（电力系统及其自动化专业论文）电力市场中输电节点电价定价方法研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文 摘要 随着电力市场化改革的深化，电网公司将逐步转变为独立经营输电网并 收取输电费的输电公司，如何制定合理的输电电价对这一步改革的发展至关 重要。目前学术界对输电定价方法的理论研究很多，世界上许多比较成熟的 电力市场也都有自己的输电定价方法，但这些方法各有利弊，必须结合实际 的市场背景加以应用和检验。 本文以各种基本的输电定价方法为基础，从国外电力市场中实际采用的 输电定价方法入手，着重研究了挪威电力市场中的输电定价节点法，并结合 我国电力市场所推行的两部制电价以及区域输电市场拟采用的成本加收益 的管制方式，提出了按照电网传输率来确定两部制节点输电电价中基本容量 费和电量费比例的方法，并参考现有的输电费用分摊方法设计了一套具体的 两部制节点输电电价计算方案。通过采用该方案在我国某实际区域电网进行 电价试算，以及将所得结果与现行电价作对比分析，论证了两部制节点输电 定价方法在我国区域电力市场应用的可行性及优越性。 关键词：电力市场，输电定价，节点法 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe l e c t r i c i t ym a r k e tr e f o r m a t i o n ，t h eg r i dc o m p a n y w i l lg r a d u a l l yc h a n g et ot h ei n d e p e n d e n tt r a n s m i s s i o nc o m p a n y a sf o rt h i s s i t u a t i o n ，h o wt og e tar e a s o n a b l et r a n s m i s s i o np r i c eg o e si n t oav e r yi m p o r t a n t s t a t u si nd e v e l o p m e n to ft h er e f o r m a t i o n i nt h i sp a p e r , i ts t a r t e dw i t ht h et r a n s m i s s i o np r i c i n gm e t h o du s e di nt h e f o r e i g ne l e c t r i c i t ym a r k e t ，a n ds t r e s s e do nt h en o d a lm e t h o da p p l i e di nn o r w a y c o m b i n en o d a lm e t h o dw i t ht h ea c t u a ls i t u a t i o no fc h i n a ，i tp r o p o s e dam e t h o d t oa c c o u n tt h ep r o p o r t i o no fc a p a c i t yf e ea n de n e r g yf e e i ta l s od e s i g n e das u i to f d e t a i l e dc a l c u l a t i o np r o j e c to ft w o - p a r tn o d a lt r a n s m i s s i o np r i c i n gm e t h o d ，a n d t r i e dt oh a v eac a l c u l a t i o nw i t hi t sa p p l i c a t i o ni nc h i n e s er e g i o n a lg r i dt o d e m o n s t r a t ei t sf e a s i b i l i t ya n ds u p e r i o r i t y m e n g y u ez h a o ( e l e e t r i cp o w e rs y s t e m ) d i r e c t e db yp r o f l i z iz h a n g k e y w o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t ，t r a n s m i s s i o np r i c i n g ，n o d a lm e t h o d 华北电力大学硕上学位论文 声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文电力市场中输电节点电价定价方 法研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：邀垂2 3 日 期：塑：! ：归 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件：学校可以采用影印、缩印或 其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校 可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 导师签名： 日期：塑：! ：f 妒日期： 华北电力大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 输电服务定价方法研究的背景和意义 经过几年的努力，我国的电力体制改革已经成功实现了厂网分开，跨出了电力 改革的重要一步，但是现阶段改革的进展却很缓慢，尤其是电价的改革。 