电力市场综述

1、精选优质文档-倾情为你奉上一、 电力市场电力工业正在由传统的垄断管制型向竞争监管型转变，解除管制、引入竞争已成为世界各国电力行业发展的总趋势，如英国、美国、智利、阿根廷、巴西、墨西哥、加拿大、澳大利亚、德国、西班牙、挪威、日本、韩国等许多国家的电力工业都发生或正在酝酿着一系列深刻的改革。电力工业的这一巨大改革就是要将电力工业纳入市场经济运营体系之中，通过市场竞争来实现资源的最优配置，提高效率，降低成本，保证优质服务，实现合理规划，促进电力工业长期持续稳定发展。电力工业的市场化改革带来了巨大的经济效益，体现在降低发电成本，提高对用户的供电水平，实行公平的调度，吸引各方投资等多方面。发达国家如英国

2、，在建立电力市场后，无论是居民用电、还是工业用电的电价都大幅下降。发展中国家如阿根廷，在电力工业引入市场机制后，吸引了大量的电厂建设资金，解决了国内的缺电问题。在世界电力工业改革浪潮的推动下，2002年11月29日，中国国家电力公司拆分重组的5家发电集团、2家电网公司和4家辅业公司在北京揭牌亮相，宣告了中国电力工业新时代的到来。目前我国国内电力市场的改革首先聂“厂网分开、竞价上网”，即将电网经营企业拥有的发电公司与电网分开，建立规范的、具有独立法人地位的发电实体，市场也只对发电侧开放，发电企业将成为独立的法人实体，竞价上网、自负盈亏。从电价机制来看，改革开放以前，我国电力工业实行的是垂直垄断的

3、管理，不存在独立的上网电价机制。从20世纪80年代中期开始，为了鼓励集资办电，尽早结束当时的缺电局面，开始实行以“还本付息电价”为主要特征的电价形成机制和相应的政策。对利用贷款建设的机组，电价在还贷期间按运行成本加归还本息并取得合理利润的原则确定。“还本付息电价”调动了国内外投资者对电力投资的热情，但由于承诺投资回报，电厂缺乏控制成本的动力，也抑制了电力市场的竞争。随着用电形势的好转，这种模式暴露出种种弊端，电价改革、形成独立的上网电价机制势在必行。电力市场的定义电力市场是采用法律、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、供电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行

4、系统的总和。电力市场的基本特征是开放性、竞争性、计划性和协调性。电力市场的基本特征电力市场的基本特征是:开放性、竞争性、计划性和协调性。与传统垄断的电力系统相比，电力市场具有开放性和竞争性。与普通的商品市场相比，电力市场具有计划性和协作性。电力系统是相互紧密联系的，任一成员的操作，均将对电力系统产生影响。所以要求电力市场中的电力生产、使用、交换具有计划性。同时由于电力系统要求做到随时供需平衡，所以要求电力市场中的供应者之间、供应者与用户之间相互协调。二、 电力市场期货由于电力工业的投资在历史上长期滞后，因此我国制定了一系列的电价保护措施。在电力市场化改革的今天，这些电价制度存在的一些不合理的方

5、面就逐步暴露出来，对电力工业的改革和发展形成了制约。到目前为止，我国电力工业尚缺乏一个合理的价格形成机制。主要表现在:电价制定的机制存在不合理性，一定程度上导致了电价上涨过快;电价的管理权限不集中、不规范:价差体系不合理;单一电价制度不能反映电力企业的固定成本与变动成本。不能真实反映电价。随着电力工业市场化改革的深入，电力市场中批发电价和零售电价都将全部放开，电价通过市场竞价方式来确定，则难免会导致市场价格的波动。由于电力商品的特殊性，其需求弹性很小，电价易受电力供求关系的影响，进而产生剧烈波动，使得电力市场的参与者面临巨大的价格风险。如美国加州电力市场由于缺少完备的远期合同、电力期货等配套风

