之间的有机联系。商品的比价关系是指同一市 场、同一时间、不同商品价格之间的比例关系，它反映了国民经济各部门之间及 每个部门内部不同商品价格的合理程度，如电力与煤炭、钢材等产品的比价。商 品的差价是指同一商品由于购销环节、购销地区、购销时间、购销质量不同而形 成的价差，如电力市场中的上网电价、销售电价、峰谷电价等。 在市场经济中，虽然价格具有传递信息、配置资源、促进技术进步等多种功 能，但它也有自发性、盲目性的特点，因此，政府必须对价格进行适度调控，其 目的主要有两个：一是保持价格总体水平的基本稳定，二是维护公平竞争。 总之，电力市场的价格必须在服从国家宏观调控的基础上，使其形成遵循国 际通行的成本、合理回报和用户公平的准则；充分利用电力市场的功能，使其定 价方式能起到促进形成竞争机制的作用，使电价结构能保证主体各自的选择性。 1 3 2 影响电价的因素 电力价格的高低，受到多种因素的制约和影响，主要有以下几个方面： ( 1 ) 电力的成本。电力的成本可以分为电力生产成本、电力输送成本和电力 交易成本三部分。具体的说，它包括发电所需的燃料费；在输电、配电过程中的 损失费；从事电力生产所需的人工费用和管理费用；发电、输电、配电所需的维 修费用；设备老化折旧的费用以及更新所需的费用：随着负荷的不断增长，还要 考虑发电、输电、配电所需的发展和还贷费用。 ( 2 ) 市场供求情况市场供求关系的变动，直接影响产品价格的波动，这是市 场价值规律的必然。在电力市场中，电价的高低主要取决于系统的总需求，当系 统的总需求增加h , j ，电价便会升高，否则降低。电力市场中用电方和供电方处于 平等取向交流的地位，用户的负荷曲线和用电量决定着各时段的电价，反过来， 供电方公布了各时段的预测电价，用户又会有所响应，主要反映在用电时间安排 和负荷曲线i 。因此，电价既是电力生产者与电力消费者之间最重要的交流信息， 又是渊节供需甲衡的经济杠杆。 此外，电力市场体制结构、社会经济形势和市场参与肯的市场力都会影响电 力商品的价格。 】曩： 电价的特点 电价除遵循般商品价值规律外，h l l 丁电能生产的特殊性，电价还具有以下 特点： c 】) 【h 【j # r ：。，地l 墨。的 u 源结1 j 4 ：f 0 ，水f b 受r 水、1 r _ 、 l j i 月 f i ：$ 季 上海太学工程硕i 。学位论文 节性的影响：火电受燃料价格、运输距离的影响：核电受技术条件和投资规模的 影响。使得各地区电力成本有较大差异，从而各地区电价不同。 ( 2 ) 受一次能源价格的影响较大。我国火力发电厂的燃料成本占发电成本的 7 0 左右，燃料价格的波动对电价的影响极大。 ( 3 ) 有时间差异。一年的不同季节和每天的不同时段，电价相差很大。 ( 4 ) 必须要有相对的稳定性。电价是电力市场的支点，无论对供应电力的一 方还是需求电力的一方，电价都是直接关系到各市场参与者的最直接和最敏感的 因素。电价作为电力市场的指针能够自动引导资源的配置，它的导向力是直接和 有力的2 0 1 2 “。 1 3 4 电价的作用 电价对电力商品的生产、供应和消费各方面都有很重要的作用，是电力企业 获取资金维持简单再生产或扩大再生产的手段。由市场决定电价，可以促进电价 在商品交换中趋于合理，能正确地反映电力在生产和流通过程中的实际价值，调 整电力的供求关系，提高电力企业的经济效益，调动各方面投资办电的积极性， 促进电力企业的健康发展。具体说来，可以起到如下作用： ( 1 ) 能吸引社会资金向电力工业流动，促进电力工业的发展。这对于象我国 这种发展中国家，电力建设普遍比较落后的条件下有重要意义。 ( 2 ) 能使电能生产结构更合理。可以避免重复投资，充分开发和利用各种再 生能源和新能源，降低电力成本，节约资源。 ( 3 ) 增强企业活力、加快电力工业的发展。