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TUhjnbcbe - 2022/5/13 13:48:00

作者:

荆朝霞,华南理工大学教授,博士生导师

价格作为市场中信息传递的工具,是一切市场的核心。市场经济中,理论上最优的定价方法是边际成本定价,即价格等于边际成本。如何理解这个理论?如何在电力市场中应用?本文结合输配电定价进行一些简单的探讨。

1、边际成本定价基本理论

经济学中,边际是一个很重要的概念,很多决策都需要根据边际值确定。比如,企业利润最大化的条件是:边际成本=边际收益,理想市场中社会福利最大化的条件是:价格=生产者的边际成本=消费者的边际效益。这个理论是很容易理解的。

边际成本反映生产者增加单位产品时增加的成本,而不考虑之前投入的、“沉淀”成本。边际效益反映消费者增加单位产品的消费时增加的效益,而不考虑之前消费的产品获得的效益。从整个社会来说,对一个交易来说(生产者增加单位产品卖给消费者),只要增加的效益大于增加的成本,社会总福利就是增加的,不需要考虑已经发生的、无法改变的沉淀成本。当然,从长期看,所有成本都是可变成本。但在短期,在进行一些运行的决策的时候,一些投资成本时固定成本、沉淀成本,不应该影响运行阶段的决策。

2、边际成本定价理论在输配电服务定价中的应用

1)输配电成本及定价概述

电在电网中传输的成本主要包括两部分:投资成本和运行成本。对于一些远距离输电的线路,一旦建成投运,其投资成本就变成了固定成本、沉淀成本,不应该影响其日常的运行决策。运行成本包括设备的检修维护成本、为保证电网安全运行的辅助服务成本以及传输造成的网损等。为了简化分析,这里仅考虑网损,忽略其他运行成本。电力传输的主要效益是不同地区之间发电成本的差异。因此,在这种情况下,只要两个地区之间的发电成本差大于网损成本,就应该进行传输,而不考虑之前的投资成本。当然,在进行输电线路的规划、建设决策时,需要考虑全部的成本。

2)简单算例分析

(1)基本情况

假设A、B两地建设了一个远距离输电线路,投资10亿元,年财务成本为0.8亿元(反映利息、投资回报需求等),按年输送8亿度电算,折算传输单位kWh的成本为0.1元。A地发电的边际成本是0.2元,B地发电的边际成本是0.28元,A、B之间输电的网损是5%。考虑网损A地发电的成本为0.21元。这部分需求的年用电量在6亿-12亿kWh之间。

(2)成本效益分析

A、B之间输电的边际成本:0.2*5%=0.01元/kWh。A、B输电的边际效益:0.28-0.2=0.08元/kWh。这样,由于边际效益大于边际成本,该交易应该成交,社会福利为:边际效益-边际成本=0.08-0.01=0.07元/kWh。下表给出了不同需求量下A、B之间交易的成本效益分析。

表1A、B之间交易的成本效益分析

情景

1

2

3

需求

6亿kWh

8亿kWh

10亿kWh

B发成本

1.68亿元

2.24亿元

2.8亿元

A发成本

1.26亿元

1.68亿元

2.1亿元

交易效益

0.42亿元

0.56亿元

0.7亿元

(3)一部制电量价格下的结果

如果输电定价按综合成本定价,价格=综合财务成本(0.1元)+可变成本(0.01元),则从A到B输电的价格为0.1+0.01=0.11元/kWh。由于这个价格大于了A、B之间输电的效益0.08元/kWh,因此交易无法达成。最终B地区的电力需求仍然需要由B地的发电企业发电。由于没有输电,输电线路所有者没有任何收入。

表2一部制电量电价下的结果

情景

1

2

3

需求

6亿kWh

8亿kWh

10亿kWh

B购电成本

1.68亿元

2.24亿元

2.8亿元

A发电成本

0

0

0

网损

0

0

0

A售电收入

0

0

0

输电收益

0

0

0

A利润

0

0

0

(4)两部制电价下的结果

从上面的分析看,在一部制输电定价下,从社会福利看应该成交的交易无法成交。这个问题可以用两部制定价解决,即价格由电量电价和容量电价(即通常所说的基本电费电价)两部分组成:电量电价按月或按更细的周期收取,与输送的电量有关,容量电价按年收取,仅与其容量(装机容量或变压器容量)或最大负荷(最大发电功率或最大需量)有关。由于A、B之间的线路的受益对象包括A地区的发电和B地区的负荷受益,假设其容量电价为二者分别承担一半的财务成本,即分别每年需要缴纳0.4亿元(实际中,A、B分别有很多不同的发电商和用户,可以将总费用根据其峰荷在不同的主体之间分摊)基本电费。也就是说,A区的发电和B区的负荷,无论实际中传输了多少电量,都需要每年支付0.4亿元。在这种情况下,A、B之间进行电力传输交易时增加的成本仅仅是网损,远远小于A、B之间交易的效益(发电成本差),因此交易可以成交。具体成交的价格与双方的谈判能力有关。假设成交价为到岸价(B区的用户总的购电价格)0.24元/kWh。下表给出了不同需求情况下的各方收益情况。