在当前的电价结构中，输电价格太低，远远与它的成本相背离。在国外的许多 国家，输配电部分都有独立的价格机制，他们的输配电价在终端电价中占了相当大 的比例，通常超过5 0 。而在中国，发输配电价结构严重失衡，输配电价格在零售 电价中所占的比例仅仅为2 0 3 0 ，电网企业盈利能力薄弱，建设资金严重缺乏。 电网建设滞后，已经成为我国经济发展新的瓶颈【2 5 l 。当务之急需要继续推进电价改 革、加强电网建设。 根据主辅分离的情况，分布实施输配电价改革，尽快形成合理的输配电价和合 理的电价结构则成为当前电价改革的核心，其对于推进我国电力市场的发展具有重 大意义。 首先，输、配电网本身由于规模效益的要求，具有天然的垄断属性，不能采取 重复建设的方式来引入竞争机制，但是为了在发电侧，以及今后在售电侧引入竞争 机制，逐步建立完善的电力市场，必须逐步丌放输、配电网，并制定和实施统一的、 透明的输电价格。 其次，建立合理的输电价定价机制将有利于电网企业在补偿输电成本的同时获 得合理的利润，缓解电网建设资金缺乏的压力； 其三，合理的输电价格有利于提供引导电网良性发展的经济信号，促进电网的 自我完善和发展。 最后，合理的输配电价格有利于促进清晰的、分环节的( 上网电价、输电电价、配 电电价和终端销售电价) 电价体系的建立和相应的电价机制的形成。 1 2 输电定价方法综述 输电定价的实质川( 5 1 ，就是输电费用在输电客户间的分配问题，并同时考虑电 网的收支平衡和适当盈利。当今国际公认的输电定价基本方法大致可分为两大类： 基于会计学的综合成本法和基于微观经济学的边际成本法。 1 2 1 综合成本法 这种定价模式首先要计算输电网在提供输电服务时的总成本，然后根据电网向 用户提供的是点对点的服务还是网络的服务，将总成本分摊到各个输电交易或各个 l 华北电力人学硕士学位论文 用户( 发电商和负荷) 。采用这一方法的关键在于对输电总成本的分摊，国内外对 此类定价方法的研究主要集中于此。具体的费用分摊方法又可分为两种：面向交易 的费用分摊，以及面向用户的费用分摊。 1 2 1 1 面向交易的费用分配川 主要包括不以潮流为基础的邮票法，合同路径法；以及以潮流灵敏度为基础的 边界潮流法( p a m ) ，兆瓦一英里( m w m ) 法，模数( m m ) 法，零反向流( z c m ) 法， 优势潮流( d f m ) 法。 1 邮票法，所计算的是整个输电网的总成本，然后按照功率大小分摊，不考虑 各部分特定输电设备的成本。该方法仅仅考虑了交易量的幅值( m w ) ，而不顾及交 易的收点和发点，即完全忽略了距离与位置的影响，是一种最为粗糙的算法。该方 法往往意味着使用网络传输负荷较轻的用户对其他用户提供补贴( 距电源点较近的 用户对距电源点较远的用户提供补贴) 。其优点是非常易于实现。世界上不少电力 公司采用这种方法。 2 合同路径法，是在交易幅值的基础上，考虑交易路径的影响，并以合同路径 来代替实际的输电路径。该方法忽略了潮流的物理分布规律，合同路径所代表的并 非实际的交易路径。 3 边界潮流法，一般用于系统间转送交易的费用分配。其基本思想是分别对有 或无转送的情况下，进行两次潮流计算，得出各联络线上潮流的变化，视其为该项 交易流经系统的潮流值，然后按照这一潮流值在网络某一负荷水平( 网络可以选择 的负荷峰值、交易幅值或其他合适的负荷水平) 中所占的比例来分配费用。 4 兆瓦一英里( m w m ) 法，这是目前应用最广的算法。其最主要的特点是：通过 两次潮流计算或灵敏度分析得到交易对某一条线路的潮流的影响，根据其占该线路 容量的比例分配该线路的使用费用。该方法的缺点是不能保证设备使用费用的回 收。因为该方法中仅考虑了设备的“基本”容量费用，没有考虑“备用”容量费用， 而备用容量对电网的安全性、可靠性起着重要的作用，是应该考虑其投资回收的。 5 模数( m m ) 法，在兆瓦一英里( m w m ) 法的基础上作了一点儿改进，用所有交 易在线路k 上引起的潮流绝对值的和来代替线路k 的容量，以保证费用的平衡。但 该方法也存在缺点，就是不能促使用户降低线路负载，改善电网运行状况和延缓电 网投资。例如，一项交易可能在某一线路上引起与净潮流方向相反的负向潮流，实 际上减轻了电网的负载，对电网有一定的好处，但是依据该方法进行的费用分配并 不能反映这一点。 6 零反向流( z c m ) 法，正是针对m i 法的缺点进行了改进，将提供正向潮流的 交易和提供负向潮流的交易区别对待，费用仅在正向潮流交易的用户间分配，以次 对提供负向潮流的交易给予鼓励。但该方法仍然存在缺点，就是在支路净潮流改变 华北电力火学硕士学位论文 方向时，往往会造成电价不连续，对轻载线路尤其如此。 