电力市场理论及实务(下)

1、电力市场理论与实务二零一六年九月目录目录辅助服务与安全辅助服务与安全为什么需要辅助服务市场为什么需要辅助服务市场为了保证电力系统的安全稳定运行，诸如负荷跟踪、频率响应这样的辅助服务必不可少，同时系统还必须要有旋转备用。辅助服务供应是发电商与用户提高收入的另外一种途径，一些非常灵活、但难以在电能市场竞争中取胜的发电厂常常会占领这一部分市场空间。 辅助服务供应所形成的电能交易量相对较少，如果以辅助服务对应的电能生产量作为收费基础，服务提供者为了能够获得持续经营所必须的收入，他们将不得不对每MWh电量制定非常高的价格，市场很容易产生很高的价格尖峰。 这种价格尖峰并不表明市场出现了突发性的电能短缺，它

2、能说明的是市场流动性呈现出短暂性的严重不足。辅助服务供应者的数目在一段很短的时间内可能会很少，而用户又不能或者不愿意在接到通知后马上减少电力需求，这是产生价格尖峰的根本原因。 价格尖峰会给被迫从集中现货市场上购电的企业带来很大的风险，它们因此将更愿意在远期市场上购买更多的电能，从而促使远期价格上升。辅助服务需求：系统供需平衡辅助服务需求：系统供需平衡发电与负荷平衡经常会受到多种因素的干扰，如负荷发生变化、发电机出力控制不准确、偶发性的发电机组或互联系统故障停运等等。系统不平衡会引发频率变化，变化程度取决于系统内所有发电机与旋转负荷所具有的转动惯量。发电机组的设计运行范围实际上只有一段很窄的频率

3、空间。如果频率偏差很大的话，保护装置将发生动作，导致发电不足，进而系统崩溃。在互联系统中，突发的较大程度地区性发电与负荷不平衡会导致联络线解列，或者影响相邻网络的稳定性。互联系统中局部性不平衡将影响与相邻地区连接的联络线以及系统其余线路上的潮流。但对于互联系统而言，频率偏差并不是什么很严重的问题，因为互联系统的转动惯量往往都非常大，可以承受较小的变化。系统运行人员需要采取一定的预防性措施，确保在发生较大程度的不平衡时，他可以在最短的时间内解决问题。负荷与发电之间的微小不平衡对系统安全影响并不大。然而，系统运行人员还是应当尽快地消除哪怕是微小的不平衡，避免系统安全的弱化，影响抵御下一时间可能发生

4、的重大事故的能力。系统平衡所需辅助服务种类系统平衡所需辅助服务种类有多种原因会导致竞争性电力市场中的发电与负荷不平衡。由于每种原因所引起的不平衡具有不同的“时间特性”，相对合理的作法是对每种不平衡采用不一样的处理方法。调频（Regulation）的作用在于解决快速负荷波动与难以预测的较小程度发电变化问题。它可以使系统频率稳定在正常值或接近正常值的水平，减少与其它电力系统之间的不当交换（Inadvertent Interchange）。一般而言，调频服务主要由那些可以快速增减出力的机组提供，并且常常需要在自动发电控制下运行。负荷缓慢波动，尤其是那些电能市场没有考虑到的各交易时段内的负荷波动，则可

5、以通过发电机组的负荷跟踪（Load-following）服务进行处理。很显然，这些机组也应当与系统相连，并且需要具备及时响应上述负荷波动的能力。提供自动发电控制与负荷跟踪服务的发电机需要发生或多或少不同程度的连续动作。这两种服务可以将系统不平衡限制在接近于零的很小范围内，使系统频率接近它的正常值，所以通常可以被用作预防性安全措施。备用（Reserve）服务主要用来消除那些可能危害系统稳定的难以预测的大电能偏差。备用服务常常可以视为校正措施，但是备用服务的获取则是一种预防性安全措施。系统平衡所需辅助服务种类（续）系统平衡所需辅助服务种类（续）n备用服务一般可以划分为两类：旋转备用（Spinnin

6、g Reserve）：旋转备用机组需要能够立即对频率变化作出响应，拟定提供的全部备用容量必须在很短的时间内实现供应。补充事故备用（Supplemental Reserve）：机组则无需马上作出响应。有些形式的补充事故备用可以由先前没有开启但可以在很短时间内带上出力的机组提供。n备用服务提供者有时也可能是那些在紧急状态下允许自身负荷发生中断的用户。n备用服务的分类标准除了响应速率与速度之外，还应当参考发电机组备用响应所能维持的时间长度这一因素。n随着系统规模与可靠性标准的不同，上述参数可能会出现相当大的变化。例如，同样是为了避免讨厌的频率偏差，与大容量的互联系统相比，小规模孤立系统备用服务响应速

7、度需要更加快一些。l平衡电能与平衡辅助服务都会通过现货电能市场上交易，正因为如此，理想情况是我们能在两者之间划定一个清晰的界限。l然而各电力市场的规则设计存在相当大的差异，这使得我们不可能清楚地对平衡电能与平衡辅助服务进行界定。l但总的来说，若是开放市场关闭时点距离实时运行时间很短，系统运营商将能够通过现货电能市场购得大部分的平衡需求。然而如果现货市场是日前的，我们可能就需要建立一套复杂的平衡服务获取机制。辅助服务需求：电力网络安全辅助服务需求：电力网络安全潮流传输约束如果系统处在不安全的状态，网络某条支路、发电机组或无功补偿设备突然停运或发生故障，就会使系统受到影响，因此运行人员必须采取预防

