當量電價理論與統一出清電價法比較研究

摘 要：電價是電力市場中的關鍵問題之一，理論和實踐上存在著多種電價理論和電價計算方法，其中當量電價理論是一種新穎的電價理論。文章將當量電價理論與統一出清電價計算法進行對比研究，揭示當量電價法的特點與優勢，對當量電價理論進行評價與展望。

關鍵詞：電力市場；電價計算方法；當量電價理論

1 導論

電力行業經過不斷的發展，已經成為整個社會的基本需求。隨著人們對電力市場的不斷認識，也對電力市場提出越來越高的要求。電價作為電力市場的核心[1]，所以對電力市場的改革，也很大程度上是對電價機制的改革。電力市場中的定價機制已經暴露了或多或少的問題，其中電力市場的定價機制都以經典的“邊際成本理論”為基礎[2]，這其中具有代表性的如統一出清電價法等。以邊際成本理論為定價基礎的電力市場中，已經暴露出很多問題，比如持留容量、電價容易飛升、缺電情況下不能正常開放市場等問題[3]。所以迫切需要研究一種具有創新性的定價機制。

正是在這種背景下，當量電價理論這一具有創新性的電價機制被提出[4]，當量電價理論是在電力市場中一種不以邊際成本理論為基礎的定價機制，而能夠滿足市場的效率、公平、可持續發展的三大市場原則。本文的重點主要對當量電價理論與統一出清電價法進行分析與對比研究，希望當量電價理論這一創新性的定價機制被廣大電力研究者所了解，為電力市場改革的增添一道曙光。

2 當量電價理論與統一出清電價法關于伯川博弈市場特性的對比研究

伯川博弈市場特性是指報高價的市場策略行為[5]。用下圖對統一出清電價法與當量電價進行對比分研究。

2.1 運用統一出清電價法對伯川博弈市場行為的分析

如下圖1，統一出清電價法采用傳統的邊際成本法，所以圖1中的原邊際成本折線表示的是統一出清電價法的報價行為，假設峰機組三偏離真實成本b3，運用伯川博弈報出高價b31，所以根據邊際成本理論下各機組的上網邊際電價公式得

所以通過這個公式可以看出，在統一出清電價法中，發電商的報價直接影響到上網的邊際電價，如果發電商虛報高價，那么上網的邊際電價也會隨著虛高，在這種的誘惑下，統一出清電價法邊際成本體系很容易出現虛報高價的不良市場行為。

2.2 運用當量電價法對伯川博弈市場情況進行研究

圖1中的當量成本折線表示的是當量電價理論在發電上網上的應用，它是將傳統的邊際成本折線經過垂直提升再加運用以成本參考系以及右端點原理輔助得到的。如果峰機組的報價由b3經過伯川博弈特性后提高到b31，但是參考系與當量成本折線的切點@沒有變化，雖然當量成本折線機組3的斜率由小變大了，但是它的右端點A沒有變化，根據右端點的原理，它的右端點沒有改變，它的上網電價也不會改變，所以即使機組報高價也不會影響上網電價。下面詳細來解釋為什么在當量電價下報了高價卻沒有使上網電價上升。即使你報了高價，但是當量電價體系會根據你的報價自動降低容量成本[6]，始終保持上網電價的恒定。這是當量電價理論優于依靠邊際成本定上網電價的統一出清電價法的一大特色。在當量電價法下，報高價會有很大的風險，因為事先不知道其他機組的報價情況，如果你報高了價后根據排序的原則，報高價的機組被排在靠后位置，會出現上不了網的情況，所以在當量電價法下，報高價是需要承擔很大風險，并且最后并沒有你的高價而改變最終的上網電價。因此，在當量電價的體系下很好的解決了發電商虛報高價的不良市場行為。

