（电力系统及其自动化专业论文）电力市场环境下发电公司竞价策略及市场力研究.pdf

8 3 让0 i 。 均衡，发电公司的最优策略是自身成本和其他发电公司报价和成本的函数，并 与市场负荷是否弹性有关，而其他发电公司的策略被分别定义为正常报价、保 守报价、冒险报价等各种类型，并提出了预估其策略的三种方法。 该策略能分析市场中各发电公司潜在的市场力，为发电公司确定基于市场 力行使的竞价策略提供理论指导。 ( 4 ) 基于综合指标的自身市场力估计的策略选取能反映影响市场力各种因 素的若干典型指标，提出一种综合多种指标衡量市场力的新方法，通过测算各 个指标贡献系数的极值，可以得出发电公司基于市场力行使的合理策略选取带。 第二，依据发电公司竞价策略选择能不断学习的特点，通过市场份额与电 价关系曲线，引入理性报价概念，利用多种方法得到的竞价策略，确定糅合成 本、利润、市场力分析等因素的综合竞价模型及其结果，其中分别讨论了拟合 误差同等对待、。及按相似度的加权处理区别对待的两种情况。 同时，本文根据进化博弈理论中复制动态方程得到离散动力系统，并通过 确定其平衡状态的稳定性，建立了描述发电公司策略选择自发进化过程及进化 稳定策略的离散时间动态进化博弈模型。 第三，监控市场力是一个富于挑战性的工作，针对现有衡量发电公司市场 力方法多应用于市场出清之后，属于研究市场运行历史数据后验法，因而具有 很大滞后性与局限性的现状，本文分别提出基于非线性最优潮流与线性最优潮 流的交易中心监控发电公司市场力的方法，该方法基于灵敏度分析，所需的输 入信息较少，可被系统操作员实时、定量地用于市场力监控，也可被发电公司 用于市场力行使过程中的策略调整。 第四，对市场力仅进行监控是不够的，还必须通过政策制定和市场制度建 设等方式对市场力进行事前治理及防范，其中市场制度建设是主要和最根本的。 到目前为止，国际上对于市场力如何防范的问题，并没有提供现成的理论方法 和成功的实践经验。 本文研究发电公司在交易中心采取激励发电容量投资措施来防范市场力时 的应对策略，包括两方面内容： ( 1 ) 针对单一能量和容量费用市场模式，研究不同电价水平对发电投资进 入电力市场的影响，目的是确定什么样的价格水平能吸引发电容量投资，从而 帮助监管者制订合理的电价政策，为此分别提出基于未定权益分析的单时段发 电容量投资方法以及基于随机动态规划法的多时段发电容量投资方法，前者通 过分析维纳过程与构造无套利投资组合，建立了关于期权价值函数的随机微分 方程及其边界条件，后者则充分考虑了电价的随机分布，这些方法充分计及投 资不确定因素，丰富和完善了现有的电源规划与投资理论，具有较强的实用性。 ( 2 ) 针对容量责任和装机容量市场模式，研究发电公司进入装机容量市场 后，在自身利润最大化的驱动下，应确定多大的容量责任来满足系统可靠运行 的要求。在不同市场环境下，根据容量市场总需求量、发电公司不可外送容量、 区域间电价差可以得到容量电价均衡值，以此作为发电公司决定容量信用交易 量的临界决策依据。 第五，构造纯粹的完全竞争市场不是防范市场力的最终目的，但允许市场 力适度存在的程度有多大，国际上也没有提供现成的理论方法和成功的实践经 验。本文首先根据 t o 过程，提出电价最优增长及其波动模型，重点解决利用 已知数据表达电价运动中的非确定性因子问题，在此基础上即可用电价畸变定 量描述行使市场力的危害程度。另一方面，通过考察发电公司合理行使市场力 使生产成本的下降程度，或计算防范市场力措施中产生的附加成本，可以确定 合理行使市场力的利益。最后。比较行使市场力的危害与利益孰大孰小，就能 确定允许市场力存在的程度，进而对交易中心防范市场力的措施进行评估。 本文依据国家9 7 3 项目及二滩公司电力营销系统规划、南方区域电力市场 技术支持系统设计等实际工程项目，在借鉴国内外研究成果的基础上，对发电 市场中市场力行使、监控与防范进行了深入的理论创新与探索，研究结果为市 场参与者市场力行使策略的风险评估提供支持，同时为市场管理者提供了对市 场力识别、监控、防范的有效方法，该成果具有重要的理论意义与实用价值。 关键词：电力市场竞价策略发电公司市场力市场力行使市场力监 控市场力防范 a s t u d yo fg e n e r a t o r b i d d i n gs t r a t e g ya n dm a r k e t p o w e ri ng e n e r a t i o nm a r k e t m a j o r ：p o w e rs y s t e ma n d i t sa u t o m a t i o n p i i dc a n d i d a t e ：l i uj ic h u n s u p e r v i s o r ：l i uj u ny o n g a b s t r a c t ：m a r k e tp o w e ri st y p i c a l l yd e f m e da st h ea b i l i t yt ob ep r o f i t a b l e g r e a t e rt h a nt h a to fe q u i t a b l ec o m p e t i t i o na l o n e o rj o i n t l yw i t ho t h e r s ，o rr a i s e m a r k e tp r i c ea b o v ec o m p e t i t i v el e v e l m a r k e tp o w e rp o t e n t i a li sam a j o rc o n c e r ni n d e s i g n , p l a n n i n g ，o p e r a t i o n sa n dc o n t r o lo fe l e c t r i c i t ym a r k e t s ，h a r m i n gm a r k e t c o m p e t i t i v e n e s