由市场决定电价，能促进电力企 业之问的竞争，促使电力企业不断提高自我积累、自我改造、自我发展的能力。 ( 4 ) 促进节约用电。由市场决定电价，可促使电力消费者采用调衙节电措施， 自动地削峰填谷，使电力消费结构趋于合理，减少浪费。 1 3 5 电价制定的原则 电价制定的基本原则是：成本补偿原则，电价能够补偿合理的成本支出；合 理利润的原则，电价能够使股东有合理的回报；公平负担原则，用户负担的电价 应该是成本加利润，尽量避免交叉补贴。 1 4 电价预测的意义 如上所述，电价是整个电力市场的杠杆和支点，在整个电力市场中发挥着核 心的作用。电力价格形成机制是否合理、电力价格体系结构是否健全关系到整个 电力市场是否能够健康、平稳地运行。可以说，电力市场化改革是否成功在很大 程度l 取决于电价改革是否成功。电价不仪仪是整个电力市场的指挥棒，而且对 r 每个市场参o 者来蜕，也是最为重要的。幽为在电力市场巾，各个参与者之 m 发，交易和关系都是以电价为基础的，所以如果市场参与凿能够事先较为准 确地预测剑电力价格，那么他就住激烈的市场竞争中处j i 何利地位，能够谋取卫 上海土学工程硕i j 学位论文 多的利益。对发电商来说，可以利用电价预测制定报价策略、优化报价，以期能 够中标和获得最大的利润。 对电力用户来说，可以利用电价预测制定合理的用电计划，比如可以将电价 较高时段的负荷转移到电价较低的时段( 如果允许的话) ，这样可以降低生产成 本，增加产品的竞争力和获得更多的利润。 对系统调度员来说，可以利用电价预测进行安全经济的系统调度，确保电力 市场的正常运行。 对于电力投资者来说，可以利用长期电价预测辅助投资决策，以减少投资风 险。电力市场的长期电价预测对于引导投资，自发的配置市场资源以达到电力供 求基本平衡，各项服务满足要求的目标。随着电力市场改革的进一步发展，电价 将不得不进行逐层的分析，从发电成本，过网服务，无功服务，调度及系统服务， 网损分摊等等，而影响这其中每一部分的费用都是不同性质的。对这些部分价格 的预测有助于自发的、高效的完善对这些层次设施的投入和服务。“。 1 5 电价的定价模式及其预测的方法和原理 目前对于电价的预测，国内外出现的文献不是太多。这主要是由于电力市场 是最近几年新出现的，电力市场下电价的制定与过去在传统的体制下是不同的， 对于电价的形成还有待讨论，在电力市场下影响电价的因素还需要进一步的研 究。而要分析电价，有必要了解目前电力定价的模式。 1 5 1 目前的电力定价模式 主要有会计学与经济学两种。“。以下分别简单的叙述它们的特点以及两者之 间的差别。会计学方法主要包括四个方面的内容：固定资产的折旧费、营运费、 各种税收和利润。折旧费是其固定资产在其经济寿命内合理地分配、回收，作为 固定资产重置的费用。营运费包括燃料费、维修费、人工服务费、员工的工资以 及区外购电等有效经营所必须的费用。税收是政府规定的，而利润则是为了再生 产等经济活动所必须的。因此，我们可以看出，会计学的定价模式有如下特点： 与一般的商品的定价一样，着眼于帐面上的年度平衡，即会计成本( 折旧、营 运、税收) 加上利润；折旧费和利润率受到政府人为的限制；除了存在上面 人为的干预以外，会计学的定价模式是静态的平衡和向后看的，即基于历史数据 简单的统计平均。由于会计学的定价模式是基于年平均总成本，无法产生分时 电价结构，即便采用经验估算勉强产生分时电价结构，但往往缺乏科学性。 而经济学的定价模式则与会计学的有所不同，主要体现在以下几个方面：经 济学的定价模式首先着眼于电力资源的充分利用。经济学的电价取决于经济学成 本( 新老电力资源的影子成本) 加上效益。其次，经济学的定价模式是利用电力资 源最有效利用为目杯的系统优化模型严格计算的，所以说，模型化是它的一大特 l l ，同时，再建立优化模型叫，必须排除人为冈素的干扰，加强科学性。