电力市场.doc

第一讲绪论目录 Why：电力工业为什么引入竞争？What：电力市场化变革电力市场化变革面临的挑战电力市场化带来的改变中国电力改革崎岖之路一、Why：电力工业为什么引入竞争社会需求（电力的困境）市场信念（市场优于垄断）技术进步（技术支撑）(1)电力投资不足电力系统扩充迅速，但世界上仍然有一半的人口没有受惠于它。在贫困地区，人口增长远快于电力系统扩张。电力占有的差异，是造成社会差异的一个重要原因，出于政治和社会的紧迫要求，必须尽快普及用电。政府期望通过私有化，多渠道解决投融资问题。(2)能源与环境危机1973年，石油危机一度非常成功的技术和燃料因环保的要求而面临严峻挑战，几乎任何一个重大的新建电站和输电线路方案都会招致反对。燃煤、水电、核电输电线路通过市场的经济杠杆，引导用户节约用电，提高能源使用效率；促进清洁能源发电技术。(3)民众对电力工业市场化的呼声民众对国家垄断经营电力部门的抱怨日益增加：生产效率、服务态度、服务质量。二十世纪末，以英、美为代表欧美发达国家，解除了对电信、邮政、铁路等传统垄断公共事业严格管制，引入竞争，取得了市场化改革成功，提高了生产效率，并改善了服务品质。民众对电力工业市场化的呼声不断增加。 (4)降低电价：电力作为经济基础产业，直接影响企业生产成本和竞争力；为增强企业全球经济竞争，期望通过电力工业市场化提高生产效率，降低电力生产成本和电力价格。（二）市场信念 (1) 背景计划与市场之争公共事业的垄断管制与市场竞争之争1) 计划与市场之争 计划与市场的经济制度之争，是经济学讨论的一个古老而常新的论题：自亚当斯密国富论以来，市场经济已经成为世界各国经济制度的主要选择；上世纪二、三十年代，社会主义大论战；米赛斯和哈耶克，资本主义市场经济兰格和雷纳，社会主义计划经济，信息问题和激励问题经济机制设计，针对信息问题理论上证明了市场优于计划，赫维茨、瑞特等（一定假设条件下）；目前，这个论题仍然存在争议。2) 公共事业的垄断管制与市场之争 尽管市场机制因其经济效率占据了绝对主流地位，但是对于自然垄断行业，因其具有规模经济性垄断优于竞争市场。在相当长的一段时期内，欧美许多国家公共事业也是由国家垄断经营的。二十世纪末，以英、美为代表的欧美发达国家，率先在传统垄断经营的铁路、电信、邮政等公共事业部门尝试引入市场竞争，并取得了成功。(2) 市场比管制更有效率的信念 一般商品市场市场比垄断具有更好的经济效率(2) 市场比管制更有效率的信念 自然垄断的公共事业：自然垄断行业，垄断经济效率优于市场垄断管制的两难问题：根据传统经济学理论，管制难以同时协调解决使得垄断价格等于长期边际电价和成本最小化激励两个目标基于服务成本和投资回报率管制方式难以解决第二个问题，而基于绩效的管制方式难以解决第一个问题。然而自二十世纪末，传统垄断经营的铁路、电信、邮政等公共事业部门市场化改革取得的卓越成绩，引起专家学者、政府官员对电力工业的市场化改革的兴趣。(2) 市场比管制更有效率的信念 电力工业在经济学家眼中，电力工业生产是由发电、输电、配电和售电不同环节构成的。其中，输、配电环节是自然垄断的；而发电和售电环节是非自然垄断的，市场是经济模式的最佳选择。期望，通过经济机制设计和电力工业技术变革，能够在市场化条件下实现垂直一体化运营模式下的协调与集中控制功能，满足电力生产的安全可靠性。（三）技术进步 技术进步为电力市场化提供了支撑：发电技术，循环燃汽发电技术信息技术，提供了市场信息传输和交易实现的可能。二、什么是电力市场化变革？ 引入竞争，就是要将自然垄断的功能和可形成市场竞争的功能分离，在发电和售电领域引入市场竞争。通过精良的市场设计，实现垂直一体化运营模式下的协调与集中控制功能，满足电力系统安全可靠性要求。私有化电力工业解捆与重组电力市场建立三、电力市场化变革面临的挑战 权力和利益的斗争（1）电力变革其实也是权力斗争和重新分配，因此阻力重重n法国电力公司（EDF）对欧共体其他成员国电力系统自由化的抵制，保持了垄断地位。n英国中央电力局（CEGB）试图保持垄断，但撒切尔当局不顾反对，坚决解散CEGB。权力和利益的斗争（2）即使电力系统管理层倾向于自由化，但其他员工也不一定同意。电力改革必然造成失业，失业可能造成的社会影响和政局动荡，这是改革主要的障碍。发展中国家，电力行业享受优惠待遇，更增加了改革的难度。变革造成的最大问题是缺乏长期远见： 90年代前，电力行业规划人员习惯以十年为尺度思考问题。