電網(wǎng)企業(yè)與電力批發(fā)商之間的協(xié)商

[摘要] 本文討論了電力供應(yīng)鏈中電網(wǎng)企業(yè)與電力批發(fā)商在固定價(jià)格情況下，針對(duì)電力批發(fā)商所能得到的最大運(yùn)營權(quán)份額進(jìn)行的協(xié)商。協(xié)商中，電力批發(fā)商面臨的需求具有不確定性，并且電網(wǎng)企業(yè)可能對(duì)其輸電能力做出戰(zhàn)略性調(diào)整，這就在一定程度上避免了協(xié)商陷入僵局。

[關(guān)鍵詞] 電網(wǎng)企業(yè) 電力批發(fā)商 協(xié)商

隨著科技的發(fā)展，電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可控性，尤其是20世紀(jì)80年代后期出現(xiàn)的柔性交流輸電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電流輸送的即時(shí)控制，不僅可以控制流動(dòng)路徑，還可以改變輸送質(zhì)量，這就為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)所有權(quán)與運(yùn)營權(quán)分離、充分引入競爭提供了可操作的現(xiàn)實(shí)技術(shù)保證。

開放電網(wǎng)管制，允許多方輸送電力是電力工業(yè)市場化改革的必然趨勢(shì)。電網(wǎng)企業(yè)按照一定的價(jià)格規(guī)則以固定價(jià)格向電力批發(fā)商租賃電網(wǎng)運(yùn)營權(quán)，電力批發(fā)商不必?fù)碛须娏Y產(chǎn)，通過租賃電網(wǎng)運(yùn)營權(quán)就可以實(shí)現(xiàn)電力產(chǎn)品的買賣，從中獲取利潤。

處于電力供應(yīng)鏈上不同環(huán)節(jié)的電網(wǎng)企業(yè)和電力批發(fā)商擁有不同的目標(biāo)和信息，本文討論了雙方通過協(xié)商實(shí)現(xiàn)合作的可能性?？紤]到電網(wǎng)運(yùn)營權(quán)是稀缺產(chǎn)品，因此這個(gè)協(xié)商不同于通常的供應(yīng)商愿意提供價(jià)格折扣來增加訂貨量的情況。由于電網(wǎng)企業(yè)還可能與其它電力批發(fā)商有合作，只能是雙方在固定價(jià)格下協(xié)商電力批發(fā)商所能得到的運(yùn)營權(quán)的最大份額。協(xié)商中電力批發(fā)商面臨的未來需求量不確定，并且電網(wǎng)企業(yè)可能對(duì)輸電能力做出戰(zhàn)略性調(diào)整，這將對(duì)協(xié)商產(chǎn)生顯著的影響。

一、協(xié)商中電力批發(fā)商未來需求不確定性分析

針對(duì)不確定性，通常選出幾種有代表性的未來需求情況，雙方分別在各個(gè)情況下進(jìn)行最大份額的協(xié)商，或者同時(shí)在多種情況下進(jìn)行協(xié)商。

首先考慮在某一特定輸電能力決策as∈As和某一有代表性的需求情況Si∈{S1…Sn}下的協(xié)商，通常將需求情況不直接定義電力批發(fā)商的用戶需求，而是定義為可被電網(wǎng)企業(yè)和電力批發(fā)商很容易地觀測到的相關(guān)的隨機(jī)變量。

現(xiàn)實(shí)中，長期合作的電網(wǎng)企業(yè)與電力批發(fā)商關(guān)系存在一些沖突但不敵對(duì)，每個(gè)成員都接受其他成員的目標(biāo)，并努力找到均可接受的折中方案，而折中方案必須在反復(fù)迭代的過程中逐步確定。在下面構(gòu)建的協(xié)商過程中，分別用T和B標(biāo)注協(xié)商中電網(wǎng)企業(yè)和電力批發(fā)商的參數(shù)。評(píng)價(jià)協(xié)商中提議有兩個(gè)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn):電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CT，電力批發(fā)商標(biāo)準(zhǔn)CB。通常，CT代表電網(wǎng)企業(yè)的機(jī)會(huì)成本，而CB代表電力批發(fā)商的期望。雙方協(xié)商允許電力批發(fā)商租賃的電網(wǎng)運(yùn)營權(quán)份額量ALB。ALB越大則電網(wǎng)企業(yè)滿足這些運(yùn)營權(quán)的成本越昂貴，而電力批發(fā)商考慮到其用戶的彈性常常希望得到最大的份額。在迭代步驟k中，讓ALkBT和ALkBB分別代表電網(wǎng)企業(yè)與電力批發(fā)商針對(duì)ALB的提議，則我們得到如下等式:

這兩個(gè)等式代表多標(biāo)準(zhǔn)決策問題，兩式中均含有雙方的標(biāo)準(zhǔn)，盡管如此，但解答卻可能不同。電網(wǎng)企業(yè)針對(duì)ALBk的提議ALkBT*將傳到電力批發(fā)商，電力批發(fā)商將該值納入考慮后將反饋一個(gè)新的提議ALkBB*給電網(wǎng)企業(yè)，電網(wǎng)企業(yè)將在下一周期考慮該提議。