6、险规避机制，从2000年6月开始电力价格发生剧烈波动引发了电力市场危机，使人们真正意识到电力市场中价格波动引起的巨大金融风险。为此，澳大利亚、美国、挪威等国家在实行电力市场改革后相继推出相应的电力远期合同或期货市场，其目的主要是利用期货的套期保值、风险转移功能来降低价格波动带来的巨大市场风险。2003年6月中国国家电监会发布关于建立东北区域电力市场的意见，要求东北电力市场在售电端引入竞争机制，使东北区域电力市场主体统一在区域电力市场交易平台上进行交易，交易方式分为远期合同交易和现货交易，以远期合同交易为主，以实现政府监管下的所有市场主体参与的全面竞争。初期可以采取由区域电网公司统一购买方式，但

7、应逐步过渡到多边交易方式。最终将电力期货、期权等电力金融市场列为东北电力市场建设的远期目标，用以规避电力市场价格波动等带来的风险。因此，对远期市场与现货市场并存的电力市场涉及的相关问题开展理论与实证研究，建立协调运行的电力市场体系，不但在理论上具有重要的研究价值，而且在实践上具有较好的应用潜力，研究成果对加速我国电力市场建设步伐，形成有效的定价机制，降低交易风险，提高市场效率，加强监管和激励，保证电力市场的安全稳定长效运行具有重要意义。在传统的电力工业管理体制下政府统一管理电价在这样的硬性控制下电价波动很少几乎没有独立的发输配电企业因此不会面临由于电价波动造成的风险但随着电力体制向市场化方向改

8、革的进行电力市场中发电侧上网电价批发电价和零售侧电价将逐步放开电价通过市场竞价方式来确定将不可避免地导致市场价格的波动另外由于电力商品的特殊性其需求弹性很小电价易受供求关系的影响产生剧烈波动如1日内的峰谷电价可相差好几倍甚至低谷电价可为负值而不同天月份的电价则相差更大将使电力市场的参与者面临巨大的价格风险电力市场改革厂网分开竞价上网是我国电力行业继美英及澳大利亚等国进行电力行业改革之后目前正在深入研究的重点课题由于有限的机组发电容量和较低的需求弹性电力价格会表现出强烈的跳跃和尖峰特性这使得电价的变化更加复杂电力市场中电价的易变性使得各个市场参与者都面临巨大的利益损失风险如果不加以有效的防范将会

9、导致灾难性的后果例如1998年夏季美国中西部电价的强烈波动导致了两个市场参与者被迫离开市场因此越来越多的市场参与者认识到电力市场中风险管理的重要性并积极采用合适的风险管理工具和方法来回避或控制风险许多国家在电力改革后就推出相应的电力期货市场目的主要是利用期货的套期保值风险转移功能减少价格波动带来的巨大市场风险现就电力市场的特点运行方式探讨在电力市场化改革后发展电力期货的可行性和必要性1电力期货的概念电力期货合同与电力远期合同一样是指在将来的某个时期如交割月以确定的价格交易一定电能的合同但与电力远期合同不同之处在于电力期货需要在期货交易所进行其交易时间交易量等都有明确的规定同时电力期货交易需要交

10、易费用以及保证金等例如美国纽约商品交易所规定电力期货的交割点有加州俄勒冈，亚利桑那州等电力期货将电能分为峰荷电能和基荷电能峰荷电能规定为每日早上7点至晚上11点这16个小时期间交割的电能现行的电力期货均为月电力期货一年中的每个月份均有电力期货每分电力期货的电能量为43MWh要求在该月份27天中电力需求较高的16小时期间以1MWh/h的速率提供电能或者736MWh要求在该月份23天中电力需求较高的16小时期间以2MWh/h的速率提供电能电力期货可以在交割月份之前18个月开始进行交易在期货交割月到来前的4个交易日停止交易。电力期货在电力市场中的功能1转移价格风险的功能电价高度波动是电力市场的主要特

11、点"电力市场参与者利用期货交易的套期保值实现风险转移使其回避电价波动从而锁定成本合理组织生产经营保证预期利润如1通过出售期货合同在未来几个月中发电厂可将其所期望的销售电价锁定在某一特定的价格上2通过购买电力期货在未来几个月中大型公用事业单位和工业用户等电力购买者可使其用电电价锁定在某一特定价格3通过购买电力期货在未来几个月中电力中间批发商也可使其购电电价锁定在某一特定价格2价格发现功能价格发现是指在期货市场通过公开公正公平高效竞争的期货交易运行机制形成具有真实性预期性连续性和权威性的期货价格期货市场形成的价格之所以为公众所承认是因为期货市场是一个有组织的规范化的市场期货价格是在专门的

