您的当前位置:首页正文

电力市场环境下大用户直供交易模式的研究

2021-08-13 来源:V品旅游网
北京交通大学硕士学位论文

电力市场环境下大用户直供交易模式的研究

姓名:伊建伟申请学位级别:硕士专业:电气工程指导教师:王玮20080601

北京交通人学专业硕lj学位论文中文摘要摘要:随着我国电力市场改革的深入开展,发电侧市场化改革已经开始,并取得了初步成效,但供电侧依然处于葶断状态,为了打破垄断,国家颁布了相关政策,允许在具备条件的地区,开展发电企业向较高电压等级或较大用电量的用户直接供电的试点工作。在这种环境下,本文选择了对大用户直供问题进行研究。结合国外经验并考虑了我国的实际情况,分析了我国实行大用户直供所面对的各种问题,特别是着重分析了开展大用户直供给电网企jIk带来的各方而影响。本文还详细论述了实行大用户直供的过网费和备用费的计算方法,建立了数学模型,并通过算例进行验证。本文对电力市场中大用户直接购电问题的研究及其结论,有助于人们更进一步认识大用户直接购电问题,并对大用户直接购电在我国的广泛应用提供了有益的参考。关键词:大用户;直供;电力市场北京交通人学专业硕Jj学位论文ABSTRACTABSTRACT:Withthedevelopmentofourcountry’Spowermarket,themarketingtOtheref01T11ofgeneratesidewasstarted,andithasobtainedsomeeffect.Butsupplyside,itremainsmonopoly.Forbreakingupthemonopoly,thegovernmentpromulgatedsomepolicies,inwhichGenerationCompanyispermittedconsumerthataccordwithsomeconditions.tosellelectricitytobigUnderthiscircumstance,thisarticlehasstudiedthedirectpowersupplyforthewithbigconsumer.Combiningforeigncountry’Sexperienceourcountry’Sfacts,thisarticlehasanalyzedwhatwillhappenwhenthedirectpowersupplyforthebigconsumeriscarriedoutinourcountry,especiallyanalyzedtheinfluenceforpower舒dconsumeLAtlastcompanythatbebroughtbydirectpowersupplyforthebigreservethisarticlediscussedhowtochargethewheelingandwhencarryoutdirectmathematicsmodel.powersupplyforthebigconsumeLandestablishedtheThestudyanditsconclusioninthistextlargeuseronthedirectPower-purchasefortheainPowermarketsenablespeopletohaveuserfurtherknowledgeofthedirectapower-purchaseforthelargeandwillprovidebenefitablereferencetotheuserextensiveapplicationofthedirectpower-purchaseforthelargeinChina.KEYWORDS:bigconsumer;directpowersupply;PowermarketV学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师繇立午签字日期:年月同签字同期:年月日北京交通人学专业硕f:学位论文独创r丰声明独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,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,也不包含为获得北京交通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已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作一:侈聊…期:54年月同致谢本论文的工作是在我的导师王玮教授的悉心指导下完成的,王玮教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来王玮老师对我的关心和指导。王玮教授悉心指导我们完成了实验室的科研:T:作,在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,在此向王玮老师表示衷心的谢意。王玮教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见,在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间,彭少武等同学对我论文中的电力相关研究工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人,她们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通人学专业硕上学位论文序本文的研究题目是以本人工作需要和电力市场发展变化为背景的,在研究生课程学习期间,我的工作由总经理工作部转为市场营销部,恰逢中国电力体制改革初期,电力市场得以加速发展,大用户直供作为一种供电模式正式在中国的电力市场上初见头角,我们作为发电集团公司,对这种发电模式非常感兴趣,觉得这种供电模式可以提供稳定的负荷,在发电量和利润上有一定保证,因此,本人以此为研究方向,在各位老师和市场营销部领导的支持下,完成本文。1引言随着我国电力体制改革的深入丌展,发电侧市场化改革已经开始,并取得了初步成效,但供电侧的坚冰依然没有打破,成为了阻碍电力用户与发电企业之间按照市场行为合作双赢的瓶颈。随着电力市场化改革进程的不断推进,发电企业和电力大用户对于打破电网垄断经营的呼声日益高涨,同时国家的相关政策也己浮出水面。国务院于2002年初颁布的《电力体制改革方案》第二一十二条明确规定:在具备条件的地区,开展发电企业向较高电压等级或较大用电量的用户和配电网直接供电的试点工作。这一规定表明最近几年内国家电力体制改革的主要任务之一就是做好发电企业向人用户直接供电的试点工作,改变电网企业独家购电的荜断格局。《电力体制改革方案》从宏观上为大用户直供提供了理论依据,但是并未对大用户直供的具体实施细则做出舰定。2004年3月由国家电力监管委员会、国家发展和改革委员会制定的《电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法》正式出台,提出了试点的指导思想、目的和原则。这所有的一切都为大用户直接购电创造了有利条件。1.1大用户直供的定义大用户直供是指具有一定资格的用户可以直接从独立发电公司购电,通过输电网和配电网进行输送,用户和独立发电公司向输电嗍和配电网交纳相关的费用的一种交易模式。实行大用户直供也是我国电力改革未来几年所要推行的一种交易模式,足我囤电力体制改革的必由之路。如果大用户与发电企业签订直供电合同,则该合同要交给电网公司的运营管理机构备案,并予以渊度执行。另外,火用户还要向电网企业交纳过网服务费。当然,目前也存在发电厂或用,、自己架设输电线路进行供电的。1.2对大用户资格的界定大用户直接供电强调的足川电量超过一定数额的用户,可以直接与发电公司或地区电力公司签汀双边供电合f厂d。作为直接供电主体的大用户是一个相对概念,其资格既一l丁以用电压等级界定,也可以用年半均用电负荷或用r乜量的大小界定。ⅡJ:界各国的电力工业改革都是亡j‘先放丌人用户的选择权,然后随着电力:I:业市场化改革的深入,大用户的门槛也逐渐降低,到最后实现零售竞争运营模式,所有北京交通人学t;-!lk硕一l:学位论文的用户都有资格直接购电。例如,同本规定20KV以上,容量为2000KW以上的大用户首先实行电力销售自由化,其电量相当于10家电力公司售电量的30%:欧盟1997年规定,首先开放占市场份额22.5%、年用电量40GWh的大用户,2003年放开占市场份额30%、年用电量为9GWh以上的用户;澳大利皿在1994年规定,首先放开占市场份额24%的5MW以上的大用户,1995年又允许1.5MW的用户参加竞争。在我国,大用户一般是指用电电压等级较高(如1lO千伏电压等级及以上)、用电量或受电容量超过一定规模(如年用电量在1000力‘千瓦时或用电负荷平均在l万千瓦以上)的用电客户。目前在许多省份,大用户多足指具有高耗能特点的大工业用户,但其界定还没有统一的标准。在电监会最近发布的《电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法》中并未对大用户的资格做出明确的界定。由于各地区的电力建设规模和经济发展水平不尽相同,各地区应根据自身特点拟定大用户的标准。1.3大用户直供在国外电力市场中的开展情况由于我图的电力改革刚刚起步,而英国、美国、澳大利哑、阿根廷是电力市场发展具有典型代表意义的因家,研究他们在电力市场中如何岁fI展大用户直接供电可以起剑很好的借攀作用。1,3,1美国电力市场中大用户直供电1978年美国制定“公益事业管理政策法(PURPA)”,80年代仞美围电业基本上实现了发电市场,f:放,但输电配电企业仍可在一定的区域内进行攀断经营,发电企业、符合条件的发电设备和热电联产没备的企业都有向公用电网出售电力的权利和义务。随着1992年“能源政策法”的修订,进一步促进了美国输电市场的发展。美国接下来改革了输电线路公用化,即输电线路所有者或运营者有向第三者提供输电服务的义务。美国射大用户直供电市场的放丌基本上也是逐步进行的,以加利福尼业州为例,已逐渐进行了一些改革。力|l利福尼亚州白1998年1月1日丌始,容量在8MW以上的用户町以直接进入电网(不需配电公司配电),可以直接和发电公司谈判和签订供电合同,也可以找中|1:1J商代理。至1998年4月1日,所有用户可以直接上网,用J、也,叮以选择由原来的公用电力公司继续供电。同时,美国的独立发电厂有卡义选择供电对缘,电网也可以提供转运、lk务,使得发电,一可以f句彳i相邻的第{方供电。这螋贸易都足以合同形JI=实现的。1.3.2英国电力市场中大用户直供电从1987年起,英幽丌始对其电力工业进行大规模的体制改造。英围根掘刚有北京交通人学专业硕j‘学位论文企业私有化的政策,电力工业于1990年也迈丌了私有化的步伐,将原中央发电局改组成了4个独立的电业公司,即发电公司、国家电力公司、核电公司、国家电网公司。这次变革后虽然输电、配电氽业仍保留由地区运营的独占性,但输电、配电网的使用上则推行公用化政策,发电企业可向电力市场发售电力,也可通过输电网直接向用户售电,但需要向电嘲交付一定的电网使用费。改革后的英圈电网对大用户丌放了市场,大用户可以自由选择供电方,如可以从地区电力公司、电力联合运营中心(Pool,又称为电力库)和发电7…中任选供电方。除地区电力公司外,还允许持许可证的单位,从电力联合运营中心购电并向大用户供电,但必须交付过嬲费。大用户界定值根据不同时期取值不同,如:1990年放开1MW以上用户(5万户);1994年放开100KW以上用户(20万户):1998年允许所有用户(2200)3"户)自由选择供电商。英国电力市场中的贸易方式,分为参加电力联合运营中心贸易和签订直接合同两种。而在2001年3月20同正式启动的新的电力交易市场(NETA)中取消电力库,实行供需双方直接签订双边合同进行交易。英国电力市场很显著的特点是将高压输电网伞部归固有,由固有公司经营管理,并在电力法中明确规定:电网必须在安全运行的前提下,向所有电力市场成员开放,这样电网承担了大量的转运业务。1.3.3澳大利亚电力市场中大用户宜供电澳大利亚建立电力市场的原则是在发电和电力供应中引进竞争机制,要求丌放国家电网,允许私营电厂、国有公司及公有、私有用户在电力系统中进行公刀=交易,从而增加市场成员的选择范围。在这个电力市场中,终端的大用户也可以通过合约形式从电力市场的发电商直接购电,而不通过配电商。市场规则规定,超过30MW的发电厂必须加入批发市场。澳大利亚的电力改革在各州各彳‘相同,但包括南方和东方各州的国家电力市场(NEM)于1998年5月开始运作。维多利亚是引入竞争性批发贸易协议的第一个州,维州电力改革始于1993年,将垂直一体化的州政公司拆成发电经营公司、5个地区配电公司和1个输电公司,同时建立一个电力联合系统。发电部fJ高度私有化,7个主要发电厂中火部分厂家各自经营…个电厂。1975.1997年有5个配电公一J和4个褐煤电厂都转让给从事贸易的私营企业。供电竞争分阶段引入,初始市场门槛为50E瓦,2001年已全面引入竞争。丌始时年用电750岁L瓦小时以上的用户均可选择供电商,这个限量于1998年7月下降到160兆瓦小时。1.3.4阿根廷电力市场中大用户直供电阿根廷电力改革丌始于1992年,随着固有发电、输电公司的分解,批发电力贸易框架建立起来。有2个独寺的市场,较大的是SADI,覆盖阿根廷北部和中部地区,较小的是SP,覆盖南部,两个市场互不连网。国家高压输电公司和5个地区输北京交通人学擘业硕Jj学位论义电公司的4个已私有化。现约有40家发电公司,其中大部分为私营企业。地区输电公司证在私有化,大用户可直接从发电厂购电。竞争门槛己从1992年的20E瓦降到目前的100千瓦。阿根廷在1991年以前的电力工业全部是固有的。1991年4月21日,阿根廷政府发布了关于发电、输电、配电系统私有化的命令并建立了如下图1所示的电力批发市场。图l刚根廷电力批发【f『场Fig.1电力批发市场不仅对发电丌放了市场,而且对输电和大用户也开放了市场,新的电能转送法规定:允许工业、商业和企业在外地建设自己的发电厂,并将自己发电厂一的电能运送回工厂、商店和企业。另外,用户只需支付一定的转送费即可从第三方(即非本地电力供应方)购买电能。阿根廷建立电力市场的主要针对缺电状况和电力建设奖金不足,建立电力市场后,~方面吸引了大量外商建设发电厂;另一方面,由于电网的丌放,鼓励企业在能源丰富、劳动力价格低的地区建立自备发电厂,从而形成了多家办电的局面。1.4大用户直供的模式根据直供运营方式的不同,火用户直供电I,_r分为两种运营模式:不经过电网转供的架专线直供模式和经过电网转供的直供电运营模式。