7 优势潮流( d f m ) 法，综合了m m 和z c m 两种方法，将输电费用分为两部分： 一部分与支路的基本容量有关，相关费用由引起支路正潮流的用户承担；另一部分 与输电的可靠性和安全性有关，相应的费用由所有用户承担。 总的来说，在针对交易的分配中，用d f m 方法是比较合理的，既保证了费用的 平衡，又能够促进用户有效利用电网，能够改善电网运行状况和延缓电网投资。 1 2 1 2 面向用户的费用分配【3 】 主要是以潮流跟踪 2 4 1 为基础的流跟踪法。 流跟踪法，是拓扑分析方法。在很多并非以合同为主要运营方式的电力市场中， 电网公司需要把输电设备使用费在各输电用户问分配，就需要采用流跟踪法计算出 各用户对该设备的使用情况。在该方法中最重要的原则是比例共享原则，其实质是 认为连接点是输入功率的“混合器”，认为输出支路的潮流由各输入支路的潮流混 合而成，且其比例与输入支路潮流占总输入潮流的比例相同。 拓扑方法，首先要求将有损网络变成无损网络，一种较简单的方法是将网损分 解后分配到各个负荷或发电机节点，这样就存在两种分配方式：将网损分配到负荷 节点，输电费用由发电节点承担，即回溯法；将网损分配到发电机节点，输电费用 由负荷节点承担，即跟踪法。 综合成本法的定价模式主要用于解决电网容量成本和运行成本的回收和分摊， 其概念清楚、计算简单，数据采集比较容易，价格比较稳定，易于实际操作，能保 证电网收支平衡和合理的利润，容易被市场参与者所接受；但它不包含任何经济学 信息，因此不利于价格经济信号作用的实现，也不能对未来的电网扩建提供适当的 经济信号，无法引导电网资源的最优利用和长期发展。 1 2 2 边际成本法 边际成本定价方法，就是根据单位产品供应量的变化而引起的总生产成本的改 变量来确定增量部分的产品价格。对于输电网来说，就是根据某项输电交易实施前 后输电网各种成本的增减量来确定各项输电价格。又分为长期边际成本法和短期边 际成本法两种。 1 2 2 1 长期边际成本法【3 l 】 与综合成本法不同，长期边际成本法不是根据电网以往的投资数据，而是根据 输电业务引起输电网将来投资成本的长期微增变化来计算输电费。 长期边际成本法中输电费由两部分组成，即长期边际容量成本和长期边际运行 成本，前者是由于扩展输电网络所需的成本，后者是指输电网运行维护成本的边际 华北电力大学硕士学位论文 变化。 计算长期边际成本的方法又可分标准长期边际成本法和长期全边际成本法两 种。 ( 1 ) 标准长期边际成本法，依据电网规划计算为了完成输电交易所需要的网 络扩展所引起的增加的成本，可采用传统的输电规划程序计算。如果有多个输电交 易，则应针对每个输电交易分别确定其应承担的长期边际容量成本和长期边际运行 成本的份额。其成本分配方法可分为功率分配法、m w k m 法、边界潮流法，逐线计 算法等。 ( 2 ) 长期全边际成本法，认为输电交易不能使用电网中现有的剩余容量，要 实现输电交易必须增加新的输电容量，输电交易应承担因此而引起的扩展成本。当 存在多个输电交易时，须对每项交易分别计算所需的扩展费用。因此，该方法中不 存在成本分配问题。 长期边际成本法计算的是容量成本的变化量，是将要进行的投资，同时，该方 法只考虑了某项输电交易前后电网网损及维护费用之差，且依赖于对长期发电成 本、输电容量成本负荷数据、地理分布数据的预测和评估。而长期预测与政府的政 策和经济的发展高度相关，且带有主观因素，使得计算结果具有很高的不确定性， 因而用这些方法得到的输电价格会引起较大的争议。 1 2 2 2 短期边际成本法【3 1 】 短期边际成本是指输电交易对电网运行成本产生的边际影响。运行成本包括网 损及功率约束成本等。 短期边际成本方法计算的输电价格主要是边际运行费，通常采用o p f 求取，但 是如何合理的确定平衡项尚没有很好的解决。此外需要进行实时最优潮流计算，因 而对算法的收敛性及计算速度要求较高。 按照经济学理论，短期边际成本法以实现社会经济效益最大化为目标，可给予 用户正确的经济信号，能够优化利用电网资源，但是它仅反映了电网运行成本的 变化，不包括任何投资的容量成本，不能保证电网的收支平衡。因此，在采用短期 边际成本法制定输电价格时，通常还采用收取附加费的形式对电网公司的收支进行 平衡。 1 2 3 国内外研究现状 目前，国际上对输电网开放以后电力市场输电定价问题的研究基本都是在前文 所述方法的基础上进行的。 文献【1 0 】、【1 1 】中，言茂松等人提出一种基于边际成本法的输电定价方法一 一网嵌入边际成本法，在优化的目标函数中嵌入了输电网的过路费率，充分计入了 4 华北电力大学硕士学位论文 对应线路固定成本的年费用，在保留了边际成本法的经济学信息的同时，这种方法 保证电网收支平衡，力求达到定价的有效性和合理性的统一，为输电网在电力市场 环境下的营运与发展提供了更为合理、有效和可行的定价模型和方法，但其中在固 定成本和可变成本的分摊方法仍需完善。 文献【1 2 】提出的输电当量电价理论与方法实际上仍是一类边际成本定价。该 方法能给出丰富的经济学信号，保持了市场效率，同时也能给予电网公司充分合理 的容量回报。但该方法主要是针对库联营模式下的交易市场而发展的，有一定的局 限性。 