sa n de f f i c i e n c yi ng e n e r a t i o np r o d u c t i o n , s e r v i c eq u a l i t y , t e c h n o l o g y r e n o v a t i o na n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n r e s e a r c ho nm a r k e tp o w e rh a sg r e a t i m p o r t a n c eb e e a n s em a r k e tp o w e ra f f e c t st h er e a l i z a t i o no fj u s f i c ea n di m p a r t i a l i t y o fp o w e rm a r k e tb yf o r t u n et r a n s f e rf r o mp u r c h a s e rt ob a r g a i n e r t h i sp a p e rf o c u s e s o nt h ep r e v e n t i n g ，i m p l e m e n t a t i o na n dm o n i t o r i n go fm a r k e tp o w e r , r e s u l t i n gi nt h e f o l l o w i n gi n n o v a t i n g f r u i t s f i r s t l y , t h i sp a p e re s t a b l i s h e s t h eb a s i cf l o wo fb i d d i n gf o r g e n e r a t e r , w h i c h c o n t a i n si n n e ra n de x t e r i o re n v i r o n m e n t a n a l y s i s ，b i d d i n gs t r a t e g y s e l e c t i o na n d a c t u a l i z i n g , a n dl e a r n i n ga f t e r w a r d s b a s e do nt h ef l o w , t h i sp a p e rp u t sf o r w a r dv a r i o u s b i d d i n gs 拄a t e g i e s ( m o d e l sa n da l g o r i t h m s ) f o rg e n e r a t o r , w h i c ha i er e s p e c t i v e l yb a s e d o nc o s td e c o m p o s i n ga n dc a l l b a c k , e x p e c t e dp r o f i t , c o m p e t i t o rf o r e c a s t i n ga n di n t e g r a t e d s e l f m a r k e tp o w e ri n d e x t h ed e t a i l s 眦a sf o l l o w s i ) c o s td e c o m p o s i n ga n dc a l l b a c kb a s e dm e t h o dd e c o m p o s e st h et o t a lc o s to f g e n e r a t o ri n t oa c t i v ep o w e ra n dr e a c t i v ep o w e rc o n c e r n e dp a r t ss e p a r a t e l y , t h e n a p p o r t i o n st h ef o r m e rp a r tt h a ti sc a l l b a c kt h r o u g hm a i ne n e r g ym a r k e tb yag r e a td e a l o fb i d d i n gp e r i o d s t h el o wr i s ks t r a t e g ya g g r e g a t i o nc a nb ea t t a i n e db yd e c i s i o nt a b l e m e t h o di no p e r a t i o n a lr e s e a r c h , w h i c he n s u r e st h es t e a d ya n dc r e d i b l ep r o f i t 2 ) e x p e c t e dp r o f i tb a s e dm e t h o du s e ss t o c h a s t i cd y n a m i cp r o g r a m m i n gt om e e t o p t i m u me x p e c t e dp r o f i to b j e c t i v e a n da l lk i n d so fu n i tc o n s t r a i n t s ，c o n s i d e r i n g t r a n s p o s i t i o ng e n e r a t i o n , p h y s i c a lc o n t r a c tg e n e r a t i o n , l o a dc u t t i n gg e n e r a t i o n a n d f i n a n c i a lc o n t r a c tg e n e r a t i o n 3 、c o m p e t i t o