8、性措施，避免此类事情发生。有些实施成本可能非常低的预防性措施，虽然效果不错，但是它们对系统安全所做的贡献依然十分有限。随着系统负荷水平的增加，一旦到达某一临界点，唯一能保证系统安全运行的手段只能是限制某些支路上的有功潮流。由于存在这一限制，部分发电机组可能会受到出力制约，无法在电力市场卖出更多的电能。有功潮流约束的成本是真实存在的，有时还会非常之高。稳定服务有些系统运营商可以还需要通过发电机获得其它网络安全服务。例如，联锁跳闸方案（Intertrip Scheme）可以解决暂态稳定性问题。这些方案不会影响电力系统的当前状态，但是在系统发生故障时，它们可以自动实现一些发电机与/负荷的解列，从而确

9、保系统的安全稳定。同样地，电力系统稳定器（Power System Stabilizer）能够对发电机出力进行微小调整，抑制电力网络中可能出现的振荡。辅助服务需求：电力网络安全（辅助服务需求：电力网络安全（续续）电压控制（电压控制（Voltage Control）与无功支持（）与无功支持（Reactive Support）服务）服务在正常的运行条件下，通过调用无功资源，系统运行人员可以将各母线上的电压控制在接近正常值的很小范围内。之所以要将输电电压控制在这一范围内，一方面是为了方便在配电网中进行电压调整，同时也是为了使输电系统的运行来得更加安全。设置电压上限的目的是为了减少绝缘失败风险，而电压

10、下限的设置则比较随意。总的说来，应当在正常情况下维持较高的电压水平，它将有利于避免系统在出现突发性停运时发生电压崩溃。如果某一重载输电线路停运，它就会增加系统其它线路上的无功损耗，如果不能及时补充无功，系统就会发生电压崩溃。因此电压控制服务反映的不仅仅是正常运行状态下的电压调整能力，同时它还需要能在紧急状态下提供足够的无功。所以电压控制服务常常又被称为无功支持服务。一些资源与无功控制设备，如机械投切电容器与电抗器、静止无功补偿器、调压变压器等，通常由系统运行人员直接控制，可以被任意使用。发电机组是实现电压控制的最佳选择，提供电压控制服务的机组可能发出或吸引无功，并为此相应调整有功出力。辅助服务

11、需求：系统恢复辅助服务需求：系统恢复在电力系统崩溃后，系统运行人员需要尽可能迅速地将系统运行恢复到正常情况。重新启动大型火力发电机需要相当数量的电能，而在整个系统发生崩溃时很难实现这一要求。幸运的是，有些类型的发电机（如水力发电机，以及一些小型柴油发电机）可以手工启动，或者通过贮存在电池中的电能实现启动。为了保证系统在任何情况下都可以快速恢复运行，系统运行人员需要保证有足够的系统恢复资源可供调用。这种辅助服务通常被称为黑启动能力（Black-start Capability）辅助服务资源获取方法辅助服务资源获取方法为了确保系统的安全稳定，系统运行人员需要调用一些资源，而其中一些资源必须以辅助服

12、务的形式通过其他行业成员获取。 获取辅助服务的方法有两种：l 强制供应u 一部分行业成员会被强制要求提供特定类型的辅助服务，这是他们能够接入电力系统的先决条件。 u 它也能够保证系统可以获得维持稳定运行所必须的充足资源，但不是一种经济的做法。u 上述强制规定可能会引发不必要投资，造成辅助服务资源供应量超过实际需要。 l 辅助服务市场u 通过市场定价购买机制来获取辅助服务，让市场自发调节辅助服务的供需平衡u 对于需求量在很长时间内基本不变或变化很小的辅助服务，以及那些供应能力主要取决于设备参数的辅助服务，长期合同是一种更为合适的手段。 u 对于有些辅助服务一天之内都会产生相当大波动，或者其与电能

13、市场存在紧密关联，此类辅助服务则应当通过现货市场进行交易。辅助服务资源获取方法辅助服务资源获取方法（续）（续）强制供应强制供应辅助服务市场辅助服务市场提供充足的辅助服务资源v造成辅助服务资源供应量超过实际需要v很难鼓励技术或商业革新v强制供应方法要求他们提供辅助服务，但由此引发的成本却不能回收v核电机组就无法迅速调整有功出力适应负荷的快速变化。有效地经济地提供辅助服务通过集中决策确定备用服务需求量，能够较好的保持供需平衡限制不必要的多余投资v有些时候，只有很少的行业成员能够实际参与提供特定的辅助服务，此时他们可能会行使市场力，破坏辅助服务市场的公平竞争。辅助服务资源获取方法辅助服务资源获取方法

14、（续）（续）需求侧响应需求侧响应n 除了向发电厂商获取辅助服务外，系统运营商同样可以选择用户选择用户提供辅助服务。n 用户提供辅助服务具有一定的优点l 首先，辅助服务提供者数目将增多，这会促进辅助服务市场的竞争；l 其次，从宏观经济角度看，用户提供辅助服务会增加资源的利用效率。n 比如：如果能够利用可中断负荷满足备用需求，那么预留作备用的发电容量可以适当减少。此时发电机组可以将更多的容量投入发电，这正是投建发电机的本来目的。辅助服务辅助服务辅助辅助服务市场购买服务市场购买如果采用市场机制获取辅助服务，那么系统运营商将必须向提供者支付购买费用，然后他们会将辅助服务成本分摊到系统用户身上。系统运营

15、商需要向用户证明他购买的辅助服务数量合理，交易价格合适，并且辅助服务的成本在每个用户身上实现了公平分摊。辅助辅助服务市场购买服务市场购买以前现在n 联合优化方式的直接影响有以下几个方面：l 部分机组出售的电能数量与以前相比会减少；l 为了满足负荷需求，通常需要调用其它成本更高的机组，让它们提供更多的电能；l 提供旋转备用的机组由于不能满载发电，相比之下效率可能会降低，所以需要在电能生产时获得更多的收入补偿。l 为了满足备用要求，电能价格可能会增加。 通常般作法是：针对电能及各类型的备用分别建立单一市场，然后按照服务的响应速度确定一个序列依次出清各个市场。如：旋转备用市场 非旋转备用 电能市场