假設(shè)當(dāng)ALB≥ALBT時(shí)CT為嚴(yán)格凸函數(shù)。圖1展示了一種可能的折中結(jié)果。從電網(wǎng)企業(yè)角度考慮，雙方提議的變動(dòng)只是在成本曲線CT(ALB)上移動(dòng)，成本曲線就是協(xié)商中的折中曲線。電網(wǎng)企業(yè)首先通過解決它的多標(biāo)準(zhǔn)決策問題(1)到達(dá)折中曲線的T點(diǎn)，對(duì)比原點(diǎn)起始位置，成本位置有所惡化。作為補(bǔ)償性讓步，電力批發(fā)商解決它的多標(biāo)準(zhǔn)決策問題(2)到達(dá)折中曲線的B點(diǎn)，通過降低期望值，電網(wǎng)企業(yè)的成本情況會(huì)有所改善。在此折中步驟之后，下一周期繼續(xù)協(xié)商仍存在的差距。

以上討論都是在已知電力批發(fā)商未來需求和電網(wǎng)企業(yè)輸電能力戰(zhàn)略決策確定的情況下。下面討論同時(shí)在多種未來需求情況下進(jìn)行的協(xié)商?？缭讲煌闆r進(jìn)行協(xié)商不僅因?yàn)殡娏εl(fā)商的未來需求存在著不確定性，而且能夠增加達(dá)成協(xié)議的機(jī)會(huì)。對(duì)于不同的未來需求情況Si∈{S1…Sn}，電網(wǎng)運(yùn)營權(quán)份額量ALB是一個(gè)離散量，每個(gè)未來需求情況以一個(gè)可觀測到的概率出現(xiàn)pi（i=1，…，n）。將協(xié)商僅限定在m個(gè)情況(m＜n)時(shí)，在協(xié)商周期k，得到如下的多維提議:

在協(xié)商的第k個(gè)折中步驟中，雙方可能同時(shí)對(duì)兩個(gè)情況進(jìn)行協(xié)商，這意味著電網(wǎng)企業(yè)針對(duì)情況i的讓步，電力批發(fā)商可能用情況j中的讓步來補(bǔ)償。這里i=j和i≠j都有可能。要評(píng)價(jià)一個(gè)折中步驟需要CiT、CBi、CTj和CBj四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)CiT、CTj與CT具有相同的屬性，其重要性主要由情況Si(Sj)出現(xiàn)的概率pi(pj)來決定，即CiT=PiCT、CTj＝PjCT，則協(xié)商等式如下:

圖2介紹了在情況i=1，j=2下的協(xié)商過程。電網(wǎng)企業(yè)選擇在情況1上做出讓步，這樣即使向電力批發(fā)商讓出一大步而不會(huì)出現(xiàn)太大的成本損失。另一方面，作為補(bǔ)償，針對(duì)電網(wǎng)企業(yè)提出的情況2，電力批發(fā)商可以相當(dāng)大程度地改善電網(wǎng)企業(yè)的成本情況，而不損失太多的期望值。在接下來的k+1步驟中，雙方既可以在相同的一對(duì)情況之間，也可以在另一對(duì)情況之間進(jìn)行協(xié)商。

二、協(xié)商中電網(wǎng)企業(yè)的輸電能力戰(zhàn)略決策分析

到目前為止協(xié)商都是在電網(wǎng)企業(yè)某個(gè)輸電能力戰(zhàn)略決策as∈As情況下展開的，事實(shí)上協(xié)商有賴于輸電能力的戰(zhàn)略決策，有效的折中曲線將隨著as變動(dòng)。電網(wǎng)企業(yè)既可以投資輸電設(shè)備來增加輸電能力，也可以取消與另一個(gè)電力批發(fā)商的合作，以便與電力批發(fā)商分享更多的輸電能力。

三、完整的協(xié)商過程

完整的協(xié)商過程如圖3所示。在某個(gè)周期k中，由電網(wǎng)企業(yè)提出期望值矢量開始，引起電力批發(fā)商反應(yīng)。這個(gè)折中過程是在某個(gè)有代表性的未來需求情況下進(jìn)行的，并有可能達(dá)到一個(gè)折中=，這時(shí)協(xié)商過程停止。若電網(wǎng)企業(yè)認(rèn)為單一情況不夠充分，則整個(gè)協(xié)商還必須繼續(xù)選擇新的情況，選擇的情況越多，協(xié)商越完善，但協(xié)商的成本必須限制到最小。若沒有達(dá)成折中，則有幾種方案可以選擇。首先一方可能盡力地在該情況下妥協(xié)，或最終由電網(wǎng)企業(yè)提供一對(duì)情況來收尾。其次，可能考慮一些新的情況。最后，對(duì)輸電能力戰(zhàn)略性調(diào)整可能引發(fā)新的協(xié)商條件而適用新的情況。綜上所述，電網(wǎng)企業(yè)有很多選擇權(quán)可以用來控制協(xié)商過程。如它可以選擇一個(gè)有代表性的未來需求情況，也可以選擇一對(duì)情況，還可以進(jìn)行輸電能力戰(zhàn)略性調(diào)整。

總之，電網(wǎng)企業(yè)與電力批發(fā)商的長期合作關(guān)系有利于改善電力供應(yīng)鏈整體效能，與其執(zhí)行強(qiáng)硬的價(jià)格政策來謀求短期利益不如建立相互信任來達(dá)到高層次的全面合作。本文對(duì)研究電網(wǎng)企業(yè)與電力批發(fā)商如何通過協(xié)商和信息交換來建立長期穩(wěn)定的關(guān)系有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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