rf o r e c a s t i n gb a s e dm e t h o du ss u p p l ye q u i l i b r i u mm o d e lt oa n a l y z e b i d d i n gs t r a t e g ya n dm a r k e te q u i l i b r i u m t h eb e s tb i d d i n gs t r a t e g yd e p e n d sf i l l s e l f - e n s t , t h e c o m p e t i t o r s b e l m v i c ra n dc o s t a n dl o a df l e x i b i f i t y t h ec o m p e t i t o ri sd e s c d b e da sd i f f e r e n t t y p e ss u c ha st h eo r d i n a r yt y p e 。t h ec o n s e r v a t i v et y p e ，a n dt h ea d v e n t u r e 哦w h i c h c a nb e f o r e c a s t e dt h r o u g ht h r e em e t h o d sp r o p o s e db yt h i sp a p e r t h i s m e t h o d c a n a n a l y z e p o t e n t i a l m a r k e t p o w e r o f g e n e r a t o r s i n p o w e r m a r k e t t h u s g i v i n g t h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nf o rg e n e r a t o r b i d d i n gs f f a t e g yw h i c hi sb a s e do nm a r k e tp o w e r 柚a l y s i 8 4 ) i n t e g r a t e ds e l f - m a r k e t - p o w e ri n d e xb a s e dm e t h o ds e l e c t sd i f f e r e n tm a r k e tp o w e r i n d e xr e l a t et od i f f e r e n tc o m p e t i t i o nf a c t o r sa n dd e r i v e sa l li n t e g r a t e di n d e x , w h i c hc a l l d e t e r m i n et h eb i dr a n g eb yc a l c u l a t i n gt h ec o n t r i b u t i o nc o e f f i c i e n to f e a c hi n d e x s e c o n d l y , a c c o r d i n gt ot h ef e a t u r eo fc o n t i n u o u sl e a r n i n g ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h e c u r v eo fr e l a t i o n s h i pb e t w e e nm a r k e ts h a r ea n dc l e a r i n gp r i c ea n dt h ec o n c e p to f r a t i o n a lb i d d e r , t h e nf i n d i n gt h ei n t e g r a t e db i d d i n gs t r a t e g ym o d e la g g r e g a t i n gt h e f a c t o r so fc o s t , p r o f i ta n dm a r k e ts t a t u s t h i sm o d e lu s e st h ea b o v ef o u rb i d d i n g s t r a t e g i e sf o rg e n e r a t o ra n dd i f f e r e n t i a t e st h et w os i t u a t i o n so fe i t e re q u a l l yt r e a t i n ga n d l l o t t h i sp a p e ra l s op r o p o s e sd i s c r e t et i m em o d e ld e s c r i b i n gg e n e r a t o r b i d d i n gp r o c e s sa n d i t ss t a b i l i t yb a s e do i lr e p l i c a t e dd y n a m i cs y s t e mi nt h ee v o l u t i o n a r yg a m et h e o r ya n d i t s e q u i l i b r i u mp o i n t s t a b i l i t ya n a l y s i s t h i r d l y ，m o n i t o r i n gm a r k e tp o w e ri s ac h a l l e n g i n gt a s k t h ee x i s t i n gm e t h o d s w e i g h i n gu pt h em a r k e tp o w e ro fg e n e r a t