大型电站建设周期以十年计，建成后，至少运行30年。融资不是问题：由于垄断电力系统财源不断，足以在相当长的时间内支付各种支出。市场化后，参与者只关心目前，不会考虑 2020年或更远。需要精良的、深思熟虑的电力市场设计电力生产的特性发、输、配、用电的同时性，使得电力系统需要统一协调与集中控制，满足供电的安全可靠性要求；传统垂直一体化管理的命令方式，能够很好地实现电力系统的统一协调与集中控制；然而，市场是以分散决策为根基的；电力市场必须通过精良的市场设计，实现电力系统的协调、控制。电力自由化引发的其他问题：“搁浅成本”。如何分配收益和风险。各种规则既繁琐复杂又有相当的主观性，变化迅速，令人困惑。收购和吞并。五、中国电力市场化改革的崎岖之路 1997年，国家电力公司的成立标志着我国电力市场化改革的开始，“政企分开，打破垄断，引入竞争，优化资源配置”。 内部模拟电力市场阶段，1997，浙江、安徽等省市，发电竞争；发电侧电力市场试点阶段1998年11月，国家经贸委关于深化电力工业体制改革有关问题的意见并开始在六个省市（山东、上海、浙江、东北三省）进行“厂网分开，竞价上网”的试点工作； 体制改革和资产重组阶段2000年11月，国务院办公厅下发关于电力工业体制改革有关问题的通知，开始运作电力体制改革；2002年3月电力体制改革方案出台2002年10月15日关于发电资产重组划分的请示获得国务院批复2002年12月29日中国电力新组建(改组)的十一家公司正式挂牌，简称为“二网五发四辅”2003年，国家电监会挂牌成立区域电力市场模拟/试运行东北、华东、南网华北，多边交易市场六、世界性的电力变革80年代中期，智利将政府拥有的电力设施简单私有化；英国， 1987年电力系统私有化；世界性的电力变革90年代初期，许多国家开始着手电力改革：新西兰（1990年）美国（1992年）澳大利亚（1993年）挪威（1991年）瑞典（1992年）等加拿大（安大略、新南威尔士）世界性的电力变革21世纪，亚洲新加坡日本韩国中国，2002年（1997年）第2讲电力市场基础知识内容提纲电力市场的定义电力市场组织结构电力市场的基本构成要素市场竞争模式世界电力市场改革进程与典型市场市场的定义市场 是人类交互行为的一种自然和自发的结果，由买卖双方共同协商决定商品交易价格。市场 是某种物品或劳务的一群买者和卖者。市场 是商品交易关系的总和。即，市场是进行商品交易的场所，是商品交易的全过程。电力市场的定义电力市场属于商品市场的范畴，它是以电力这一能源的特殊物质形态，作为市场客体来定义和界定市场内涵。因此，通俗地说电力市场就是以电力这种特殊商品作为交换内容的市场。（课本补充）其他几种电力市场的定义采用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利原则，对电力系统中发、输、配、售各环节的成员，组织协调运行和执行系统的总和。执行系统包括贸易场所、计量系统、计算机系统、通信系统等。电力买方和卖方的相互作用，以决定其电价和电量的过程。其他几种电力市场的定义电网商业化运营的规范化环境和场所。电力供方和需方分别以利润最大化和成本最小化为目标，按约定的规则并以输电网为媒介联系起来，通过自主竞争和经济合同的形式，进行电能交易的一种组织体系和电能配置方式。电力：垄断公共事业电力竞争开始之前, 所有电力企业都是垂直一体化的，共同承担发电、输电、配电以及售电各个环节的供电服务。 发电厂输配电服务售电/客户服务电力用户二、组织结构回顾：电力市场化改革长期以来，电力工业一直是垂直一体化垄断经营。引入竞争，就是要将具有自然垄断的功能和可以形成市场竞争的功能“解捆”，在发电和售电环节形成竞争市场，输电、系统调度运行控制和配电仍保持垄断。 传统电力工业：垂直一体化电力市场：解捆经济学家看电力系统组织重构（解捆Unbundling ）电力市场基本结构 批发运营零售运营电力市场基本结构 批发运营零售运营电力市场基本结构批发运营零售运营三、电力市场的基本构成要素22 电力市场主体电力市场客体电力市场载体电力商品价格电力市场运营规则电力市场监管（一）电力市场主体电力市场主体：指进入电力市场有独立经济利益和经营财产、享有民事权利和承担民事责任的法人和自然人。简单说就是在市场上从事交易活动的组织或个人，即市场成员。