16、电能与备用应当在联合市场上进行报价交易，两种商品市场应当实现同时出清，从而实现电能与备用服务供应总成本的最小化。由于电能生产与备用服务供应之间存在紧密的关联，联合优化是非常有必要的。集中市场上的集中市场上的电能电能与与备用备用联合优化联合优化n 实际上，有些辅助服务与电能交易、甚至其它服务之间存在密切的耦合关系，所以我们很难合理地给出它们的购买价格。辅助辅助服务成本分摊服务成本分摊n 厂商提供的辅助服务的成本需要有从中受益的用户来分摊l 有些用户可能愿意支付更多的钱，从而获得更高的供电可靠性； l 例如，与普通居民用户相比，半导体工厂或造纸厂的供电服务中断损失要大得多，所以他们需要更可靠的辅助

17、服务 l 这就需要实现了上述服务需求在工业与非工业用户之间的公平分摊 n 尽管工业负荷可能仅占系统负荷的34%，但93%的自动发电控制服务与58%的负荷跟踪服务是由它们而引起的。l 由于此类服务的成本仅按各用户所消耗的电能数量直接进行分摊，所以家庭用户实际上对工业用户实行了交叉补贴。目录目录输电服务与定价输电服务与定价分散交易下的输电服务分散交易下的输电服务因为是双边合同，所以交易价格均由交易双方私下商定。在分散或双边交易机制中，电能量交易只涉及两个主体：购电方和售电方。购售双方需要就交易数量、价格和其它附加合同条款内容达成一致。系统运营商不会干预此类交易，也不会设定它们的成交价格，他的作用仅

18、在于保证系统的平衡和安全。另一方面，输电系统是向所有交易者开放的，交易者的合同电量都需要通过网络完成输送，因此他们有必要向系统运营商报告合同涉及的电能传输数量。系统运营商必须对之进行校验，从而确保交易实现时的系统安全。p 分散电力交易的支持者认为：最好能提供这样一种办法，它可以让电能交易方明确他自身是否愿意使用输电网络。p 在签订合同时，如果交易双方不想看到自己的双边交易因为阻塞而中断，那么购售双方就应当为该交易购买输电系统使用权。p 由于此类输电权是在一个公共拍卖平台上购买的，交易方将可以方便地判断输电权附加成本是否合理。p 上面提到的输电权赋予持有者实际使用某条给定线路一部分输电容量的权利

19、，它们通常被称为物理输电权。p 为保证系统安全，系统运行人员需要选择削减一些交易，然该问题非常复杂。要判断一组交易是否会破坏系统安全，原理简单，但即使采用最现代的电力系统分析软件，恐怕都难以计算出令人满意的结果。p 比较简单的办法是建立一套行政管理程序（输电负荷减载程序），考虑某些因素的影响：如交易性质（固定（Firm）或非固定（Non-firm）、交易向系统运营商注册时的顺序、甚至可能是一些历史因素，然后依此安排交易削减顺序。p 但分散交易机制并没有提供一个可以对经济效益进行评估的框架，输电负荷减载程序无法权衡各类交易的相对经济效益。所以经济效率可能是很低的，应当尽量避免。物理输电权的问题物

20、理输电权的问题物理输电权的应用是一件很困难的事，因为电能在网络中的流通路径取决于物理定律，不以市场参与者的意愿为转移。另外，物理输电权可能会加剧某些市场成员滥用市场力的程度。需要考虑到输电路径与容量需求进行双边交易。发生输电约束时，需要调整双边交易。各个双边交易是相互影响的，因此需要相互协调。理论上，如果市场是充分竞争的，经过多轮循环，总是可以找到双边电能交易与双边输电权交易的最佳组合。但实际上，电力系统的约束远不止容量约束一种，双边交易需要交换信息的数量十分巨大，因而双边交易无法快速地找到这一最优均衡点。输电权的持有者应当可以选择使用或是出售它们，当然他们也可以留着输电权不用。在不是完全竞争

21、的市场上，物理输电权可能会加剧市场成员滥用市场力。持留输电权可以构成对输电容量的人为削减，该行为将增强市场成员动用市场力的能力，从而使其增加生产利润，它同时还会对整个系统的经济效率产生非常坏的影响。有人提议应当对物理输电权增加一条“非用即弃”的规定。理论上，该方法能够防止市场成员持留输电容量增强自身的市场力。但实际上，上述条款的贯彻是一件很困难的事，因为没有得到使用的输电容量可能很晚才被释放出来，此时其他市场成员可能根本没有时间重新调整他们的电能交易。基于输电网络的集中交易基于输电网络的集中交易采用集中或电力库交易机制时，系统运营商同时也是市场运营商，生产者和用户需要向系统运营商提交各自的投标

22、和报价。系统运营商独立于其他所有市场成员，他会在计及输电网络安全约束的前提下，按照最优经济效率原则决定中标的投标和报价，实现市场出清。p在计及输电网络损耗或阻塞的情况下，电能价格将取决于电能生产或使用时对应的节点位置。p在同一交易时段内，对于连接在同一母线上的所有市场交易者而言，他们所面临的价格完全一样。在分散交易机制里，价格由双边合同决定，因而并不一定会出现上述情况。p如果输电网络不存在约束，那在不考虑输电损耗的情况下，系统中所有节点上的价格相同。p与双边模式相比，在集中交易机制条件下，系统运营商能发挥更为积极的作用。在系统运营商实现了输电网络的优化运营时，电力市场的经济效率才有可能达到最高