文献【1 3 】提出了资金流一资金路径法，将物理上的有功和无功转化为资金流， 将有功和无功对输电资源占用的衡量标准统一了起来，用线路投资、运营费用取代 线路长度描述物理线路，将输电费用分为线路费用和系统费用来考虑，在资金流中 充分利用时实电价信息考虑电网用户对系统实时运行资源( 运行约束) 的占用，利 用经济信号优化电网运行。但该方法对阻塞收益以及辅助服务费用的分配的合理性 有待进一步研究。 近几年来出现了将综合成本法和边际成本法相结合的集成方法，如文献【1 4 】 【1 5 】。这类方法本质上就是按照一定的规则将边际成本法和综合成本法结合使用， 对不同的成本分量采用不同的方法处理，以充分利用各方法的优点，具有一定的合 理性。 虽然学术界从理论角度对边际成本法作了很多研究，但是在各国实际电力市场 的输电定价中，却是综合成本法的使用率较高。 1 3 本论文的主要研究内容 目前的输电定价方法各有优缺点，学术界在输电定价理论方面的研究也比较充 分；但是对于如何将理论与实际相结合、如何针对实际的电力市场制定合理有效的 输电价格所做的研究还很有局限性。本文以挪威电力市场所采用的节点输电定价方 法的思想为基础，结合我国电力市场所推行的两部制电价、以及区域输电市场拟采 用的成本加收益的管制方式，提出了按照电网传输率来确定输电费用中基本容量费 和电量费比例的方法，并参考现有的各种输电费用分摊方法设计了一套具体的两部 制节点输电电价计算方案；同时，结合我国某区域电网交的具体情况对该方法的可 行性进行了研究。主要包括以下几个部分： 首先，从定价思想、原理及具体定价方法等方面详细研究了挪威电力市场的节 点输电定价法，并从理论和挪威市场的实际情况两方面研究了该方法的优缺点；在 此基础上，本文提出了按照电网传输率来确定两部制节点输电电价中基本容量费和 电量费比例的方法。 华北电力大学硕士学位论文 其次，参考现有的各种输电费用分摊方法设计了一套具体的两部制节点输电电 价计算方案。主要包括各节点发电商和用户所应分摊的容量费的确定及其定价，还 有各节点用户所应支付的网损费用和电量电费的确定及其定价。 最后，结合我国某区域电网的具体情况，采用本文所设计的具体方案进行试算， 比较了同一节点的发电商和用户是否单独定价、交流线路和直流线路的费用是否分 别独立分摊等情况，同时分析了该方法对用户、发电商和电网公司各方利益的影响， 验证了该方法的合理性和优越性，及其在我国区域电力市场应用的可行性。 6 华北电力大学硕士学位论文 第二章电力市场中的输电环节 2 1 输电服务的成本 输电服务的成本主要包括两类：投资成本和运行成本。 1 投资成本，即已有网络和设备的使用费和扩建费。这类成本与电网的 可靠性、安全性密切相关，属电网的固定成本，而电网的可靠性、安全性又 关系到每一个电网使用者的利益，因此这类成本当由所有的电网使用者共同 承担，其所对应的输电费用应归入容量费用范畴。这类费用与网络的运行无 关，不提供任何经济信号和地理位置信号，仅仅是为了补偿电网公司的成本 需求。 2 。运行成本，包括网损成本和阻塞成本。 网损成本是电网公司在提供输电服务的过程中，因电能在网络中发生损 耗所导致的成本。若这部分费用的定价能反映电网的短期边际运行成本，将 能为用户提供正确的经济信号，从而促进电网资源的优化利用。 阻塞成本是电网公司在提供输电服务的过程中，因网络中出现传输容量 越限而不得不进行再调度、以控制传输容量在允许范围内所导致的成本，这 类成本理应由网络中引起阻塞的成员承担。 输电网的投资需要大量的资金，因此投资成本是输电成本中的一个重要 组成部分【1 ”，具有固定成本属性的投资成本在输电服务总成本中占相当大的 比重，而具有变动成本属性的运行成本所占的比例则很小。根据中国电网的 实际，输电服务固定费用与变动费用的比例大约为7 ：3 【3 0 】。 2 2 输电成本特性【3 l 输电成本是输电定价的基础，要制定科学合理的输电电价，首先应该对 输电成本特性有深入的了解。输电成本特性概括起来有以下几点。 ( 1 ) 输电设备投资具有跳跃性。输电设备不是每年均投入，尤其是高 电压等级输电线路和变电所投产后，往往需要几年才能达到额定负荷运行。 在一个输变电容量富裕的电网内，增加i k w 负荷的输送容量所需的费用仅仅 是增加一些功率损耗，而在个输变电容量已经饱和的电网内，则需要建设 新的输变电设备。 ( 2 ) 输电潮流走向具有多样性、层次性。由于网络的多样性、复杂性， 电能潮流走向呈现多样性，同时，输电网络的电能走向是从较高一级电压向 华北电力大学硕士学位论文 较低一级电压流动，呈现层次性，因此，上一级电压等级的输变电费用要相 应地记入下一级电压等级的输变电成本中。 ( 3 ) 输电成本中固定成本所占比重较大。 ( 4 ) 输电成本与地区资源、地理及社会经济环境有一定的关系。在电 力资源匮乏的地区，长距离输电成本必然较大。在经济发达、人口密度大、 负荷集中的大城市，单位输电费用一般要比地广入稀、负荷小的地区小得多。 ( 5 ) 输电成本与供电可靠性指标成正比关系，所要求的供电可靠性越 高，则要求在输电方面投资越多。 ( 6 ) 线损与潮流的平方成正比，用户之间输电费用的分配复杂。 