具体含义如下:不经过电网转供的架专线直供模式。这种模式通足指大用户或发电企jI业自建专用输电线路,发电企业通过专用输电线路向大用,、输送双方签订的合同电力,而不再通过电网转供。山于双方电力交易不经过电网管理,发电企业或大用户不用向电网交纳过网服务费。但如果大用,1接入电网,电网公司对其提供辅助服务和事敝备用,电网公司可以f勺其收墩这部分费用。经过电I叫转供的氲供模式。在这种模式下,用户/1i论是与发电企业直接签订4北京交通人学专业硕l:学位论文购电合同,还足和地区电力公司签订购电合同,出售给用户的电力只能送到电网经营企业的输电网络上,再由电网公司将电能输送到大用户;电网充当一个网络提供者角色,在这里电网要向发电企业或大用户收取过网服务费。1.5发电商间的平等竞争在电力市场中,发电商最关心的问题有两个:发电计划和上网电价。美国的独立发电厂通过合同的形式确定发电计划和电价结算办法。发电厂和电力公司问签订贸易合同,在合同中明确规定发电厂的发电计划、结算电价、计量点及违约处理办法等。拥有发电厂、用户和输、配电网的各电力公司之间的电力贸易,也采用合同的形式。80年代出现的电力经纪人机构,实际是一种交易中介人,在买、卖方之l、目J进行贸易匹配,并分配利润,贸易仍由合同来完成,特殊的是,经纪人机构要负责电网的安全稳定运行、分配备用、协调维修等。英困电力市场,既有集中买卖型,也有合同型:集中买卖型,是指由电力联合运营中心购买所有参与电力联合运营中心贸易的发电厂的电量,在卖给地区供电公司或大用户(1MW及以上)。其具体做法为:首先由各发电厂提前向电力联合运营中心上报机组边际运行成本,再由电力联合运营中心根据系统的负荷预测值,按照全网成本最低的寻优条件,确定发电机组启停及其电量,并根据边际机组的上报运行成本,再由电力联合运营中心根据系统的负荷预测值,确定统一上网电价,以此结算运行机组的电费。另外,电力联合运营中还允许发电厂与大用户直接签订合同,确定交易方式。电力联合运营中心必须实事求是地依照各发电厂边际运行成本编制发电讨‘划,不能有所偏向。为此,不允许电力联合运营中心拥有发电厂。按统一上网电价结算,有利于鼓励各发电厂降低运行成本,挖掘潜力,提高效率。如果某发电厂的边际运行成本比上网电价低得很多,则获利越多:如果运行成本高于上网电价,则将失去发电机会;如果运行成本大致等于上网电价(如边际机组),则将无利可图。1.6本论文研究的内容大用户直供足我困今后电力市场改革的一个重要发展趋势,其涉及到技术、经济、法律、政策、市场等多方面的内容,本文研究了我国实行人用户直供所面对的各种问题,特别是着重分析了开展人用户直供给电网公司带来的各方面影响,接管本文还详细论述了具体实行大用,、直供的十H关计算方法与案例。本文的研究内容主要有以下几个方lIIj:北京交通人学譬qk硕ij学位论文(1)本文首先对大用户直供的基本概念,如大用户直供的定义、大用户资格的界定、我国实行大用户直供的意义等问题进行了简要论述,并总结了目前困内外大用户直供的情况。(2)接下来分析了我国目前对大用广,直供的相关法律、法规,并对我国实行大用户直供所面对的各种问题,比如大用户直供与市场环境、法律法规和电力监管等方面的关系进行了分析,并对其中存在的一些问题提出了解决方法。(3)实行大用户直供必然给电网公司和发电公司带米许多方面的影响,本文站在双方公司的角度详细分析了实行大用户直供给电网公司和发电公司的销售收入、用户信用度、安全等方面所带来的影响,并提出了一些解决l’uj题的建议。(4)合理的输电价格是大用户直供实施的关键,本文对现在主要的输电价格的计算方法进行了总结,分析了各种计算方法的优缺点,并进行了算例分析,并对我国目前实行大用户直供的输电价格的计算提出了一些建议。(5)当发电企业发生意外事故或进行检修,难以按照售电合同向大用户供电时,必须由电网来向其供电,为此,电网要为用户提供备用,并收取~定的费用。(6)在上述理论分析的基础上,我根据实际工作,对我jF在研究实施的某地区大用户直供案例做了详细分析,并且提出相关建议。6北京交通人学专qk顾fj学位论文2对我国当前实行大用户直供的分析2.1当前我国实行大用户直供的重要意义实行大用户直供,就意味着独立发电企业要直接接受大用户的选择,但同时也获得选择大用户的权利。大用户既可以仍从电网公司购电,也可以直接向发电企业购电而只由电网转送电;电网经营食业只对输配电网荦断经营,不再对电量交易实行统购统销。因此,目前在我国实行大用户直供的意义是:2.1.1推行大用户直供,有利于开拓电力市场,使发电、用电和输电取得多赢的局面不可否认,电力市场具有很大空问和潜力,但在目前的电力体制环境下,电力生产企业不能与电力用户直接见面,生产者无法了解用户的真实需要,及时调整电力产品的营销对策,消费者面对高度专营的电网经营企业也只能被动接受,无法进行适合食业发展的最佳选择。事实上,电力产品对用户,尤其是高耗能企业有较高的价格需求弹性,只要“网开一面”,允许大用户向发电企业直供,就会增进三方的利益,产生巨大的经济和社会效益。一是有利于发电企业积极主动地丌拓电力销售市场,增加发电创造效益;二是有利于高耗能企业通过对供电方的合适选择,降低购电成本,提高产品竞争力,从而扩大生产规模;三是有利于电网经营企业因输配电量上升而有更多的过网收入;同时也有利于减少自备电厂重复建设项目,充分利用现有发电装备,减少社会资源的不必要浪费。如1998、1999年,由于电解铝价格低迷,全国大型铝厂普遍被迫限产、停产,一度陷入困境。最终在国家综合经济管理部门的协调下,每千瓦时电价仅仅下降了2分多钱,就使13家铝厂恢复生产规模,当年扭亏为盈。电解铝尘产规模扩大,使发电企业也相应增发了电量,电嘲经营食业增加了输配电收入,取得了多赢的效果。2.1.2推行大用户直供,有利于深化电力体制改革,提前在售电侧引入竞争机制深化电力体制改革的罐本出发点,就是打破垄断、引入竞争,通过市场竞争机制促进电力企、Ik提高效率、改善服务。“厂网分丌、竞价一l:网”的改革,旨在发电氽业引入市场竞争机制,但若售电侧不进jJ:引进市场竞争的改革,就不会使电力产业的面貌发生根本性的变化。大用,1直供,是在售电侧引入市场竞争机制的第一步。当_人用户可以自:接向发电企业购电时,它要在“从电网企jik买电”和“从发北京交通人学专业硕fj学位论义电企、IZ买电”二者之间进行选择,选择的标准主要是价格孰高孰低。发电企业也有两种选择,是降低上网电价争取向电网多卖电,还是直接将部分电量向大用户卖电。来自大用户和独立发电企!Ik两个方面的选择权,将使电网企业的电力统购统销地位受到威胁,这有助于它树立市场观念,设法改进供电服务,降低供电成本,以争取用户。也就是说,实行大用户直供,可以不必等到发、输、配、售环节完全分开的改革到位之后才开始在售电侧形成竞争机制。此外,大用户直供的实施,可以促进发电、输电、售电“三段式”电价政策出台,有利于推动电价体制的彻底改革。多年来,输配电环节既没有单独核算成本,也没有独立的输配电价,电力流通环节成本不透明,问题很多。而大用户直供得以实施的一个基本要求就是电网的过网服务费J邂当公平合理。对此,围绕大用户直供中合理确定过网费问题,就会推进对电力价格体系的研究与分析测算,使得输配电环节成本透明化,输配电价格明朗化,最终推动电价体制进行彻底改萆。2,1.3从国外电力改革的成功经验看,推行大用户直供是建立电力市场的必然选择就电力体制改革而一言,在电力行业引入竞争,开放经营已成为世界性的发展潮流,尽管不同国家在放松管制、行业成熟、历史发展等方面具有不同的起始条件,各困电力改革的方式和路径有所不同,但都具有~定趋向性的特点,这就是:输电网络向所有的发电企业开放;发电侧竞价上网,允许新的发电企业进入;消费者可以根据自己的喜好选择售电服务仓业,发电企jIp也可以根据市场变化选择售电方;行业管制逐步松动,管制的内容、手段与目标也将发生许多变化。英幽、阿根廷、澳大利业等幽家售电竞争市场的放丌都足根据电压等级和用电规模,采取了逐步推进策略:改革初始,仅放开大用户的购电选择权,允许其自由选择自己的供电商;进而取消对中型电力用户的购电限制,让他们也l叮以自由选择购电商;最后对一般用户丌放购电选择权,在售电环节建立完整的市场竞争机制。综观围际电力改革的发展趋势,一是经营管理体制的创新,由发、输、配一体化,逐步进行厂网分开、输配分丌及配售分丌;二是市场运行机制的创新,在具有自然垄断凶素的输配环节,由国家或困家监管部门定价,并进行严格管制;在发电和售电环节,放松管制、引入竞争,在公平、公正、公开的原则下,根据供求关系,建立新型的价格形成机制和市场运行机制。从这个意义上讲,放丌大用户直供,是国际电力市场化改革的共同发展趋势,是建立电力市场经济体制的一个重要组成部分。北京交通人学专业硕}:学位论文2.2当前我国对大用户直供的相关政策目前国家有关大用户直供的规定主要足国务院于2002年初颁布的《电力体制改革方案》;丰D2004年5月底由国家电力监管委员会、国家发展和改革委员会制定的《电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法》。其主要内容有如下几点:2.2.1开展大用户直供的指导思想、目的和原则(1)指导思想:从我国电力工业实际出发,借鉴国外有益经验,遵循电力工业发展规律,保障电网安全稳定运行,以公平开放电嘲为基础,以确定合理的输配电价为核心,以供需直接见面为主要特征,积极培育市场主体,促进科学合理电价机制的形成,逐步构建政府监管下的政企分开、公平竞争、丌放有序、健康发展的电力市场体系。(2)目的:优化电力资源配置,提高资源利用效率,促进电力发展;在发电和售电侧引入竞争机制,促进企业降低成本,提高效率,提高国民经济整体竞争力;输配分丌、电网公平开放的有效途径和办法,改变电网企业独家购买电力的格局,促进竞价上网,进一步打破垄断,加快建立竞争、开放的电力巾.场;探索建立合理的输配电价形成机制,促进电价改革,促进电网的可持续发展。(3)应当遵循的原则:统一部署,稳妥推进,有计划、有步骤地搞好试点,防止一哄而上;规范起步,规则先行,切实保障大用户、发电食业和电网经营企业的合法权益,防止盲日无序;立足多赢,创造多赢,充分发挥大用户、发电企业和电网经营企业的作用;试点先行,循序渐进,维持电网电力电量供应平衡,保持电价总体水平稳定;积极试点,稳步推进,维护困家整体利益,推进相关配套改革,为试点工作创造必要的外部条件;维护电力调度秩序,保障电网安全稳定运行;参加试点的发电企业和大用户,按电力统一调度的要求,在电网紧急情况下,参与调峰和错峰、避峰用电。2.2.2参加直供的单位的要求参加试点的大用户、发电企、lk(含内部核算电厂)、电网经营企业,应当是具有法人资格、财务独一、Z核算、能够独立承担民事责任的经济实体。符合困家产业政策、用电负荷相对稳定、单位产值能耗低、污染排放小的火用户,可申请参加试点。符合幽家产业政策、并网运行的发电食业,原则上,装机容量60万千瓦及以上且嗨机容量30万千-瓦及以上的火力发电企业(含核电),装机容量20万千瓦及以10)Y千瓦及以卜的水力发电食业,可申请参加试点。2.2.3电价、辅助服务方面的要求(1)对电价的要求:主协商随供电价格。大用户向发电氽业直接购电的价格、9北京交通大学专业硕Ij学位论文结算办法,由购售双方协商确定,并在相关合同中明确。合理确定输配电价。按照《国务院办公厅关于印发电价改革方案的通知》(国办发[2003162号)的要求,输配电价由政府价格}管部门按“合理成本、合理盈利、依法计税、公平负担”的原则制定。近期暂按交易所在电网对应电压等级的大工业用电价格扣除平均购电价格的原则测算,报困务院价格主管部门批准后执行。国家出台新的输配电价政策后,按新的政策执行。(2)对辅助服务方面的要求:电网根据可靠性和服务质量标准的要求,负责提供专项和辅助服务。发电企业和大用户根据合I—J约定对电网经营企业提供辅助服务。专项和辅助服务价格标准执行国家有关规定。在近期按交易所在电网对应电压等级的大工业用电价格扣除平均购电价格的原则确定输配电价时,电网经营企业对发电食业和大用户不再另行收取专项和辅助服务费用。大用户己有自备线路委托电网经营企业调度、运行时,专项和辅助服务等费用按有关规定测算、报批,并在相关合同(协议)中明确。2.2.4试点实行的规定试点工作由国务院电力体制改革工作小组统一领导,国家电力监管委员会与困家发展和改革委员会根据本暂行办法制定实施细则和相关合同范本,具体负责试点的组织实施,确保试点工作规范进行。未经困家批准,任何单位不得擅自进行试点。2.3目前我国大用户直供试点情况2.3.1广西铝业直供试点广西的电力工业近年米发展较快,有时在丰水期卜H现电力过剩的局面。因此,广两自治区经贸委制定了对百色银海铝的直接供电方案,从2003年元爿.起对银海铝业按直供的方式供电,电价实行拼盘式结算,银海铝的直供电采取盘县电厂一期广两份额电量和天生桥一级,天牛桥二级的广西份额电量直供。这一方案的实施实现了发电、输电和用户的一赢局面。对用户来说,按拼盘方案,银海锅丰水期的电价为箍县一期的一卜网电价0.211元/于瓦时加上线损和过网费,柿水期电力原则~卜仍以箍电广西份额电量供给,不足部分需要向天生桥一、二线水电站外购部分电量解决。考虑存枯水期J“西电网的电母有缺口,增)IH;'I-购电需加大电网的购电成本,因此,对银海铝枯水期的电价适当提高。但银海铝伞年综合平均电价原则一I:控制在0.27元/千瓦时以内。按此测算,银海铝电价比广两|叉:电解铝供电均价低于0.05元/千瓦时。已建成的一期5万吨电解铝就可以为地方经济每年增加约20亿元产值,数千万元的税收,降低电lO北京交通人学专业硕.i:学位论文费支出3700万元。对电网公司来说,由于银海铝的投产用电,使广西每年可以多从盘县电厂接收电量8亿千瓦时,其中5亿千瓦时完全用于满足银海铝业新增的用电量。因此,从电量平衡分析,银海铝全年所用的电量可以视为全部由盘县电厂直供,但考虑到枯水期广西电网可能需要从周边电网外购电,有必要对其增大的成本进行补偿,经过几方协商将银海铝的电价从赢供电的电价0.25496元/千瓦时提高No.27元/千瓦时,按全年7.5亿千瓦时计算可弥补电网电费1128力.元。加上广西电网原已建成的天生桥至百色220千伏线路闲置的通道得以利用,盘活一块存量资产,按0.0312元/千瓦时的过网费并扣除大约0。0062元/千瓦时的线损进行计算,电网每送1千瓦时电量给银海铝可获取过网费收益0.025元,全年大约可获得过网费收益1875万元,以上两项相加,电网全年可增加收入3003万元。2.3.2宜昌直供试点2001年6月,台湾丰宾电子集团与葛洲坝电厂签订供水供电合同及各军区政府的优质服务和优惠政策:葛洲坝电厂以自用电的形式向该企业供电,对葛洲坝电厂而言‘给该企业的电价比上网电价翻一番,对于大用户而言,此购电价格仍比从供电公司购电便宜(该地区对大工业用户的目录销售电价为0.39元)。