（一）电力市场主体25 市场成员包括：发电商（generating company，GenCo）售电商（retailer）电力客户（consumer）配电企业（distribution company，DisCo）服 输电企业（transmission company，TransCo）务性独立系统运营商（Independent System Operator, 主体 ISO）电力交易机构（Power Exchange, PX）监管组织（regulator）：政府机构（二）电力市场客体 电能商品：基本商品输配电服务辅助服务n电力系统安全可靠和电能质量需要n为了保证系统平衡，必须在各时段能调整发电出力水平，以确保电能商品顺利交易；n有些辅助服务最终也表现为电能交易；n但最好处理方法是作为辅助服务，而不是电能商品。（三）电力市场载体电力生产特点，决定了电能交易必须以电力网络（输、配电网）为载体得以实现。发电商电力客户不能实现（三）电力市场载体29 电力网络可以的输送电能不是无穷大的，而是有一定限制的输电约束。 发电商输配电网电力客户输电约束会对电能交易产生影响，需要设计配套市场机制以规避输电网络引起的交易限制与价格波动风险，称为阻塞管理。（四）电力商品价格 电价形成与运行机制市场竞争政府定价（四）电力商品价格31 电价体系发电价格、输电价格、配电价格、销售电价电价结构电价水平电价制度两部制电价单一制电价实时电价峰谷分时电价固定电价可中断电价高可靠电价 （五）电力市场运营规则市场准入规则市场交易规则市场竞争规则 监管（政府监管）：它的起源在于“看不见的手”的局限，并通过监管来达到提高经济效率、改善收入分配、通过宏观经济政策稳定经济和执行国际经济政策的目的。是政府通过行政、法律和经济等手段，对市场主体的行为进行规范的调控，以达到干预市场和经济运行的一种行政行为。市场力（Market Power）市场力是市场成员操纵价格使之偏离竞争水平并从中获利的能力。 电力市场化的总体目标是打破垄断、引入竞争、提高效率、降低成本、优化资源配置、促进电力发展。市场力的行使不但影响到电力市场的稳定，某些情况下甚至会影响电力系统的安全，使电力市场无法达到实现社会福利最大化，实现资源优化配置，提高效率，降低成本的初衷，阻碍电力工业改革的平稳和健康发展。36 电力行业的监管是指政府设立的监管机构对电力企业及电力企业在电力市场中的交易行为进行间接调控和直接控制，实现市场配置和能源资源配置的行政管理行为。对垄断性输、配电环节的政府管制对竞争性发、售电市场的监管37 电力行业的监管仅指经济性监管职能。监管的主要内容：价格成本监管、质量监管、投资监管。 四、市场竞争模式按市场的开放程度划分为：垄断模式购买代理模式批发竞争模式零售模式回顾：电力市场成员发电商Genco售电商Retailer用电客户（大用户、小用户）配电企业Disco输电企业Transco独立系统运营商（ISO）电力交易机构（PX）监管机构（一）垄断模式垂直一体化 （一）垄断模式 促进了大型发电厂和大电网建设，使电力工业得到了迅猛发展。随着电力工业规模经济性逐渐饱和，垄断投资、运营的经济低效等弊端逐渐暴露。 图2:购买代理模式示意图（二）购买代理模式：单一购买形式43 单一购买形式结构简单发电领域引入竞争发电商和用户没有选择权能否保证公平竞争电力紧缺，可能引起单一买方承担很大的价格风险或用户支付过高电费电力过剩，可能引起发电商间的恶性竞争图2(a)初期一体化形式（二）购买代理模式：单一购买形式44 单一购买形式是一种较为初级的模式只是在一些国家电力市场改革的初期采用 图3:批发竞争模式示意图比较适合电力市场稳定运营和发展的模式（四）零售竞争模式47 用户都具有很大选择权 大、小用户直接选择发电商，批发市场；向零售商购电，零售市场；发电商具有更大选择权向零售商售电直接向用户售电输、配电公司： 开放电网图4:零售模式示意图五、世界电力市场改革进程和典型市场49 各国电力市场改革的原因、基础环境不同，其改革进程也不尽相同；同时，各国电力市场采取的市场模式也不同。第3讲经济学基础 市场是资源（某种物品或劳务）配置的一种机制。在市场经济运行中，供给与需求决定了市场价格，价格则决定了稀缺资源的经济配置。市场是某种物品或劳务的一群买者和卖者，是进行商品交易的场所，是由买卖双方共同协商决定交易价格的商品交易全过程。竞争市场中有众多的买者和卖者，以至于每个个体对市场价格的影响微乎其微。市场价格是由供给与需求的力量决定的，每个市场成员只是价格的接受者。