2 3 输电服务费用的构成 输电服务涉及到发电商和用户的入网，电网的运行、管理和维护，以及 为保证电网运行的安全性和可靠性而提供的辅助服务等诸多环节，按照各个 环节成本性质的异同将输电费用大体划分为固定接入费、电网使用费和辅助 服务费三大部分。 2 3 1 固定接入费 固定接入费，是电网使用者在享受输电服务时所应承担的电网公司为其 提供输电服务的固定成本。主要包括接网费和管理服务费。 接网费，是电网使用者接入电网的线路和设备的成本，主要指把电力送 入或送出电网的接网点处变电站成本。这一费用具有一对一的特性，每个电 网使用者理论上都且只应承担其自身所对应的那部分接网费。接网费计算的 基础是接网资产，接网资产主要包括接网专用线路和接网点所在的变电站的 用户接网设施。独立发电厂的资产范围在其厂区内。发电厂的资产与电网经 营者的资产分界点一般是在发电厂升压站、高压侧的第一座杆塔处。年度接 网费由折旧费、维护费、净资产回报和表计费等组成。接网费按年费用方式 收取，与输电量多少无关吲。 管理服务费，包括交易执行前调度人员进行信息的处理、分析、预测、 调度等工作，交易后为保证电网运行的收支平衡和适当收益所进行的结算等 工作，对输电所提供的管理服务费用【3 l 。管理服务费应由所有享受电网公司 输电服务的电网使用者共同承担。 2 3 2 电网使用费 电网使用费是与输电系统( 接网点除外的输变电设施) 的建设、运行和 8 华北电力大学硕士学位论文 维护有关的费用，其与电网使用者对电网的利用率密切相关，因此电网使用 费应由所有的电网使用者共同承担。 每一个电网使用者所应承担的电网使用费并不能像接网费那样明确的 界定，很容易出现电网使用者之间费用相互补贴的现象。考虑到公平性及电 网使用费本身的可变性，其定价应该具有差别性，能够为发电厂和用户提供 相应的地理位置信号，同时也为输电市场提供一定的经济信号，促使发电厂 和用户合理选择地理位置。对于用户而言，一般情况下，处于负荷密度高的地区， 电网使用费率高：处于负荷密度低的地区，电网使用费率低：而对于发电厂则恰 恰相反，远离负荷中心的电厂应多承担一些电网使用费，靠近负荷中心的电厂其 电网使用费应相对较低。 2 3 3 辅助服务费【3 l 随着发电竞争的引入和电网开发的实施，以及新技术如f a c t s 和a s g ( a d j u s t a b l es p e e dg e n e r a t o r ) 等的应用，增加了电网运行和控制的复杂 性，因而会产生一些新的引起电网功角稳定、电压稳定、过负荷、低频振荡、 系统崩溃等问题。利用一些辅助设施对频率和电压进行调整和控制，防止上 述问题的发生，保证电网运行的安全性和可靠性非常必要，与此相关的费用 即为辅助服务费用。 归纳各国电力市场的经验，对提供辅助设旌服务的付费模式一般有三 种：统一型、投标型和合同型。而输电公司不可能承担这笔费用，最终还是 要以电价的形式分摊到电厂和用户头上去。 2 4 输电价格管制 电网是电力工业的天然垄断环节，无法引入自由竞争，需要建立有效的 管制框架，通过管制使垄断的电网环节高效运作。由于垄断业务的价格是通 过管制，而不是竞争形成的，所以如何处理好发展与效率，是确定管制方式 的难点。通常的管制方式有两种：一是回报率管制( r a t eo fr e t u r n ，r o r ) ， 二是基于业绩的管制( p e r f o r m a n c eb a s e dr e g u l a r i o n ，p b r ) 。 2 4 1 回报率管制 回报率管制也称为成本加成管制。政府监管机构通过制定企业的投资回 报率来控制价格构成中的利润大小，从而实现对输电价格水平的间接控制。 被管制的企业可以从用户回收其发生的成本，再加上允许的投资回报。通常， 在回报率管制方式下，被管制企业的年度总允许收入每年核定一次。该管制 9 华北电力大学硕士学位论文 方式下： 企业准许收入= 准许成本费用+ 投资回报率企业资本总额【2 9 j 回报率管制方式的特点是：( 1 ) 回报率管制取决于受监管公司的成本， 是一种内生价格；( 2 ) 回报率管制以年度投资为基础进行，管制部门需要每 年度确定被管制企业的收入需求；( 3 ) 根据确认的投资和规定的回报率确定 投资回报。 回报率管制方式，能使企业得到合理的回报，有利于吸引投资。但这种 方式存在着明显的缺陷：( 1 ) 回报率管制实际上是对利润的管制，这种管制 的结果不能最终控制价格的实际水平，企业生产成本的变化所带来的价格变 动，政府无法控制，它所管住的是利润而非价格，从而导致企业缺乏降低成 本的动力，因为在这种管制方式下，企业并不会获得降低成本后所得的利润。 ( 2 ) 投资回报率计算的基数是企业的资本总额，这就会刺激企业通过增加 资本投入而取得更多的利润，即人为地提高资本有机构成，结果造成资源利 用和生产的低效率。( 3 ) 由于政府管制机构与企业之间成本信息存在严重的 不对称，企业可能会虚报成本。 2 9 1 ( 4 ) 管理层的注意力可能从业务管理转 移到监管过程。 2 4 2 基于业绩的管制 基于业绩的管制方式，实际上是在回报率管制基础上修改后的另一种管 制方式，它最通用的策略是削弱价格和成本之间的联系，这种削弱主要通过 提高管制周期，或引入对垄断业务的生产效率激励机制，亦或同时采用以上 两种方式来达到。