区政府将邻近葛洲坝电厂长的沿江一带近10平方公里区域划为宜昌市载电体工业试验区,并先后引来年用电量约3亿KWI-I的台湾丰宾电子化成箔等7家高耗能项目落户。供电双方协商,拟订销售电价0.24—0.28元/Kwh不等。2003年,地方政府又先后引来了长江铝业和巾困铝业集川的投资,两家铝业项同最终年用电量分别为36亿和70亿KWh.至此,宜吕拉丌了电厂直供的序幕。2.3.3吉林炭素公司直供试点吉林龙华热电股份有限公司向吉林炭素有限责任公司直接供电的试点是《电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法》发布之后国内首个获得电监会批准的直供试点。吉林龙华热电厂出厂电价是O.25元/千瓦时:吉林供电公司过网费则收0.139元/千瓦时,两项相加的价格是0.389元/千瓦时。而以往电网公司按照惯例向用电企Np收取的线损、网损等费用将会取消。此价格再加匕农网还贷基金和三峡建设基金等附加,试点丌始后,吉炭公司的最终埘电电价人概会达到O.41元左右,目前,吉炭公司大工业企业的甲均电价为0.45元/千瓦时左右。直购电试点开始后,吉炭集M每T.瓦时的电价有望降低0.04元左右。今年吉炭集团川电量将超过4.7亿千瓦时,若明年的需求还是如此,则吉炭集团便可以亳不费力地降低近2000力‘元的生产成小。这意味着这家至今仍挣扎在盈亏线上的企、lk,明年的H子好过多了。但吉炭公司还足认为,试点方案中电网公吲收取0.139元/千瓦时的过M费太高了。吉北京交通人学专业硕f:学位论义林供电公司则说,这个过网费,是按照东北电力区域市场改革文件中的规定计算出来的,是根据电监会17号文,按当地电网对应电压等级的大工业用电价格扣除平均购电价格的原则确定的。2.4目前我国实行大用户直供所面临的问题2.4.1我国电力市场改革与大用户直供的关系我国电力市场的改革可分为如下几个阶段:(1)发电侧竞争的电力市场。此阶段分为两个过程,第~步厂网分丌,现有的发电企业、较大容量的地方发电企业逐步改造为独立的发电公司,电量R清R结,市场法规及技术系统初步建立。这一过程中,实现保证基数电量下的有限竞价上网。第二步独立发电公司公丌完全竞争上网,0.5h制报价,形成比较完备的市场法规及技术支持系统。在第一步实行一段时间后,必然要过渡到该阶段,这一过程中,取消基数发电,发电公司发电量实行完全竞争。大用户直购电在垄断运营模式下没有得到运用,但厂网分开,竞价上网己为大用户直购电奠定了基础。(2)输配分开。在第一阶段的基础上,进一步完善发电侧市场竞争,电网企业逐步转变为完全的输电公司,同时引入配电rfj.场的相互竞争,作为购电方的配电商、大用户与发电商双向选择,使电价水平有所降低。在这一阶段中,各市场要素逐步完善,大部分电量山买卖双方通过双向选择的方式签订合同进行中长期交易,小部分电量通过同前和实时市场竞价进行交易。这时,大用户和配电公司都获得了选择权。由于调控范围的扩大,更需要对市场竞争主体加强临控,进一步加强电网的调控能力。电网调度的主要工作是保持系统频率、电压的稳定和备用容量。电力批发模式通过允许配电公司和大用户直接选择发电厂的方式扩大了竞争范围。(3)零售竞争。零售商向用户发出告示,用户根据电价及服务质量选择零售商。零售竞争模式是电力市场的最高阶段,在这一阶段,为最终用户提供了选择权力,使市场竞争更加激烈。在零售竞争模式下,用/’|已经无所消大小之分,所有用户都町以自由的选择配电商。由以上的分析可看到实行大用户卣供只足电力市场改革的一个过度阶段,因为马上开放所有用户的选择权足不现实的,比较合理的办法就是先放开一部分大用户的选择权,然后慢慢放宽进入的标准,到最后彳‘能实现电力市场改革的最终目标——零售竞争。我曰Fif{仃正处于电力巾.场改革的第一阶段,厂网分丌已经基本完成,竞价上12北京交通人学专业颁一h学位论文网由于这两年的全国性缺电没有丌展,但可以预见,在未来两年我围的电力供给状况将由短缺变为盈余,到时开展竞价上网时势在必行的。在实现了发电侧的竞争后,紧接而来的就是要在供应侧引入竞争。所以实行大用户直供是符合当前我国电力市场改革要求的。国务院的《电力体制改革方案》明确指出最近几年内国家电力体制改革的主要任务之一就是做好发电企业向大用户直接供电的试点工作,改变电网企业独家购电的垄断格局。因此当前因该积极稳妥地开展大用户直供的试点工作,推动我国的电力体制改革。2.4.2我国目前的电力供需形势对大用户直供的影晌要实行电厂对大用户直供,一个重要的前提就是电力供大于求,发电厂的年利用小时数相对较低。只有在这样的情况下,电J-/J4会为了提高机组的年利用小时数,降低发电成本而和用』_签订合同,进行直供。在90年代的中后期,我围一直处于电力过剩的局而下,但自2001年后至今,我国国民经济保持飞速发展的势头,与此同时用电量也在快速增长,但电力建设相对缓慢,致使我国电力供需总体趋紧。最近两年电荒几乎已经成了中崮能源行业的主题词,2003年,全国有21个省(市、自治区)拉闸限电,全国范围内的缺电在最近几年将很难改观。根据中国国家电网公司预测,2005年至2006年,电力供需形势由紧张逐步走向缓和,拉限电的负荷和电量都将有所减少。2005年全囡用电量将在上一年基础上增长7%到10%,2006年增长率为6%到8%,全国电力供需基本平衡,但局部地区可能仍然紧张。:至1J2007年由于大量新建电厂的建成投运,我罔的电力供应将会出现一定程度的过剩。因此由以上的分析可见,随着近几年电源建设和电网建设力度的加大,大用户直供仍是今后发电能力m现盈余时的发展趋势,所以作为研究并不算超前。就目前来看,虽然全围电力供J峻紧张,但足仍然有个别省份处于电力过剩的情况。比如说t11东省的电力供应就绰绰有余。根据山东电力研究院市场预测中心提供的数字,山东现在的电力剩余在8%左右。电力剩余导致大电厂丌工不足,造成资产的尢形闲置,而同时由于电网的电价太贵,许多企、lk却义纷纷上马自备电厂。这就造成了一方面大电厂’开工不足,另一方面小火电却又尢序发展的矛盾情况。所以在这样的情况下,山东省具备了实行电厂对大用户直供的条件,通过实行电,一对大用户直供既可以埔加大电厂的年利用小时数,又・叮以缓解自备电厂无序发展的现状。所以就算在目前全国性缺电的这样一种情况下,令国仍然有彳i少省份和地区具备jJ:展火用户直供试,_的条件,因此存这些地方应积极探索试点运行,为今后大用户购电选择权的丌放提供宝贵经验。但同时还应注意,试点工作也要选择条北京变通人学专业硕.ij学位论文件成熟的地区有规划的逐步进行,不能一蹴而就。下面是本文认为选取试点要满足的一些条件:(1)电网内电源充裕,供电市场有比较多的富余电力。只有当市场内可供给的商品充裕,选择权才有实施的可能。对于买方市场情况下的给大用户选择权如同虚设,不具备实现意义。所以,直购电必须有充足的发电容量支持,并要布局合理。目前,从2003年的供需情况看,全固有21个省(市、自治区)拉闸限电,我国电源虽然整体上是均衡的但结构上分布不合理,所以当前在缺电严重的省份不易开展大用户的直购电,否则可能扰乱电力秩序。对于与大用户签订直供合同的发电企业来说应按照原有的上网协议或购电协议,优先满足电网经营企业提出的上网电量计划,满足计划电量之外的富余发电能力爿‘能与大用户谈削协商购销电量电价,经由电网有偿送电,实现大用户的直接供电。这样,既有利于发电氽业、用电企业和电网经营企业增进效益,又不至于对现有的电力运行体制产生较大的冲击影响。(2)SHx,J-电价水甲较高,对大用户确实有降价的空间。由于相对电价水甲较高,大用户通过选择权的实施会获得预期效益。发电商向价格较高地区直销电力,更容易实现双赢。(3)建立输配电网使用费价格体系和区域联网系统。必须有发、输、配、售四个环节的价格体系,并有区域联网的技术支持系统网络,否则引入竞争无从谈起。电网经营企业提供的各项输电服务费用之总和应能满足电蝴经营企业的合理收费需要。这罩包括转供电服务成本费、政府监控下的合理利润和税<;;=。我国日日仃没有认定的输电及转运费算法。要使放夕f:大用户选择权政策落到实处,必须尽快建立输配电价格体系,使输电费计算方法合一简便、分丌、透明,被各方面所接受。(4)有强大的电网支持和供电能力。在国外比较成熟的做法是过网直供而非专线直供,过网直供可以利用大电网的优势为直供用户提供凋峰、调频、调压和备用容量等服务。专线直供不仅无法保证在电J‘‘事故和电力短缺时的电力供应,而且对电网安全稳定运行造成隐患。所以直购电的实行必须有强大的高、中、低压电网的支持,要有较强的供电能力和较高的供电可靠性。2.4.3大用户直供对法律法规的要求电力市场的运营是在法律法舰保障的前提下进行的,它本着公平、公夕1:、自愿幻:利的原则,根据经济规律,实现电力资源征全社会范围内的合理配置。为了维护电力巾.场的公甲秩序,使竞争规范化,必须要建立起有关的法令和舰章。但法规并/1<是一成不变的,足随借电力市场的发展不断完善的,是/1i断适应新的市14北京交通人学专业硕fj学位论文场需要的,是有针对性的。在直供电模式运营之前,建立相应的法规的目的在于使直供电合法化,并尽量公平,公正,规范。下面就对直供电建立法规时的重点问题进行研究。(1)直供电的主体法律制度电力市场主体指营利性的电力商品交换活动的主体。电力市场主体是电力市场必备要素,没有电力市场主体,也就不存在以电力为交换的电力市场。从这个意义上讲,电力市场主体法律制度旨在为电力市场设置一种准入制度,可以将不适合作为电力市场的主体排除在市场之外。电力市场主体法律,主要规范电力市场主体的组织以及与组织有关的行为。大用户直供模式中涉及发电商、供电商和大用户三种主体,构建主体法律制度能使各主体真正以独立的市场宅体地位参与市场经济活动。大用户直供中的市场经济活动主要有:在大用户与供电商签订合同方式下,用户与供电商之间要签订购售电合同(其中包含有供电条款),这种方式下用户和发电企业之间没有直接的合同关系。在大用户与发电商签订直供合同方式下,用户要签订两个最基本的合同实现,即:用户与发电商的购售电合同、用户与供电商之问的供用电合同。(2)依据民法、民事诉讼法解决法律纠纷在直供电模式下,不免要涉及到当事人之间的法律纠纷,这是凼为放开用户选择权政策涉及电力市场各参与方利益的调整,又受到电力商品特殊性的制约,任何一方的单独行动都会引起连锁反应,使之无法顺利实旋。为此需要用民法、民事诉讼法等法律法手段处理战略实施过程中出现的利益群体州的关系问题。(3)依据合同法解决合同纠纷除了民法、民事诉讼法,《合同法》应是解决合f刊纠纷的主要法律法规依据。另外,还需要针对放丌用户选择权I、uJ题制订专项实施法规。要加强对合同格式及条款的研究,绘制和试行“电力购销合同(协议)"的合同范本,其中应重点研究合I司执行过程中不确定性引起争议的处理条款。冈为统一的合同文本可以减少交易成本,便于纠纷处理,有利于/fi断完善舰则,促进用户选择杖的顺利实施。下面就一些直供电合同中要注意的方面进行说明:①关于欠费问题。特别是囚欠费而导致的中止或终止合同(即限电或停电)的问题,在大用户直供电条件F,购电合同的双方当事人符是用户和发电企业,则当事人之间直接进行电费支付,此模式下关于电费支付方而的违约责任就明.显不同1:以fj订,特别是关于违约欠费而导致的合同中If:或终IL的问题。在直供电法律法规中要这类违约事件应山谁停电、按仆么样的程序停电、违舰停咆后的责任承担等问题,因为在现行法律法规中对此没有明确的规定。另外,在大用,_直供电北京交通人学专业硕tj学位论文模式下,还要规定如果发电企业(或相关大用户)拖欠电网经营企业的过网服务费,该承担什么样的违约责任,电网经营企业可不可以暂停提供网络服务。②关于电能质量问题,特别是由电能质量导致的责任分担问题。根据《电力法》和相关法律法规的规定,供电企业应当保证供给用户的电能质量符合国家标准或电力行业标准。因供电质量给用户造成损失的,供电企业应当依法承担赔偿责任。在实行大用户直供电以后,电网公司仍应保证供电质量,但需要发电方和用户方达到相应的上网点和下网点的连接要求,需要明确各方的电能质量责任范围和各方的权利、义务。当出现电能质量不合格引起的责任纠纷时,首先要查清导致用户受电端电能质量不合格的原冈(它可能来自发电企业,也j叮能来自用户本身,还有可能来自电网经营食业)。按规定划分责任,并依据合同中相应条款处理。③合同双方当事人的权利义务的舰定。在合同中还要规定双方权利义务,作为解决纠纷的依据。除上述舰则外,在大用户直接购电条件下,还必须制定专门的电网调度管理规则、直供电市场的竞争规则等,需要有新的法律法规米调控和约束。2.4.4大用户直供对电力监管的要求我国正在积极建立政企分夕-|=、有序竞争的电力市场,其中大用户直供电是输电侧引入竞争机制的典型模式,是电力市场必经阶段。在我困电力市场的初期,该模式的成功运行,不但需要进行电网安全等可行性论证,更需要研究出一套相对成熟的大用户直供电模式的监管机制,作为大用户直供丌展的不可缺少的条件之一,保证直供在我国能健康发展。实际上,加强对电力市场的监管力度,是公平、有序地丌展大用户直供电的关键。长期以来,电力行业存在监管职能错位、以政代管、责任主体不明、监管低效、监管无规可循、立法滞后、缺少透明度等。目前的监管体制,监管方法,监管手段还有许多不适应电力市场发展的地方。所以,要借攀罔外电力监管成功的经验,加快培养和完善我固电力监管体系,并结合我国的国情探索着向前推进。我国在设置对直供电模式的监管指标时,丰要用到的监管方法有市场力监管、利润的监管、容量的监管、市场占用率的舱管。(1)市场力监管电力市场{i{f管的中心任务是:防“:市场成员滥用市场力,操纵市场,损害其他f{j场成员的利益,维持。fij场竞争的有效性。具体在直供电模式下,从下面四个层面玄进彳J二判断:①用户是否利用了市场力:②电商是否利用了市场力;③用户和发电商是台联合利用了市场力;16北京交通人学专业硕Ij学位论文④市场成员利用市场力危害市场有效竞争的程度。由于在直供电中,电价仍是市场交易的核心因素,市场各成员的利益最终都反映在价格上,因此判断方法都与价格有关。现在有关具体判断方法的研究很多,相关的文献也很多,本文就不一一列出了。(2)利润监管直供电中还要对大用户输电电价的合理利润率进行监管,即监管电网公司输电利润。从困外通行的做法看,对垄断行业实行的价格监管方式主要有成本加成法(也称公币报酬定价法)和价格封顶法(也称价格上限法或价格帽法)。参照国外的做法,并根据我国电网的实际情况,建议我国在电力市场的初级阶段,采取“成本加成法”对卣供电中输电价格进行ji{f管。从国外经验看,价格封顶方式足在电力市场的全面竞争阶段采用较好,“成本加成法”则更适用于电力市场丌放的初期。