一、市场供求原理4供给与需求是市场经济运行的力量；它决定了市场价格，通过价格决定了稀缺资源的配置。（一）需求5个人需求是指在某一特定时期内，买者愿意而且能够购买的商品量。需求要具备的两个条件 有购买欲望有购买能力注意区分需求与需求量需求曲线6价格与需求量之间的关系冰激凌蛋卷的价格，元冰激凌蛋卷需求量.免费.表：需求表 图：个人需求曲线需求函数7线性需求价格函数（一元线性）Q=a0+a1P需求价格函数（一元非线性）Q= f(P )需求函数8一般的需求函数（多元非线性）Qd f（P，P r ，P e ，M，F，t.) 需求的影响因素n产品价格-反向n有关产品价格（P r ）- - 不定（替代品互补品）n预期价格（P e ） -正向n家庭收入（M） -正向n个人偏好（F） - 正向n时间变化（ t) -不定市场需求9市场需求 是所有个人对某种物品或者劳务需求的总和。 市场需求10市场需求是个人需求之和图：从个人需求曲线构造市场需求曲线（二）供给11供给是指厂商在某一特定时期内，愿意而且能够出卖的商品量。供给要具备的两个条件有出售的愿望 有供应的能力注意区分供给与供给量供给曲线12价格与供给量之间的关系冰激凌蛋卷的价格，元冰激凌蛋卷供给量 .表：供给表 图：个人供给曲线供给函数13线性供给价格函数（一元线性）QsP供给价格函数（一元非线性）Qs（P）供给函数14供给函数的一般形式Qs（P，Pr，Pe ，C，N.)供给的影响因素n产品价格（ P） - 正向n有关产品价格（P r ） - -不定（替代品/互补品）n预期价格（Pe ) - 反向 n生产成本（C） - 反向n自然条件（N） -不定市场供给15市场供给 是所有个人对某种物品或者劳务供给的总和。 市场供给16市场供给是个人供给之和图：从个人供给曲线构造市场供给曲线 17市场均衡 是供给与需求所达到的平衡状态，即供给和需求曲线的交点。相交时的价格称为均衡价格，也被称为市场出清价格；相交时的数量称为均衡数量。在均衡价格时，供给量等于需求量，即均衡数量。图：市场均衡18结论：供给和需求决定市场均衡市场均衡决定物品价格（均衡价格）以及买者所购买的和卖者所生产的物品数量（均衡数量）19买者与卖者的行为会自然而然地使市场向供给供求定理：任何一种物品的调整都会使该物品的供求达到均衡。 二、市场效率20社会福利市场效率（一）经济福利21经济福利 是检验社会经济行为好坏的标准，目的是对市场结果的合意性做出判断。消费者剩余和生产者剩余是用来研究市场买者和卖者福利的基本工具。消费者剩余22用以观察或描述参与市场的买者所得到的利益。消费者剩余 是买者愿意为一种物品或劳务支付的量减去其为此实际支付的量。 生产者剩余23用以观察或描述参与市场的卖者所得到的利益。生产者剩余 是卖者得到的量减去生产成本。 社会总剩余24社会总剩余 是消费者剩余与生产者剩余之和社会总剩余消费者剩余生产者剩余买者的评价买者支付的量卖者得到的量卖者的成本社会总剩余买者的评价卖者的成本图：市场均衡与社会总剩余（二）市场效率25供求均衡使消费者和生产者剩余之和最大化：自由市场将供给的物品分配给对这些物品评价最高的买者，所以社会计划者不能通过改善买者之间的消费配置增加社会福利；自由市场将物品需求分配给成本最低的卖者，所以社会计划者不能通过改善卖者之间的生产配置增加社会福利；自由市场生产使消费者和生产者剩余最大化的产量。图：供求均衡的效率结论：市场均衡结果是资源的有效配置三、交易方式26交易方式 是指交易过程中双方采用的各种具体做法，是交易双方联系的手段和方式，涉及交易量、交付时间、结算方式、物权转移、契约等等多个方面。现货市场金融衍生产品市场（远期、期货、期权等）（一）现货市场27现货市场 “一手交钱，一手交货”，即卖方应立即交货且买方应当场付钱。商品交付时没有附加条件，这说明买卖双方不能反悔。优点：直接性，即生产者可以出售他手头拥有的全部商品，消费者可以按照他的需求数量购买商品。缺点：价格风险，现货市场的价格变化很快且不可预测，买卖双方都将面临相当大的经营风。（二）远期合同与远期市场28远期合同 “到期交付”的非标准化合同，规定在未来某一时期进行实物商品交收的一种交易方式。特点：大多采取双方直接协商谈判的方式；交易内容和形式不规范，每笔业务需就合同条款进行具体磋商或公证，手续繁锁；交易价格单一，由买卖双方协商确定；不能流通与转让，到期都必须按合同规定进行实际商品交收；某些情况下合同履行没有切实保障，合同签订中十分重视交易者的信用调查。