12、期货交易所内形成的期货交易所聚集了众多的买方和卖方通过场内代理人把自己所掌握的供求关系及其变动趋势的信息集中到交易场内同时按期货交易所的规定所有期货合约买卖都必须在交易所场内通过公开竞价的方式进行这样使所有买方和卖方都能获得平等的买卖机会都能通过场内出市代表表达自己的真实意愿从而使期货市场成为一个公开的自由竞争市场这样通过期货交易所就能把众多的影响某种商品价格的供求因素集中反映到期货市场交易场内由此形成的期货价格能比较准确地反映真实的供求状况及其价格变动趋势3帮助电力行业提高营销效率由于期货市场是交易会员进行商品集中交易的场所所以在期货市场很容易找到交易对象成交另外期货交易市场的交易规则如会员

13、制保证金制公开叫价制严格履约制交易标准化反垄断制度等可有效地制止不公平不规范的交易行为提高营销效率"降低经营费用提高合同兑现率加快资金周转进一步增强企业自身竞争力4防止电力市场出现过度投机电力期货市场的套期保值功能有利于抑制现货市场中部分投机者操纵市场的行为防止现货市场出现过度投机避免引起巨大的市场危机5准确反映未来电力供求的真实状况与现货市场相比期货市场往往可以更准确地反映未来电力的真实价格水平实际上它对未来一段时间电力供求的真实状况和变动趋势做出了比较准确的预期因此市场管理者可从中及时发现电力供应可能出现的严重短缺状况立即采取适当措施避免将来出现严重缺电而给社会和经济发展带来严重

14、的负面影响此外投资者也可依据未来电价水平做出正确投资决策如果未来电价急剧升高表明缺电严重投资者从中可发现较好的电源投资机会因此电力期货价格具有预警作用可对未来供求关系做出预报使各市场参与者及时调整策略保证电力市场的安全稳定运行电力期货套期保值的四个基本原则1交易方向相反原则交易方向相反原则是指在套期保值交易时套期保值者必须同时或先后在现货市场上和期货市场上采取相反的买卖行动即远行反向操作在两个市场上处于相反的买卖位置只有遵循交易方向相反原则交易者才能取得在一个市场上亏损的同时在另一个市场上盈利的结果从而才能用一个市场上的盈利去弥补另一个市场上的亏损达到套期保值的目的如果违反了交易方向相反原则所

15、做的期货交易就不能称作套期保值交易不仅达不到规避价格风险的目的反而增加了价格风险其结果是要么同时在两个市场上亏损要么同时在两个市场上盈利比如.对于现货市场上的买方来说如果他同时也是期货市场的买方那么在价格上涨的情况下他在两个市场上都会出现盈利在价格下跌的情况下在两个市场上都会出现亏损2商品种类相同原则商品种类相同原则是指在做套期保值交易时所选择的期货商品必须和套期保值者将在现货市场中买进或卖出的现货商品在种类上相同只有商品种类相同期货价格和现货价格之间才有可能形成密切的关系才能在价格走势上保持大致相同的趋势从而在两个市场上同时采取反向买卖行动才能取得效果在做套期保值交易时必须遵循商品种类相同原

16、则否则所做的套期保值交易不仅不能达到规避价格风险的目的反而会增加价格波动的风险3数量相等原则商品数量相等原则是指在做套期保值交易时所选用的期货合约上所载的商品的数量必须与交易者将要在现货市场上买进或卖出的商品数量相等做套期保值交易之所以必须坚持商品数量相等的原则是因为只有保持两个市场上买卖商品的数量相等才能使一个市场上的盈利额与另一个市场上的亏损额相等或最接近当然结束套期保值时两个市场上盈利额或亏损额的大小还取决于当时的基差与开始做套期保值时的基差是否相等在基差不变的情况下两个市场上的亏损额和盈利额就取决于商品数量只有当两个市场上买卖的数量相等时两个市场的亏损额和盈利额才会相等进而才能用盈利额

