电力工业管制改革研究

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1、电力工业管制改革研究2003.03.28-2003.04.04电力工业管制改革 背景介绍 电力的产业结构与管制改革 管制改革的基础绩效分析 趸售电力市场的市场力量分析 电力市场中的竞价方式 电力市场中的合同与供电责任 结论课题背景解除管制的 行业业解除管制以后的价格下降消费费者每年 的收益2年内25年内10年内天然气10 38% (1984 1986 )2345% (1984 1989)27 57% (1984 1994 )大约约24 亿亿美元长长途电电信516% (1984 1986 )2341% (1984 1989)40 47% (1984 1994 )5亿亿美元航空13% (1977

2、1979 )12% (1977 1982)29% (1977 1987 )19.4亿亿美元长长途货货运没有相 关数 据317% (1980 1985)28 56% (1977 1987 )19.6亿亿美元铁铁路4% (1980 1982 )20% (1980 1985)44% (1980 1990 )9.1亿亿美元课题背景研究方法管制改革的规范研究技术路线 以制度经济学和比较制度分析为工具，研 究电力产业结构变迁的制度基础。 以产业组织理论和博弈论为工具，研究电 力市场的产业结构、市场规则的影响、市 场中各参与方的行为方式等，称之为电力 市场结构研究。 一个简单的框架1、电力管制改革的基础绩效

3、分析 2、能否带来有效的竞争市场力量分析 3、存在市场力量时可能的削解手段 竞价规则：PAB v.s. SMP 合同市场 4、网络约束的作用局部市场力量 5、局部市场力量的削解手段？ 6、对输配电企业的管制手段？电力产业结构与管制改革电力的产业结构与管制改革 电力产业的行业特点 电力产业的物理结构 传统的电力产业结构 电力改革的模式分析电力产业的行业特点 电力不可经济的储存，因此要求电力的需 求和供给必须即时平衡。 电网不同于交换网络，电能在网络中的传 输必须附和基尔霍夫定律。 电力供应在短期内具有相当强的约束。 英美等国家的改革实践表明，电力需求对 价格的弹性十分不敏感。电力产业的物理结构传

4、统的电力产业结构 发达国家在电力行业发展的初期，电力并不是在国家的管制下垄断 经营的，各发电厂商自己铺设输电线路并输送电能给用户 ，电力行业的所有制结构非常分散 。 出于对规模经济的追求，一部分国家通过国有化统一了原 来分散的产权结构；另一部分国家的电力经营者则通过合 作的方式追求规模经济。 发展中国家对私人投资立法保护的不完善使国家投资于电力工业成为 必然的选择。传统的电力产业结构技术进步的影响年代技术进步平均发电能 耗（Btu/kWh ）居民名义电价 （美分/kWh）1882年开始使用高效机组1380002418831900开始远距离输电，水电可以输送到城市925001719011932高

5、压输电 开始出现，远距离输电效率大 大提高207005.619331950发电系统的规模和效率都在不断提高。 汽轮机的最大尺寸和压力增长了一倍， 蒸汽温度不断增加，可以有更高的发电出 力150003.73（19331941） 平均每年下降3%1950-1971引入商业核电，引入自动控制和计算机 管理，技术进步和热效率的提高开始减 缓。105001950-1960平均每年下 降1；19601970平 均每年下降1.5% 19711984通货膨胀、石油危机、燃料价格的上涨几乎没有改 进70年代平均每年增长11 ，80年代早期平均每 年增长6.1% 80年代后期天然气发电、热电联 供、可再生能源的

6、利用电力改革的模式分析短期长期生 产在给定要素及其 价格的情况下生 产成本最小化投资成本的极小化 、输配电投资的互 补需求 短期的边际成本 定价能否为长期的投资 提供正确的激励电力改革的模式分析 将那些潜在竞争的部分开放。 开放竞争的部分接入自然垄断部分时的接 入方式是个别接入还是通用接入。 个别接入：垂直垄断的企业允许第三方按照磋 商的价格使用网络，接入价格以及网络的容量 基于双方的个别协商。 通用接入：网络的使用者在平等的基础上同等 的使用网络，在一个公开的价格体系下按照一 定的通用规则来获取网络服务。电力改革的模式分析模式垄断部分开放竞争部分输电系统调度配电发电供电趸售零售特许竞 争个别

7、接入个别接入排他非直接发电竞 争通用接入通用接入不开放仅对新增容量趸售转 运个别接入个别接入不开放非直接零售转 运个别接入个别接入个别接入非直接强制电 力库通用接入通用接入通用接入对所有容量自愿电 力库个别/通用 接入个别/通用 接入个别/通用接 入直接/非直接案例分析美国加州案例分析美国加州案例分析美国加州案例分析美国加州 计划阶段 “黄皮书”阶段（1992.09-1993.02） 有限改革：保留基于成本的管制方式，但是对于管 制价格调整的频率增加。 价格上限： 有限客户选择： 重构电力产业： “蓝皮书”阶段（1993.02-1994.04） ISO(Independent System O

8、perator)案例分析美国加州案例分析美国加州 CALPX CAISO 拥堵管理 提供辅助服务 实时平衡案例分析美国加州绩效分析绩效分析 绩效的定义 为什么要进行绩效分析 测度绩效的分析方法 数据处理 分析结果与结论绩效的定义 “利润论”的误区 政策性企业 v.s. 经营性企业 为什么要引入绩效 绩效用于测度投入与产出间的相对关系。 绩效分析的方法 v.s. 成本函数的分析方法 绩效分析的实质是确定样本中最有效率的 DMU，然后计算其他DMU相对于其的无效 率。测度绩效的分析方法测度绩效的分析方法测度绩效的分析方法测度绩效的不同分析方法的目的均是估计样 本DMU的最优前沿，考虑估计技术的不同