基于业绩的管制方式通常对未来3 5 年的管制期核定价格 或收入上限，而在管制期内按照一定规则进行年度调整。基于业绩的管制方 式主要有两种形式：价格上限制( p r i c ec a p ) 和收入上限制( r e v e n u ec a p ) 。 2 4 2 1 价格上限管制 价格上限管制，通常是在价格上限管制初期，由管制机构核定起始价格， 然后考虑管制期内逐年的零售价格指数减去效率系数，进行调整。该管制方 式下： 企业下期的管制价格= 本期的管制价格( 1 + 零售价格指数一效率系数) 效率系数，是由管制者制定的在一定时期内强制企业要满足的最小生产 效率增长水平。【2 9 l 价格上限管制方式，所管制的是价格的上涨幅度，管制的结果会直接控 制住价格水平，比较重视对企业的激励及管制的透明。【2 9 1 该管制方式的特点 是：( 1 ) 管制机构按管制期对价格进行管制，一旦初始价格和效率系数确定 0 华北电力大学碳i 二学位论文 后，逐年的价格按公式调整；( 2 ) 管制的重点在于促进企业提高效率，而在 管制期内不控制企业的投资或成本；( 3 ) 初始价格和效率系数确定难度大： ( 4 ) 该管制方式更适用于处于成熟期的电网企业。 价格上限管制的优点主要在于，零售价格指数对企业来说是一个外生变 量，企业要想获得较多的利润，必须努力提高生产效率，使企业实际的生产 效率的增长率超过管制者制定的增长率。这就会促进企业优化生产要素组 合，充分利用规模经济，通过科技进步挖掘生产潜力实现最大生产效率，而 不至于出现在回报率管制下存在的过多使用资本的倾向。1 2 9 】 2 4 2 2 收入上限管制 收入上限管制，实际上是由管制部门确定垄断业务的最高允许收入。在 计算垄断业务的最高允许收入时，先计算未调整的最高允许收入；然后，再 根据预测的商品物价指数和效率系数的差对最高允许收入进行调整，形成未 来监管期内逐年的允许最高收入。通常在形成允许最高收入后，再形成垄断 业务相应的价格。 下期的最高允许收入= 本期的最高允许收入( 1 + 零售价格指数效率系数) 在采用“收入上限”对输电收入进行管制期间，管制者必须考虑电网经 营企业的输电收入要求，它涉及到对输电服务的增长估计、输电服务标准的 确定、资产回报基数的确定以及加权平均资本成本的确定等工作。 2 9 1 该管制方式的特点是：( 1 ) 被管制企业的最高允许收入按管制期确定， 不必年年核定；( 2 ) 考虑管制期内各年投资，以资产净值为基础确定资产回 报：( 3 ) 引入效率机制，促使企业降低成本，提高效率；( 4 ) 有利于企业做 出长远计划和滚动发展。 收入上限管制，结合了回报率管制与价格上限管制的优点，有利于促进 企业降低成本，提高效率及长远发展，但对基础数据要求较高，政府管制成 本较大，不太适用于电网高速发展时期。【2 9 1 2 5 输电定价的基本原则 电力市场中的输电定价不单是电网公司的成本回收问题，它涉及到发电 商、用户和电网公司三方的利益，以及对电网建设和市场发展的引导等诸多 方面。综合考虑各方面的因素，制定科学合理的输电价格大体应遵循以下几 个基本原则。 1 反映成本。成本是衡量经济效益和优化资源配置的先决条件，输电价 格应充分计入电网管理运行成本，保证电网公司收支的平衡和自我发展自我 华北电力大学硕上学位论文 完善的能力； 2 可行性。输电定价方法应具备简单、易懂、计算方便的特点，但必须 是所有电网使用者认为公平的，有利于电力市场中的公平与公开。同时考虑 政策的延续性和改革的层次性，注重近期改革的可操作性； 3 有效性。输电定价方法必须与市场模式相适应，反映市场供需平衡机 制。能实时有效的引导安全经济输电，以充分利用发、输电资源，同时应支 持网间的能量交易，应有利于电能从发电边际成本低的电网流向发电边际成 本高的电网； 4 引导性。保证价格信号能引导电网的投资扩建，并且能给出引导电网 投资扩建的位置优势信号： 5 可持续性。输电定价应适当考虑电网的维修、维护与扩建成本。 6 稳定性。对于用户群体，输电价格应在一定时期内保持稳定，不能大 幅波动，否则将影响整个市场的稳定。【1 8 2 6 我国的区域输电网 中国的电力供应和电网结构长期以来以省为单位发展，各省之间通过联络线 互联来加强省际之间的联系，其目的主要有两个：( 1 ) 方便紧急情况下各省之间 的相互支援，提高运行的安全性和可靠性；( 2 ) 促进电力富裕省和电力短缺省之 间的资源平衡，以达到最优的资源分配。通过省间联络线互联，我国逐步形成了 东北、西北、华北、华东、华中、南方联营六个区域电网，它们正逐步发展为我 国的六大区域电力市场。我国地域辽阔，网架结构复杂，各省之间的电力供需状 况很不平衡，直接发展国家级大电网将困难重重，而且对我国正在进行的电力改 革也必定弊大于利，只有加强区域电力市场的建设才能为日后国家级电力市场的 发展成熟奠定良好而坚实的基础。 中国未来电力市场在总体结构上，初期可能分为三个层次，即国家电网电力 市场、区域电网电力市场、省网电力市场，以国家一区域一省( 市) 三级电力市场 模式运行，并逐步加强区域电力市场，最终过渡到国家一区域两级电力市场模式。 其中，区域电力市场是建立国家电力市场的基础。