电力经济学基础：电力市场模式及交易方式

电力市场基础知识 1电力市场改革背景 1电力市场改革背景 v电力工业的传统组织结构v为什么要进行电力市场改革v改革的制约因素 电力工业的传统组织结构 v示意图 特点：垂直一体化、垄断 电力工业的传统组织结构 v垂直一体化垄断的原因 §输配环节的规模经济造成自然垄断 •规模经济：生产成本随着生产规模的增大而降低。–传统经济学理论–现代经济学理论——成本函数 •自然垄断：如果由一个厂商生产整个行业产出的生产总成本比由两个或两个以上厂商生产这个产出水平的生产总成本低，则这个行业是自然垄断的。 §由于在输配环节均存在的规模经济，因此在这些环节由一家公司提供这些服务将会获得最大的经济效益，也就是自然垄断。 电力工业的传统组织结构 v垂直一体化垄断的原因 §电力工业要一体化经营的最重要的原因是为了保证发电和输电的协调。 •为了保证系统运行的安全性和可靠性，要求发电和输电必须保持调度上的协调。当属于一家公司时，发电厂的管理者将会无条件的服从于系统调度机构，否则将会产生高昂的交易成本，也就是说当发输电不属于同一家公司时，便不能靠命令和控制解决发输电的协调问题，而是要靠合同。合同的制定很复杂，此外合同谈判、执行以及诉讼都将产生费用。 •在发输电系统的发展上，一体化的运营更有利于发输电系统的统一规划。 电力工业的传统组织结构 v结论： §输电和配电环节由于其规模经济和自然垄断性，应继续保持垄断。而发电和售电环节完全可以象其他商品一样引入竞争。 §随着现代科技的进步，尤其是计算机技术的发展，使得发电和输电分开也具备了坚实的基础。人们可以通过制定完善的交易规则降低取代命令而产生的交易成本和系统的安全隐患，并且可以通过快速的程序化计算应付各种由于分散决策产生的突发状况，而始终保持系统的安全稳定运行。 电力工业的传统组织结构 v传统结构的优点 §促进了大型发电厂和大电网的建设§大部分的人都享受到了电能所带来的便利生活§供电可靠性不断提高§…… 电力工业的传统组织结构 v传统结构的缺点 §难以鼓励电力行业实现有效运营，容易造成过度投资 §经营风险完全转嫁给用户（新建电厂、新建线路最后都是以涨价的方式让用户承担） §与政府联系过于紧密，政治可能会干预电力经济的良好运行。 §价格完全由政府控制，不能反映实际的成本水平和市场供需情况 v正因为这些不可客服的缺点，经济学家建议在电力行业引入竞争机制。 为什么引入竞争 v管制和竞争之间的主要区别在于由谁承担各种风险。风险所在就是需要提供激励加以改善之处。 v有关的主要风险为： §市场需求和价格风险；§技术进步造成企业竞争力下降风险；§经营决策风险等。 为什么引入竞争 在管制情况下是由用户来承担各种风险，这必然导致了投资效率低、经济效率低和运营效率低等弊端。因此，在电力系统中引入竞争，已被大多数国家所接受，也是历史的必然。 改革的制约因素 v改革的制约因素 §如何解决搁浅成本§如何保证系统可靠性 改革的制约因素 v搁浅成本的问题 §搁浅成本：电力公司资产的市值与会计账本上记载的资产价值（账面价值）之差。 §改革前：电价由管制机构根据“回收成本、合理收益”的原则制定，资产的市值接近账面价值。§改革后：价格由市场决定，若市场价格低于管制价格，原有资产的市值将贬值。 改革的制约因素 v系统可靠性问题 §短期可靠性——运行可靠性 •发电厂、用户：参与市场的目的是追求自身利益最大化，而不是为了保证系统的安全可靠。 •电网公司：虽然需要负责电网的运行，但其保证电网安全的动力仍来源于对自身利益的追逐。 –只有保证买卖双方的交易顺利进行，电网公司才能获得收益——电网公司有保证系统安全的动力–为保证系统安全，电网公司需支出额外的成本，例如电网的建设、维护，购买辅助服务等–净收益最大化时电网公司才会采取措施维护系统安全 §长期可靠性——足够的输电网和电源投资 2电力市场的基本概念 电力市场的基本概念 v电力市场的定义v电力市场的基本特征v电力市场的基本要素 电力市场的定义 v于尔铿《电力市场》 §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系统的总和。 •管理机制：与传统的行政命令的机制不同，主要采用法律、经济的手段进行管理。 •执行系统：包括贸易场所、计量系统、计算机系统、通信系统等。 电力市场的基本特征 v基本特征：开放性、竞争性、计划性和协调性。 §与传统的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。 •电力系统紧密联系，任一成员的操作，均对电力系统产生影响。要求电力市场中的电力生产、使用、交换具有计划性。 •由于电力系统要求随时做到供需平衡，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。 电力市场的主体 v服务性主体v交易主体 服务性主体 v概念： 为了保证电力市场的公平公开、健康有序的正常运营，需要存在的中立的、不以盈利为目的的非利益主体。 v包括： 电力交易机构、电力调度机构、电力监管机构 服务性主体 v电力交易机构 §负责匹配电能购买者与销售者所提交的投标和报价；负责结算中标的投标与报价。 v电力调度机构 §保证电力系统安全。通常仅拥有监视与控制电力系统所必需的计算与通信设施，但往往也兼有系统运营与最终市场运营职能。 v电力监管机构 §确保电力市场公正有效运营的政府机构。可以决定或批准电力市场规则，调查可能出现的市场力滥用情况。还可能负责设定垄断型电力企业所提供的服务与产品的价格。 交易主体 v包括：发电公司、电网公司、配电公司、电力经销商（零售商）、经纪人和用户等。 v发电公司 §以赢利为目的§自主选择参与的市场类型，如电能量市场和辅助服务市场等§可以采取套期保值、博弈等各种措施规避风险以获取最大化的利润。 交易主体 v发电公司 §从形成正常竞争的角度出发，参与市场竞争的发电公司数目应该适中。 •过少，可能出现联合、控制市场等市场力问题•过多，降低市场效率•适中，在一定程度上防止滥用市场力，也可以保障一定的竞争强度。 §除竞争主体的数目合理外，还应该力求在市场中没有可以左右市场价格的占优者。（某个主体市场份额相当大）。 交易主体 v电网公司：输电网的拥有者 §职责： •负责规划、建设、维护和运营在某一特定地理区域内的输电网；•在仅发电侧开放的电力市场中，作为单一购买者代表用户在电力市场中购买发电公司的电能；•在电力调度机构与电网公司一体化运营的电力市场中，还要为保障整个电力系统的安全运行提供服务。 §通过收取接网费、网络服务费和阻塞管理费等手段，回收电网公司的投资和变动成本，并获取收益。 交易主体 v由于输电网具有自然垄断性，因此电网公司的收入将受到电力监管机构的直接监管。同时，垄断性的电网公司要对所有的网络使用者提供无歧视的公平服务。 交易主体 v配电公司：配电网的拥有者 §职责： •负责配电网的规划、建设和运行•负责保障一定程度的电网可用性和供电可靠性•在输电网开放的电力市场中，成为参与购电竞争的竞争主体•在配电网开放的电力市场中，为零售商或其它区域的配电公司向本地区用户提供配电服务 §通过向垄断的供电区域售电以及收取合理的配电服务费获取利润。 交易主体 v电力经销商（零售商） §可以拥有或不拥有配电网络，一般不具备发电能力§不进行电力消费，直接面向终端的用户§通过买卖差价获取利润§只有在输电网和配电网都开放的电力市场中才可能出现。 交易主体 v电力经纪人 §不购买或出售电能及其它电力商品 §拥有供需双方信息，仅在买卖双方进行直接撮合交易。§撮合的交易对象可以不同，如发电公司和配电公司，也可以是零售商和终端用户等§通过收取服务费获得利润§实际是一个小规模的电力交易机构，是电力市场交易中心的竞争对手。 