曾夢妤
(南方電網公司,廣州市天河區,510623)
以政府框架協議為主導、長期合約為主的西電東送交易模式為送受電各方規避市場風險,保護送、受、輸電三方利益,約束各方交易行為起到了積極的作用。但是近年來,受經濟增長、電源結構、極端自然氣候等因素影響,電力供需形勢大起大落,中長期協議無法應對電力供需波動帶來的矛盾,給中長期協議的執行帶來了諸多困難。展望“十二五”,隨著西電東送規模的不斷擴大以及電力市場化改革進程的不斷深入,有必要引入新的交易模式,更好地發揮市場在資源優化配置中的作用,彌補中長期物理合約靈活性不足的問題,從而更好地適應市場變化,降低各方交易風險。
合約轉讓,指合同當事一方將合同的權力或義務全部或部分轉讓給其他交易方的一種市場行為,合同履行主體發生改變,而原合同其他內容保留。合約轉讓僅改變了原有合同的售電或購電主體,合同約定的電力、電量、曲線、價格等合同要素均保持不變。合約置換是合約轉讓的一種形式,指與同一個交易主體簽訂合同的兩個交易主體,將各自的合同標的進行置換,合同置換前后對其他交易方不產生影響。
合約轉讓(置換)的基本原則:交易各方在平等自愿的原則下,在不影響合同其他方利益和系統安全性的前提下,通過雙邊協商或者集中交易的方式,實現對合同執行主體的變更和調整。轉讓或置換的合約既可以是售電合約,也可以是購電合約。
當前,國內開展的合約轉讓(置換)交易主要是發電權交易,主要是不同能耗機組發電指標的轉讓。江蘇省、河南省、四川省和黑龍江省開展了省內發電權交易試點,主要有“以大代小”和“水火置換”兩種模式,東北電網和華東電網開展了跨省發電權交易的試點,交易采用場外協商或者集中撮合的方式組織。發電權交易有以下幾個主要特點:一是交易的前提是各發電企業具有政府分配的發電量指標,在不影響系統安全性的前提下,對發電量指標進行有償出讓和買入;二是交易主體是發電企業,電網公司只提供交易撮合和安全校核服務,購電成本不受影響,省內發電權交易不涉及輸電價格等問題;三是發電權指標一般是由能耗高的機組出讓給能耗低的機組,不同能耗機組的邊際發電成本差異為開展發電權轉讓交易提供了必要的盈利空間。
國外電力市場中的中長期合同一般是金融合同為主,因此合約轉讓(置換)交易主要是以電力期貨或者期權交易的方式開展,即電力金融衍生品交易。金融合同的優勢在于,有利于穩定現貨市場價格規避風險,增強市場流動性,在場內集中交易的金融合同采用標準化合同格式,交易更加靈活。
上述研究實踐對開展合約轉讓(置換)交易有一定借鑒意義,但是存在以下局限:1.發電權交易主要是以發電企業為交易主體,而西電東送是以“網對網”方式組織實施的跨省送受電交易,交易的組織實施和涉及的利益相關方更加復雜;2.我國的電力市場尚處于起步階段,電力交易相關政策仍然是基于物理合約交易的基礎,對金融交易缺乏清晰統一的認識,在交易機制設計方面必須考慮與現階段市場的適應性。
本文將從西電東送電源結構特點分析入手,提出開展省間合約轉讓(置換)交易的基本條件和具體交易模型。
由于電力中長期規劃的不確定性,尤其是南方電網水電裝機比重較大,受各種客觀環境影響,框架協議所約定的中長期合約在執行中存在較大風險?!笆晃濉逼陂g,云電送粵協議枯期完成率最低僅有44%,最高也只有76%,黔電送粵協議完成率在80%-110%。引入省間合約轉讓(置換)交易,可以對現有西電東送中長期合約交易形成有益的補充,從而更好地保證南方區域整體的供需平衡,優化南方各省區的資源配置,促進節能減排。開展省間合約轉讓與置換交易的必要性體現在以下幾個方面:
1)有利于提高西電東送協議履約率、保障電力平穩供應
從用電需求看,隨著國家產業結構調整深入和各省經濟社會發展速度的差異,電力供需將面臨更加復雜的局面和不確定性,“十二五”期間,隨著溪洛渡、糯扎渡等大型水電投產,云南存在較大電力富余,2012、2013 年煤機發電利用小時數不足4000 小時,汛期面臨較大棄水壓力,貴州省受電煤供應制約電力供需形勢總體偏緊,2011、2012 年西電東送協議履約率僅有76%和65%,后期完成西電東送框架協議也將存在較大壓力。通過開展省間合約轉讓(置換)交易,可以由電力富余省份替代電力短缺省份執行西電東送協議,有利于充分發揮大電網平臺省間余缺互濟的優勢,實現資源的靈活配置,更好地為各省區電力供應提供保障。
2)有利于處理好節能發電調度與西電東送合同的關系,維護協議和合同的嚴肅性
2007 年節能發電調度以及全額收購可再生資源政策出臺以后,對西電東送交易帶來新的挑戰,汛期低谷時段需要調減貴州西電東送計劃為云南富余水電讓出輸電通道,影響了西電東送框架協議和合同的正常履行。通過實施合約轉讓置換,由富余水電送出省份向其他省份購買送電合約電量指標,既可以實現可再生資源充分利用,又可以維護合同的嚴肅性,減少計劃調整的隨意性,較好地處理市場與節能減排之間的關系,促進市場的良性發展。