i n gs e t sa l em o s t l ya p p l i e da f t e rt h em a r k e t i s c l e a r e d , s ot h e yb e l o n gt oap o s t e r i o r im e t h o d sr e s e a r c h i n gt h eh i s t o r i c a ld a t ao fm a r k e t o p e r a t i o na n dp o s s e s sp o s t e r i o r i t ya n dl i m i t a t i o n t h i sp a p e rp r o p o s e sr e a l - t i m em a r k e t p o w e rm o n i t o r i n gm e t h o db a s e d0 1 1t h es e n s i t i v i t ya n a l y s i so fl i n e a ra n dn o n l i n e a r o p t i m a lp o w e rf l o w t h ep r o p o s e dm e t h o di sp r a c t i c a b l ea n di tc a nb eu s e dt oa d j u s tt h e b i d d i n gs t r a t e g yo fg e n e r a t i n gs e t sa n d c a l la l s ob eu s e db yi s ot om o n i t o rt h em a r k e t f o u r t h l y , o n l ym o n i t o r i n gm a r k e tp o w e ri sn o te n o u g h p r e v e n t i n gm a r k e tp o w e r b c f o r e h a n dt h r o u g hp o l i c y m a k i n ga n d m a r k e ts y s t e mc o n s t r u c t i o n ( e s s e n t i a lm e t h o d ) i s m o i m p o r t a n t a tp r e s e n t , t h ep r o b l e mo fh o w t op r e v e n tm a r k e tp o w e rb e f o r e h a n di s n o tw e l ls o l v e d , t h u sn o th a v i n gs u c c e s s f u le x p e r i e n c e s a i m i n ga tt h ea c t u a l i t y ，t h i s p a p e rr e s e a r c h e s t h eg e n e r a t o r d e a l i n gt a c t i cw h e nt h ep o w e re x c h a n g cp r e v e n t s m a r k e tp o w e rt h r o u g ha t t r a c t i n gg e n e r a t i o ni n v e s t m e n t , w h i c hi n c l u d e st h ef o l l o w i n g a s p e c t s 1 ) a i m i n ga ts i n g l ee n e r g ym a r k e ta n dc a p a c i t ym a r k e tm o d e l ，t h i sp a p e ra n a l y z e s t h ee f f e c to fd i f f e r e n tp r i c el e v e lo nt h em a r k e te n t r yf o rg e n e r a t o rw i t ht h ei n t e n to f d e t e r m i n i n go p t i m a lp r i c ea t t r a c t i n gg e n e r a t i o ni n v e s t m e n t , w h i c hh e l p st h es u p e r v i s o r t oe s t a b l i s hr e a s o n a b l ep o l i c y 耵池p a p e r 弘燃蛐km a n a g e m e n tm e t h o db a s e d o nc o n t i n g e n tc l a i m sa n a l y s i s ，w h i c hi sd e r i v e df r o mar a n d o md i f f e r e n t i a le q u a t i o no n o p t i o nv a l u ef u n c t i o nt oc h o o s et h eb e s te l e c t r i c i t yp r i c et h r o u g hb r o w np r o c e s sa n d a r b i t r a g ea n a l y s i s t h i sp a p e ra l s op r e s e n t sa n o t h e rf l e x i b l em a n a g e m e n tm e t h o db a s e d o ns t n e h a s t i ed y n a m i cp r o g r a m m i n g , c o n s i d e r i n gr a n d o mp r i