具体而言,“成本加成法”是先将电网成本分不同电压等级,按标准成本计算,电网的利润以资产为基础,追加一个加成牢作为利润,可按加权平均资金成本确定。成本加成法的标准公式为:P=CX(I+S)。该式中S表示加成率,它的含义是耗用每~单位输电成本所应附加的利润。监管部门在一定期问要严格审核成本,并要审核输电收费中的报酬率是否在社会J下常的资本报酬率范围内。(3)容量监管容量监管指标有市场供给的充足率和发电商的申报容量两项指标。在大用户直供电的容量监管指标方面,重点监控发电商的容量在市场中的投标容量和需求量的比重。①申报充足率(BidSufficiency,BS)定义为直购电中发电商申报的供给容量之和与人用户的需求之和的比值。该值越大说明氲购电中对大用户的供给越富余,发电商之J、开J的竞争越激烈,越有利于大用户。表示为:E2虹dex么J—j厶~∑cb!i.d,(2.1)式中:i、j分别为两个发电商。②第i个发电商的供给剩余系数(ResidualSupplyIndex,RSI),定义为直购电中的申报充足率减去该发电商对大用户的中报容量所占人用户总需求的自‘分比。表示为:北京交通人学专业倾fj学化论文Rb妇=最=打厶乙咖,∑气(2.2)供给剩余系数反映了市场成员在市场中的地位,如果某个发电厂的供给剩余系数小于100%,则表明该厂处于关键地位。在需求价格无弹性的情况下,该发电厂无论中报多高的价格都会被调用。根据美幽加州经验,认为申报允足率125%作为~重要阀值,着高于此值,则认为市场竞争比较激烈,若低于此值,则认为市场竞争不足。在直购电的容量监管中也可把125%作为阀值。(4)市场占有率豁管各发电商机组的市场占有率是一个很重要的指标。在电力市场中占有较多份额的机组的报价对边际电价的走势有着重要的影响,也更有参与市场投机获利的可能,是监管的重要对象。市场占有率表达式为:42氟J■●一/i∑q(2.3)确定各发电商机组的市场占有率的阀值要充分考虑到电力行业不同时期与不同地区的情况而设定,同时要注意到发电行业仍有相对意义的垄断行业。叮设置为20%或者10%左右。北京交通入学专业颀十学位论文3大用户直供对电网公司的影响分析开展大用户直供不仅仅是大用户和发电企业双方的事情,更与电网公司有着重要的联系。电网企业承担着维护系统安全稳定运行和供需平衡的责任,以及向用户提供优质可靠电力的义务,用户的供电可靠性与电网经营企业有着密切的联系。大用户的用电量大,许多大用户对供电质黾都有着较高的要求,单靠签约的一家发电厂难以保证供电质鼍,上网运行的发电企业不管是采取专线直供还是采取过网直供对大用户供电,都必须有电网企业的参与。因此大用户直供并非简单的双边交易,而一定足三边交易,电网经营企业应该作为罩要的一方参与到其中。本章将对大用户直供给电网企jIp带来的问题进行详细分析。3.1降低电网企业的销售收入实行大用户直供势必使许多符合要求的人用户直接从发电企业购电,这必然将降低电网的售电量,直接影UlUji'Jt电企业的销售收入。对于这个问题,一方面,电嗍氽业应该积极争取政策,让管理部门制定相应的规定,使在刚丌始实行大用户直供试点的初期直供电力对象限定为原有用户新增加的用电量和新增加的用户的用电量:结算电价时,计划电量仍然按原批准价格执行,计划电量以外的直供电量,按直供电价执行,这样可以在一定程度上保证电网经营企业的利益。另一方面,可以通过对直供用户收取过网费和备用容量费来弥补电网收入的损失。3.1.1对直供用户收取过网费如何收取过网费足实行火用户卣供要解决的一个关键问题,要使大用户直供的政策落到实处,必须使电网使用费计算方法合理、简便、透明,使发电商、电网经营企j比和用户三方面都可以接受。过洲费过高,直供将失去意义:过网费过低,电网公司的利益将受到损害,如果不能合理的叫收电网的投资和运行成本,将会影响剑今后输电网的安全和建没等方面的f、uJ题。所以输电定价应该遵循如下要求:(1)有效性:输电价格要包含中长期合约交易市场经济信息,能实时有效地引导安伞经济输电,以充分利剧发、输电资源;(2)合理性:输电价格应该充分计入电网管理运行成本,保证电网公司的基本收支jt£衡和自我发展自我完善的能力;(3)可行性:方法要简明,方便市计,以利于电力市场rfl的公平与公丌。19北京交通人学争业硕.}:学位论文输电价格的计算方法一般可分为综合成本法、边际成本法、基于博弈论的分配方法等:(1)综合成本法的计算方法是首先计算电网以往的投资数据及年运行成本,求得转运成本并在各项转运贸易中分摊。具体又分为合同路径法、邮票法、边界潮流法、兆瓦一公里法、逐线计算法等。(2)边际成本法可分为长期边际成本法和短期边际成本法。长期边际成本法不是根据电网以往的投资数据,而是根据转运qk务引起输电网将来投资成本的长期微增变化计算转运费。短期边际成本方法不考虑电网固定投资的折旧和幽收等,仅考虑转运贸易引起电网运行成本的微增变化,根据电网短期边际成本,计算转运费。(3)合作博弈的分配方法最近几年开始被用于计算输电费用,这种方法把输电业务的参与者看作是合作博弈的局中人,然后通过求解得到各个参与者应承担的费用。在以上三种方法中,综合成本法更易于操作。输电的成本不仅包括电网的建设和运行成本,还包括网损费用和保证电网安全经济运行的辅助服务费用。综合成本法就是采取一定的原则把这些费用分摊给不同的用户。各国对分摊办法提出了多种计算方案,都有成功经验。我围目前尚未取得一致意见,没有认定的方法。在今年由国家电力监管委员会、国家发展和改革委员会制定的《电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法》中规定近期直供的输电价格暂时按交易所在电嘲对应电压等级的大T业用电价格扣除平均购电价格的原则测算。3.1.2收取备用容量费大用户对供电的稳定性一般要求都比较高,实行大用户直供后,只靠签约的一家发电商一般来说并不能保证用,’供电的itJ.靠性,一旦囚为各种原凶出现了供电中断,用户将遭受极人的损失。所以一般.来说实行直供的大用户还需要电网提供备用来确保其供电的可靠性,因此电网经营企业可以通过向直供用户收取备用容量费来增加自己的收入。一些过网费的计算方法已包含了正常情况下的电网辅助服务成本,如调峰、调频等,但是当发电企业发生意外事故或进彳J:枪修,难以按照售电合同向人用户供电时,电网企业为保证用,、正常电力供心将向网内其他发电企业购电或启动系统备用机组发电给予满足,而卜h此增加的成本费用则应该由事故电厂或用户向电网企业进行必要的补偿。制定辅助服务价格的目标可以归纳为:价格能够正确反映并合理补偿辅助服务的成本;能够激励供方保持并提岛服务水平,使系统长期得到稳定和充足的服务:使电网公叫获得合理的利润;运作定价机制所需的费用应该合理等。关于备用容量费具体该如何制定将存奉文第五章做洋细的研究。20北京交通人学专业硕lj学位论文3.2价格风险目前我国的电价制度还存在着许多不合理的地方,归纳起来主要有以下几点:(1)销售电价水平差异大,结构不尽合理当前我国电价存在的突出问题是电价水平差异大:沿海各省区的电价,加上新用,j报装时的收费,已经高于许多工业发达国家;但中、西部地区的电价总体水平偏低。电价结构不合理,因此电价改革的重点应是分环节电价的制定上。电价间比价也不尽合理,居民生活、非普工业、大工业等分类,没有按各类用电负荷特性和真实占用电力成本来制定,存在严重的交叉补贴。(2)电力产出效益平均不高,且各地区差异较大2003年全国电力产出平均水平为9.1元,福建省电力产出强度为9.78元,安徽为7.23元,江西为6.48元。在这些省市中电力产出强度fj{『三位的分别是上海16.94元、江苏14.61元和广东14.56元,这与这三省市经济总量与经济发展水平比较吻合。所以对工业企业目前电价的情况要分门别类进行重新确认和调整,有的工业属于要维持和保护的,有的要给予一定的过渡,有的则一定要淘汰。通过电价体现出来对产出效益高的工业企业支持,爿+能实现电力产出效益不断提高。如:高新技术产业、交通运输、电气机械、电子及通信设备制造业电力产出强度高、具有一定竞争优势的行业。(3)越权制定优惠电价政策,助长了一些有悖于国家产业政策的低效高耗能企业的发展从2003年幽家电力监管委员会调查统计情况看,全国共有22个省存在优惠电价行为,其中大部分都是越权自行制定或超越幽家规定范围而实行的优惠电价政策,其巾有的优惠电价政策只顾及地区经济当前利益,助长了一些有悖二f国家产业政策的低效高耗能氽业的发展。(4)电价形成机制彳i尽科学公平和合理从输配环节看,电网没有独立的输配电价;从销售环节看,销售电价分类和定价不合理,难以反映用户需求,朋户用电缺乏选择性;从跨区送电看,未形成调动送受双方积极性的有利机制。山于我幽的电价制度中存在以上的各方面不合理因素,导致在实行大用户直供后将给电网经营企、毗带来许多价格方面的风险,下而就洋细讨论实行大用,1直供给电网公司带来的价格风险。3.2.1价格风险的构成(1)发电食业与供电企、Ik的竞争放丌大用户选择权以后,发电商必然围绕大用户展丌营销活动,例如提高服2l北京交通人学专业顾l?学位论义务质量和降低价格,来吸引大用户与其签订直供合同。另外,发电商可能运用低电价策略与大用户签订双边合同后,在参与电力市场竞价上网中,有尽量抬高上网电价的动冈。这就可能造成非直供部分购电价格的上涨,但是由于政策等方面的原因社会的平均零售电价水平是固定的,这就会使价格上涨的风险转移到电网上。(2)搁浅成本的存在我幽目前有大批新电厂正处于还本付息阶段,存在着大量搁浅成本。如果在这个时期放开大用户选择权,参加选择发电商的大用户必然选择没有搁浅成本的发电商,不再承担补偿发电公司搁浅成本的义务,对搁浅成本的补偿将转移到电网公司承担,而目前我国的终端销售电价是固定的,这又势必加大电网经营企业的风险。(3)电价中的交叉补贴交叉补贴在直供电模式中有三种含义:一般含义的电价交叉补贴是指,对应按高电价执行的用户给二】;低电价,让应按低电价执行的用户承担这种补贴责任而对其执行高电价的机制。在我国大部分地区电价交叉补贴主要是指按传统的电价制定实行的“以工业、商业电价补贴居民、农业电价”的机制,它人为的扭曲了不同服务的相对价格,不能实现用户对电价的合理负担。电价中存在的交叉补贴另外还表现为:上网电价高,输配电价低。西方发达国家的输配电价约占销售电价的50%,而我幽目前输配电价只有销售电价的25%。电力行业内部通过交叉补贴能够保持一定的平衡利益,但却造成了社会资源在电力生产经营环节的扭曲配罱,如不利于输配电环。f了的发展,削弱了电网的建设。目前只有通过健全电价形成机制,将电费收入在发、输、配各环节进行合理分配,才能减少发电与输配电之间的交叉补贴,改善电嘲结构薄弱状况,使电力资料得剑合理配置。电价交叉补贴在直供电中的表现为:大用户直供电是大用,、利厂玎自身的优势,通过向部分发电企业直接购电,享受较低的电价,让其他用户如商业用户、中小企业、城镇居民及广大农村用户来承担高电价,这.显失公平,有悖于法律面前人人平等的公平原则。我国现阶段的电价中就存在管严重的交叉补贴,电价间比价彳、=尽合理,居民生活、非普j[:业、大工!Ip等分类,没有按各类用电负荷特性和真实占用电力成本米制定,长期以来一直用工业用电的高电价来补贴届民生活用电等,造成大工、J址用,?,的电价该低的/1i低,居民用电该高的刁i高。如果实行大用户直供,那么接受卣供的用,’势必不冉承担交叉补贴,这一部分补14^费刚将转嫁到电网公司的身上,这就必然会增大rcl力企jI让的经营风险。北京变通人学专业硕一Ij学位论文3.2.2电网企业的应对办法(1)在具备直供条件的地区或试点地区,直接合同交易是可以立即着手实施的交易模式,合同电价由双方协商一致达成,但f司时在电力市场监管不成熟时期大用户与发电商有抬高上网电价的动机。所以,对于大用户与发电商签订电力买卖合同情况,应该要求监管部门对合同电价给予一定限制,如:发电商与大用户签订的买卖电价不能低于签订合同时对电网的上网电价(或电网当时的最低上网电价)。这个限制能有效防止发电商运用低电价策略与大用户签订双边合同后,在参与电力市场上网中抬高上网电价的动因。(2)对于搁浅成本的困际经验足在改革初期设定一个过渡期(例如5年左右),允许发电公司通过电价回收一定费用来补偿搁浅成本损失。我国也需要这样一种安排,如果没有设定一个过渡期而放丌大用户选择权,参加选择发电商的大用户必然4<再承担补偿发电公司搁浅成本的义务。由此可见,要解决这一问题,最简便的办法是将放丌大用户选择权延迟到过渡期限之后。在这之fj{『,不妨做砦个别试点,在供电有大量富余的地区开展直供电,取得经验,而不要大而积铺开。这需要电网公司向政府主管部门积极争取政策。(3)由于电价中的交叉补贴,开展大用户直供电后大用户利用自身的优势,通过向部分发电企业直接购电,享受较低的电价,让其他用户如商业用户、中小企业、城镇居民及广大农村用户来承担高电价,这显然有失公平,有悖于法律面前人人平等的公平原则。但从另一方面来看,电力市场要放丌售电侧选择权,必然是先从大用户开始。所以即使在电力市场最高阶段(零售市场模式)大用户也会面临这种抬高上网电价的可能性,但是丌放大用户选择权又是各国电力市场必经之路,而且实行大用户直接购电可以刺激用户企业扩大生产,有利于电力市场的规模扩张,供电量增大电网企业的收入会相应增加而不是减少。我幽在近期实施大用户直供的目标之一就是消除现行目录电价中埘大用户施加的不合理的交叉补贴(即大片j,1对农jIp和居民用户承担的补贴),通过直供电方式引入竞争机制,产生一个适应市场经济的、合理而透明的大用户电价。而对于电网公司来说,可以通过改善服务,提高效率,降低成本水I吸引用户选择从电网仓业购电而不是卣接购电,但关键还是得靠国家的相关政策。因此电网经营企业应该与政府相关部门多协商,争取相关的政策,力争尽早出台相关的法律法规。对于电网所承担的电价社会功能,比如对农业用电要进行价格上的扶持和照顾,则应由政府给予财政补贴、或者对这类电价进}J二减免税收等优惠政策、或者使用商电价进行补贴。3.3对电网安全造成的风险23北京交通人学专业硕上学位论文电嘲安全控制与管理,是大用户直供能否得以实行的关键。在理想的直接供电中,电力系统中任意节点的发电机可以自由地向任意节点的大用户负荷供电,从而实现市场的最大自由度,然而输电系统的两个基本特性——输电阻塞和网损极大地限制了这种自由度。其中输电阻塞对电网安全运营有直接的影响,开展大用户直供可能加大电网的负担,影响电网安全。在电力市场化以前,由于系统调度和各发电厂同属一个实体,输电阻塞管理只需由垄断电力公司中的调度员向各个电厂发出调度指令,根据需要调节机组出力,直至电力系统运行在输电约束之内即可。对于必须进行切断电彳。能维护系统安全的阻塞,则是按国家制定的切断电顺序进行,不是根据经济性原则进行排序。