提供了一种买卖双方共担价格风险的方法（三）期货合同与期货市场29期货合约 是一种“无条件交货”的标准化合约，是交易双方分别向对方承诺在合约规定的未来某一定的时间以约定价格购买或者销售某种资产（或者服务）的协议。期货合约 可以自由买卖。期货合同的特点30合约标准化；合约可在市场中交易；由交易所的交易制度保证对方一定会履行合同，资信；合约可对冲；投机：杠杆效应，少量的定金，若市场价格上涨，获得大额回报；若市场价格下降，损失较大。为交易各方提供了更好地管理现货价格波动风险的工具和手段。（四）期权31期权 是有条件的交货合同。它的标的物是一种权力，即交割的主动权。 买入期权，则获得交割规定数量商品的主动权（要求对方购入或者要求对方出售）卖出期权，则售出交割规定数量商品的的主动权。期权费也是管理现货价格波动风险的一种工具。（五）差价合同32有时候，许多商品生产者和消费者只能通过集中市场进行交易。由于不允许他们进行双边协商，他们无法选用远期合同、期货合同或期权合同避开交易风险。这种情况下，交易双方经常会借助于一种可以与集中市场并存的差价合同机制。（五）差价合同33在差价合约中，双方会商定商品的履约价格和交易数量。集中市场交易完成后，差价合约按照如下方式结算：如果差价合同的履约价格高于集中市场价格，购买方需要向卖出方支付的金额等于这两种价格的差价乘以合同规定的交易数量。如果差价合同的履约价格低于集中市场价格，卖出方需要向购买方支付的金额等于这两种价格的差价乘以合同规定的交易数量。差价合同可以认为是具有相同行权价格的买入期权和卖出期权组合。第4讲电能交易市场电力市场概论回顾：市场成员2 回顾：市场成员 3 市场成员包括：发电商（generating company，GenCo）售电商（retailer）电力客户（consumer）配电企业（distribution company，DisCo）服 输电企业（transmission company，TransCo）务性独立系统运营商（Independent System Operator, 主体 ISO）电力交易机构（Power Exchange, PX）监管组织（regulator）：政府机构4电力市场交易 远期双边合同: A and B, C and D一般商品市场, 以汽车市场为例, 交易和结算流程很清楚. 卖方 A 和 C 交货后, 买方B 和 D 按双边合同规定价格向A 和 C支付费用即可. 如果 C 生产的汽车数量未能达到合同量, C 可以在现货市场与卖方A 签定一笔现货交易合同以填补差额量；如果买方D 需要的汽车数量超过双边合同规定量, D 也可以在现货市场直接向A购买. 51. 当购电方 D 使用电能的时候，发电商 C 可能并未在发电. 如果发电商 C 提前能够知道由于维修或故障等原因将停机, C 可以与发电商 A 签署一份现货合同.如果是机组临时性故障, 它不可能提前预知并与 A 签订现货合同, 而此时发电商A发出的电能恰好等于 D 所需的数量. 然而, 购电方D 仍然要根据合同付费给发电商 C . 那么，问题是谁应当付费给发电商 A 呢? 2. 如果 D 消费的电能超过了合同量, 它应当以何价格、向谁支付电费呢? Bear 电能消费的不平衡量是不可预测的，只有在实际使用后通过计量表计获知. 6 7电力市场交易 远期双边合同: A and B, C and D一般商品市场, 以汽车市场为例, 交易和结算流程很清楚. 卖方 A 和 C 交货后, 买方B 和 D 按双边合同规定价格向A 和 C支付费用即可. 如果 C 生产的汽车数量未能达到合同量, C 可以在现货市场与卖方A 签定一笔现货交易合同以填补差额量；如果买方D 需要的汽车数量超过双边合同规定量, D 也可以在现货市场直接向A购买. 8 电力市场交易：两类市场9 标准日前市场 (OTC) 和 PX系统功率平衡和实时交易目录10 开放式电能市场集中式现货市场市场结算一、开放式电能市场11 两种市场模式： 双边交易电力库（联营模式）（一）双边交易12 双边交易仅涉及购售双方两个主体；交易双方可以自由签订双边合同，无须第三方参与、干扰或者推动；每笔交易的成交价格均由交易双方独立协商决定，不存在官方价格；可以选择不同的双边交易方式；接近于一般商品市场。