3)為南方電力市場建設提供有益的嘗試和實踐價值
合約轉讓置換交易實質上是引入金融交易的概念,將合同簽訂主體與實際送受電主體分離,各交易主體可以根據發供電成本的差異選擇是否自己生產提供電能還是從市場上購買電能來滿足送電合約的需求。金融交易是成熟電力市場最重要的標志,能夠給交易主體提供更多的選擇機會來規避風險、增加效益,從而能夠大大提高市場的流動性促進市場的繁榮。合約轉讓置換交易是對目前以物理合約為基礎的交易機制的一種突破,對下一步推進南方電力市場建設提供有益的實際經驗。
1)從電源結構來看,云南水電與貴州火電具有較強的電源互補特性?!笆濉痹颇纤娧b機比重不斷提高,至“十二五”末將達到80%,“豐盈枯缺”的季節性供需矛盾將更為突出,自然氣候對電力供應影響更為顯著,貴州煤電比重保持在66%左右,電力供應能力相對比較穩定。從用電需求特性看,云南、貴州、廣西用電最大負荷均出現在冬季,廣東用電最大負荷出現在夏季,且廣東用電負荷節假日特點明顯,在節假日期間存在較多時段性富余。由于各?。▍^)能源稟賦和負荷結構的差異,為省間合約轉讓與置換交易的開展提供了條件。
2)從輸電能力看,西電東送輸電通道部分時段有一定富余。根據2006 年至2008 年西電東送通道典型日負荷曲線,西電東送通道高峰時段壓輸送極限運行,低谷時段輸送負荷為高峰時段的40%-60%,一年中50%以上時間輸送容量低于設計容量的50%,年最小負荷為年最大負荷的25%左右,在部分時段具備開展跨省合約轉讓交易的條件。
合約轉讓(置換)交易包括送電合約和購電合約兩種類型,本文重點針對送電合約轉讓(置換)交易進行研究。
1)省電網公司既是跨省送受電交易的主體,又是省級電力市場交易的組織者,可以組織省內富余發電能力外送。
2)合同替代方組織本省發電企業富余發電能力外送時,該部分電量上網電價根據邊際發電成本通過市場方式協商確定。
3)省電網公司省內輸電費用不超過0.03 元/千瓦時。
4)省間輸電費用按原合同交易價格結算,與實際物理潮流無關。
在上述前提下,以交易雙方均能獲得正向收益作為交易開展的基礎條件,建立模型的基本思路為:基于合同轉讓雙方的機會成本和潛在收益,按照合理補償成本、收益均分的原則確定交易價格協商機制。
設被替代方邊際機組發電煤耗為k,省內煤價為M,煤機標桿上網電價為Pg,邊際燃料發電成本C=M×k,發電機組深度調峰成本為r,西電東送合同電價為Pxd,省內工商業平均銷售電價為Pxs,西電東送合同違約補償電價為Pw;
替代方邊際機組發電煤耗為k',省內煤價為M',邊際燃料發電成本C'=M'×k',煤機標桿上網電價為Pg',電網公司網損成本為S';
基于不同電力供需形勢建立三種交易模型:
1)模型一:被替代方電力供應不足,替代方電力富余,基于替代方邊際成本補償的價格協商模型。
被替代方成本/收益分析:在電力供應不足的情況下,被替代方將面臨省內限電銷售收入損失或者西電東送違約損失,合約轉讓的機會成本為零,其潛在收益為減少的限電損失或違約金損失。
替代方成本/收益分析:替代方的邊際成本為省內機組邊際供電成本和省內輸電損耗。
該交易產生的綜合效益=被替代方潛在收益+原合同交易價格-替代方邊際成本>0 時,交易可行,即

當Pxd>C'+S'時,被替代方可以按照零成本轉讓合同;
當Pxd 2)模型二:雙方供求基本平衡或供大于求,替代方邊際發電成本小于被替代方,基于雙方獲得均等效益的價格協商模型。 被替代方成本/收益分析:在電力供求平衡的情況下,被替代方合約轉讓的機會成本包括電網公司購銷差價空間,以及發電企業邊際發電收益,當被替代方收取的轉讓費用大于該機會成本時,可以獲得正向收益。 替代方成本/收益分析:替代方的邊際成本為省內機組邊際供電成本和省內輸電損耗,當替代方支付的轉讓價格<原合同交易價格-替代方邊際成本時,替代方可以獲得正向收益。 該交易產生的綜合效益=原合同交易價格-替代方邊際成本-被替代方機會成本>0 時,交易可行,即 按照雙方受益均等的原則,替代方支付被替代方補償價格為: 3)模型三:雙方供求平衡或供大于求,一方水電出現棄水,基于雙方獲得均等效益的價格協商模型。 模型三是模型二的一種特殊情況,在被替代方機會成本中,還可能增加火電機組的調峰成本,對于替代方,水電發電邊際成本可以按近似零考慮。 該交易產生的綜合效益=原合同交易價格-替代方邊際成本-被替代方機會成本>0 時,交易可行,即 算例一:貴州電力供求平衡,云南水電棄水 為減少云南棄水電量,貴州電網將汛期送廣東合同電量轉讓給云南電網。假設邊際供電成本僅考慮邊際燃料成本,主要參數如下: 表2 貴州發電、電網成本/收益測算參數 單位:克/千瓦時,元/噸,元/兆瓦時 表3 云南發電、電網成本/收益測算參數 單位:克/千瓦時,元/兆瓦時 棄水情況下,水電邊際發電成本近似為零,僅需要考慮電網網損成本。 