23、。输电阻塞的影响输电阻塞的影响p因为阻塞之故，各区域新增的单位MW负荷都只能由本地发电商独立承担，这就导致电能生产边际成本在不同的地方会有差异。如果分裂而成的小市场也是完全竞争的，它们各自的价格依然会等于边际成本。这就是所谓的区位边际定价（Locational Marginal Pricing）方法，即电能的边际成本值取决于它的生产或消费位置。如果系统中各母线或节点上的价格都不一样，区位边际定价就变成了节点定价（Node Pricing）。p与正常情况相比，电能输入区域的区位边际电价会更高，而电能输出区域的区位边际价格会降低。只要输电线路的容量低于自由交易所需要的数量，价差就会始终存在。p在电

24、力库中，各市场成员他们均按各自对应的节点价格进行购售电交易，市场运营商会从中取得阻塞剩余，即用户付费和发电收入之差。它的值等于两市场间的价差乘以互联线路上流过的潮流数量。p阻塞剩余不能当成市场运营商的收入，否则反而会起相反的作用，激励市场运营商故意制造阻塞或至少不会尽力去消除阻塞。但另一方面，如果只是简单地将阻塞剩余返还给市场成员，又会削弱节点边际定价本身对经济行为的激励作用。集中交易过程集中交易过程报价：报价：双边交易时，价格或成本信息对各双边交易合同签订方来说是机密信息，当然我们也无需考虑此类数据。与双边交易不同，在集中交易市场上，电能生产者和用户需要向系统运营商提交投标和报价，系统运营商

25、必须依据这些信息来优化系统的运行。经济调度：经济调度：忽略网络中可能存在的约束因素，可以只依据发电商的报价或边际发电成本进行发电调度，以最小的成本满足负荷需求，即按照边际成本递增的顺序对发电机进行排序，并逐渐加载容量直到所有的需求都得到满足为止。安全校核：安全校核：对于大系统，我们需要借助潮流程序计算各条支路上的潮流，看它会不会导致一根或多根线路发生潮流越限。如果越限，需要进行阻塞重调度。节点价格计算：节点价格计算：如果系统中存在x个输电约束，系统内的边际机组数量将会等于x+1。与边际机组相连的母线的LMP等于对应机组的边际成本。其它母线上的节点边际价格由边际发电机组出力增减数量及其价格共同决

26、定，最终的出力组合取决于KVL在约束网络中的作用情况。重调度：重调度：调整各节点上的发电安排，找到能够降低越线潮流的最低成本调度方案。反反常规潮流常规潮流不同地区的产品之间存在区位价差，这在经济领域者是非常普遍的事。但一般商品市场不会发生将高价买进的商品在低价地区售出的事情，因为这根本就赚不到钱。然而在电力市场中会存在这种情况。在电力网络中，即使系统处于最优运行状态，也可能会发生上面所说的违背经济学常识的事情。上图支路1-2和1-3上的潮流实现了电能从低节点边际价格母线到高节点边际价格母线的输送。但与之相反，潮流经过支路2-3从高价节点流向低价节点。之所以出现这种现象，不是电能交易者没有理性，

27、而是因为物理定律（主要是KVL）优先于市场“定律”发生作用。反反常规价格常规价格p 人们可能会误认为：线路容量极限值越高，系统受到的约束更少，价格也应当更低。现实情况并非如此，但出现上述现象的原因并非系统运营效率降低了。p 从整体上看，减少了发电机组的发电成本，只是用户支付的费用、发电商的利润以及阻塞剩余却增加了。p 如果出现这样的情况，输电容量的增加将让电能生产者得利，让用户受损。p 与连有边际机组的母线的节点价格相比，其它与边际机组不相连的母线的节点价格可能更高、更低或者处于它们之间。p 有些母线的节点边际价格会低于系统所有其它母线的价格，即低于任意边际机组的边际成本。p 节点价格甚至可能

28、是负数！“始终不要相信只在两节点系统中得到证明的方法” 上述结果可能与一般的经济学常识有矛盾，但是通过计算可以证明其正确性。在电力库中，电能交易所依赖的输电网络可能会发生阻塞，因而需要引入节点边际价格。为了计算出节点边际价格，必须构建以整体福利最大化为目标的优化程序。因此可以说，整个电力库交易机制的运行是经济有效的。但问题在于，并且我们在前面也已经看到的，节点价格不仅取决于经济学原理，同时还受到KVL的影响。输电损耗输电损耗电能在网络中的传输不可避免地会产生电能损耗，系统中必须有一个或多个机组承担电能损耗。由于发电商希望他们的电能生产得到补偿，因此需要建立一种计及损耗和损耗成本的市场机制。 变

29、动损耗变动损耗Variable Variable LossLoss固定损耗固定损耗Fixed LossFixed Loss非技术损耗非技术损耗NontechnicNontechnical Lossal Loss 它是由于电流从网络线路、电缆和变压器中流过而产生的。 该类损耗与支路电阻、以及支路上流过电流的平方成正比。 大部分固定损耗来源于变压器铁芯中的磁滞现象以及涡流损耗 大体上可以将固定损耗看成是常数。固定损耗还可以被称作是空载损耗（No-load Loss） 包含了电力系统中由于偷电而发生的损耗22222222varPKPVRRVQPRVSRILiable边际损耗成本边际损耗成本电能在网络

30、中的传输不可避免地会产生电能损耗，系统中必须有一个或多个机组承担电能损耗。由于发电商希望他们的电能生产得到补偿，因此需要建立一种计及损耗和损耗成本的市场机制。母线1处的发电量为：222var22222iableSPQRLI RRRPK PVVV对其求导数：21 2GDD D KD KD 2DKDLDDG发电量用电负荷网损所以，增加一单位负荷的成本是：()12CcG DcD KD所以，母线1和母线2的边际成本是：c1KD2112考虑损耗的经济调度考虑损耗的经济调度2SWWSWSFKDDPP约束条件需要计及损耗：目标函数：2202. 0211301. 02110minminWWSSWSPPPPCC