c ef l u c t u a t i o n n 虻t w o p r o p o s e dm e t h o dh a sm o l ea d v a n t a g et h a ng e n e r a t i o nl a y o u ti ne x i s t e n c eb e c a u s et h e y h a v e f u l l y c o n s i d e r e d t h e a n c e a a i n t y o f i n v e s t m e n t o p p o r t u n i t y 2 ) a i m i n ga tc a p a c i t yo b l i g a t i o na n dc a p a c i t ym a r k e tm o d e l t h i sp a p e rd e t e r m i n e s t h ef i r m s o p t i m a lc a p a c i t yc o m m i t m e n t sa c c o r d i n gt ot h er ；c q u i r e m e mo fp r o f i t m a x i m i z a t i o n , w h i c h c n s u l st h e s e c u r i t y c h a r a c t e r i s t i co fp o w e rs y s t e m t h e e q u i l i b r i u mp r i c ec a l lb ed e c i d e db yt h r e ep a r a m e t e r so fd e m a n di nc a p a c i t ym a r k e t , n o n - e x p o r t a b l ec a p a c i t ya n dp r i c ed i f f e r e n c eb e t w e e nz o n a lm a r k e t sa n dt h er e l a t i o n s h i p b e t w e e ne q u i l i b r i u mp r i c ea n dp r i c ec a pd e t e r m i n e st h ef i r m s o p t i m a lc a p a c i t y c o m m i t m e n t s f i n a l l y , e s t a b l i s h i n gp u r ef u l l yc o m p e t i t i v em a r k e ti sn o tt h ee n di n t e n t i o no f p r e v e n t i n gm a r k e tp o w e r t h ep r o b l e mo fh o wt od e t e r m i n et h ed e g r e eo fm a r k e tp o w e r p r e s e n c ei su o tw e l ls o l v e d , t h u sn o th a v i n gs u c c e s s f u le x p e r i e n c e s a c c o r d i n gt oi t o p r o c e s s ，t h i sp a p e rp r o p o s e so p t i m a lp r i c ei n c r e a s i n ga n df l u c t u a t i n gm o d e lt h a ts o l v e s t h ep r o b l e mo fe x p r e s s i n gs t o c h a s t i cp r o c e s so fm a r k e tp r i c cm o t i o n , w h i c hc a l lb e a p p l i e dt od e s c r i b et h eh a r mo fe x i s t e n c eo fm a r k e tp o w e r o nt h eo t h e rh a n d , t h e b e n e f i to fe x i s t e n c eo fm a r k e tp o w e rc a l lb ec a l c u l a t e db yt h ed g c r e a s eo fp r o d u c t i o n c o s to rt h ea d d i t i v ec o s tw h e nu s i n gt h em e a s u r e m e n to f p r e v e n t i n gm a r k e tp o w e r l 嬲l t h ed e g r e eo fm a r k e tp o w e rp r e s e n c ec a nb ed e t e r m i n e db yc o m p a r i n gt h eh a r ma n d b e n e f i to fe x i s t e n c eo fm a r k e tp o w e r t h i sr e s u l tc a l lb eu s e dt oe v a l u a t et h ev a r i o u s m e t h o d so f p r e v e n t i n go fm a r k e tp o w e r t h i sr e s e a r c ho ft h i sp a p e ri ss p o n s o r e db yt h e9 7 3p r o g r a m m i n g , e l e c t r i cp o w e r m a r k e t i n gs y s