貴州發電企業機會成本 貴州電網公司機會成本=388-382.5=5.5(元/兆瓦時) 該交易產生的綜合效益=388-(0+30)-(154.8+5.5)=197.7(元/兆瓦時) 云南需支付貴州的合同轉讓價格=(388-30+154.8+5.5)÷2=259.2(元/兆瓦時) 貴州省電力企業在完全彌補原有合同收益的基礎上,還可以獲得額外收益98.8 元/兆瓦時 云南省電力企業增加外送電量可獲得收益98.8 元/兆瓦時 算例二:貴州電力短缺,廣西電力富余 為減少電力短缺造成的損失,貴州電網將送廣東合同電量轉讓給廣西電網。主要參數如下: 表4 貴州成本/收益測算參數 單位:元/兆瓦時 表5 廣西成本/收益測算參數 單位:克/千瓦時,元/噸,元/兆瓦時 根據模型一:電力短缺情況下,貴州省轉讓合同的成本為零,因西電東送違約成本低于省內工商業平均電價,被替代方潛在收益取西電違約電價。 該交易產生的綜合效益為:48+388-272-30=134(元/兆瓦時),因西電東送合同電價大于廣西邊際送電成本,貴州無需支付廣西補償費用,廣西電力企業可獲得收益=388-272-30=86(元/兆瓦時) 省間合約轉讓置換雖然是以電網公司作為直接交易主體,但實質上是對跨省“發電權”的再次分配和調整,因此,首先要確定各類發電機組的基數電量。 對于以火電裝機為主的地區,可以按照節能發電調度原則確定基數電量指標,對于水電比重較大的省區,為確保水火電公平,可以根據水火電裝機容量、電站常規設計年利用小時數(火電5500 小時,水電4500 小時)以及市場用電需求確定水火電“基數電量”總盤子,再根據節能發電調度安排原則,將火電基數總電量分解到各個電廠,作為各電廠基數電量指標。 關于發電權交易的文獻資料一般是采用雙邊集中撮合模式,這種模式的特點是基于交易雙方平等自愿的前提,電量指標買賣對象明確,價格激勵信號作用較強,其局限性在于,由于市場主體對交易收益的期望值不同,不能保證交易一定撮合成功,另外,交易執行和電量分割結算必須根據撮合結果一一匹配,增加了調度機構之間的協調難度,因此雙邊撮合一般適用于省內火電發電權交易,而對于水火之間的發電權置換,就難以達到水電最大化利用的目標。 對于雙方供求平衡或供大于求,且一方水電富余的情況,建議采用富余水電單邊申報競價的模式。水電富余省份發電企業申報購買額外發電量指標的價格,同時,為了合理補償被替代方火電企業,可以由政府相關部門按照合理補償固定成本的原則,預先核定最低保護價格,替代方水電企業未參與申報或申報價格低于最低保護價格的,默認等同最低保護價格。電力交易調度中心根據水電申報價格從高到低安排超基數發電計劃,并相應安排省間送受電計劃,對于被替代方則按機組容量等比例的原則調減發電計劃,直至滿足富余水電吸納或達到通道最大能力。最后根據水電超基數發電量和申報購電價計算總費用,并按照被替代方火電調峰比例進行分配。 采用該模式,可以最大限度確保富余水電的送出,對被替代方火電企業也給與了必要的補償,能夠從一定程度上緩解水火矛盾,同時不會對現有集中發電調度模式帶來較大沖擊,相對于撮合交易更便于實施。 開展合約轉讓(置換)交易的基本原則是,不因送電主體和物理潮流的變更影響合同其他方原有的合法利益,維護了原有長期合同的嚴肅性和剛性,體現了市場契約精神,符合電力市場化改革的方向,對未來開展省間期貨金融合約交易有一定借鑒意義。 本文基于不同電力供需形勢提出了三種合約交易模型,并進行了測算,分析表明,基于合理邊際收益的前提,交易具有一定可行性。由于目前發電上網電價采用單一制電量電價,沒有明確的邊際成本參考信號,市場主體出于自身利益最大化的考慮,雙邊撮合交易模式對于資源的最大化優化利用會存在一定局限性,短期仍然需要一定的行政干預,如設置最低收購保護電價等,長遠看,有賴于對發電上網電價引入更加科學的定價機制,降低交易成本,引導市場主體更理性地決策。 [1] 《“十二五”黔電送粵框架協議》、《“十二五”云電送粵框架協議》 [2] 王睿,張粒子等.對節能發電調度經濟補償問題的再探討,華東電力,2011,39(6):872-875 WANG Rui,ZHANG Li-zi,Re-study on Economic Compensation Mechanism for Energy-saving Generation Dispatch,2011,39(6):872-875 [3] 陳皓勇,張森林,張堯.區域電力市場環境下節能發電調度方式,電網技術,2008,32(24):16-22.CHEN Hao-yaong,ZHANG Sen-lin,ZHANG yao,Energy-Saving Power Generation Dispatching in Regional Electricity Marker,Power System Technology,2008,32(24):16-22 [4] 尚金成.