31、损耗剩余损耗剩余由于存在网损，母线2处用户支付的费用总额超过母线1处发电商所取得的收入，因此网络中会产生商业剩余。该剩余的数量等于母线2上的售电收入减去母线1上发电出力的成本 212DKDDMS2212cK D Dc DK Dc K D 尽管母线2处负荷消耗的电能少于母线1处的电能生产数量，但两节点之间的价差能保证上式所给出的剩余永远是正的。 网损不是关于输电系统线路潮流的线性函数，一笔双边交易所引起的网损不仅仅与电能交易量，以及交易双方的位置有关，它还受到网络中发生的其它交易的影响。如何在市场成员间分摊网损或网损成本是很一个很麻烦的问题，目前还没有一个非常合理的解决办法。然而无论如何，网损成

32、本总是需要有人支付和公平分摊的。相对合理的解决方案是谁使用谁付费，因此与其它成员相比，对网损影响较多的成员（如，远距离发电商和用户）应承担比更多的费用。 金融输电权金融输电权差价合同仅能规避电能价格风险，在输电系统出现阻塞时失去作用。为了规避价格风险，市场成员不仅需要为电能生产或消费签订合同，同时还有必要签订能够完成电能输送的输电合同。尽管网损也会引起节点边际价格差，但数量很小，并且与阻塞价差相比也更容易预测到，所以重点是阻塞价差。金融输电权（FTR）的定义对象是网络中的任意节点对，权的持有者可以取得一定量的收入，它的大小等于所购输电权覆盖的数量与两节点之间价差的乘积。如果某市场成员在节点B与

33、S之间持有数量等于F的FTR，那么他可以从阻塞剩余中取得如下数量的收入：SWFTRFR合同期望收入：现货市场实际收入：差价合同结算时的期望收入： CCFRSMFRTMCCSRRRF 合同期望支出：现货市场实际支出：差价合同结算时的期望收入： CCFEWMFETMCCSRRRF 蜀国魏国WSTTFRE点对点金融输电权点对点金融输电权金融输电权持有者不用考虑潮流的来源和去向如魏国的某用户持有从蜀国到魏国的FTR，数量为F。他可以选择下面任意一种作法：1、以s的价格向蜀国购买F的电能，并且动用输电权将它“免费”送到魏国此时，它的实际支出是F* s2、以w的价格从魏国市场上购买F的电能，并且根据它持有

34、的输电权取得部分阻塞剩余收入，补偿它所支付的高额电能费用这一选择方案下，他先支出F* w，然后又收入F* （w-s）。总之，FTR可以让持有者完全不受输电网络阻塞风险的影响，在电力市场中，它们是一种非常好的风险规避工具。如何取得FTR：输电权拍卖机制 p 输电权拍卖是开放式的，所有发电商、用户，甚至是希望从电能节点价差中实现收益的投机者均可以参加 p 拍卖报价取决于他们对输电权价值的期望值，也就是输电权定义的两节点间有可能产生价差的预期。 金融输电权不是一种期权，在有利可图时才履行，它是一种无论如何都必须进行结算的债权。 关口金融输电权关口金融输电权 除了定义在两个不同的节点之间以外，输电权的

35、定义还可以依附于网络中的某条支路或关口某条支路或关口，因此通常称它们为关口权（关口权（Flowgate RightFlowgate Right，FGRFGR）。 FGR与FTR很类似，但是FGR的价值与节点价差无关，它等于对应于关口最大输电容量的影子成本影子成本或拉格朗日乘子值。或拉格朗日乘子值。如果关口上流经的潮流小于它的最大容量，此时对应的不等式约束没有发生作用，拉格朗日乘子也就等于零，所以FGR没有价值。只有那些发生阻塞的支路所对应的FGR才会带来收入。 FTRFTR与与FGRFGR的优缺点比较的优缺点比较u与FTR市场相比，FGR市场流动性更强，因为点对点输电的组合数量远比可能运行在最

36、大极限位置的线路数量来得多。u然而人们很难预测哪些线路会发生阻塞。仅选择一组固定的重要关口进行交易是不够的，因为它们也可能会导致其它支路发生阻塞。u由于点对点输电容量会随着网络结构的变化而改变，FTR的价值难以确定。u由于通常仅有部分网络支路会发生阻塞，FGR显得更加简单易操作。与此相对应的是，哪怕只有一条支路发生阻塞，所有的节点价格都会不同。u在购买FGR时，市场成员必须考虑到并且理解输电网络的运行原理。实际上，这也意味着他们必须了解转移分布系数矩阵。而购买FTR时，市场成员不用担心自己不懂网络运行原理。他们可以基于对节点电价波动情况的感觉进行决策。u在完全竞争市场中，FTR、FGR甚至物理

37、输电权都是等效的。如果不能达到完全竞争条件，FGR可能导致出现更多的博弈空间，尤其是只针对一组固定的关口进行输电权交易时，更是如此。目录目录电力市场监管电力市场监管输配电监管目标输配电监管目标市场主体能一起分享降低成本、提高效率的收益为电网有效使用创造必要的激励为发电投资提供指引为输配电系统投资需要提供信号与激励能给现有电网资产所有者提供补偿激励电网公司提高服务效率与质量控制垄断租金保障电网公司社会责任履行国际输配电成本监管与定价方法存在多种选择，究竟如何取舍，首先需要思考的是监管目标的设定，不同的目标取向决定了成本监管与定价方法的设计实现。提高效率激励投资降低价格保障生存输输配电成本监管与定