17、正好弥补亏损额达到完全规避价格风险的目的如果两个市场上买卖的商品数量不相等两个市场的亏损额和盈利额不相等4月份相同或相近原则月份相同或相近原则是指在做套期保值交易时所选用的期货合约的交割月份最好与交易者将来在现货市场上实际买进或卖出现货商品的时间相同或相近在选用期货合约时之所以必须遵循交割月份相同或相近原则是因为两个市场上出现的亏损额和盈利额受两个市场上价格变动幅度的影响只有使所选用的期货合约的交割月份和交易者决定在现货市场上实际买进或卖出现货商品的时间相同或相近才能使期货价格和现货价格之间的联系更加紧密增强套期保值效果因为随着期货合约交割期的到来期货价格和现货价格会趋向一致套期保值交易必须遵

18、循的四大操作原则是任何套期保值交易都必须同时兼顾忽略其中任何一个都有可能影响套期保值交易的效果。三、 日前期货市场电力体制改革的目的是在电力工业中引入市场竞争机制，通过公平竞争降低生产成本，提高效率，促进资源的优化配置，从而引导电力工业持续、健康发展，创造更大的社会效益。我国已经开展的“以大代小”和“水火置换”等形式的发电权交易是实现这一目标的可行手段。目前，众多学者针对发电权交易模式和模型做出了许多很有价值的研究和讨论。针对目前采用较多的撮合交易模式，文献指出，发电权通过市场自由交易增加了发电商的投机性，不利于市场的稳定；多对象的频繁交易增加了电力运营的复杂性，可能导致电力系统运行的不稳定；

19、当执行交易出现不利情况时不能让参与者回避利益损失风险，同时在有利的情况下失去进一步获利的机会。现有文献研究的多为曰发电权市场交易，操作复杂，与目前的发电调度安排模式不相适应，不利于发电企业安排生产计划，不利于电网企业安排运行方式，不适应将年内大部分或全部发电量指标转让，这种发电权交易可能造成更多的电网阻塞或影响供电可靠性，从而导致发电权交易规模的削减。针对这一情况，提出基于节能减排为目的的发电权交易应以年度、季度、月度或星期为时间段进行安排。以撮合方式组织的日发电权市场交易存在诸多弊端，但发电权交易除了包括节能减排等计划性交易之外，还有一些是非计划性的，例如，在一些水电比重比较大的系统中，由于

20、无法进行准确的长期天气预报和水文预报，难以预测未来较长时期的发电能力，使水电厂在电力合约市场的报价决策有较大的市场风险，若申报出力过小，则可能因来水充足而弃水，若申报出力过大，则可能因来水不足而不能履行合同；此外，火电机组燃料不足，机组意外故障造成停机检修等因素同样可能造成不能履行发电合同的风险，由此导致的供需不平衡会对系统安全造成威胁，这些因素是计划之外无法在较长时间内可以预知的，因此，设立发电权日前交易市场，给予这些发电商即时参与发电权交易的机会，对维护供电可靠性、降低发电商的市场风险具有很大意义。综合上述原因，鉴于目前发电权交易多以节能减排为主要目的，本文提出建立以远期交易市场为主，日前

21、交易市场为辅的发电权交易模式；根据日前发电权交易市场发电权交易电量存在冗余和交易价格具有不确定性的特点，建立双边可选择的发电权远期一期权合约交易模型，将网损变化成本引入合约中断价格的计算，使该模型具有引导交易向降低网损、利于系统安全、经济运行的方向进行的功能。为了使2个市场有效结合，将日前交易市场分为一次和二次交易市场，其中一次市场的参与主体为有非计划性发电权交易需求的发电商，二次市场根据一次市场剩余发电权电量的性质有选择地向远期交易发电权买方或卖方开放，采用双边交易方式组织，签有远期一期权合约的发电商在进入日前交易二次市场后可以根据二次市场协商的发电权交易价格选择是否中断合同，中断合同的发电