節能發電調度的經濟補償機制研究:(一)基于行政手段的經濟補償機制設計與分析,電力系統自動化,2009,33(2):44-48.SHANG Jin-cheng, Research on Economic Compensation Mechanism for Energy-saving Generation Dispatch: Part one Design and Analysis of Economic Compensation Mechanism Based on Administrative Means,Automation of Electric Power System,2009,33(2):44-48 [5] 尚金成.節能發電調度的經濟補償機制研究:(二)基于市場機制的經濟補償機制設計與分析,電力系統自動化,2009,33(3):46-50.SHANG Jin-cheng,Research on Economic Compensation Mechanism for Energy-saving Generation Dispatch: Part Two Design and Analysis of Economic Compensation Mechanism Based on Market Mechanism, Automation of Electric Power System,2009,33(3):46-50 [6] 尚金成,龐博,王清敏,等.節能發電調度經濟補償機制市場模型及算法,電網技術,2010,34(4):62-68. SHANG Jin-cheng, PANG Bo, WANG Qing-min,etc, Market Model and Alogrithms for Economic Compensation Mechanism of Energy-Saving Generation Dispatch, Power System Technology,2010,34(4):62-68. [7] 張粒子,謝國輝,朱澤,等.準市場化的節能發電調度模式,電力系統自動化,2009,33(8):39-32,43.ZHANG Li-zi,XIE Guo-hui,ZHU Ze,etc,Quasi Marketization Model of Energy-Saving Generation Dispatch, Automation of Electric Power System,2009,33(8):39-32,43. [8] 王雁凌,張粒子,楊以涵.基于水火電置換的發電權調節市場,中國電機工程學報,2006,26(5):131-136.WANG Yan-ling,ZHANG Li-zi,YANG Yi-han,Adjusting Market of Generation Rights Based on Hydro-thermal Exchange,Proceedings of the CSEE,2006,26(5):131-136. [9] 尚金成.基于節能減排的發電權交易理論及應用:(一)發電權交易理論,電力系統自動化,2009,33(12):46-52.SHANG Jincheng,Generation Right Exchange Theory and Its Applicagions Based on Energy-saving and Emission-reducing:Part one Generation Right Exchange Theory,Automation of Electric Power System,2009,33(12):46-52. [10] 尚金成,何洋.基于節能減排的發電權交易理論及應用:(二)發電權交易分析及應用,電力系統自動化,2009,33(13):37-42.SHANG Jincheng,HE Yang,Generation Right Exchange Theory and Its Applicagions Based on Energy-saving and Emission-reducing:Part Two Generation Right Exchange analysis and Applications,Automation of Electric Power System,2009,33(13):37-42.



3.3 算例分析





4 交易實施
4.1 基數發電量指標的確定
4.2 交易模式
5 結語