双边交易方式13 远期合同（Forward Contract自定义长期合同）期货合同（Future Contract）场外交易OTC电子交易远期合同14 此类合同非常灵活，供需双方可以通过私下协商，达成同时满足双方需要及目标的条款。缺点：需要关注交易方的履约信用问题；交易费用相当大。适用情况：交易电量很大（数百或数千MWh以上）期货合同15 标准化合约，是交易双方分别向对方承诺按合约规定交割，合约可以自由买卖。优点：不需要关注交易方的履约信用问题，由交易所的交易制度保证对方一定会履行合同；交易费用较少；合约可以对冲。缺点：灵活性不足适用情况：中、短期数量不大的电能交易场外交易OTC16 标准化合同，是不在交易所内进行交易而在场外市场进行交易的活动。与集中交易的场内市场相比，它在市场组织结构、管理结构、交易方式、交易标的等诸多方面，都更为灵活、具有自己鲜明的特点。适用情况：中、短期数量不大的电能交易电子交易17 电子交易 指通过电子系统进行的交易，不同于在交易所交易大厅面对面进行的交易。在计算机化的市场环境里，售电方可以在市场上进行电力报价（Bid），而购电方则可以报出自己可接受的电价（ Offer ）。所有市场成员都可以看到每笔电能的数量与价格，但他们不知道各报价与投标具体对应于哪个参与者。交易执行程序会自动将匹配投标与报价成交。优点：交易非常便捷，成本低廉。在市场关闭前的几分钟或者几秒钟内，往往会发生大量的交易行为。例题： 18 蜀国电力市场：双边交易为基础 6月11日下午2点到3点单一时段表1 蜀国电力公司 发电机组及其参数 简化分析的假设机组类型Pmin（MW） Pmax（MW）MC（$/MWh ）A大型燃煤机组10050010.0B中型燃煤机组5020013.0C燃气轮机05017.0这些机组的边际成本在整个运行范围内恒定不变。启动成本：由于存在比较大的启动成本，蜀国电力公司会尽可能让机组A始终保持与系统相连，同时让机组B尽可能在白天多发电；假定机组C的启动成本可以忽略不计。例题：19 类型合同签订日标示符购电方数量价格售电方（MWh）（$/MWh）长期1月10日LT1益州能源蜀国电力20012.5长期2月7日LT2蜀国钢铁蜀国电力25012.8期货3月3日FT1荆州电子蜀国电力10014.0期货期货期货合计44月月77日日5月10日FT2FT2FT3蜀国电力蜀国电力益州能源汉中电力汉中电力蜀国电力30305057013.513.513.8利用远期市场价格波动回购了一部分已售出的电能，赚取了一定利润例题120 表3 电子交易所 5月15日待交易的报价与投标 6月11日14:00数量 价格标示符售电报价B52017.50B42516.30B32014.40B21013.90B12513.70到15:00MW$/MWh机组 剩余容量 MWMC $/MWhB13013.0C5017.0值班交易员孙尚香：预测：售电报价不会再上涨决策：可再售出高于B机组成本13.0的电能130 MW 售电报价：赢得O1、O2、O3O23013.30O31013.25O43012.80O12013.50购电投标，共60 MW购电投标O55012.55 例题1：电力交易所即将停止14:00-15:00交易时21 值班交易员孙尚香：接到B厂运行人员电话：B电厂临时机械故障，最大出力只有80MW可能方案：1.什么都不做，需要以现货市场价格补偿少发的50 MW2.启动C机组，损失（17.0-13.0）$/MWh*50MW*1h3.在电力交易所内购买一些替代电力决策：在交易所购买一些价格低于C机组成本17.0元/MWh的电力购电投标：赢得B8、B6、B3售电报价，共50 MW机组 剩余容量MC（MW） （$/MWh）A满荷运行B满荷运行C5017.0表4 电子交易所 6月9日待交易报价与投标6月11日14:00 标示 数量 价格到15:00 符 MW $/MWhB52017.50B4 25 16.30 售电报价 B3 20 14.40 B6 20 14.30B81014.10O4 20 12.80 购电投标 O6 30 12.70 O5 50 12.55 例题122 蜀国电力公司最终6月11日14:00到15:00应发电580MW：表5 蜀国电力公司发电生产计划机组发电（MW）备注Pmin（MW）Pmax（MW）MC （$/MWh）A500MW满载10050010.0B80MW故障满载50临时故障降至80 （正常200）13.0C0停机05017.0（二）电力库23 电力市场初期，受电力系统联合运营的传统思想制约而产生的一种混合商品库。