38、价框架关键配电成本监管与定价框架关键要素要素电网公司的哪些资电网公司的哪些资产能够被认定为有产能够被认定为有效资产效资产被监管方允许，作为输配电价计价基础的输配电实物资产的类型和范围被认定为电网公司被认定为电网公司有效资产的资产价有效资产的资产价值是多少值是多少评估各项有效资产价值时，实际使用什么方法？是历史成本、重置成本，还是其他方法？根据什么样的监管根据什么样的监管要求要求核定电网公司核定电网公司的准许收入的准许收入准许成本折旧方法和运维费计算标准准许收益税金（及附加）如何基于准许收入如何基于准许收入和所提供的输配电和所提供的输配电服务确定输配电价服务确定输配电价备选定价方法综合成本法：邮

39、票法等边际成本法：长期边际成本法等监管影响：有效资产认定原则监管影响：认同的资产评估方法监管影响：折旧方法、运维费范围；监管模式将直接影响准许收益购售电市场交易规则可能会影响具体输配电定价方法有效有效资产资产认定认定资产资产价值价值评估评估准许准许收入核定收入核定输配服务定价输配服务定价监管模式与价格体系监管模式与价格体系监管模式：优劣势比较监管模式：优劣势比较鼓励投资由于监管时滞，在一定程度上也能激励电网企业降低成本在某一段时期内是否得到了期望的回报率不是很重要，因为它允许在未来进行弥补。采用生命期直线折旧，价格会很低回报率监管（成本加成）回报率监管（成本加成）有利于充分和高效地利用输配电系

40、统能够产生更低的价格，同时确保服务质量不降低需要的信息相对较少，也避免了对电网企业的微观管理，企业自主权较大绩效监管绩效监管不能促进效率的持续提升不能激励进行产品与管理创新需要大量的信息才能做出有效的监管决策，监管机构有微观管理之嫌不适应通货膨胀、快速技术进步条件设计相对复杂，确定效率系数比较难被监管者的接受度初期有限不适应电网、技术高速发展期优优点点不不足足监管监管模式：典型国家与地区模式：典型国家与地区汇总汇总国家/地区输配电价监管模式输电网配电网美国纽约州成本收益监管成本收益监管日本回报率回报率香港回报率回报率新西兰回报率回报率瑞典回报率回报率澳大利亚收入上限收入上限挪威收入上限收入上限

41、丹麦收入上限收入上限英国RIIORIIO加拿大安大略省价格上限价格上限荷兰价格上限价格上限成本项目规范成本项目规范资产类资产类存量资产哪些类别的存量资产允许计入，有效存量资产的认定标准是什么？（如错误预测导致的投资能否回收？）增量资产哪些类别的增量资产允许计入，有效增量资产的认定标准是什么？满足可靠性服务可靠性要求而建的资产是否允许计入，标准是什么？尚未剥离的发电企业、设计企业、修造企业、电力职业技术学院等资产，以及售电业务资产。审批、核准、许可带来的项目成本增加费用类费用类输配电成本的范畴：直接为输送和提供电能所发生的运行维护费、折旧、工资福利、管理费等；公司本部、调度中心、电力试研院、电力

42、培训中心、驻外机构发生的服务于输配电业务的负荷调度、电能测试计量、人才培训、技术服务、行政管理等支出；分摊属于输配电业务的网损、辅助服务共同成本。不能列入的其他业务成本如表计、用户变压器等供用电服务成本；各单位材料销售、资产出租所发生的相关成本；对外单位培训、业务咨询、宾馆经营、材料销售等业务经营发生的成本；为发电企业从事技术监督和技术服务业务所发生的成本费用。服务监管机构所发生的成本根据输配成本根据输配成本管理、核定要求，提出价格成本项目管理、核定要求，提出价格成本项目。税金包括企业所得税、城市维护建设税、教育费税金包括企业所得税、城市维护建设税、教育费附加等国家规定的内容。附加等国家规定的

43、内容。有效有效资产资产认定认定主要输电资产主要输电资产开关设备架空线缆变压器地下线缆电缆隧道辅助输电资产辅助输电资产保护控制设备电抗器变电站其他设备等英国英国有效资产：有效资产：输配电线路变压器变容器其他输配电设备（如调度设备）等固定资产；含土地使用权等无形资产美国美国“有用且有效有用且有效”标准标准有有用用：在用而非闲置有有效效：1）能降低单位供电成本或提高供电服务水平（如提高可靠性）；2）利用率必须达到一个预先规定的水平。如果线路或设备的利用率没有达到第二个条件，则只能将线路或设备的固定资产投资按照其利用程度折算一个比例。不能记入的固定资产投资成本由电网公司自身承担。资本化支出的四项标资本

44、化支出的四项标准准1）与一项新资产的购买、发展或者构建相关的支出；2）这项支出将会增加输配电资产的容量和功能；3）这项支出将会有效地减少资产的维修；4）这项支出将会延长输配电资产的使用寿命美国电力监管机构非常重视电力项目投资监管，对输配电企业的投资支出要进行评估，以决定投资项目的准许成本。至少有三分之二的州电力监管机构，要求投资资本预算要事先得到准许，且得到事先准许并不保证以后就一定能会列入准许成本。投资得到准许的部分形成了电力资产设备的建设成本，统一电力事业会计制度对其所包含的具体内容作出了严格的规定输输配电服务分类配电服务分类服务种类服务种类服务方式服务方式容量服务容量服务辅助服务辅助服务

45、阻塞管理阻塞管理网损管理网损管理公共服务专项服务接网服务专线服务联网服务典型典型国家与地区价格结构国家与地区价格结构汇总汇总入网费：回收接网设备的固定成本使用费：网络使用费，与地点无关的附加费，包括平衡调节费、阻塞费和优化运行奖金在内的服务费英国英国输电费：电网公司成本加收益输电服务费：包括调度、控制服务、无功电压控制服务、调频服务、电量平衡服务、旋转备用服务。美国美国PJMPJM. .电网使用费：高压网、低压网、变压费用。管理费：ISO运营费用辅助服务费：阻塞费用：美国美国加州加州基于节点定价的输电费；针对差额部分收取的附加费。巴西巴西连接费用电能费用网损费用阻塞费用北欧挪威北欧挪威电网接入