按照我国电力市场发展规划以 及实际的发展情况来看，区域电网电力市场的建设和发展在最近及今后一段时期 内都将是改革的重心。【2 l 随着我国区域电网的逐步发展，区域电力市场的作用日益明确化，主要体现 在以下几个方面： 1 可以最经济的利用全区域的能源，有利于消除省间壁垒： 2 紧急情况下，各省之间可以互相支援，提高运行可靠性； 华北电力大学硕士学位论文 3 管理跨省的辅助服务，提高系统的安全性； 4 监督联络线潮流，当出现阻塞时提供消除阻塞的措施； 5 管理和审批跨省的大用户和独立发电厂的双边合同，提高输电线的 利用率： 6 协调与相邻区域电网的电力交换。 2 1 华北电力大学硕士学位论文 第三章国外电力市场的输电定价 3 1 挪威电力市场 6 】【2 1 【2 3 】 挪威电力市场输电价格的确定采用节点定价方法，其基本思想是：电网用户 的接入和使用费只与该用户接入电网的节点相关，不受该用户电力合同的影响， 电价不受买方和卖方之问距离的影响；计算发电商和用户的电价的相关因素是接 入电网的节点、网络的电压等级以及发电商和用户所呈现出的对电网其他方面的 使用情况，如网损、高峰时的电网利用率、发电商和用户的最大可用容量等。 节点处的输电费由变动费用和固定费用两部分组成。固定费用包括连接费和 电力费；变动费用由阻塞费用以及网损费用组成。 一、连接费 连接费是每个接入电网的发电商和用户均要支付的。该费用用于回收电 网公司的固定成本。发电商的价格按照其装机容量来确定；用户的价格按照 其在负荷高峰时段从输电系统摄取的功率来计算，可中断负荷不支付连接费。 二、网损费用 网损费用采用边际网损因子进行计算。 网损费用= 某节点注入或输出的电量x 边际网损因子x 系统价格 系统价格，是在无约束的情况下系统的平衡电价，也就是现货市场上的价格。 网损因子反映了电网的边际网损，网损因子随着时期、季节及每天的不 同时间而变化。在某个节点处，若注入电网的功率增加将引起网损增加，那 么该节点发电商的边际网损因子为正，同时该节点处用户的边际网损因子为 负；反之亦然。 为了避免在全部2 1 5 个节点处进行节点定价，挪威市场在计算节点的边际网 损因子时实行了如下的简化措施； ( 1 ) 将全国分为五个区两个电能富裕区及三个短缺区； ( 2 ) 用3 个时间段反映需求状况的高低：冬季白天、冬季夜晚与夏季； ( 3 ) 用所考虑节点对其它所有节点的加权边际网损来反映网损因子。 三、阻塞费用 挪威电力市场对阻塞的处理分为两种情况进行：对实时发生的阻塞的处理， 以及对在短期运行计划中所预见到的阻塞的处理。 a 对实时发生阻塞的处理。此时采用柜台交易的方法，即由调度中心进行 再调度，在发电富裕地区减少发电，而在电能短缺地区增加发电。调度的依据是 1 4 华北电力大学硕士学位论文 市场参与者在平衡市场销售和购买电能的报价，报价者所必须满足的条件是：能 在十分钟内快速完成增加或减少出力用电。调度机构从报价的供应商( 电能短 缺区的发电商) 中挑选发电机，以其报价购买电能，然后转卖给需要减少发电的 发电商( 电能富裕区的发电商) ，卖价则按照该发电商的报价。调度机构支付差 价带来的成本，并从输电费用中回收。阻塞费用在所有用户间分摊。这一方法仅 仅为电网公司提供了网络需要加强的信号，并没有为电网公司带来额外的收入。 b 对于短期运行计划中预测到的阻塞的处理。此时采用分区定价的方 法，根据阻塞情况将系统分为电能富裕区和电能短缺区，处理的依据是发电 商在实时市场上的报价。首先计算在无约束情况下系统的平衡电价，称之为 系统电价。当按照系统电价交易会造成网络中线路容量越限时，就对整个系 统进行价格分区，并计算各价格区的平衡电价。 假设分区以前整个系统的平衡电价为只；分区后电能富裕地区的电价为 日，电能短缺地区的电价为e 。 在现货市场，对于现货契约来说，仍然按照不考虑输电约束的系统电价 进行交易。但是对于引起电网阻塞的市场成员，即电能富裕区的发电商和电 能短缺区的用户，相当于支付了一定的容量费用。 电能富裕区的发电商付费= ( 只一只) 阻塞线路的传输容量 电能短缺区的用户付费= ( 只一只) 木阻塞线路的传输容量 电网公司获得这部分额外的费用。 电网公司的收入= ( e 一异) $ 阻塞线路的传输容量 对于有双边合同的发电商来说，他仍然必须要履行合同，将合同规定的 电量传输给接受点的用户，此时采用的方法是：发电商将合同规定的电量在 其所在的地区的现货市场上卖出，然后在用户所在地的现货市场上按照当地 的价格购买合同规定数量的电量，再转卖给用户。按照该方法，电能短缺区 的发电商将获得额外收入，而电能富裕区的发电商则将支付额外的费用。这 样可激励发电商增加对电能短缺区的电源建设。 电能短缺区的发电商获得的收入= ( 最一# ) $ 合同规定的电量 电能富裕区的发电商支付的费用= ( 最一露) 合同规定的电量 华北电力大学硕士学位论义 四、电力费 电力费仅仅是作为为了满足电网合理收入需求的补充费用，其他费用增加， 电力费则相应的减少。 电力费是在电网的最大运行情况下来调整收入。这里所说的最大运行情况是 指在负荷高峰时段( 挪威为冬季) ，让所有的可用发电容量全部投入发电，并且 所有的负荷包括全部的可中断负荷也都投入电网的运行情况。电力费的定价基础 就是各个节点在这一情况下与网络的净功率交换。 