在今后的电力市场化改革中,输电系统和发电厂成为彼此独立的经济实体,负责系统运行的独立系统调度员(ISO)必须平等对待各个市场参与者,在社会效益最大化和购电成本最小化等目标卜找出合理的输电阻塞管理方法,调整网络潮流,在保证系统安全的I司时,也要维护市场的经济效率。同理对于切断电的排序也要将安全性和经济性相结合来制定。3.3.1电网公司的应对措施(1)通过技术手段巩固电网①输电容量限制是引起阻塞的直接因素之一,输电容量限制是指线路过负倚限制、电压崩溃限制、暂态稳定限制,造成对电网输电容量的限制。在实际电网中,可以通过摔制母线运行方式(拓扑结构调整)以及调节变压器抽头、移相器、FACTS装置等操作整合网络资源,来凋整电删结构化解阻塞。②注意对大用,-侧接入参数进行控制。大用户的电压等级相对较高,因此其用电的功率因数大小,特别是高峰、低谷不同时段功率凶数的变化,将直接影响电网的电压水平,进而影响到电网的安全稳定运行及电能质鼍水平。所以“过网直供”的大用户在接入电网时还应符合电网有关标准,如大用户对电网产生的谐波、频率控制等问题,要符合电网监测和限制的范[{;l。③从长远来看,电网公司戍进一步规划好电网传输能力,计划安排女r输电网络建设,使输电容量分布合理,尽量减少阻塞发牛的可能性。由于“过网直供”可能会给电网安全稳定带来…定影n向,必须进行必要的潮流、电压及安全稳定性校核。对大用户直供电进行模拟分析,对电剀安全做好预测管理和实时监控管理工作,并防II:线路阻塞的发生。(2)通过市场手段米化解阻塞①由ISO负责确定用于消除阻塞的措施。ISO有权采取以下措施:1、对发电机进行再调度,即要求发电机改变预定出力。英幽电力市场聚用这种方法。2、从缺电区的发电公司中91{:}买相应的电量供给该区内的负荷,以减少通过15且笨的线路的24北京交通人学专业硕}:学位论文功率,瑞典电力市场采用这种方法。采用这种方法进行阻塞管理所需的成本由1SO按约定的规则分配给有关参与者,不同的电力市场采用的分配规则不同。在西班牙,该成本由被削减出力的发电机自己承担:而在英国则以附加费的方式平均分摊给所有用户。也可以采用其他方法,如由造成拥挤的参与者承担(这并不容易确定),也可以只分摊给电力缺乏区的用户等。这种方法有以下缺点:难以刺激『仃场参与者事先采取相应的措施,以避免造成阻塞:如何合理分摊阻塞管理所引起的成本是一个尚未很好解决的问题。②“市场分裂法”,在美图加州和北欧电力市场得到应用。在出现阻塞时,原来统一价格的整个电力市场就分裂为具有不同电价的2个或多个区域。通过这种方式减少存在阻塞的区域间的电力交易,达到消除阻塞的目的。这种方法有以下优点:提供了长期经济信号。对于拥挤通道的下游区,由于电价偏高,用户会倾向于选择其他能源供应;而投资者受到高电价的吸引,乐于在电力缺乏区建造新的发电厂,这样可以达到优化资源配置的目的。阻塞引起的分区价格对所有的市场参与者都是透明的。但对于环网,尚不存在广泛认同的合理划分区域的有效方法。(3)实行需求侧管理对于一个有限资源的电网,其供电能力除了受电源大小和线路容量限制外,主要还由系统的负荷特性决定。在电源和线路容量一定的条件下,只有通过调整系统的负荷特性来更大限制的利用电力资源,缩小峰谷差,减少拉闸停电现象。而电力系统的负荷方式主要是由终端用电方式决定的,要改变电力系统的负荷方式就要改变终端用电方式。由于大用户的用电量大、用量规律性强,所以对人用户负荷的调整能快速改变系统负荷特性。通过对大用户主要的需求侧管理,将大用户的电力需求从电网负荷高峰期削减、转移或增加在电刚负荷低谷期的朋电,以减少几或季节性的电网峰倚,以期提高系统运行的可靠性和经济性,同时又能使大用户享受低廉的低谷电价以降低平均用电成本。主要措施有:①调整作业程序调整作业程序即是在工、ik企jIk中把一班制作业改为二班制,把二班制作业改为三班制。作业制度人规模的社会调整,对移峰填谷起到了很入作用。对于客观上/卜需要多班连续作、ik的工业企、阮调整作业程序尽量多使用低电价的谷值电力,对于企业和电力系统都有利。②调整轮休制度在企业间调整周内轮休米实现错峰,其成效很大。在实行峰谷电价的地区,高速轮休制度可以为氽业减少』|J电成本,带来经济利益。③采用蓄冷蓄热技术北京交通人学专qp硕lj学位论文中央空调采用蓄冷技术是移峰填谷最为有效的手段,它是在后半夜电网负荷低谷时段制冰或冷水并把冰或水等蓄冷介质贮存起来,在白天或前夜电网负荷高峰时段把冷量释放出来转化为冷气空调,达到移峰填谷的目的。蓄冷中央空调比传统的中央空调要多消耗电量,但它却利用了经济的电网填谷电量。同理,采用蓄热技术是后夜电网负荷低谷时段在白天或前夜电网负荷高峰时段将其热能用于生产或生活等来实现移峰填谷。大用户采用蓄热技术不断减少了高价峰电支出,而且还可以调节用热尖峰、平稳锅炉负荷、减少锅炉新增容量。当然,它也要多消耗部分电量。蓄热技术对用热多、热负荷波动大,锅炉容量小足或增容有限的工业企业较合适。④合理分摊网损电网在传输电能时,各个组成部分包括导线、变压器等均将产生有功损耗而损失电量。关于网损的分摊,目自订有许多的研究,有根据电流平方分摊也有根据电流分摊的。由于网损值比较小,一般不超过输送功率的3%,在实行大用户直供的初期为了方便计算可以对线路损耗做近似处理。可以由系统调度员按典型的系统运行情况分别计算该联络线相应的损耗百分比,然后加权平均,得到近似的损耗百分比L%。可近似认为:Q=(1+£%)Q式(3.1)中,Qs为卖方电量;Q为买方电量。网损应该由直供的双方来承担,至于买方和卖方各自承担多少由双方协商,电网公司小应该承担网损。(3.1)3.4给供电企业带来信用风险实行直供的用户的电费将彳、=再由电删来收取,从这个角度来看用户欠费的风险降低了;但从另一方而来看,大用户与发电商签订“购售电协议"是建立在双方可预知信用基础之上的,并通过合同约束,对双方行为给予舰范,信用不好的大用户很难找到交易对象,于是电网经营公司用户群体的信削度将可能进一步下降,电费同收可能会更难,公司经营的风险会加大。电网公司可以建立对大用户的信用评估体系,不但能提高合同电费的问收,还能提高输电费用的凹收,减小电网经营风险。建:盘大用户信用评估体系的目的在于,通过信用评估明确客户的信用状况,根据各类客户/fi例的信刚状况分别对其采用不同的服务策略,以激励客户改善自身的信用状况。这样将减少电力食业Iul收电费和输电服务费的难度。对人用户的信用评级按卜.列步骤操作:北京交通人学专qk硕f:学位论文(1)记录大用户名单,找出影响客户信用状况的因素电力行业的重点客户主要指用电比重大的用户,如:大工业、高耗能企、lk用户。这些用户的电费回收状况决定着整个电费回收工作的成效。通过对重点客户实地调研分析,找出影响其信用状况的因素。(2)建立信用评级的指标体系从各种影响客户信用状况的冈素中确定出相应的指标,建立客户信用等级指标体系。指标体系应包括定性指标与定量指标。(3)进行信用评分,确定客户的信用级别采用评分值分段法,划分客户的不同信用级别。如:划分为十级(AAA,AA,A,BBB,BB,B,CCC,CC,C,D)。信用级别由高到低,反映客户信用状况由好到差。(4)制定信用等级差异化服务策略对不同信用等级的客户制定不同的服务策略,旨在改善欠费回收状况,减少电力企业的收益损失,激励客户朝着高信用级别努力,从而逐渐提高各行业的信用意以。信用级别高的客户(如:BB.AAA级),可享受国家和电力公司出台的与客户用电类别桐适应的相关优惠政策。3.5专线直供给电网公司带来的影响“专线直供”方式,是指用户和发电企业直接签订供电合同,大用户或发电企业自建专用输电线路,不与电网相联,合同电力通过专用输电线路传送到大用户。“专线直供”虽然存在诸多弊端,但目前在固家的相关政策中足允许存在的,下面就对其影响做个简单分析。目前,许多地区大用户特别是一些高能耗企业都拥有自己的变电站,出于利益考虑,这些拥有变电站的大用广-和电厂设想的最优方式是“专线卣供”。对于大用户,这种方式不用经过供电部门的电网,从发电企业直接引一根线剑用电方,可以省去过网费和附加在电费中的各种基金及附加费用,获得最优惠的电价。而当地政府出于地方利益考虑,往往也鼓励这种做法。对于电网公司来况,由于用户完令绕丌了电网无法收取过网赀,这将对其造成收入损失。而且“专线商供”的方式并不符合电力体制改革要求,它存在着以下问题:①如果电厂牵专线剑大用户,电厂由于技术等限制还不能保讪F提供给大用户高质量的电力,而多数人用户企业的生产川电对供电质量的要求应足很高的。②若大用户不与电网相联,发电企业仍和电例桐联,接受电网带米的服务。若发电企j比彳≮需要电网提供备用和调峰调频服务,主动与大M解裂,自建一个白供区电网进行直供,形成网中网,又成了发、输、配、售垂随一体化垄断,又形成新27北京交通人学擘业硕,}:学位论文的厂网不分和重复建设,而这就根本不符合电力改革的方向。③建设和维护线路也需要大量资金的投资,若为了保证供电可靠性大用户需建设多条直供线路用以确保其用电安全性,这样投资会太大,而且造成重复投资。对于这种情况,一方面,电网公司应该充分利用自己供电可靠性和质量方面的优势来与其竞争,使对供电可靠性要求较高的用户采用过网直供的方式。因为一般采用自行架设专线直供,为了降低成本,输电可靠性和电能质量都不高,而且如果大用户如果不与电网相连没有电网提供备用的话,一旦发电方出现故障或其他原因将无法保证对大用户的供电。另一方面,电网企业一定要积极向政府反映情况、争取政策,要求政府在批准实行专线直供之前一定要慎重,应该和电网公司协商,考虑各方面的利益。大用户直供是政策性很强的事,电监会17号文明确规定确需新建、扩建或改建线路的,应符合电网发展舰划,由电网经营企业按投资管理权限报批、建设和运营。其中,大用户己有自备电力线路并符合困家有关规定的,经省政府有关部门组织电网经营企业进行安全校验,并委托电网经营企业调度、运行,可用于输送直购电力,对于未经批准而私自架设专线进行供电的一定要坚决取缔,并给与一定的惩罚。北京交通人学拿业硕I:学位论文4大用户直供中过网费的计算大用户直供中电能费用由发电商和用户协商制定,但其电能仍要通过电网束传输(采用专线直供的情况除外),所以电网必须对其收取合理的费用来收回电网的投资成本和运行成本。如何合理制定直供过网费,使直供双方和电网公司都满意,是大用户直供能否顺利实施的一个关键f、uJ题。我幽目前还没有制定对大用户直供收取过网费的具体办法,关于过网费的问题还有很多值得研究的地方,本章将对各种计算方法进行详细的分析比较,并结合目前我困的具体实际给出合理的建议。4.1大用户直供过网服务综述从服务方式来看,输电服务可以分为两大类:点对点的服务和网络服务。点对点的服务是指预先制定好发出点和接收点的服务,网络服务足指电网公司从发电公司买电后再卖给配电商或用户。大用户直供的输电服务显然属于点对点的转运(WHEELING)>/k务。转运服务的定义如下:一个电力系统的输配电设施被另外的~个或多个实体用来输送电力。因此现在关于输电服务的方法模型也适用于大用户直供过网费的计算。4.1.1大用户直供过网费的构成过网转运服务是输电服务的一种,包括管理服务、输送服务和辅助服务三种子服务,其中输送服务是丰服务。(1)管理服务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收支平衡和适当收益进行的结算工作。(2)输送费用包括4个部分:电能费用、机会费用、扩建费用、设备使用费用。分别定义如下。电能费用:这部分费用主要指为满足输电交易,进行发电再计划和再分配会引起费用的增加;机会费用:当某输电服务引起运行条件越限时,输电公司不得不放弃其它一些明显可以获利的交易,由此引发的利润损失称为机会费用,此费用应由该服务承担;设备占用费用:山于某输电服务使Jfj了系统的输电设备,必须分担的设备使用费用。它包括输电设备的折【同、运行和维护费等;扩建费用:为满足输电服务需要而新建输电设备的投资费用。29北京交通人学专业颂‘l:学位论文(3)辅助服务一般定义为:为完成输电的主要功能,即将电能从电厂输送到用户并保证安全和质量,所需要采取的所有辅助措施。换句话说,在输电服务中,为保证电能质量和系统安全所采取的一切辅助措施都属于辅助服务。关于大用户直供的辅助服务问题将在后面一章详细讨论。4.1.2大用户直供过网费收取应遵循的原则(1)输电价格要能提供短期和长期经济信号,并能实时有效地引导安全经济输电,以充分利用发、输电资源;(2)输电价格应该充分计入电网管的所有成本,除了运行成本外还要能补偿电网建设的贷款和设备折旧,并能留有一定的利润作为未来投资的资本,保证电删公司的基本收支平衡和自我发展自我完善的能力;(3)方法要简明,方便审计,以利于电力市场中的公平与公开;(4)计算方法和结果要对用户透明,并接受监督,能被使用输电线的各方所接受。4.1.3输电定价的方法简述从大体上讲,输电定价方法可分为三大类,即基于微观经济学的边际成本方法、基于会计学的综合成本(embeddedcost,又称嵌入成本)方法以及基于博弈论的输电费的分配方法。(1)边际成本方法边际成本方法主要包括长期边际成本方法和短期边际成本方法。长期边际成本方法中输电费由两部分组成,即长期边际容量成本(主要用于回收输电线路投资)和长期边际运行成本(主要用于网收运行成本)。计算方法又可分为标准K期边际成本方法和长期全边际成本方法。前一种方法可采用传统的输电规划程序计算,确定为实现输电交易需要的网络扩展所引入的附加成本,包括容量成本和运行成本。如果有多个输电交易,则针对每个交易,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。后一种方法则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输电容量,输电交易应承担冈此引起的扩展成本。当有多个输电交易时,需对每项交易分别计算所需扩展费用。总的来讲,长期边际成本方法的计算复杂,且与对K期成本和负荷的估计密切相关。由于估计这些数据时会带有一些主观凶素,用这些方法得到的输电价格会引起较大的争议。短期边际成本方法计算的输电价格包括边际运行费和收支平衡协调赞两部分。通常采用最优潮流(oPF)方法求墩。按照经济学理论,用短期边际成本方法确定输电价格,可使社会效益最大化,并给予用户币确的经济信号。但这种方法在实际应J{j时有一。些缺点:①由于没有计及输电投资与建设成本以及运iJ:维修费用等,不能保证收支平30北京交通人学专业颀一{:学位论文衡。因而,在应用时必须另外加“平衡项”予以修正。但如何合理地确定“平衡项”尚是一个没有很好解决的l、uJ题。②这种方法基于实时电价理论,需要实时进行最优潮流计算,因而对算法的收敛性及计算速度要求较高。