46、费电网使用费服务费澳大利亚澳大利亚配电网和输电网分别定价，输电网一般采用邮票法定价输配电费由用户和发电商共同承担，只需支付所用电压等级的电网输配电费。德国德国采用既不考虑接网点，也不考虑电压等级的“邮票法”。西班牙西班牙. .成本成本归集方式归集方式 材料费 工资及福利 折旧费 修理费 管理费用 销售费用 其它费用 共同服务成本 专项服务成本 可分离服务成本 共用网络服务成本 可直接归集到各项服务的成本 无法直接归集到各项服务的成本 成本归集应与服务体系有效结合：成本归集应与服务体系有效结合：成本成本核定核定方向方向成本核定原则成本核定原则资产估值资产估值 有效存量资产如何进行价值评估，在建工

47、程如何考虑？ 增量投资如何计入？项目成本事前评估，事后审定？折旧期选择，采用直线还是加速折旧？-如何根据激励投资的需求确定回报率？监管期设为多长？不同类别资产、成本、回报率的审核调整是否需要同周期？是否允许期内调整？是否设置平衡账号？对于成本节余如何进行分配（X因子）？在何种情况下需要进行监管惩罚？临近监管期末的管理提升如何处理？各类成本、费用、回报率的标准与基准值选取原则，是否具有可比性？成本费用是事后核定个别成本，还是事先按社会平均成本核定？折旧与回报率折旧与回报率事前还是事后事前还是事后监管期设定监管期设定激励机制激励机制基准值选取基准值选取资产资产价值评估：两种方法价值评估：两种方法对

48、比对比计算方法：计算方法： 估值=原值-折旧优优点：点： 方法简单 工作量小缺缺点：点： 未考虑通货膨胀的影响， 在高通货膨胀时期对资产价值影响较大，在技术进步时期又夸大了资产的经济价值。历史成本法：适用于物价变动小、期限短、新购置的情况重置成本法：适用于通货膨胀率大、无形损耗较大、技术改造使资产使用效果大大提高的情况历历史成本法史成本法重重置成本法置成本法计算方法：计算方法： 估值=重置成本-有形损耗-无形损耗优点：优点： 考虑通货膨胀对资产价值的影响 实用性强，应用广泛；缺点：缺点： 工作量大，计算复杂 重置成本的制定比较主观，缺少客观依据 未考虑技术改进因素适用范围适用范围准许准许收入核

49、定：运行收入核定：运行维护费维护费准许收入输配电成本合理收益运行维护费年度折旧税收成本有效资产加权资金成本率运行维护费运行维护费输电和配电系统运行费用、维修费用以及行政和一般开支监管部门审查运行维护费合理性：如审查工资时参考近似行业劳动力成本；对提供电力服务不必要的成本（例如树立形象的广告等），不允许包括在内美国美国+*英英国国颁布管管制会计指南制会计指南（Regulatory Accounting Guidelines， RAG）规范电网公司成本核算，当RAG与英国一般会计准则冲突时，以RAG优先。直接成直接成本本：输配电业务直接相关的成本，如电网设备的安装、检查、维护和修理等发生的成本间接

50、成本间接成本：为输配电直接业务服务而发生的成本，如资产的管理、电网的设计、人力资源管理等成本。必须在输配电业务和其他业务直接进行分配遵循成本动因原成本动因原则则：Ofgem要求输电公司和每一个配电公司向它报送其所进行的作业项目，并对每项作业都要进行清晰地定义，成本的类型应当包括在每项作业当中。准许准许收入核定：折旧费和收入核定：折旧费和税收税收对于折旧，各国监管机构通常都会规定允许的折旧方法和折旧年限（按资产种类）对于折旧，各国监管机构通常都会规定允许的折旧方法和折旧年限（按资产种类）国家（地区）国家（地区）折旧规定折旧规定英国直线法；Ofgem在对固定资产的使用寿命进行估计时需要充分考虑固定

51、资产的性质、成本回收速度、准入收入高低、监管风险等因素的影响美国直线法或加速折旧法，在一个输配电价周期内不能变。包括：1）所有在用输电资产设备计提的折旧费；2）分摊的对在用通用资产设备所计提的折旧费挪威直线法；规定了具体到输配电固定资产类别的折旧计划表，一般情况下，资产的折旧年限都在25至40年之间，具体年限视资产的种类而定。爱尔兰直线法；规定电网管制资产的平均折旧年限为50年税收部分完全由各国实际情况决定，在此不再赘述税收部分完全由各国实际情况决定，在此不再赘述由于电网运行的自然和地理条件、电网设备质量、社会经济环境以及电网建设的特点等因素的不同，同类资产项目在不同地方的折旧年限也就有所不同

52、。准许准许收入核定：合理收入核定：合理收益收益在输配电准许收入各部分中，在输配电准许收入各部分中，“合理收益合理收益”与监管模式密切相关与监管模式密切相关因子一：扣除折旧之后的有效资产价值，含存量资产与增量资产因子二：加权资金成本，考虑负债与所有者权益比重后的借贷利率与权益资本回报加权结果。因子三：成本费用节余成本监管模式激励监管模式在收入上限情况下：为收入与成本之差的全部或一定比例。在价格上限情况下：为价格与电量乘积与成本之差的全部或一定比例。如果考虑X因子，还需要扣除该部分的影响。准许准许收入核定：合理收益（续收入核定：合理收益（续）公司公司监管下的回报率监管下的回报率Transgrid8