在一个区域，只有一个强制市场成员参与的、集中的、竞争的市场，也称为“总市场模式” 或者“强制性电力库模式”。不同于双边交易，它通过系统性方法来确定市场均衡。一种很少见的商品交易形式电力库24 通过系统性方法来确定市场均衡/MWh 交易数量数量 MW报价/投标25电力库的基本运营模式 I SO 发电报价和用 确定市场出清价 发电负荷分配,、 发电厂接受最终PX 户购电投标格 & 交易数量阻塞管理、购的发电计划最终计划买辅助服务The timescale of the market can be various, usually a day ahead. A secondary market with a shorter timescale can also be managed by PX along with the dayahead marketISO carries out “central dispatch, where ISO decides which generators run in order to meet customer demand.电力库的基本运营模式26 发电报价与市场供给曲线的构造用户投标与市场需求曲线的构造确定市场均衡确定市场出清价格SMP(1)发电报价与市场供给曲线的构造27 发电公司针对交易时段提供发电报价发电报价按照从低到高的顺序排列，根 (1)发电报价与市场供给曲线的构造28 根据发电报价从低到高这一序列，可以得到一条表示价格与累计数量关系的函数曲线市场供给曲线。G720G4 G5 G616G3G1G212 MWh100200300400 450500600700(2)用户投标与市场需求曲线的构造29 用户提交包含量价信息的投标按照价格从高到低的顺序进行排列 (2)用户投标与市场需求曲线的构造30 根据购电投标从高到低这一序列，可以得到一条表示价格与累计数量关系的函数曲线市场需求曲线。 (3) 确定市场均衡31 市场均衡供求曲线的交点 (4) 确定市场出清价格SMP32 生产分配：消费分配：价格：所有不高于所有中标的发电报价和购电投标，都按照市场出清价格所有不低于SMPSMP的发电报价都会被接受，组织电能生的购电投标都会被接受，将从系统获产SMP取电能出售或购买，无论他们提供的报价或投标是多少。 100200300400 450 500600700例题：33 魏国电力库公司数量 MWh价格 $/MWh报价甲20012.00甲5015.00甲5020.00乙15016.00乙5017.00丙10013.00丙5018.00投标丁5013.00丁10023.00戊5011.00戊15022.00己5010.00己20025.00 6月11日9点到 10点单交易时段例题234 将报价与投标累加，得到市场供应与需求曲线市场均衡是供求曲线的交点SMP为$16.00/MW h电力库总成交量是450 MW例题235表7 各发电商中标的电能生产数量、用户中标的电能消费数量以及各公司对应的收入与成本 公司生产量消费量收入（$） 成本（$）（MWh） （MWh）甲2504000丙1001600乙1001600己2003200丁1001600戊1502400总计45045072007200 运营模式36 竞争购电的模式：发电侧进行卖方之间的竞争投标；买方也要进行购电竞争投标，报价低的买方有可能购不到电； 运营模式37 非竞争购电的模式：仅在发电侧进行卖方之间的竞争投标；所有买方的购电权利是平等的，无需提交购电投标。25 D：系统负荷需求G720 G5G6G416G3G1G210100200300400 450 500600700二、集中式现货市场38 对于任何一种商品，市场成员的合同购买或销售量与实际需要或生产量之间总会存在一定差异，现货市场则提供了补偿不平衡量的机制。 （一）电能商品的特殊性39 短期供需平衡市场的反应速度比较慢，难以承担此安全责任电力供应与需求只要满足总量匹配就好，无须实现限制性的一对一或者一对多对应系统故障会波及所有市场成员，而不会只影响到一些特定交易的参与者。（一）电能商品的特殊性40 普通商品的成本与价格很少出现如此快速的周期性变化电力需求的短期价格弹性非常低，而需求在一天之内的有些时段可能会在较大的范围内发生快速波动随着负荷的增减变化，边际生产者也会改变，所以一天之内的电能边际生产成本也会发生变化，进而影响到电能现货价格。 