③这种方法求得的输电价格波动很大,对系统运行参数比较敏感,因而对数据的准确性要求较高。④边际运用时存在收敛问题,无法保证求得全局最优解,因而不能保证得到的结果是公平的。(2)综合成本法综合成本法的实质是:计算分配给傅年回收的输电系统建造成本和年运行成本,进而求得每年的总输电成本,然后按某种约定规则在各项输电交易中分摊。输电电价为平均容量成本与平均运i,成本之和。采用这种方法的关键是如何分摊总成本。根据采用的分摊方法的不同,形成了多种输电定价方法,如邮票法、合同路径法、兆瓦一公罩法、逐线计算法等,这些方法都比较实用。综合成本方法具有计算简单、数据采集比较容易、价格稳定、能保证收支平衡和合理的利润等优点。但这种方法是以事后分析为基础的,因而不能反映资源的未来价值。从经济学的角度看,这种方法不能对未来的电网扩建提供适当的经济信号。但这种方法便于实现,相当实用,也容易被市场参与者所接受,因而目前运行的电力市场大多采用这种方法。前己述及,在实际应用时,输电价格一般是用年输电成本为基础来计算的。其中,设备的年投资成本由年投资回报和年折Ifl费两部分组成,而设备的维护、运行管理和损耗成本采用年账而成本。由于辅助服务(包括负荷频率控制、联络线功率控制、AGC矛I/系统备用容量、无功与电碰控制等)的计量尚不成熟,因此通常将这些成本包括在输电运行成本中,而不细分立项。(3)基于合作博弈的分配方法合作博弈是一种解决多利益主体协调行动产生效益分配问题的有效数学模型。合作足指参与者从自己的利益出发,选择行动,但选择行动的结果对各方都有利。合作博弈研究的问题就是要找到一种效益分配方式,能促使所有利益主体合作。基于合作博弈理论的费用分摊是希望通过联合从事某项活动,使每个人支付的费用比币独从事这项活动或作小范围联合时的费用少。输电服务成本在经济学意义上可表示为合作博弈中的参与者共同分担联合使用的设施的固定成本。基于合作博弈理论的分配是一个能使每个参‘,j者都认为是合理、公平的方法。而且合作中每个参与者都能获得比他们自己独享资源时更大的效益。凶此本文提出剧合作博弈米解决大用,、直供中的输电成本分配问题。4.1.4国外电力市场采用的定价方法北京交通人学专业硕十学位论文(1)美国PJM电力市场PJM电力市场是目前美国最人的电力市场,覆盖5个州和哥伦比亚特区的电力系统。该市场采用邮票法分摊所有输电成本。各地区输电组织(RTO)将所有需回收的输电固定成本加上一定的利润,按双边交易电量与通过电力交易中心交易的电量的比例分摊这些成本,而系统运行部门(ISO)将其总的成本分为本地输送成本和送受点不在PJM控制地区的边境输送成本,按月向不同类型的负荷收取这些费用。此外,用户还需每月缴纳各种辅助服务费用,其中包括RT调度、控制、无功与电压控制、调频、电量平衡、旋转备用等服务费用。这些服务除RTO调度和控制外,其他都以合同形式由ISO向当地的发电机买入。因此,同一种辅助服务的费用可因不同的地区而异。(2)北欧电力市场北欧电力市场由挪威、瑞典、芬兰和月.麦组成的北欧电力市场是目前惟一运行的国际电力市场。有关国家可以在该市场进行困与圉之间的电力交易。这些国家内部均采用节点电价,两点之问的输电价格由这两点的电价之差决定。但由于节点电价对实时计算要求太高,所以目前实际上采用长期边际成本方法进行近似计算。对于跨国交易,通常各方只需缴纳各国内部的输电费用,但也有一些双边交易需缴纳一定的跨国输电费用,不过市场管理机构正在考虑取消这些收费。输电费用山负荷和发电机承担的比率因幽家不同而异,但这些国家已意识到应逐步过渡到采用同样的比率。(3)英国电力市场英国电力市场在旧的电力联营体管理模式中,采Hj邮票法将输电费用和阻塞费用分摊给用户。在1998年4月发布的新规则中对输电收费进行了改革,用户需缴纳入网费和使用费两项费用。入网费主要用于回收变电站等连接设备的固定成本,采用邮票法分摊给连接在该设备l:的用户。使用费包括三项:①网络使用费,主要按长期边际成本方法计算出12个不同地区的用户需要支付的用电费,以及16个不同地区的发电公司需要支付的发电费。为简便起见,该网络使用费以峰值负荷为基础计算,采用线性运输模型计算出侮个节点的边际成本,加权平均后得到各个地|又:的边际成本,一般每季度校核一次价格。②与地点尤关的附加费,用于网收固定成本和保证合理的利润。③服务费,包括发电与负荷平衡调节费、阻塞引起的费用和优化运行奖金,以H为单位结算。新的收费标准于2001年4月丌始实施。(4)欧盟电力市场欧盟幽家目前正在研究跨国电力输送的输电定价问题。由于这些国家的互联在结构上类似于我目的人区联网,冈此其输电定价方法对跨省的大用户直供有参北京交通人学专业颁’I:学位论文考价值。在该电力市场中,每个国家内部都有一套独立的输电定价体系,因此整个欧共体的输电系统计费中只要求对跨国交易的电力做附加的补偿,目前采用邮票法。每个国家自己计算跨国交易占用的年平均固定成本和引起的损耗,申报给欧共体的系统操作部门(ETSO),累计后除以总的年交易电量,得到跨国交易应支付的输电费用,由有关的市场参与者承担。同时,这些跨国交易还需缴纳本国电网的使用费和入网费。但由于各个国家的收费标准差别较大,如有的国家输电费用大部分由发电方承担,而有的国家则完全由负荷方支付,这样就造成对有的参与者重复收费,而对有的参与者的收费偏低等问题,很不公平,欧共体目前正在加紧研究统一的收费政策。4.2常用的过网费计算模型4.2.1基于综合成本的定价方法模型(1)邮票法邮票法是先计算某一区域内整个输电网的总成本,然后按输电功率的大小分摊,不考虑各部分特定输电设备的成本。一个分区内的某项直购电转运输电业务,与转运业务的输电距离远近尤关,也与转运功率注入节点和流出节点的位置无关,只按输电电能的多少大小计费,计算公式如下:・R,=TCx袁Pt(4.1)R~输电服务t所支付的输电费e~输电服务t的输电幅值TC--总的输电成本(包括投资网报、税收、折旧及运行维护管理等成本)其具体计算步骤如下:①算某个输电网内的总输电容鼍的月同定成本C:驴,为:e,,=∑e觯式中:i为输电网所含的所有支路的序号,即月总输电匝l定成本等于各支路年输电崮定成本之和。变压器等输配电设备可并入相应的支路计算。②计算该区内计划的月输电功率只为:(4.2)只=∑气。③计算总的月变动成本为c:。④计算平均币^f移输电功率的月输电成本:(4.3)北京交通人学专业硕.1:学位论义。:掣⑤计算第k项输配电业务的月输电费:R;t2(4.4)RI׉(4.5)式中的。Ⅵt表示第k项输配电业务的潮流峰值;(2)合同路径法从功率注入点到功率流出点,确定一条连续的路径,此时该路径应有足够的可用容量。合同路径法假定输电实际发生时,其电能只在合同规定的部分流动,其他部分则认为没有影响,此时输电的成本只限指定路径的设备。∑匕(4.6)其中Pn为输电服务t在设备f上产生的潮流;F为合同设想的交易路径。这种方法也忽略了实际系统的运作,大部分电能还是流过了合同t未规定的部分,这可能就需要合同路径外输电系统的升级,由于这部分成本也许并不包括在输电服务的价格中,不正确的价格信号就传递给了用户。由于一般大用户用电电压等级高,可选用分类电压等级的合同路径法分摊。首先计算分配给每年回收的输配电系统建造投资成本的年运行、维护等变动成本,然后按合同路径上不同电压等级的合同功率进行分摊。合同路径法要从功率注入点(发电节点),到功率流出点(负荷节点),确定一条连续路径。具体计算的步骤如下:①确定输电合同路径;②确定合同路径中各条支路的合同功率o、r(是崮定值,可是年最大或是按月的合州最大值),其中下标c代表支路卜的合同功率,下标i代表第i条支路。③计算过网费尺,,公式如下:R,=∑(只.f+只,f,。×e,f’p+c工,xt/12)其中,‘^w表示合同路径上笫i条支路的安全输送功率的最人值;k^P表示固定成本,指建设成本在此合同上的折旧费和投资回报等,可分电压等级1220KV,330KV来预计各支路的固定成本,动成奉;t表示合同时J刈,按月计。合同路径法忽略了实际系统中大部分电能还是流过了合同末规定的部分,但却能反映影响输电合J—J过蚓费中的主要变量且计算简洁、易行,可作为大用户直10KV,(4.7)k^s表示合同路径上第i条支路的年变34北京交通人学专业硕ij学位论文购初期试点的一个实际可行的汁算方法。它适用于发电商与大用户距离较远的情况。(3)兆瓦公早(MW×Mile)法兆瓦——公里法是一种基于电网的实际利用程度的输电价格机制,它首先计算各项输电业务在系统中每条线路上引起的潮流,然后根据其输送的容量、距离来决定输电费用。计算方法如下:①计算在只有输电业务t时每条线路的实际潮流;②计算每条线路的单位容量成本G:G=乏则(4.8)尺,=∑G厶P,。其中,e——线路k的输电成本;(4.9)£——线路k的最大容量;厶——线路k的长度;e.。——输电业务t在线路k上的最大潮流。③按上述过程计算其他输电业务的R,,最后输电业务t的费用为:vc,川轰4.2.2基于边际成本的定价方法㈨埘这部分主要介绍基于最优潮流(OPF)的实时电价计算方法。目前随着电力市场改革的深入,最优潮流作为电力系统经济调度和消除阻塞得重要环节,得到了广泛的重视和深入研究。同时由最优潮流引申出来的实时电价理论也得到了迅速发展。最优潮流的数学模型可简化为下面形式:minf(u,X)g(u,X)=0(4.11)(4.12)(4.13)(4.15)是等式约束,包括输屯网h(u,X)≤0其中(4.14)J-,J目标函数,f(u,x)是发电成本;的有功无功甲衡方程;(4.16)足不等式约束,包括发电网容量、节点电压和相f移角等各种约束。根据上面的几个式子可以建立一个拉格朗只F1标函数:北京交通人学专业硕{:学位论文L(u,x)=f(u,工)+299(u,X)+∥矛(“,x)(4.14)根据实时电价理论,式中的名就是节点电价,线路i一/的边际输电成本就是五2乃最优潮流的具体模型如下:rainF(eai)=∑e%nENG(4.15)S.T.P洲。≤Pc,≤圪~QGi删。≤Q6f≤QGi啪。i∈%i∈NGi∈N(4.16)(4.17)(4.18)f∈N(4.19)(4.20)(4.21)(4.22)(4.23)弓≤弓。。耖∈札/j∈NLi∈Ni∈NQ:!『≤g。。形。i。≤zi≤zi=。4llli。≤4≤1ha。其中Ⅳ,川G,川c分别为电网中节点集、发电机节^集和输电线路集;【/,为发电机i的单位电量边际费用;龟、饧幽、饧一分别为发电机i的有功功率及其下限和上限;1口、1{『一x分别为输电线路卜,的有功功率及其上限;%为节点i的负荷有功功率;%、如础、如ma。分别为发电机i的无功功率及其下限和上限;岛、岛mx分别为输电线路村的无功功率及其上限;虼为节点i的负荷无功功率;Ⅳ删、Ⅳ一、~¨分别为与节点i相联的发电机集、节点i为输入和输出节点的输电线路集。证如前文提剑的,短期边际成本的定价方法存在着很多缺点,涉及到非线性规划问题,特别是对大规模的实际计算,收敛速度和运算速度都很难达到要求,而且由此算}n的输电费用变动很火,冈此在世界各幽目前很少有采用这种方法来进行输电定价的。特别足同时计及有功和无功平衡(即以交流潮流方程为约束)的OPF计算十分复杂,收敛性及计算时fuJ均不一定能满足实时电力系统的需要,而且由于无功生产及输送成本占总电能成本比例很小,在电力市场初期,电压控制成本不必要单独精确计‘算,宜采用简币实用的办法。因此本文下匝所用钊的OPF模型都不考虑无功,即只采用直流潮流模型。4.2.3基于合作博弈的输电费分配方法36北京交通人学专业硕f:学位论文一般米说,合作博弈是指在博弈中由决策者(也即参与者)共同达成一个有利于其共同利益的具有约束性的协议,这里的合作不是让部分人为了其他人的利益去牺牲自己的利益。只有每一个参与者相互沟通和协作才能使自己的利益最大化,这就是合作式博弈可以用来解决共同成本的分配问题的原因。下面是n人博弈行为的具体数学模型:定义1:任意的非空的局中人的集合N={1,2,3,…,n}的子集S(N),称为联盟(Coalition),所有联盟的全体记为P(N)。定义2:nA合作博弈的特征函数是指定义在P(N)上的一个实函数C,其中C(S)表示联盟S通过协调其成员的策略所能保证得到的最大收益或最小成本(Payoff)。同时规定空集12I的收益C(O)=O。定义3:对合作博弈中各局中人从联盟中各自分得的份额,我们用n维向量X={Xl,X2,X3,…,Xn}∈Rn来表示,称为支付向量,其中X:(i.1,2,3,…,n)表示第i个局中人所得的份额。在电力市场中,n可以看成是整个输电网的参与合作的公司数目,i代表合作中的任何一对参与者,S是包含i的联盟S中参与者的数目,C是输电的成本函数,在没有运行时成本被认为是0。一般地,看这个合作是否真的达到了我们预期的目的,可以通过以下判据来验证,它们分别表述如下:(1)集体理性条件。无论是何种合作,所要分担的成本总量是固定不变的,并且合作成员最大限度地获得了合作的好处∑五=c(Ⅳ)heN(4.24)(2)个体理性条。件要求任何一个用户所分担的成本要比他单独干时要付出的成本少:z≤C(i)ViicN(4.25)上面针对的是分担成本的情况,即合作会减少损失,如果是利润的分配,只要将条件反过米就可以了。从上而的介绍我们知道,合作对各个成员术讲是个不错的选择,但符合上而两个条件的合作有时会有几个。那么,我们应该选择一个最佳的方案来使合作中的各成员都满意这种分配,这样,就需要引入核心(Core)的概念。(3)联盟理性条件:对于N人合作博弈,不被任何分配集超越的分配,其全体称为核心,耳fJ核心是由满足公式(4.26)和公式(4.27)的X的全体支付向量组成。∑Xi≤c(s)Vs互N”∈~(4.26)(4.27)∑Xi=C(N)北京交通人学9业硕Ij学位论义我们称其为联盟理性条件:即任何联盟在这种分配下的所承担的成本都不大于它独立出来时的所要承担的成本。从这个定理可以看出,如果成本按照这种方式分配给各局中人,使之不仅满足个体理性条件和集体理性条件,而且还满足联盟合理性,就会使他们没有能力来拒绝这种分配,除非有人愿意承担更多的成本。求解合作博弈一般可以采用基于核心和核仁的方法以及基于Shapley值得方法来求解。但是核心求出的是一个解集,可能是空集也可能非常大,而核仁的求解非常复杂;Shapley值克服了以上两种方法的缺点,求解简单,而且得出的解是唯~的。因此本论文将讨论用Shapley值来解决合作博弈中的利益分配问题。目前国内外有大量的研究表明,用Shapley值可以解决多种情况下的成本分配问题,不仅使用户感到公平满意,而且有着某种可取的激励作用。这种对共同成本的分配方法是基于一种假设:联盟中各参与者所应承担的成本是由这个参与者参加进联盟后的增量成本所决定的。由于参与者进入联盟的次序会影响增鼍成本值,Shapley值平等考虑所有的排序并赋予所有排序相等的权值,因此Shapley值的分配结果对每个用户都是公甲的。