第二， 效8 拍”i 锋中，采川了边际成本( 即增量成本) 耻沦代替了传统 i d i i z 均成本方法， 上海大学工程坝1 ：学位论文 因而它是向前看的( 即基于需求增加后的成本变化分析) 。也就是在现有供求条件 下，向前增加一个单位用电量，所需生产成本的增量作为计算其效益的依据，并 计入电价。因此电价中包含了引导供求平衡的信息。最后，经济学的定价模式能 够很自然地导出分时电价结构。 在当前采用的电力定价模式中，一般来说主要是采用会计学的定价模式( 如 综合成本法等) ，而长期边际理论和实时电价则是按照经济学的定价模式来计算 的，只是使用的模型不同而已。 1 5 1 1 边际成本的定义 在电力市场以及实时电价理论中，经常需要提及或者计算边际成本，因此有 必要介绍一下边际成本。 在一个消费系统中，设系统的总收益为z = 厂( z ) ，同时系统中存在许多约束 条件，这里的目标是如何确定x ，使得系统收益z 为最大，写成如下数学表达式： 9 0 ) dm i n z = f ( x ) 需求约束g ( x ) d 这罩首先给出边际信息的定义。在运筹学中，边际信息可以看作是在系统优 化模型中起作用的约束条件的摄动相对于优化目标的灵敏度。需求约束相对于目 标函数的摄动，可以提供相应的边际信息。 在一个生产消费优化系统中，如果需求增加一个微量单位，将系统总成本的 增加定义为该需求的边际成本。 1 5 1 2 成本核算 成本核算是制定电价的第一条原则。依据电力部1 9 9 3 年颁发的电力工业 企业成本核算意见书，电力企业在向用户供电时的成本如下： ( 1 ) 燃料费，指发电耗用的各种燃料、石油等的费用； ( 2 ) 购入电力费，指为转售向外单位购入的有功电量的电费； ( 3 ) 用水费； ( 4 ) 材料费； ( 5 ) 工资及福利费： ( 6 ) 折旧费，指提取的固定资产折旧； ( 7 ) 维修费； ( 8 ) 其他费用，包括办公室、宣传费、运输费、税会等。 上述各项费_ 蚪j 之和，即为电力企业向用户供电的成本，供电成本加上国家认 可的合理利润，必须与所收电费大致平衡，称为收支平衡。 存我围，供电企业存向用户收取电费时，最简币的方法就是认为用户的电费 只1 j 刑乜量有关，即：r = 成。彬， 其l ： 一用户电费，元 成厂 l 龄电价，元 i ，用呲l 电最，k w1 7 上海土学t 程顾卜学位论文 上面的这种最简单的电价制度称为一部制电价。但是由于电能不能储存，这 就要求供电方不管用户是否用电，都要随时准备足够的容量，同时也要随时做好 供电的准备，从而产生相应的成本，这部分成本只与系统容量有关。因此，供电 成本分为电力成本和电量成本两部分，其中，电力成本只与系统容量有关，而电 量成本与系统的所发电能有关。电力成本包括折旧费、维护费、材料费、办公费、 工资福利，电量成本包括燃料费、水费、购入电费。相应地产生了两部制电价， 即： r = 几，d + 以d 只 只为用户容量，k w ；为用电电量，庀西；p “为电力电价( 或称容量电 价，需量电价) ，元( 尼叻) 。 目前有包括我国在内的世界上许多国家均采用以上的电价制度，成为两部制 电价。 两部制电价比一部制电价前进了一大步，但仍有其局限性。供电企业的成本， 其中有一部分只与用户数量有关而与系统的容量及发电量无关。这部分成本称为 用户成本，包括营业设施的折旧、营业人员的工资福利、营业业务的办公费用、 接户线及电度表的成本、负荷管理设备等等。这样，就形成三部制电价，即： 月= 风d + 岛d 只+ ， 式中f 一电费中的基本费，元，基本费是供电企业的用户成本在用户中的 分摊。 目前在美国采用三部制电价o 。 1 5 1 3 电价的计算步骤 电价的计算，一般分为以下四个步骤： 第一步，作出给定电价计算期的电力发展规划及资金计划。要完成这步工作， 首