t e md e s i g nf o re r t a nh y d r o p o w e rd e v e l o p m e n tc o l t d a n dt h ep r o j e c t o fp o w e rm a r k e to p e r a t i o ns y s t e ms c h e m i n gf o rs o u t h e r nz o n a lc l c c i c 姆p o w e rm a r k e t b a s e do l lt h ef r u i to f l e s e a r c h , t h i sp a p e rp r o b e si n t ot h ep r e v e n t i n g ，i m p l e m e n t a t i o na n d m o n i t o r i n go fm a r k e tp o w e r , r e s u l t i n gi nm a n yi n n o v a t i o n s t h e s ei n n o v a t i o n sg i v e s u p p o r to fr i s ke v a l u a t i o no fi m p l e m e n t a t i o no fm a r k e tp o w e ra n dp r o v i d ee f f e c t i v e m e t h o d so f p r e v e n t i n g , a n dm o n i t o r i n go f m a r k e tp o w e rf o rm a r k e ts u p 6 t v i s o r t h ef r u i t o ft h i sp a p e rh a sg r e a ta c a d e m i cs i g n i f i c a t i o na n dp r a c t i c a lv a l u e k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t , g e n e r a t o r , b i d d i n gs t r a t e g y , m a r k e tp o w e r , i m p l e m e n t a t i o no fm a r k e tp o w e r , m o n i t o r i n go f m a r k e tp o w e r , p r e v e n t i n go fm a r k e t p o w e r 四川大学博士学位论文( 2 0 0 0 ) 第一章引言 1 1 论文的课题背景 1 1 1 发电市场的市场结构 市场结构在经济学原理中是一个专用概念，指企业间在数量、市场份额、 产品差异程度、成本结构等方面的相互关系，本质上是一个市场中各个企业之 间的竞争关系问题。在当前电力市场化改革的环境下，市场结构在电力行业组 织研究中处于中心地位。市场结构决定了价格形成、设备投资、策略制定等重 要的市场行为，面市场行为又决定着生产效率、价格与边际成本比率、利润及 分配等市场成果。以发电公司为例，产出多大发电量，制定多高价格，选择何 种策略，除取决于其技术、成本条件外，还决定于所处的市场结构：不同的市 场结构中发电公司的竞争策略具有不同的特性，相同的竞争策略在不同的市场 结构中会产生不同的效果。 根据进入市场的公司数量多少、产品是否同质、进入市场的自由程度、市 场信息是否充分等四个判别标准，可将市场结构分为四种类型；完全竞争市场、 垄断竞争市场、寡头市场、垄断市场。 市场化改革后，随着实施厂网分开、主辅分离，彻底切断电厂与电网的资 产纽带，电力生产各环节的相应企业将分开改组或重组，逐步形成发电、输配 电与售电等市场，建立与市场经济相适应的电力管理体制。 在发电市场中，由于建造发电厂的自然资源有限以及需要的资金和技术数 量巨大，决定了市场进入障碍较高，再考虑规模效益要求产生的并购重组行为， 因此发电公司数量不可能很多，但绝不止一家，如我国五大发电集团公司在其 相应的各区域电力市场中所占的份额均不超过2 0 ，所以发电市场不可能是完 全竞争和垄断市场。由于各发电公司的上网电量是同质的，因此发电市场也不 可能是垄断竞争市场，它只可能是寡头市场。 1 1 2 发电市场竞争中必须重视的若干问题 l 、合谋垄断电价 根据著名的斯威齐模型，处于寡头垄断市场环境的发电公司，面临着突点 四川大学博士学位论文( 2 0 0 6 ) 需求曲线，而市场价格则相对地稳定在这个突点对应的价格上。任一个发电公 司的行为会对其竞争者产生很大影响，竞争者不会接受强加于他们的损失，而 会奋起反击。一方削价的结果都不可避免地会减少自身的利润。因此，寡头们 不会轻易采取价格竞争策略，发电市场过度竞争的问题很难出现。 与过度竞争相反，寡头控制着发电市场，很有可能出现合谋获取高额垄断 利润的情形。美国加州发生电力危机的重要原因之一就是发电市场出现寡头勾 结，人为制造奇高的垄断价格，导致供电公司亏损倒闭。 发电公司可以充分利用合谋垄断的权力获取超额利益，另一方面，电网公 司可采取以下措施来防止发电市场寡头合谋： 1 ) 组建较多的发电公司，每个的规模不要太大，最好不超过总市场份额 的2 0 ： 2 ) 加强电源建设投资，降低发电市场进入门槛，保持其买方市场格局； 3 ) 保持区域与外部输电线路的畅通，使在本区域电价过商时可从外部购 入电量，满足区内需求； 4 ) 采取多种手段监控发电公司的行为，防止寡头合谋； 5 ) 利用社会舆论监督力量来防止价格操纵。 2 、对手预估与博弈 “超级”寡头也可仅通过自身的实力实施价格垄断，但它会明确地意识到 与其他寡头之间存在着的很强的相互依存性与激烈对抗的竞争。因此，任一个 发电公司做出决策时，必须要考虑其竞争对手的反应，并对这种反应做出预估。 