利用Shapley值计算参与者i所分得的成本X;被定义如下:xi:y拉二!堕坐!二尘二幽}‘々l趔(4.28)j4.2.4几种输电费计算方法的比较表4—1输电费心计算方法一览表。1i汰邮票法合同路径法兆瓦公里法短期边际成奉法基丁.合作博弈帕ji法计算依据交易的负荷,平均嵌入成本交易的负荷,合同规定的路径交易的负荷、路径和距离线路运行时的实际潮流合作博弈的理论和线路潮流优点计算简单、方便计算简单、方便考虑了用户对网络的实际利用情况计算结粜精确,能给…绛济信号成本分配公平含理缺点没有考虑IU网的实际使用情况、距离远近,彳i能做剑公平合理合同规定的路径与实际潮流不符与实际的潮流不符计算复五穹,不能充分同收成本特征函数的讣筛复杂4.3大用户直供中过网费的计算方法以及算例前而介绍了几种常用的过网费计算方法,我们可以看剑每种方法都有各自的优缺点,如果巾一的采用某一种方法可能并不能达剑fj矿面捉到的过例费收取的要求,凶此下面给出儿种过刚费收取的计算方法以及算例。北京交通人学专业硕f:学位论文4.3.1结合综合成本法和短期边际成本的两部制方法正如前文所说,基于综合成本的会计学方法主要解决电网运行和容量成本的分摊和回收,但由此制定的价格缺少引导电网安全经济运行的经济学信息;而基于边际成本的经济学方法~般以发挥最大经济效益为目标,并计入机会成本实现定价的有效性,但难以保证收支平衡。因此本文下面将考虑把西种方法结合起来,采用两步制的定价方法,即容量费用和运行费用的两部制方法来计算输电费用,这样既可以回收线路的投资成本和运行成本,又能给出电网运行的经济学信号。下面是该方法的具体计算过程:(1)计算输电容量费用部分。这一部分费用是用来回收输电网络的固定资产投资部分。首先确定每条线路在运行时间内同定成本回收的分配额,然后按照各用户变电容量的比例关系,分摊所有线路的固定成本,形成各用户的线路容量费。假设线路i.j规划的使用年限为13年,固定成本也就是容量费用的年分配额为足,可根据线路的总投资、回收年限和贴现率,按照等年值求得,其计算公式为:耻G黼(4.29)式中其中,G为线路i-j的总投资,i为年贴现率,n为回收年限。根据上式同理可求得所有线路每年应回收的投资,也就是该收取的输电容量费用为S,设有k个用户,每个用户接收的直供的最大功率为啦,线路的固定成本采用邮票法来分摊,则用户k应该分摊的线路容最费用为:咒2轰x等s比如说要计算一个小时的容量费用,可以用R除以8760。(4.3。)如果要具体计算某个只寸段用户k应该分摊的费用,可以用心除以相应的时问。(2)计算线路运行费率。这部分依据边际成本法思想,构造以发电运行费用最小为目标的最优化问题,通过求解各约束条件的影予值,获得舰划时段各线路的输电运行费率。由于本文丰要是进行理论研究,而目.无功存输电潮流巾所占比例较小,计算和计量都比较复杂,所以本文不考虑无功平衡和电压约束,采用下面的比较简单的最优潮流模型:minF(Pc,)=∑G尼,S,T.(4.31)吃州。≤圪i≤B…。、i∈Nc(4.32)北京交通人学专业硕i:学位论文∑乞,+∑弓一∑弓=弓f∈NiEN‰(4.33)(4.34)0∈NLP(/∈NLt}弓≤乞一ij∈NL其中Ⅳ,%,札分别为电网中节点集、发电机节点集和输电线路集:e为发电机i的单位电量边际费用;圪,、圪而。、吃删分别为发电机i的有功功率及其下限和上限;B、易懈分别为输电线路i-j的有功功率及其上限;£为节点i的负荷有功功率;No,、札“、M,一分别为与节点i相联的发电机集、节点i为输入和输出节点的输电线路集。目标函数(4.31)为发电总成本,约束(4.32)足发电机容量约束,约束(4.33)足节点功率平衡约束,约束(4.34)是线路容量约束。对应于约束条件(4.33)的K—T乘子为五。乃为节点i功率平衡约束的K.T乘子(影子值),由系统边际运行成本、网损费用和阻塞费用等三部分组成。根据最优潮流和实时电价理论可知五;也就是边际运行成本。因此线路i_j的输电费率可表示为:%=丑一旯,输电运行费率由线路的损耗成本和阻塞成本组成。当发生J下向阻塞,其产生的阻塞成本为jF,而发生负向阻塞即产生负阻塞成本。(3)用潮流追踪法将运行费用合理分配到每个用户或发电机。处理的是如何分(4.35)配电网中的潮流这一传输问题,囚此其本质是拓扑分析潮流跟踪法。它要求是电网中所有的节点必须满足基尔霍夫电流定律,也就是输电网络必须是无损网络。然而实际的输电网络是有损网络,对实际电网全网而言,就不满足基尔霍大电流定律了。所以,在进行跟踪潮流计算前要先将有损网络转变为无损网络。本文将采用净潮流跟踪法来计算,将电网假想为没有功率损失,负荷节点的负荷功率保持不变,对发电机节点的发电功率进行修正。根据节点有功平衡方程可得:巧由=∑l巧”’f+只,,∈d,‘f∈N(4。36)其中,口,足所何由节点i直接提供功率的节点集;带(n)l:标的变量为净潮流计算中的对应变量。囚为f巧”’f/巧”’≈}弓J/o,所以上式可以改’弓为:40北京交通火学专业硕L学化论义牡薹钞=吃其矩阵形式可以表示为:(4.37)以气。)=£(4-38)其中,幺是顺流分配矩阵,可近似由实际潮流计算出来,其公式如下:il则线路i0的净潮流功率为:li=J【4】={一吲/e/∈q0(4.39)其他悱拶砂,≈魁El"蚺k=1]擅艮觚节点i发电出力的净潮流功率为:(4-4。)剖=簪∥≈掣喜[筒¨茚匕电网的实际损耗就等于实际发电功率与净发电功率之差:(4.4,)△PG;=圪,一磋夕(4.42)由上面的推导过程,不仅能得到电网中任何一台发电机对各负荷的供电分配情况和所引起的总输电损耗,还能得到任何一个负荷所需的电力在各条线路的潮流分布情况。计算出每个负荷的功率在线路上的分布系数,就可据此分配线路的运行费用。负荷k应该承担的线路i-j的运行费为:‰,。=磁,吃%负荷k应该承担的运行费为:(4.43)K=∑磁。屹嘞大用,、k的输电费由输电容量费用和运行费片j两部分组成,即:(4.44)咄=R+E一∑S+∑磁。吃协(4.45)4.4对我国目前大用户直供电价格的建议本文自订而讨论的几种输电赀的计算方法虽然兼顾了成本的充分网收、费用的公平合理分配等各方面情况,f日.是以上几种方法计算都比较复杂,都需要求解最优潮流模,型。由于最优潮流模型是非线性规划,计算过程相当复杂,在处理算例中4l北京交通人学专业硕f:学位论文的小规模问题时并不用考虑收敛速度和运行效率等问题,但是当应用在实际的大规模f、UJ题时其实用性问题就必须加以考虑。虽然最近几年,最优潮流的理论得剑了飞速发展,出现了内点法、非线性互补法等比较优秀的算法,但其计算上的复杂还是限制了其发展。特别是我围目前证处于电力市场改革初期,技术等各方面都还很不成熟,上文讨论的方法目前来说还只由理论研究的意义,不可能现在就采用。因此本节结合我国目前的实际情况和国外的成功经验来讨论当前我国实行大用户直供时该采用的计算方法。目前我因还没有制定大用户直供的输电价格计算方法,根据《电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法》近期实行的大用户直供暂按交易所在电网对应电压等级的大工业用电价格扣除平均购电价格的原则测算。具体的输电定价方法还有待研究,下面是本文对我图目前大用户直供输电价格计算方法的几点建议:(1)输电价格应该采用二部制输电价格,即固定费用和运行费用。固定费用(包括线路投资的还本付息、折旧成本、运行管理和维修成本、回报、税费等)一般按年结算,按年或月支付;运行费用则包括网损、阻塞费用等。由于固定成本占输电成本的绝大部分,这样可以避免输电成本过高,用户难以承受;(2)对于固定成本的分担,国外有些电网完全由用电方负担,多数国家按一定比例由送、受双方负担,有些则完全由发电方负担。对我国来说,由于实行大用户直供后送、受双方都受益,因此由送、受双方按~定比例分担比较合理,具体比例由双方协商解决;(3)邮票法相对于合同路径法更加简洁、易行,可用于发电商与大用户不但同属于一个省电网,还在同~市区或地区内。它虽然不能公平地对待同一区域内的短距离、长距离用户,但对于输电距离较小的输电业务,如各个省内的电厂向本省的大用户直供,可以采用邮票法作为实行大用户直供初期计算输电费的方法;(4)对于区域电力市场,由于输电距离较长,推荐使用兆瓦一公里法分担固定成本,因为这种方法既能给出经济信号,又能考虑输送距离,比较科学和公平合理,这样还。町以鼓励用电大户选厂。址时避开负荷中心。对于跨大区联络线,可考虑采用兆瓦一公罩法或合H路径法;(5)对于输电费的‘叮变成本(即反映运行成本的部分),虽然短期边际成本法可以给出经济信号,但缺点是电价会频繁波动,不能全部收网运行成本,还要与其他方法相配合,而且计算过于复杂。在我幽电力市场改革初期4、=应该采用这种方法。42北京交通人学专业顾,L学位论文5大用户直供中的辅助服务问题大用户直接与发电商签订购电合同,由发电厂直接供电后,大用户面临着签订购电合同的发电商因各种原因不能供电的风险。~旦发电商不zH‘匕l-.供电,用户就要遭受巨大的经济风险,为此用户要考虑购买备用的问题,保证自己获得可靠的电能供应。本章将讨论在此情况下,电网公司如何向用户收取合理的费用,既保证电网公司的利益,又使用户满意。5.1辅助服务的定义辅助服务(ancillaryservice)的一般定义是:为完成输电的主要功能,将电能从发电厂输送到用户,并保护安全和质量所需要采取的所有辅助措施。它山所有的市场参与者共同提供,既包括为了保障电力系统安全、促进电力交易和保证电力供应,由发电商提供的除jF常电能生产外的额外服务,也包括用户的可中断负荷,还包括输电氽业提供的各类服务。5.2辅助服务的分类目前关于辅助服务的分类很多,没有统一的标准,因为在不同的电力市场中,由于电源结构、电网结构、负荷分布和负荷特性的不同,所需要的辅助服务种类和数量均不相同,所以,没有一种辅助服务的分类可以适用于所有的电力市场;甚至在同一电力市场中,所需要的辅助服务也会随着市场的变化而变化,如电源和电网结构的变化、需求的变化,还包括市场运营规则的变化、监控技术的改进和市场运作过程中经验的增加等。同时,不同的机构从不同的角度m发,按照不同的标准和方法分类的辅助服务也存在着分歧。另外,由于辅助服务间存在着复杂的关联关系,当研究的角度不同时,同一种控SJj?-j-为可能会属于不JJ的辅助服务范畴。综上所述,并结合我因电力系统安令运行的实际需要,将辅助服务分为:备用、调频、无功/电雎支持和黑启动。(1)备用电力系统除满足最大负衍需求外,为保证电能质量和系统安全稳定运行而保持的有功功率储备。从不同的角度出发,备用叮进一步细分:①按备用的作用可分为负荷备用、事故备用和检修备用;②按备用设备所处的状念,备用可分为热备用和冷备用;③从本质上讲,各种备用的根本特征是n向应速度,因此也可以将备八j划分为瞬时响应备用、10分钟旋转备用、10分钟非旋转备用、30分钟脊代备用。其qj瞬时响应备用即指AGC备用,将其从中分离m来,划分到调频一项巾:④根据增减出力的调整方向,备用itJ‘分为上备用和下备用,分别满足系统实际总负荷需求大于/小于现仃机组总出力的情况。43北京交通人学々业硕.fj学位论文(2)调频发电机组提供足够的上、下调整容量,以一定的调节速率在允许的调节偏差下实时处理较小的负荷和发电功率之间的不匹配,以满足系统频率的要求。系统的调频服务通常是由AGC机组在投运AGC期间提供的。(3)无功支持发电机或电网中的其他无功源向系统注入或吸收无功功率,以维持电网中的节点电艋在允许范IlI内,以及在电力系统故障后提供足够的无功支持以防止系统电压崩溃。在电力市场初期,电网所提供的无功服务,可计入输配电服务中,仅发电机组(含调相机组)提供的无功服务需要单独考虑。(4)黑启动整个系统因故障停运后,不依赖别的网络帮助,通过启动系统中具有自启动能力机组来带动无自启动能力的机组,逐步扩大系统的恢复范围,最终实现整个系统的恢复。电网的黑启动以电厂的黑启动为前提。黑启动电厂应具备在没有外援厂用电的情况下肩动发电机的能力,一般为水电机组。5.3备用的费用问题发电商为提供备用有成本支出,如设备投资以及因放弃在其他市场中的收益而导致的机会成本等。备用是发电机事先保留的部分容量,它本质上就是电能,它的生产成本和电能的生产成本一样,主要是燃料成本。备用只有在实际运行中被调用发电才能获得这部分电能费用。如果备用没有被实际调用,就不能获得电能费用补偿。因为备用主要是一种容量成本,它涉及到的费用包括容量费用和机会成本等,下而分别就这三种费用成本给出定义:(1)容量费用指发电机向备用市场提供备用容量而获得的收益,其包括没备投资以及损失的机会成本。这部分费用由电网公司根据发电商提交的备用容量报价进行结算,并支付给所有中标的机组。(2)电能费用与电能生产成本一致,只有当备用被实际调用发电时,才支付给发电商这部分费用。(3)机会成本备用服务需要机组提d,J.预帮容量,压低}n力运行,并根据实时调度需要分配电量,备用机组膻低m力运行牺牲部分参与电量市场获利的机会,这部分损失的发电利润就称为备用机组的机会成本。目前许多罔家没有把机会成本支付给发电商,但是这部分机会成本可以作为发电商提供备用’』禽的依据。北京交通人学专qk顾。l:学位论文5.4本章主要研究的问题大用户对电能的需求量很大,同时对供电的可靠性也有着较高的要求,当供电中断时,大用户将要承受很大的经济损失。因此大用户和发电公司签订直供合同后,不管他们是采取j争线直供还是过网直供,为了保证获得充足和稳定的电能供应,还必须依靠供电公司提供辅助服务。采用某些方法(如综合成本法)计算的输电价格己包含了正常情况下的电网辅助服务成本,如调峰、调频等,但是当发电企业发生意外事故或进行检修,难以按照售电合同向大用户供电时,电网企业为保证用户讵常电力供应将向网内其他发电企jlk购屯或启动系统备用机组发电给二j-,满足,而由此增加的成本费用_!j10应该由事故电厂或用户向电网企业进行必要的补偿。同时对大用户来说,当与其签订直供合同的发电厂因为某种原因无法履行合同时,为了避免停电带来的损失,他也愿意向电网购买适当的备用容量来避免损失。因此本章将主要研究当由于某些原冈使发电厂无法向合同用户提供电能供应时,电网如何公平合理的确定向用户提供备用的容量和价格,既能使电网公司获得一定的利润,又能使用户也感到满意。而对于辅助服务的其他方面,比如联络线功率控制、无功与电压控制、黑启动等则不在本文的研究范幽内。45北京交通人学专业硕f:学位论文6某区域大用户直供电具体案例分析6.1交易现状目前,在某区域己开展大用户向发电企业直接购电的省(市)有A省和B省。A省从2004年7月份丌始省内协议供电,供电方主要为省内30万千瓦机组。2006年参与协议供电的电厂有9家,大用户也有9家,主要为电解铝、铁合金企业。