22、商可以在日前二次市场进行再交易。本文对该交易模式的可行性进行分析，最后设计远期与目前交易相结合的发电权交易市场组织步骤。远期与目前交易相结合的发电权交易市场不但能够适应当前发电调度的安排模式，而且可以满足发电商的交易需求。2者的有效结合，一方面给予交易参与双方更多的交易灵活性，使参与者可以在市场有利的情况下获得进一步获利的机会，另一方面充分发挥了发电权交易在电力市场中节能降耗、规避市场风险的作用，有利于发电资源的优化配置，维护系统的稳定，提高社会效益。日前发电权交易市场的特点1发电权交易电量存在冗余发电权交易电量存在冗余的原因主要有3方面。一是发电权交易组织模式决定的。目前开展的发电权交易多以

23、撮合方式组织，在以社会效用最大为目标函数时，要求发电权卖方和买方的报价差大于零，否则不能进行交易，申报价格的高低决定了发电权买卖双方能否在市场中竞得交易机会，卖方申报价格过低或买方申报价格过高都可能导致交易无法实现。二是发电权供需不平衡。发电权交易双方根据各自情况上报交易电量和交易价格，交易前并不了解交易市场整体的发电权供需情况，因此，常常造成发电权或供过于求，或供小于求。三是网络的安全约束限制了发电权交易的进行。交易中心在撮合交易的过程中，为了满足系统的安全约束，不得不取消或削减发电商申报的交易电量。上述这些原因，使发电权撮合交易结束后，将有一部分发电商的计划交易量无法全部完成。2发电权交易

24、价格的不确定性发电权卖方与发电权买方，进行发电权交易的前提条件是双方实现双赢。发电权交易价格越高，发电权买方获益越大；发电权交易价格越低，发电权卖方获益越大。在以撮合方式组织的日前发电权交易市场中，若发电权交易价格由发电权交易双方报价确定，则发电权交易价格将间接受上网电价、电力供求情况、燃料成本以及买卖双方对盈利空间的要求等诸多因素影响而呈现随机性。3远期与日前相结合的发电权交易市场发电权远期和日前交易市场可以满足发电商不同的交易需求，但2者是相互独立的，发电资源没有得到有效融合，发电权交易仍有潜在的经济和社会效益。日前发电权交易市场的冗余交易电量以及发电权交易价格的不确定性使签订发电权远期交

25、易合同的发电商在合同执行目存在在日前市场套利的机会，对利益的追求成为促使2个市场成员进行交易的动力，这也为2个市场的结合提供了可能。因此，充分利用日前发电权交易市场的特点，为远期交易和日前交易开辟一个交易空间，即继日前发电权交易市场后开辟日前交易二次市场，通过确定市场的准入条件，使一部分远期交易商获得再交易的机会，不但可以使发电权交易商获得更大收益，更重要的是可以充分发挥发电权交易节能降耗，规避市场风险的作用，有利于发电资源的有效配置，有利于系统的安全稳定运行。双边可选择的远期交易合约，为实现这一目标提供了可能。该形式的远期合约结合了期权的思想，设计了均衡的中断电价和，并将其嵌入到远期合同的定

26、价中，赋予远期交易双方拒绝合同的权利，以此获得与以合约电价供电相比更大的收益。本文借鉴这种思想，通过对双边可选择的发电权远期一期权交易合约进行设计，使远期与日前发电权交易市场的结合得以实现。四、 微网进入21世纪，随着全球能源、环境问题日益凸显，各国大规模开发风能、太阳能等可再生能源。与此同时，微网的出现为可再生能源的综合利用提供了一种有效的技术手段。微网系统实现了分布式电源和负荷的一体化运行，能够灵活地接入和切出配电网，可充分满足用户对于电能质量、供电可靠性和安全性的要求，已经成为智能电网的一个重要组成部分。作为分布式电源并网的一种解决方案，微网通过先进的控制系统将分布式电源、负荷和储能装置

