峰谷電價、階梯電價的經濟學原理及應用

■國網山東煙臺供電公司 夏忠民

國網山東濰坊供電公司 王金友

國網山東高密市供電公司 孫曉麗

高峰負荷定價

高峰定價的經濟學原理

高峰負荷定價就是對高峰負荷需求的客戶收取高價，對非高峰期間的客戶收取低價。

實施高峰定價的3個條件，產品不能儲存；在不同的時期里提供服務所用的是同一設施；在不同的時期里必須有不同的需求特點。企業具備上述3個條件，可以實施高峰定價方案。

高峰定價是為了更好地利用設備資源，實現資源高效率的優化配置，當高峰時段電網設施滿足不了電能的需求時，需要擴建電網規模以滿足需求，但由于在其他時段電網處于空閑狀態而沒有完全利用，運用高峰高價的定價原則，利用價格杠桿將需求方轉移到低谷時段，一方面大大節省了擴網成本、提高了現有設施的利用效率，降低了線損等運營成本，另一方面利用需求側管理手段，有效引導用戶經濟用電，降低了消費成本，從而實現全社會能耗資源的合理配置，提高社會總效益。

合理的定價機制

電網企業是一個固定投資巨大，人工成本相對較小的成本結構，在一定時期內無論是高峰、低谷，人工成本可以假設為常數，所以為了分析方便可以從每期價格中減去而不影響分析的結果。

已知固定成本B，D1、D2為低、高峰時期的需求，DT為總需求（D1、D2垂直相加），供需關系如圖1。

圖1 供需關系

由于設備B對應不同的時段都是一樣的，所以供給電量X1在低需求客戶D1對應的價格為P1，而高峰段需要同樣的電量價格為P2，而總需求DT的價格為PT=P1＋P2，高效率的資源配置是要求增加的設備能力直到最后一個單位的成本剛好等于增加最后一個單位要素獲得的價值，由曲線可以看到利潤最大化的電量供給應為某單位電量。高峰定價的實質就是確定誰應當支付因增加某單位設備能力的費用。對于低谷需求D1，即使固定成本為0也不需要某單位的電量，所以D1只需付人工成本b就夠了，但對高峰D2需求，由于某單位電量是由于D2需求引起的，所以D2應當擔負起因增加某單位而產生的成本，在D2時段，設備的成本為B，將這一成本分配給D2就能補償因增加某單位的邊際成本，因此對高峰段D2的需求定價應為B+b，對低谷段D1的定價應為b。

由以上分析知，高峰段D2的價格遠遠大于其它時段D1的價格。

當前電網企業執行峰谷電價導致利潤減少的原因

根據電網企業實施峰谷電價政策的效果來看，確實有效的實現了削峰填谷，提高了電網的平均利用效率，但普遍存在售電量持平或增加的情況，背離了開展需求側管理可以有效地配置社會資源的原則。造成這個問題的主要原因是目前的峰谷定價機制背離電力經濟基本規律，是不合理的。分析如下：

當前我國電能價格實行三段制，峰—平—谷，其中平段電價為成本加成法定價，即在補償固定成本和可變成本的基礎上獲取部分利潤，公式如下：

式中：X為總利潤；Q為售電量；AVC為單位可變成本；AFC為單位固定成本；在電網企業AFC遠遠大于AVC。

高峰電價在平價基礎上上浮60%，低谷電價則在平價基礎上下浮60%（劍鋒上浮70%）。

由前面的分析知道，高峰成本應該由高峰需求者承擔固定資產B和人工可變成本b，而谷段需求方僅承擔人工可變成本，由于B＞b，則正確的峰谷定價如圖2所示。

圖2 峰—平—谷定價

可以看到，谷段電價較原定義提高了很多，從而提高了峰谷電價的利潤。例某年煙臺供電公司執行削峰填谷，轉移電量約4億kWh，以平價0.6元/kWh計算，假設依據上述分析，谷段電價定為平段下降40%，則挽回經濟損失4×(0.36–0.24) =4800萬元，經濟效益巨大。后受全球金融海嘯影響，企業大批關閉，為了降低成本，平段生產企業受谷底低電價的誘惑而紛紛轉在低谷段生產（極端情況可能使峰谷轉換位置），給電網企業帶來更為嚴重的利潤損失，所以修正后的峰谷電價可以合理地使電網企業規避上述市場風險，使資源得到優化配置。

階梯電價

差別電價的經濟學原理

差別電價定價的3個條件。企業對價格有一定的控制力，完全競爭的市場不具備價格控制能力；有可能根據價格彈性的不同把企業產品市場劃分為幾個不同的市場；企業市場不能分割，即不可能在不同的市場之間進行倒賣。電力市場具備上述3個條件，所以完全可以實行差別定價。

合理的定價機制

多年來，隨著國內電網、電廠的大規模投資，我國的電能已經供大于求，如何在保障正常利潤的前提下，挖掘電網潛力，實現電力資源的優化配置，是電網企業當前面臨的主要問題之一，差別電價為實現這個愿望提供了可行的經濟優化運行平臺。階梯電價分析如圖3。

圖3 階梯電價

假定平均成本為常數等于邊際成本，由圖可知，電量供應在0—Q1段電價為P1，Q1—Q2段電價為P2，大于Q2為電價P3。

0—Q1段定價P1為補償固定成本和可變成本并獲得合理利潤，Q1—Q2段價格P2低于0—Q1段，是為獲取額外經濟利潤，降低電網閑置率提高利用率而采取的定價措施，從需求曲線可以看出，利潤最大化的電量供應在QD，所以當電量供應大于Q2時，全部電量電價就定為P3，即邊際成本等于邊際收入。可以看出，當用戶需求電量越接近于QD，電網企業獲得利潤越多。

實現峰谷電價、階梯電價的條件

前面分析了峰谷電價、階梯電價的經濟學原理，要實現二者作為有效運用需求側管理、提高電網效率，追求利潤最大化的重要價值，需要可靠的通信技術平臺作為支持。

如何引導客戶多用電，達到實施階梯電價的目的，需要及時的檢測和采集客戶用電量，通過對區域性（省、市級）的用電量進行統計分析歸類，以實現電網企業價值最大化為原則，對統計歸類數量區段進行定價，并大力進行激勵宣傳，讓客戶感受到多用電的好處。所以建立可靠的實時自動抄表和監控系統網絡是實施階梯電價的基礎。

峰谷電價是利用經濟手段引導客戶自覺避高就低的自主行為，為保障電網安全而由電網企業采用行政手段錯峰避峰，則是利用遠程負荷控制技術進行干預的，所以建立可靠的實時負荷監控系統是最基本的要求。

目前，經過多年的探索研究，電力企業已經開發了高可靠性國際首創的以電力載波為主體的中低壓綜合管理自動化系統，為峰谷電價、階梯電價的順利實施鋪平了道路。