表3两部制电价下的结果

情景

1

2

3

需求

6亿kWh

8亿kWh

10亿kWh

B购电成本

1.44亿元

1.92亿元

2.4亿元

A发电成本

1.26亿元

1.68亿元

2.1亿元

网损

0.06亿

0.08亿

0.1亿

A售电收入

1.38亿元

1.84亿元

2.3亿元

输电收益

0.6亿

0.8亿

1亿

A利润

0.12亿元

0.16亿元

0.2亿元

可以看到,如果采用两部制定价,由于输电成本主要以固定成本出现,与实际的传输量没有关系,市场主体从自身利益出发,很容易达成A到B的传送交易。但在一部制定价下,虽然从社会看A到B的交易有较大的社会效益,但由于较高的输电定价的存在,使得交易无法达成。

广州交易中心年4月28日组织了云南送广东月内临时挂牌交易,挂牌规模10亿千瓦时,仅有两家成交,成交电量95.1万千瓦时。虽然有水库腾库迎迅等其他原因,但输配电定价机制的不合理也是其中一个不可忽视的原因。

3)两部制输配电定价方法的简单讨论

从上面的分析看,采用两部制定价相对一部制电量电价可以较好的引导资源的优化配置。在实际应用中,关键要解决的问题是两部制分别如何确定。

(1)两部制价格的确定

输配电的电量电价主要考虑网损及运行成本,容量电价主要考虑其对电网投资的影响。由于电网规划主要考虑系统峰荷情况,因此容量电价一般基于用户(这里指电网用户,包括发电和负荷)对系统最大负荷的影响确定。考虑到电网中有些元件的最大负荷不一定出现在系统峰荷时刻(如系统峰荷是8月8日晚上8点,但某条线路的最大负荷可能出现在2月5日早上6点),在确定容量电价时,也可以考虑多种系统状态,对不同的输配电设备考虑不同的状态下用户对其的影响。

(2)容量电价的收取和变更周期

容量电价主要是为了收回输配电设备的固定投资。考虑到电网的规划、建设都是考虑负荷长期的变化,考虑年度最大负荷,因此容量电价一般按年计算和收取。用户的容量电费一般按其容量或最大需量确定,在用户的容量或最大需量发生变化时,一般在下一年度里再进行调整。过于频繁的调整,将在一定程度上扭曲价格信息,不利于电网的可持续发展。如,某用户的容量电价按变压器容量收取。年初的容量时10MW,容量电价为每月0.2元/kWh。一年的容量电费为2.4万元。假设其在7月由于生产的变化变压器容量变为5MW,7-12月的容量费按5MW计算,则其年总容量电费为1.8万元,比之前少了0.6万元。如果对电网收入是按照固定的准许收入方法管制,则这部分少交的钱仍然需要以另外一种方法回收,如果滚动到下年,相当于所有用户将为这部分费用买单。

(3)容量电价的计算

容量电价的计算应该基于电网的长期边际成本。其计算需要重点解决两个方面的问题:某设备上的传输功率增加对设备成本的影响;不同位置的电网用户负荷增加时对设备传输功率的影响。

对前一个问题,传统上是采用综合成本法,即根据线路的总成本和最大传输容量,计算单位传输功率的成本;英国巴斯大学李芙蓉教授等提出了考虑对扩建时间影响的净现值方法计算设备上功率增加对设备成本的影响。

对后一个问题,关键是计算电网中不同节点的注入功率变化时对网络中每条线路潮流的影响。由于电网潮流的非线性、不可跟踪性等原因,使这个问题非常复杂,目前还没有被广泛认可的、绝对正确的方法。

(4)容量电价的收取方法

每类、每个电网用户应该缴纳的输电费用主要考虑其年峰荷计算,实际中,也可以将一部分费用转化为电量电费。比如,对于没有安装实时电表的用户,由于无法准确得到其实时的负荷,可以根据其电量收费,但价格考虑典型负荷曲线的特性。比如,就算出某电网的容量费价格为每年元/kW,某用户年用电量kWh,根据其典型负荷曲线计算峰荷为2kW,则计算得到该用户需要缴纳的电网费为:*2=元。

图1用户典型日负荷曲线

总结

边际成本定价理论是经济学中的重要的定价理论,深入理解其原理并在电力市场中正确应用,对电力的建设非常重要。本文对其在输配电定价中的应用进行了简单分析。输配电定价有两个关键内容,一个是核定总的准许收入,一个是确定总准许收入在不同电网用户之间的分摊。目前我国的输配电定价核定中主要考虑的是第一个方面,对第二个方面考虑的比较简单。实际上,后一个方面的内容,即总准许收入在不同电网用户之间的分摊方法,对电力市场的公平竞争、高效运行有很重要的影响。这是由于,输配电成本是市场成员不可忽略的一个成本部分,其成本的大小、结构将直接影响其在能量市场的策略。从本文的简单算例可以看到,一部制电量电价会在很大程度上影响区域之间的功率传送。

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十阻塞管理2-事前和事后阻塞管理

3、观点

.4.20.关于有序放开发用电计划的一些讨论

.11.13.电力市场中长期交易与现货市场的设计

4、国外电力市场

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荆朝霞

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