交易主体 v用户 §有大用户和小用户之分。 §小用户可以向零售商购买电能。在大多数情况下，他们只能从许多零售商中挑选一个进行电力零售交易。 §大用户往往会直接通过市场购电，参与批发电力市场竞争。 交易主体 v在个别电力市场，还有一些其它主体，例如美国德州市场，存在“QSE”机构： §可能自己拥有，也可能不拥有发电公司和零售商，或是拥有发电公司和零售商其中的一个。 §负责接收发电公司的报价和零售商的负荷需求，进行平衡后参与德州电力市场的平衡市场和辅助服务市场。 §在德州市场，存在40多个QSE。 3电力市场运营模式 电力市场运营模式 v电力市场运营模式的划分标准 v不同划分标准下电力市场运营模式的介绍 电力市场运营模式 v按市场开放程度划分 §垄断模式§单一买方模式§批发竞争模式§零售竞争模式 v按是否集中竞价划分 §电力库模式§双边交易模式§混合模式 电力市场运营模式 v按市场开放程度划分 §垄断模式§单一买方模式§批发竞争模式§零售竞争模式 单一买方模式 单一买方模式 单一买方模式示意图 单一买方模式 单一买方模式 单一买方模式示意图 单一买方模式 v优点： §在对电能成本影响最大的发电领域引入了竞争机制，有助于提高发电环节的投资效益和运行效益，无疑有益于降低总的电能成本。 单一买方模式 v缺点： §发电厂的投标结果决定了单一买方的购电电价。 §发电商和用户都没有选择权，不能通过竞争和发、用电之间的优化组合来实现资源的最有效利用，可能会造成单一购买者购电成本过高，或发电厂商之间的恶性竞争 单一买方模式 v结论： §单一买方模式是一种较为初级的模式，很不完善，从国际上电力市场的发展来看，只是在一些国家电力市场改革的初期采用。 §对于发展中，处于电力工业改革初期或者电力系统太小,竞争受到天然限制的国家，由于有关法规还不完善，缺乏电力市场运行经验，单一买方模式对现有的组织机构没有很大的影响的情况下，是一个很好的模式。 批发竞争模式 批发竞争模式 为什么允许大用户进入市场购电？——增加买方 增加买方的方法：1允许大用户进入市场2拆分配电公司显然第一种更为可行 批发竞争模式 批发竞争模式 发电商、配电公司和大用户均有了选择权普通用户仍没有选择权 批发竞争模式 v优点： §发电商可以根据自己的生产能力和成本、配电公司和大用户可以根据自己的需求，参与市场竞争。因此降低了输配电公司承担发电市场价格的风险。 §由于允许了买卖双方共同进行交易，使得电价能够正确、及时地反映发电生产成本和市场的供需不平衡状况。 §在批发竞争模式下，允许买卖双方进行双边交易，通过签订长期合同双方都可以规避市场价格风险，因此有利于保护投资者利益，保持电价的相对稳定。 批发竞争模式 v缺点： §中小用户没有选择权 §配电公司如何提供服务？ •是否应该要求配电公司对大用户提供默认服务？ –当配电公司电价低于市场价格时，大用户不在市场购电享受配电公司默认服务；否则，大用户在市场购电。增大了配电公司经营风险。 •配电公司如何为小用户趸购电力？配电公司充当着为小用户购电的角色，如何鼓励并监督配电公司以低成本趸购电力是一个很难的问题，容易滋生腐败也容易让配电公司吃力不讨好。 批发竞争模式 v结论： §批发竞争模式被认为是一种过渡模式,对于拥有复杂电力系统的发达国家,在采用零售竞争模式之前,往往会采用批发竞争模式,待时机比较成熟后，再向零售竞争模式过渡。 零售竞争模式 零售竞争模式 零售竞争模式 零售竞争模式 零售竞争模式 v优点： §在零售竞争的电力市场中，各类用户和发电商具有很大的选择权，共同参与市场的竞争，可以更有效地提高竞争程度，提高资源的优化程度； §用户的选择权更多，市场竞争更为激烈，分散决策程度更高； §供需双方都参与市场交易，共同承担电力供需平衡