3 2 p j m 电力市场【9 l 口2 】 美国p j m 电力市场中的输电价格采用一部制容量电价。 p j m 电力市场中的输电服务分为点对点输电服务和网络综合输电服务。 点对点输电服务中又包括固定点对点输电服务和非固定点对点输电服务。固 定点对点输电服务的服务期可以从l 天到1 年及其以上，非固定点对点输电 服务的服务期可以从l 小时到1 个月。 点对点输电服务采用固定费率制，其计费单位为$ k w ，固定点对点传 输服务和非固定点对点传输服务各有一份不同的费率表，对于固定点对点传 输服务有年费率、月费率、周费率和日费率，对于非固定点对点传输服务有 月费率、周费率、日费率和小时费率。由于p j m 内各个地区点对点传输服务 的费率不同，传输服务收费以电能接收节点所在地区的费率为准计算。传输 用户根据预定的传输容量按月交纳输电服务收费。同时，电网拥有者可以按 照一定的规则规定从输电用户处回收沉没成本。为了满足对固定点对点输电 用户的服务而需增加的新设备的成本和系统发生阻塞时的再调度成本也应 由输电用户承担。 每个结算月来自非固定点对点传输服务的收费将根据交纳传输服务费 用的比例大小分配给网络综合传输用户( 包括电网拥有者) 和固定点对点传 输用户。 网络综合输电服务的用户将按月、遵循一定的费用计算原则向输电服务 提供者交纳一定的费用。网络用户和电网拥有者还将按照一定的费用计算原 则向输电服务提供者支付再调度费用。电网拥有者还可依照一定的规则从网 络用户处回收沉淀成本。 1 6 华北电力大学硕士学位论文 3 3 澳大利亚电力市场【2 6 】 在澳大利亚电力市场，输电服务共分为四类：接入服务，即为发电机连 接输电网络提供的服务；接出服务，即为负荷连接输电网络提供的服务：使 用服务，即输电网络提供的输电服务；公共服务，即用于维护电力系统安全 的服务，公共服务的受益者是全部输电用户，不能够按照地理位置进行分摊。 相应地，输电网络的所有资产也必须分为接入服务资产、接出服务资产、 使用服务资产和公共服务资产。对于每类输电服务各核定一个资产收入要 求，并将每个资产的收入要求分摊到用户或用户节点。不同类型的输电服务 采用不同的分摊方法。 一、接入服务 每个联接点分摊到的接入服务成本为所有为该联接点提供接入服务的 接入服务资产的收入要求之和，这个成本应该分摊给接在该联接点上的发电 机。 二、接出服务 每个联接点分摊到的接出服务成本为所有为该联接点提供接出服务的 接出服务资产的收入要求之和，这个成本应该分摊给接在该联接点上的负 荷。 如果一个资产既提供了接入服务， 的分摊方法由输电公司和相关发电商、 三、使用服务 又提供了接出服务，那么其收入要求 负荷用户协商确定。 使用服务资产的收入要求将通过以下三个途径补偿：向发电机收取使用 服务费；向负荷收取使用服务费( 分为t u o s 费用和t u o s 一般费用) ：结算 盈余拍卖收入的一部分。 向发电机收取的使用服务费一般通过协商确定。向负荷收取的使用服务 费将分摊到每个负荷节点( 使用反映成本的网络定价方法) ，再形成t u o s 价 格，用于计算的数据必须为最近年度的运行数据。 输电公司必须估计从这三个途径收取到的费用大小。其中，从负荷收到 的估计使用服务费为负荷节点的t u o s 价格乘以预测的负荷大小。 这三个途径收到的总费用，再考虑上一年度的收入盈余或亏空，与输电 公司的总收入相比较，如果出现盈余或者亏空，将通过t u o s 一般费用进行 平衡。事实上，t u o s 一般费用的实质就是一个平衡帐户，用来保证输电公司 收入的稳定性。t u o s 一般费用按照邮票法分摊到用户节点。 t u o s 价格可以采用以下形式之一或全部：以负荷为基础的价格，单位为 $ m w ，负荷是指半小时内的平均负荷；以电量为基础的价格，单位为s k w h ； 华北电力大学硕士学位论文 固定收费。 制定某个用户节点t u o s 价格的原则是，保证分摊到该节点的t u o s 收费 全额回收。在这里所作的假设是，每个输电用户对输电网络的使用水平和使 用模式保持不变。 与t u o s 平均价格相比较，t u o s 价格每年的变动幅度不得超过2 。如果 超出，则超出部分计算后计入使用资产年度收入要求的平衡量。 每个年度，输电公司必须确定咀下两种t u o s 一般价格：以电量为基础 的价格( 电量价格) ；以合同负荷容量为基础的价格( 容量价格) ； 每个用户节点既可以采用电量价格，也可以采用容量价格，但必须符合一定 的原则。 对于每个用户节点，采用电量价格的t u o s 一般收费计算公式为电量价 格乘以结算周期内的计量电量，采用容量价格的t u o s 一般收费计算公式为 容量价格乘以最大合同负荷容量。 每个用户节点最终采用导致其t u o s 一般收费计算结果较低的t u o s 价格 ( 电量价格或者容量价格) 。 四、公共服务 公共服务的成本为所有公共服务资产的收入要求之和，由于公共服务没 有明显的直接受益人，因此公共服务的成本应该向全体输电用户收取。 公共服务的成本按照邮票法分摊给每个用户节点，即根据每个用户节点 的年度用电量大小比例进行分摊。 每个年度，输电公司必须确定以下两种公共服务价格：以电量为基础的 价格( 电量价格) ；以合同