换句话说，该决策产生什么结果完全取决于其对手的反应，这实际上是种博弈 过程，寡头的竞争结果具有很大的不确定性，使其决策难度大大提高。 3 、竞争情报和反竞争情报整合需求 处于寡头垄断竞争格局的发电公司，由于明显地意识到竞争对手的行动， 对竞争情报和反竞争情报的需求都特别突出，以至达到生死存亡的程度。所谓 企业竞争情报，是指企业为了在市场竞争中赢得有利地位而收集、处理、分析 与自身生存和发展密切相关的各种信息，得出改进战略发展和提高竞争力的策 略和方法。所谓企业反竞争情报，是指企业为了保护自身情报资源，采取一系 列措施抵御竞争对手针对本企业的合法的竞争情报活动。 2 四川大学博士学位论文( 2 0 0 6 ) 4 、电价脆弱 发电市场的供给与需求具有特殊性，即供给能力不能马上随需求的增加而 增加：发电设施建设具有一定的周期性，供给能力的提高具有一定的时滞，而 增加的需求具有一定的短时间刚性，因此，在建立发电市场之后有可能出现电 价脆弱的现象。 电价脆弱造成电力市场波动，对生产者来说可能造成用电合同中断，对用 户来说增加负担，从而可能导致长期电力需求的萎缩。解决电价脆弱性，与改 善发电市场的寡头特性息息相关，此外，可在整个系统中事先建立储备电力， 一旦市场需求增加，就用储备电力去弥补供需缺口，从而抑制电价大幅上升 5 、发电容量投资下降 电力市场建立以后，随着竞争的加剧电价总体会呈下降趋势，电力行业以 往的超额利润会丧失，投资会相应缩减，可能造成在长期用电需求增长时，电 力市场供给能力小于需求，这就会导致像美国加州那样电力短缺、电价大幅i - 扬、市场出现混乱的情况。根据经济学原理可以证明，市场竞争将使电力供应 趋向小于社会最优的需求，这是因为发电市场是寡头市场，行业进入障碍多， 同时，由于改革过程的不确定性因素较大，造成新投资电厂的未来收益难以准 确预测，在缺乏稳定预期和发电行业的超额利润总体呈下降趋势的情况下，对 于电力这样的资金密集型产业而言，外来投资将可能对电厂持暂时退出或抱观 望态度，转而进入投资回报周期较短的电网项目，因此，可能出现发电容量投 资下降衄题。发电容量投资下降，会使发电市场的寡头特性更加严重。这样，如 何确保长期发电容量的充裕性就成为电力市场理论和实践中需要解决的重要问 题之一。 通过上述分析可以明显地看出，上述五大问题具有很强的关联性，它们均 涉及到发电公司的竞价策略与市场力( 其定义在1 2 1 节给出) 的行使、监控、 防范等问题，其中，有的问题( 如发电公司竞价策略) 现有文献虽然做了较多 论述，但在深度上有进一步研究的必要；有的问题( 如市场力行使、监控、防 范) 现有文献则涉及较少。本文正是在这一背景下展开工作的。 四川大学博士学位论文( 2 0 0 6 ) 1 2 发电公司竞价策略及市场力研究现状 1 2 1 市场力研究的重要课题 不同文献对市场力( m a r k e tp o w e r ) 的定义各不相同，通常是指市场参与方依 靠自身实力或采取合谋串通等手段使其所获得的利益超过在公平竞争下所获得 利益的能力，或使市场价格超过完全竞争时水平的能力。市场参与者可能实施 市场力的问题存在于电力市场设计、建设、运行和控制等各个方面，因此，电 力市场公平、公正的实现与否在很大程度上依赖于市场参与者所拥有的市场力 的程度。 正如1 1 1 节所述，发电市场属于寡头市场结构，再加之电力的不可大量存 储与必须瞬时平衡的特性，因而市场力的产生几乎是不可避免的。在我国，电 力市场改革是崭新课题，其中许多市场理论及机制还不够成熟，市场力的问题 尤其突出。这为发电机组行使市场力、采用策略性投标获取最大利润提供了机 会，而电网公司则必须通过严格的市场监管措施来防范、监督、缓和行使市场 力的行为和后果。 具体来说，市场力研究的重要课题主要包括： ( 1 ) 从电力市场设计规划、建设、实旅运营、控制等各个环节出发，分别 研究发电公司竞价策略及其市场力行使、交易中心对市场力的防范( 预防) 、监 控( 治疗) 及发电公司的应对策略等各个层面的问题。 ( 2 ) 研究影响市场力的各种因素及其相互关系，这些因素包括： a 、博弈与串通合谋行为 b 、需求与供给弹性 c 、输电阻塞 d 、电力供求关系 e 、市场机制设计 f 、发电公司地理位置 g 、各种类型市场( 如合同市场、日前市场、实时市场等) 的相互关系 ( 3 ) 电价行为的研究。实际市场存在的价格高波动性( 电价脆弱) 表明了 某些发电公司可能拥有操纵市场的能力，高价格及电价脆弱是存在市场力的主 要特征，因此需要研究电价的动态波动行为，作为判定市场力是否行使的重要 4 四川大学博士学位论文( 2 0 0 6 ) 信号及市场力防范、监控措施效果是否明显的重要依据。 值得注意的是，高价格及电价脆弱不一定都是由市场力造成的，即使在完全 竞争市场，电价也可能因为发电容量不足概率或输电容量限制的存在而升高， 直到系统供需达到平衡为止。这涉及到市场力的甄别问题。 ( 4 ) 市场力的甄别、惩罚与评估。 当发电机组降低投标容量( 如i 1 2 节所述，这是机组行使市场力的主要方 法之一) 时，需要区分它是有意为之，还是属于正常非计划停机，前者为实施 市场力的行为，应予重罚；后者为偶然行为，应予轻罚。 区分上述两种行为的方法是监视发电机组降低投标容量的行为是否持续了 相当的时间，美国的d e p a r t m e n t o f j u s t i c e ( d o ) 、f e d e r a l t r a d e c o m m i s s i o n ( f t c ) 以及英国的o f f i c eo fg a sa n de l e x 血- i d t ym a r k e t s 均使用如下标准之一来确认机 组行使了市场力并予以罚款，其中的持续时间不一定是连续的： 1 ) 电价上升5 并持续3 0 天； 2 ) 电价上升1 5 并持续1 0 天； 3 ) 电价上升4 5 并持续8 0 小时。 而美国f e r c 只规定了电价上升幅度却没有规定持续时间，结合第( 3 ) 点 的分析，可以得到结论：市场力的监控