41 供需双方均不可能毫厘不差地履行合同规定的电能数量。用户的实际负荷需求总是不会恰好等于预测值发电机组经常会发生一些不可预测的临时故障，迫使机组关停或者降低发电出力42 电力系统安全可靠运行，要求电能市场时刻必须完成短期供需平衡然而，传统商品现货市场经济机制的反应速度无法满足电力供需时刻平衡的要求。43 电力市场必须建立实时平衡市场，采用集中式现货市场保证短期平衡，并由承担保证系统短期平衡的责任。 （三）集中现货市场的运营44 不平衡量的快速/实时平衡市场机制平衡资源的获取发电商增出力报价和减出力投标电力用户减需求报价和增需求投标系统运营商签订长期合同购买平衡资源系统运营商签订辅助服务合同（三）集中现货市场的运营45 不平衡量的快速/实时平衡市场机制关闭时间为了让ISO有时间进行系统平衡，电能交易需要在实时运行前的某一时点关闭。例子346 双边交易关闭后，孙尚香签订的合同规定该电力公司要在交易时段提供580MW净出力。接下来她需要决定在集中现货市场投标与报价PmiPma P计划机组nxMWMWMWMC$/MW hA50010050010.0B80508013.0C005017.0表7 蜀国电力公司各发电机组 孙尚香决策：1.增加发电：机组A、B已达到最大的计划出力与特征参数出力，只能为机组C报价，最大数量是50MW，价格必须不低于17.0$/MWh才有利可图2. 减出力：机组A、B的边际成本分别是10 和13.0$/MWh，只要现货市场价格低于相应的数值，就会选择减少机组A、B的出力；假定机组不受爬坡速率限制，不停机则两台机组的出力分别可以减少400MW与30MW。例子347 基于经验，孙尚香在现货市场给出6月11日14:00-15:00交易时段的报价与投标：表8 现货市场 蜀国电力公司报价与投标 类型标示符价格数量（$/MWh） （MW）报价SMB-117.5050投标SMO-112.5030投标SMO-29.50400 市场结算 MWh结算价格买/卖现货价格（买/卖）平衡市场投标价或报价双边合同规定的数量双边合同规定价格例题451 假设在6月11日下午2点-3点时段的交易关闭后，发生了如下一些事情：由于面临发电不足，系统运营商调用了蜀国电力公司价格等于$17.50/MWh的现货市场报价（SMB-1）中的40MWh。蜀国电力公司机组B的问题比预想的情况更为严重，它不得不在交易时段开始后不久就完全关闭，仅生产出80MWh计划电量中的10MWh，蜀国电力公司出现了70MWh的电力缺额。该交易时段的现货电能价格是$18.25/MWh。52例题4 买卖双方直接结算市场标示符价格数量（$/MW 收入（$） 费用（$）（MWh） ）h期货与远期益州能源20012.502500.00蜀国钢铁25012.803200.00荆州电子10014.001400.00汉中电力-3013.50405.00益州能源5013.80690.00电力交易所O12013.50270.00O23013.30399.00O31013.25132.50B3-2014.40288.00B6-2014.30286.00B8-1014.10141.00现货市场SMB-14017.50700.00不平衡电能-7018.251277.50匿名，通过电子交易所结算与系统运营商结算 53NETA 电力市场结构设计与时间节点 第5讲电力成本与价格电力市场概论电力生产链发电厂 输配电网 电力用户 火电厂送电线路水电厂变电站核电厂开关站风电厂换流站工业用户 大用户商业用户 中小用户居民用户农业用户 图电力生产链 一、电价体系 （一）市场竞争形成机制1）双方协商价格：签订双边合同交易方式：n远期合同（Forward Contract）n期货合同（Futue Contract）n柜台交易 OTCn电子交易（Bid与Offer）例题：7 蜀国电力公司在6月11日下午2点到3点时段的双边交易（1）5月底之前签订的远期和期货合同：类型合同签订日标示符购电方数量价格售电方（MWh）（$/MWh）长期1月10日LT1益州能源蜀国电力20012.5长期2月7日LT2蜀国钢铁蜀国电力25012.8期货3月3日FT1荆州电子蜀国电力10014.0期货期货期货合计44月月77日日5月10日FT2FT2FT3蜀国电力蜀国电力益州能源汉中电力汉中电力蜀国电力30305057013.513