9、， 可以分为： 无参数规划的数据包络分析（DEA） 使用随机技术估计生产前沿的方法 不考虑数据误差的随机决定分析方法 考虑数据误差的随机前沿方法数据包络分析方法（DEA）数据包络分析方法（DEA）无效率的分类 技术效率OD/OB 配置效率OE/OD 总效率技术效率配置效率不同规模报酬假设下的规模效率数据包络分析方法（DEA）随机决定分析方法（DSA）数据处理基本数据集：1991年基荷燃煤电厂1991年化石燃料电厂的总装机容量为 113.59GW，总发电量为6776亿千瓦时。 样本电厂装机容量为60.7GW，总发电量为 3255亿千瓦时。经过处理以后的有效样本81个。数据处理最大值值最小值值中值

10、值发电发电 量（亿亿千瓦时时）128.218.4230.65劳动劳动 （百人）67.367.0121.33装机容量（万千瓦）240.13065.8燃料（万吨标标煤）476.9537.79127.46数据处理 按负荷率划分为两个子集：BASE60和 MID60。 选取发电量作为产出变量；选取燃料、劳 动和装机容量作为输入变量。 输入变量价格的计算 利用工资总额除以员工总数计算劳动力成 本。 利用生产成本的90近似估计燃料成本。数据处理 资本成本的估计结果与结论 总效率配置效率技术效率AV-BASE600.9110.9460.962 AV-MID600.8850.9310.952 AV-ALL91

11、0.8900.9620.926 STD-BASE600.0610.0360.049 STD-MID600.08270.06740.0638 STD-ALL910.07170.03650.0652 MAX-BASE60111 MAX-MID60111 MAX-ALL91111 MIN-BASE600.7370.8580.818 MIN-MID600.7110.7240.786 MIN-ALL910.7110.8480.752 MED-BASE600.91950.97650.9555 MED-MID600.88950.9350.989 MED-ALL910.90150.9720.9325结果与结论

12、在最优前沿上按成本最小化解出个发电企业 最小的投入组合，并与样本数据比较后，有 如下结论： 1、成本无效率：95由燃料的过度使用解释，其 余5由人员的过度使用解释。 2、过度使用的电煤占当年样本企业总用煤的12 ，过度使用的劳动力则占47。 3、94和96的发电企业的劳动力和燃料的投入 在最优水平之上。 4、以1985年为界，1985年以后投产的电厂显示出 过度投资容量的倾向（平均高于最优容量7.7）结论与结果5、1985年以后投产的企业的成本效率并没有相应 的提高，反而有所下降。反应了成本定价原则并 没有对最小化成本提供正确的激励。 BASE60MID60成本效率（1985以后）0.9100

13、.878成本效率（1985以前）0.9110.892电力产业绩效的国际比较 Olatubi and Dismukes (2000)，76的发 电企业过度使用了资本，18的企业过度 使用了劳动。 同Pollitt (1995)估计的PPA前沿比较，我国 基荷电厂的技术效率仍然落后大约15。 在产业水平上，我国电力产业的技术效率 位于发展中国家的中上水平。电力产业绩效的国际比较效率国家0.9-1.0韩国、巴布亚、巴拉圭、乌拉圭、刚果、海地、巴基斯坦、 肯尼亚、匈牙利、巴西、喀麦隆、加纳、智利0.8-0.9津巴布韦、赞比亚、中国、乌干达、塞浦路斯、扎伊尔、泰 国 0.7-0.8巴拿马、菲律宾、秘鲁、

14、摩洛哥、马来西亚、南斯拉夫、格 林纳达、墨西哥、洪都拉斯、委内瑞拉、印度尼西亚0.0-0.7尼加拉瓜、坦桑尼亚、缅甸、塞内加尔、尼日利亚、所罗门 、毛里求斯、尼日尔、多哥、贝宁Hawdon(1998)规模经济分析规模经济分析规模经济分析规模经济分析产出（亿千瓦时）02020404060608080100100120120140数目8411412221平均规模经济 （样本 ）0.1570.1360.0960.0730.0610.0390.039平均成本效率0.8650.8640.8500.8520.8870.8410.891考虑规模报酬小于0.05时为规模报酬不显著，则 在投入价格按样本均值计算

15、的情况下。模型A对 应的规模经济不显著的产出点为98亿千瓦时，模 型B对应的规模经济不显著的产出点为102亿千瓦 时。按负荷率0.6计算，上述规模经济不显著的边 际产出点相当于装机容量分别为197万千瓦和186 万千瓦。结论与讨论 DSA分析的成本效率表明，如果所有企业 在成本前沿生产的话，大约可以节省发电 成本38亿人民币，相当于发电总成本的14 ，其中燃料成本的节省占31亿元，大约 占总燃料成本的11。 大部分的发电企业处于规模报酬递增的阶 段，规模经济没有被充分挖掘。趸售电力市场的市场力量分析趸售电力市场的市场力量分析 为什么要研究市场力量 市场力量的定义与定量分析 Cournot模型的数值模拟，离散和连续 算法简述 数据处理 结论为什么研究市场力量市场力量的定义与定量分析 市场力量 影响市场价格并使之偏离竞争性价格而获 得利益的能力。 定量分析 集中度指数的方法(HHI)成本价格边际指数集中度指数与价格成本边际 假定各企业具有不变边际成本 。 消费者的需求弹性为1： 。 此时，集中度指数正比于全行业利润率市场力量的定量分析 传统的Cournot模型和Bertrand模型。 供应函数均衡模型（SFE）。 实验经济学分析（基于Agent的计算经济学 分析） 竞价模型(Auction Model)，Vo