2005年计划协议供电电量36亿千瓦时,实际完成32.09亿千瓦时;2006年计划协议供电电量47.5亿千瓦时。B省从2005年开展大用户直供电,2005年有21家大用,_,直供电规模90.5亿千瓦时;2006年新增11家大用户,直供电计划110亿千瓦时。参与大用户直供电的电厂主要是水电5万千瓦以上、火电lO万千瓦以上的机组。2006年四川省预计发电量增长10%,但直供电量增长却在20%以上,直供电的规模增长远大于用电量的增长。6.2双边交易的电价机制两省内大用,『1购电交易,交易价格为大用户与发电氽业双方协商产生,或通过市场交易平台撮合产生。该交易的输配电价为所在省级电网对应电压等级的大工业用电价格扣除对应交易发电企业上网电价,或按照《电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法》(电监输电[2004117号)的有关规定进行测算,报幽务院价格主管部门批准后执行。此外,大用户仍需按实际执行电量交纳三峡工程建设基金和城f}丁公用事、Ik附加等政府性基金。6.3双边交易市场主体的准入参与某地区电力市场义义边交易的市场主体包括:恻、省统调发电企业、某电网有限公司、各省(市)电网公司、大用户(独立配售电企业)。市场主体由电力豁管机构确定批准后按相天舰定予以注册准入。6.4双边交易组织与执行北京交通人学专业硕’lj学位论义1、省(市)电力交易中心每年组织一次大用户向发电企业直接购电交易见面会。2、供需双方自行协商购售电时段(下季度、以后各季度)、电力、电量和价格,并将以上协商结果向省(市)电力交易中心申报;省(市)电力调度中心进行安全校核;省(市)电力交易中心发布确认的协议购售电情况(不含价格)。3、大用户与发电企业根据经省(市)电力交易中心确认的协商结果签订《购售电协议》,明确购售电时段、电力、电量、价格、结算方法,以及双方其他权力与义务;大用户与省(市)电网公司签订《输电服务协议》,明确服务时段、输送电力、电量、服务价格、结算方法,以及双方其他权力与义务。为了确保对大用户可靠供电,直供发电企业可以与其它发电企业签订事故支援协议,并报省(市)电力调度中心备案。4、省(市)电力交易中心根据直供电情况修改相关发电企业对应时段的发电计划,并交省(市)电力调度中心执行。5、参与交易的大用户与相应的发电企业应服从省(市)电力调度中心的统一调度。电网发生事故,省(市)电力调度中心可根据情况合理中止或部分中止大用户直购电,并及时公布中止的原因、时段、电力、电量等。6、省(市)电力交易中心应为大用户购电交易价格保密。6.5电量和电费结算各月按抄表见的大用户当月实际用电量结算。每月抄表完成后3个工作同内,大用户应按照同售电方签订的大片j户购电交易合同及省电网公司签订的供用电合同的规定向省电网公司按时足额支付大用户购电交易电费和输电费用。输电费价格暂按各省电网公司的核定价(含税价)执行,如困家相关政策m台,则按困家政策规定执行。省电网公司收到大用户支付的大用户购电交易电费和输电费用后,在3个工作H内向售电方支付大用户购电交易电费。6.6信息披露大用户购电交易应发布的信息人用户用电负荷、用电餐情况:发电企业发电负荷、发电量;线路输电能力;输电价格;大用』'I购电交易成交电量。47北京变通人学擘业硕一fj学位论文6.7建议建立双边交易平衡帐户建立双边交易平衡帐户用于平衡多方而资金问题,有利于电监会真证实施监督工作,避免某方风险。6.8结论和建议(一)某地区电力市场竞价模式应以双边交易为主、集中竞价为辅。(二)应加快输配电价改革进度,尽早出台省级输配电价。(三)应配合国家能源主管部门,运用市场手段实现发电权交易,达到资源节约的目的。(四)大用户购电交易应先在区域局部地区开展,条件成熟后再在区域范围推广。(五)建议建立双边交易平衡帐户。48北京交通人学专业硕卜学位论义7结论实行发电企业向大用户直接供电,改变电网企业独家购电的垄断格局是最近几年内国家电力体制改革的主要任务之一。本论文主要是站在电网公司的角度对我国当前及今后实行大用户直供的各方面影响进行了详细论述。本文首先对目6矿在我幽实行大用户直供与市场环境、法律法规和电力监管等方面的关系进行了分析,总结了目前我国实行大用户直供所面临的问题,并对其中一些问题给出了解决的建议。接下来本文详细分析了实行大用户直供给电网公司所带来的各方而影响,并提出了一些解决问题的建议,但由于目前在我围实行大用户直供是政策性很强的事,很多问题的解决还需要靠电网公司与政府协商,争取政策来解决。输电价格的制定方法是否合理是大用户直供能否顺利实施的一个主要因素,本文介绍了JLI,f'国内外常用的输电费计算方法,建立了大用户直供中输电费用的计算模型。并对我国目前处于电力市场初期的情况下对大用户直供输电费的收取提出了几点建议。(一)法律保障大用户直供暴露出了电力体制的种种弊端,要保证试点工作的稳步前进,应该修订《电力法》的相应法规,确保与其他法规如《合同法》,《公司法》等法律法规的一致,让电力生产企业有向最终用户直接供电的权利,同时最终用户也有自由选择电力供应商的权利,使得大用户直供工作依法进行。(二)政府部门及时出台相关的规则与细则具体方而包括大用户条件,交易电量,交易规则,合同范本等。(三)制订合理的电价机制输配电价关系到电网企业的基本利益。根据“多赢”的输配电价基本确定原则,为了维护屯网企、fk的慕本利益,在制定输配电价时,应参考各电网企Hk的毛利空间。同时,输配电价的制订要能够『F确反映出不Ird电压等级的供电成本,因此不应该简币地【扫电网平均售电价扣除平均购电价和输配电损耗后确定。此外,要解决交叉补贝l}i叫题与搁浅成本问题。(plj)规范大用户和发电企业的接网参数输配电容量的限制主要是由线路过负荷限制电压崩溃限制、暂态稳定限制造成。火用户的电压等级相对较高,接入容量较大,所以参与直购的大用户和发电企、fk在接入电蚓时应符合同家参数标准,如人用户对电M产生的谐波、功率因数等应符合要求。49北京交通人学专业硕.I?学位论文(五)实行有效的大用户直供电阻塞管理线路有功潮流或节点电压越限可能会造成输电阻塞。当发生输电阻塞时,电网企业可以通过调整网络结构和控制器参数来改变网络潮流,化解阻塞。另外,参与直购的发电企业有义务修改发电计划来消除阻塞。(六)电网公司应加强电网安全控制与管理大用户直供后,输电系统和发电厂成为彼此独立的经济实体,电网公司无法对参与直供的发电厂的部分发电机组发出统一调度指令,这就可能导致某条线路的电力系统运行在输电约束之外,造成电网的输电阻塞,影响电网安全。为了解决这个问题,电网公司一方面要进行电网建设,扩大输电容量,减少输电阻塞的发生,确保电网运行的畅通;另一方面,须通过技术手段来巩固电网安全,如进一步规划好电刚传输能力,计划安排好输电网络建设,使输电容量分布合理,尽量减少阻塞发生的可能性,还可以对大用户直购电进行模拟分析,对电网安全做好预测管理和实时监控管理工作,防止线路阻塞的发生。另外,对大用户实行需求侧管理,将大用户的电力需求从电网负荷高峰期削减、转移或增加在电网负荷低谷期的用电这样做可以减少同或季节性的电网峰荷,提高系统运行的可靠性和经济性。由予我国电力市场刚刚起步,大用户直供也只有很少的试点,而且大用户直供涉及政策、法律法规、市场和技术等多方面的问题,本文只是起一个抛砖引玉的作用,所提出的问题还有很多需要深入研究的地方。50北京交通人学专业顾I二学位论义参考文献参考文献【1】JuanM.Zolezzi,HughRudnick.TransmissionCoalitionFormation,TransactionsonCostAllocationbyCooperativeGamesand2002,11.1008—1015.PowerSystems.[2】YukitokiTsukamaoto,Isaolyoda.AllocationofFixedTransmissionCosttoonWheelingTtransactionsbyCooperativeGameTheory.TransactionsPowerSystems.1996.,5.620.629.on【3]H.H.Happ.CostofWheelingMethod.TransactionsPowerSystems.1994,2.147—156.Dispatch[4】XingWang,YonghuaSong,Qiang17(2).482—490.Lu.ACoordinatedReal—TimeOptimalonMethodforUnbundledElectricityMarkets.IEEETransactionsPowerSystems.2002,[5】IlydeM.Merrill,BruceW.Erickson.WheelingIEEETransactionsonCostBasedonMarginal—CostTheory,PowerSystems,1989,10.1445—1451.RatesEvaluationUsing[6]MaxwellMuchayi,El—Hawary.WheelingFlows.1998.389.392.OptimalPower【7]RichardD.Christie,BruceF.Wollenberg.TransmissionMmanagementin2.170.一195.TransactionsonTheDeregulatedEnvironment.ProceedingsofTheIEEE.2000,[8】HydeM.Merrill,BruceW,Erickson,IEEE4(4).1445—1451.PowerSystems.1989,【9】X.Tan,T.T.Lie.ApplicationofTheShapleyValueonTransmissionCostAllocationinTheCompetitivePowerMarketEnvironment.IEEEProc.Gener.Transm.Distrib.2002,149(I).15—20.【10】W.J.LeeonrC.11.Lin,I.D.Swift.WheelingChargeunderaDeregulatedTransactionsPowerSystems.2000.147—153.[1l】LU力公司,2003中国电力市场分析与研究.北京:中国电力出版社.【12】丁尔铿,韩放,谢开等.电力市场.北京:中国电力出版社.1998.f13]姚建刚,章建.电力市场分析.北京:高等教育小版社.1999。[14]曾鸣.电力市场理论及其运.L}j.北京:中国电力出版社.2000.[15】李Ii东,孙辉,武弧光。输电成本计算中损耗分摊原!i10的研究.中国电机jl:程学报.2002,1.85—90.[16】曹。j。,刘建新,辛英.电力市场环境卜.合理分摊输电费埘的新方法.电力科学’』.L:科.2004,1.8—11.【17]李人鹏,张少华.非线性H补方法和shapley值和基丁J最优潮流的电力传输I两定成本的分担计-算巾的应J}J.上海人学学报(门然科学版).2004,4.133.138.【18]复清,黎灿兵,江健健,康弧庆,沈瑜,国外电力市场的监管方法、指标与手段.电网技术.2003,3.[19]韩勇,谭忠富.合作博弈法在输lU费用分配中的席川.华北电力人学学报.2004,31(1).73—76.[20】贺辉,徐政,黄蒙.基丁合作l尊弈的阻塞成本分配.华尔IU力.2004.[21J于成』【J,占兴全.输电网合作投资的费川分摊方法.电力系统【1动化.2003.[22】f红岩,杨育红.当前电价中存在f内问题及设想.1999,,14(4).296—298.5J北京交通人学号业硕J:学位论文参考文献【23】赵学顺,余志伟,文福拴.电力市场环境.卜^运行备j|j问题的研究.电力科学与上程.2002,4.1—7.【24】赵学顺,汪震,余志伟等.电力市场中运行备用的获取和定价机制综述.浙江大学学报.2004,38(1).52—59.【251谭伦农,张保会.市场环境卜.的事故各心容量.中国电机jI:程学报.2002,22(11).54—58.[26】向真.大用户直购电问题研究.[硕+。学位论文].北京,华北电力人学(北京).2004.【27】刘明明.电力备用市场中的交易模型与方法研究.力入学(北京).2004.[28】韩勇.电力市场环境卜.输电价格计算及输电阻塞管理的方法研究.[硕士学位论文].北京.华北电力人学(北京).2003.[硕十学位论文].北京.华北电52北京交通人学专业硕f?学位论文作者简历作者简历伊建伟,男,1979年3月生,满族,2001年毕、止于北方交通人学电气技术专业专科:2005年毕业丁北方交通大学计算机科学与技术专业本科;2001年一2003年在北京供电公司作故障抢修专丁;2003年一2006年中国华电集团公司总经理:』二作部;2006年一今中国华电集团公司flf场营销部。在学习期间发表的学术论文和参加科研情况1.近期发表的学术论文2006年3月,“深入推行质量管理,走质量创新之路”,第二作者2007年10月,“电力市场中发电厂调度综合信息平台的设计与实现”,第三作者2007年11月,第一作者2007年11月,“发电集团市场营销实时监管系统集成探讨”,第一作者2.参加科研情况2006年参与东北叱力市场具体实施项目;2007年参与中国华电集团电能琏采集与生产营销实时监控系统得建设;2007年参‘j中国华电集团公r1]市场营销实时管理系统的建没;《科技信息》1l期,“中国华电集团公司三年发展战略框架研究”,《时代金融杂志》ll期,《电力设备》10期,《北京勘察设汁》3期,53淘宝网网上购物女装,521淘宝,淘宝网上购物女装,淘宝网商城,淘宝网品牌女装521淘宝网是淘宝网购物的导购平台,为您收集淘宝网网上购物女装,男装,手机,包包,数码,化妆品等各种热销商品的打折优惠信息,这里是您在淘宝网购物的理想助手.http://www.521taobao.com/list.php?catid=16http://www.521taobao.com/list.php?catid=30http://www.521taobao.com/list.php?catid=50006843电力市场环境下大用户直供交易模式的研究

作者:

学位授予单位:

伊建伟

北京交通大学

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1339178.aspx

授权使用:中北大学(zbdx),授权号:c934c5c8-32e7-42e9-9794-9e350169fe6f

下载时间:2010年11月21日

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容