53、.3（税前，加权平均资金成本）Powerlink8.83NGC6.25（税前资产回报率）以及6（税前的联网资产回报率）Transpower6.8（到2002年6月的年目标回报率）7.2（到2003年6月的年预期回报率）南加州爱迪生9.68（1999年FERC的规定）ESB6.1（资本支出的回报率）Transalta9.5（资产回报率，2000）9.75（2001）国家电网，美国10.25（普通股回报率）太平洋煤气和电力公司11（普通股回报率，2000年）深圳权益资本收益率参照监管周期初始年前三年平均长期国债利率加1-3个百分点的投资机会损失确定;债务资本收益率参照监管周期初始年前三年平均国内商

54、业银行5年期以上贷款利率水平确定;资产负债率参照监管周期初始年前三年电网企业资产负债率的平均值确定成本成本分摊与定价方向分摊与定价方向分摊范围分摊范围分摊对象分摊对象分摊方式分摊方式分摊方法分摊方法成本分摊方法成本分摊方法 仅针对省内交易进行分摊，针对区内交易进行分摊？还是针对全部过网交易进行分摊，但最好是不要出现叠加收费的情况。 哪些类别的成本进行分摊？ 仅针对用户或电厂 在用户与电厂间按比例分配 区分不同的费用类别选择不同的分摊对象 不同对象的交叉补贴 是否区分输配环节进行分摊 是否区分电压等级、区域或节点进行分摊 是否区分专项与共享服务进行分摊 是否区分负荷与电量进行分摊 是否区分年、月

55、、日频度进行分摊 边际成本定价：长期边际成本还是短期边际成本？ 会计成本定价：邮票法还是其他方法？ 监管期内价格是否能自主调整，调整周期多长？国外国外输配电价定价输配电价定价实践实践具体输配电价定价方法还可能与当地购售电市场交易规则有关，例如服务类型、交易具体输配电价定价方法还可能与当地购售电市场交易规则有关，例如服务类型、交易类型等类型等国家（地区）国家（地区）输配电价构成输配电价构成方法方法英国入网费邮票法网络使用费长期边际成本法附加费（与地点无关），补偿固定成本和合理利润服务费：发电与负荷平衡调节费、阻塞引起的费用和优化运行奖金美国PJM各电网公司输电费：由ISO负责分配给各类交易邮票法

56、输电服务费：包括调度、控制服务、无功电压控制服务、调频服务、电量平衡服务、旋转备用服务等差异大美国加州电网使用费、管理费、辅助服务费邮票法智利边际成本收益、附加费短期边际成本法法国分电压等级，分电网利用小时邮票法国外国外输配电价定价输配电价定价实践（续）实践（续）收入收入的最终来源是终端用户的最终来源是终端用户，因而许多国家都直接，因而许多国家都直接向他们向他们收费，收费，但在英国、阿根廷、但在英国、阿根廷、瑞典和挪威瑞典和挪威，则按，则按各种各种比例在发电比例在发电商和商和零售商之间分配。零售商之间分配。国家国家发电商发电商用户用户英国英国2773阿根廷阿根廷8020瑞典瑞典3070挪威挪威

57、54460100美国电力监管治理体系美国电力监管治理体系EPA/NRCDOENERC州监管机构基本职能：确定电力公司收入要求；将电力公司收入需求在各类消费者间分摊；设计电价结构及水平，确保电力公司合理回报，同时以价格引导消费者；制定电力服务质量标准和保护消费者利益；监督电力公司的财务，包括对电力公司的资本投资和长期规划进行审批等；仲裁消费者与电力公司之间的纠纷。电力监管治理体系电力监管治理体系市场监视部门市场监视部门nFERC要求ISO必须内设或者委托外部第三方机构作为市场监视部门，部分ISO同时设立内外部监管机构。ISONE、NYISO同时具有内外部的MMUPJM只有外部MMU加州ISO除内

58、部MMU之外，还成立了市场预警委员会，履行外部市场监督机构职能。nFERC赋予了MMU三方面功能：信息披露运行监督市场设计n这些功能 相互关联且有一定交叉，主要实现对以下问题提供专业意见： 市场运行符合市场规则； 是否存在或潜在市场设计缺陷； 是否存在市场参与者拥有市场力的可能； ISO对市场规则的建立和执行情况； 是否存在需要向FERC报告的事项。市场监视部门市场监视部门nFERC要求ISO必须内设或者委托外部第三方机构作为市场监视部门，部分ISO同时设立内外部监管机构。ISONE、NYISO同时具有内外部的MMUPJM只有外部MMU加州ISO除内部MMU之外，还成立了市场预警委员会，履行外

59、部市场监督机构职能。nFERC赋予了MMU三方面功能：信息披露运行监督市场设计n这些功能相互关联且有一定交叉，主要实现对以下问题提供专业意见： 市场运行符合市场规则； 是否存在或潜在市场设计缺陷； 是否存在市场参与者拥有市场力的可能； ISO对市场规则的建立和执行情况； 是否存在需要向FERC报告的事项。nMMU的关注点主要是四个方面： 市场结构：包括参与者市场份额、关联关系合约关系 市场行为：市场参与者行为 市场表现：市场绩效指标 市场设计：是否有效，是否存在缺陷，改进的建议。市场监视部门具体工作市场监视部门具体工作n在市场设计中也承担重要角色，MMU负责对现有的和提议中的市场规则进行评估，

60、并提出修改建议。n在此过程中，MMU应与利益相关方、州监管机构、ISO管理团队和董事会进行深入讨论，参加市场设计工作组会议，发表关于市场设计的建议、报告和研究。nMMU通过其年、季度市场状态报告，向FERC市场监管办公室、州监管机构、ISO董事会提出修改市场规则建议。市场设计nMMU监督、调查、评估电力市场运行情况和市场参与者行为，并通过直接而保密的通道向FERC汇报，也负责向州监管机构通报应该引起重视的情况。nMMU监督调查违反市场规则行为，包括：违反输电网开放费率、违反FERC命令、市场操纵或降低市场效率的不当调度行为等n同时MMU也监督ISO的操作是否符合市场规则。 运行监视nMMU主要