27、结合在一起，形成一个可控的单元，它既可以与配电系统并网运行，也可以在配电系统发生故障时与配电网解列，从而以孤岛方式运行。微网改变了分布式电源“接入就遗忘”的管理模式，可以充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益，并且逐渐被越来越多的人所关注。电力系统经济调度分为静态调度和动态调度，其中动态经济调度考虑了各时段之问的内在联系，更加符合系统的实际运行要求。微网系统的运行特性、所包含发电单元类型、电能质量约束等，与传统电力系统存在着较大区别，因此研究其动态经济调度问题具有重要意义。而可再生能源本身所固有的随机性和间歇性，又给这一问题的解决带来了挑战。由于微网有联网和孤岛两种运行模式，所以微网

28、通常运行在三种状态：联网运行状态，孤岛运行状态和在两种运行状态之间切换的暂态。运行于联网模式时，微网一般被要求控制为一个“好公民”或者“模范公民”。作为“好公民”时，微网在与配电网连接时需满足配电网的接口要求，同时不参与主电网的操作。此时，微网应能实现减少电能短缺、提高当地电压质量和不造成电能质量的恶化等目标。而当被控制为“模范公民”时，要求微网能为大电网提供一些辅助操作，例如：参与大电网的电压和频率调节，参与维持整个电网稳定运行，提高故障承受能力等等。运行于孤岛模式时，微网必须能维持自己的电压和频率。在传统电网中，频率能通过大型发电厂内拥有大惯性的发电机来维持，电压通过调节无功功率来维持。在

29、微网中，由于采用大量电力电子设备作为接口，其系统惯性小或无惯性、过载能力差、以及采用可再生能源发电的分布式电源输出电能的间歇性和负载功率的多变性增加了微网频率和电压控制的难度。而且配电网线路阻抗呈阻性，使电压不仅与无功功率有关也与有功功率有关，控制电压需要通过控制有功和无功功率两个方面来完成。当微网运行在两种模式之间切换的暂态时，维持微网稳定是其最主要的问题。如果微网在联网运行时吸收或输出功率到电网，当微网突然从联网模式切换到孤岛模式时，微网产生的电能和负荷需求之间的不平衡将会导致系统不稳定，此时设计合理微网结构和采用恰当的控制方法是非常重要的。当微网从孤岛模式重连到大电网，如何与电网同步是其

30、主要问题。目前，储能装置对缺少惯性的微网是维持其暂态能量平衡的必要元件。微网是一个由负荷和微电源及储能装置共同组成的有机系统。微电源主要通过电力电子技术实现能量的转换及控制。利用微网技术可整合多种形式的分布式电源，并考虑当地配电网的特点，在一个局部区域内直接将分布式电源、电力网络和本地用户有机组合在一起。微网特点 由微网的定义可知，微网有如下四个特点1)一般通过单点接入大电网，即从电网端看进去微网是一个可控发电单元或者负荷。这样可以充分利用微网内各种分布式电源的互补性，能源的利用更加充分，并且减少各类分布式电源直接接入电网后对大电网的影响。 2)能运行在两种模式：联网模式和孤岛模式。在联网模式

31、下，负荷既可以从电网获得电能也可以从微网获得电能，同时微网既可以从电网获得电能也可以向电网输送电能(根据接入电网的准则)。当电网的电能质量不能满足用户要求或者电网发生故障时，微网与主电网断开，独立运行，即运行于孤岛模式。在孤岛模式下微网必须满足自身供需能量平衡。 3)微网中的分布式电源互相之间一般有一定的地理距离。由于微网中常采用多种分布式能源，而太阳能发电、风力发电等方式受天气条件制约，所以一般要根据其实际地理条件选择分布式电源安装位置，因地制宜是分布式电源安装的基本原则之一。4)微网一般连接在低压配电网侧，其输电线路阻抗一般成阻性。在传统电网中，其线路阻抗特性的X/R的比一般大于1。但在低压配网中，其线路阻抗特性的X/R的比一般小于1。微网的成本微网在节能降耗、减少污染、延缓输配电网建设投资、提高用户供电可靠性等方面都带来了良好的经济效益和社会效益。然而，将微网应用于实际电力系统中需要巨大的投资，投资是否具有经济性取决于其综合效益能否大于投资。定量评估微网的综合效益并对微网进行成本效益分析，可以为微网的投资决策提供科学依据，不论对微网技术本身的发展还是对电网建设的发展，都