3 當量電價法與統一出清電價法關于古諾博弈市場特性的對比研究

古諾博弈是指持留部分容量不上報的市場策略行為。以下圖2對比分析統一出清電價法與當量電價法在古諾博弈中的行為。

3.1 運用統一出清電價法在古諾博弈市場行為中分析研究

統一出清電價法持留容量時，假設發電商i，它的負荷處于D（單位為MW），發電的容量處于pi，發電的成本表示為ci。發電商上報的發電容量pi時對應的出清電價為p，假設發電商持留容量？駐pi，此時出清的電價將上升？駐p變為？駐p+p。在這種情況下，發電商由于電價上升而帶來額外的利益？駐p（pi+？駐pi），如果這種持留發電容量帶來的利益大于因持留容量造成的減少發電量帶來的損失（p-ci）？駐pi，即？駐p（pi-？駐pi）>（p-ci）？駐pi時，發電商都會采用持留容量的策略來獲得更多的利益。 圖2中，原邊際成本折線是統一出清電價法的應用，為了更清楚在圖2中顯示效果，我們以腰機組2為例分析，腰機組2由于持留較大的容量，它在負荷平面上的后部分折線嚴重下墜（如圖2中所示），那么造成峰機組3的位置也會隨著下墜。這樣導致由于原來報價過高而沒有上網的機組4卻上了網，并且成為新的峰機組。這樣使得整體的上網電價都提升了。所以在統一出清電價的市場中持留容量，會造成比報高價更加危害市場，持留容量相對報高價更具有隱蔽性，它可以以各種不易調查的原因來掩飾持留容量的行為，比如以鍋爐的過熱器爆裂，減少出力為由來持留容量，而過熱器深埋于煙道中，并且屬于發電商的隱私，這給監管部門的調查帶來了很大的難度。并且因為一家發電商持留容量使邊際電價上升，統一出清后大家的最終電價都提高了，從而使得所有發電商收益，在這樣的誘惑下，每個發電商都心照不宣的形成默契持留部分容量，從而推動整個市場的邊際電價提升，來獲得超額的利潤，在這樣的惡性循環下，持留越多短缺也隨著越多，最后變成了供不應求的賣方市場。

3.2 當量電價理論對于古諾博弈市場行為的分析研究

將圖2中機組2持留容量后新的邊際成本折線向上平移直到與成本參考系相切為止，這就得出了機組持留容量后的當量電價成本折線。在圖2中，雖然持留容量后機組2在圖中的折線發生了變化，但是整個折線與參考系的相切點@并沒有改變，按照當量電價的右端點原理，機組2右端點沒有改變，所以機組2的上網電價也保持不變。這樣使得機組2得不償失，一方面上網電價并沒有上升，另一方面損失了持留容量增加了持留成本。在原來的統一出清電價法中，由于持留后使得上網電價大幅上升，這樣帶來的利潤足夠彌補持留容量帶來的持留成本，所以發電商能夠大膽的這樣做，但是在當量電價法中，持留容量后并沒有帶來上網電價的大幅上升，并且造成了自己的持留成本損失，這樣就使得發電商的這種行為不但沒有得利反而損失成本。所以在當量電價法中，能夠有效的制止發電商持留容量這一不良的市場行為。

4 當量電價理論與統一出清電價法的對比研究總結

4.1 在報價方面的對比分析：統一出清法采用的按時段報價，按時段分別報價會助長發電商偏離成本虛報電價，如果發電商看到峰時段將要缺電，他們會蜂擁而至，不按真實的成本爭先報高價，這就會出現價格的尖峰；而當量電價法采用日報一價的模式，這樣如果發電商持留容量或者不按真實報價上報，系統會自動懲罰這些不良行為。

4.2 在容量回報方面的對比分析：統一出清法是一種短期邊際成本的方法，它在容量回報方面不能充分滿足市場的需求，很容易出現容量短缺引起缺電，導致電價的大幅飛漲與波動，產生電力短缺危機。所以，可以看出統一出清電價法在容量回報這一塊上不利于未來電力市場的可持續發展。而當量電價法在政府給出的容量成本參考系下，如果發電商正常報價，他們能獲得額外的利潤，如果一些擾亂市場的發電商虛報高價，系統會自動給予甚至負電價的懲罰，這體現了當量電價理論自動補償和懲罰功能，正確引導發電商的市場方向，使他們報出真實成本價格。這種自動調節的功能在電力短缺下也能實現，電力短缺時政府用宏觀調控的手段提高容量參考系的參考點，平穩地吸收投資，有效地控制電價飛漲與波動，從而能適應電力市場中出現的各種情況。

4.3 在結算方式方面的對比分析：統一出清法是在邊際電價對該時段所有排上了序、上了網的容量統一清算；而當量電價理論中的計算電價是政府經過統計審計分析后按平均成本給出容量成本參考系的參考位置，然后提升最小成本折線直到與該參考位置相切后得出的。在規模經濟市場下，邊際成本低于平均成本原始影子容量成本獲得自動補償，所以機組能獲得足夠的投資回報。

在目前電力市場迫切需要改革之際，當量電價理論所具有優勢，使得電力市場的改革之路增添了一道新的曙光。希望當量電價理論能夠為電力市場改革這一宏偉計劃貢獻力量，使得電力市場不斷創新、蓬勃發展。

參考文獻

[1]杜松懷，溫步瀛，蔣傳文.電力市場（第3版）[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]李玉平，謝賢亞，言茂松.統一出清定價體制助長發電商默契串謀的機理分析[J].電力系統及其自動化，2005（22）：1～3.

[3]李曉剛，言茂松，謝賢亞.當量電價自動抑制廠商不良持留行為的自律新機制[J].電網技術，2004，28（11）：1～3.

[4]言茂松.現代電力市場及其當量電價[M].北京：中國電力出版社，2008.

[5]顧曉榮.解讀當量電價法[J].電力系統及其自動化，2004，28（9）：1～5.

[6]李玉平，李曉剛，言茂松.當量定價機制下發電商的產量決策分析與比較[J].電力自動化設備，2006，26（9）：12～15.