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1、.22 / 25.摘 要电力市场化是当今电力工业发展的必然趋势,它引起了电力工业产权结构的变革,同时引发了一系列新的技术问题。本文针对电力市场中的发电商竞价策略问题进行了研究,首先介绍了电力市场的定义,国内外电力市场的现状和发展方向,然后讨论了三种主要的竞价上网模式,对这三种竞价模式的利弊进行了比较,并对目前推行的两部制电价模式进行了深入的探讨,基于上面的分析,第三章用概率论工具对电力市场中发电商的基本竞价行为进行了分析,指出了发电商不会总是根据自己的成本报价的原因,揭示了发电厂一定会根据自己在边际价的几率大小而在自己的成本上加上一定的屏蔽值,所加屏蔽值的大小可以从所有竞标者的成本分布、市场需
2、求、和竞标者人数计算出来,最后讨论了三种发电商竞价的策略和一种基于博弈论的竞价方法,即把竞价问题看成是竞价者和市场之间的零和二人混合对策问题来制定竞价方案的方法,给出了竞价方案并对其进行了仿真分析,并用算例,证明了此方法的有效性。关键词：电力市场；竞价上网模式；竞价成本；博弈论目录1绪论11.1电力市场的基本概念1电力市场的定义1电力市场的主要特征1电力市场的核心内容和用户11.2电力市场的现状和发展方向11.3国内外电力市场的研究动态21.4本文主要工作32竞价上网模式的探讨42.1几种主要竞价模式的基本概念42.2几种主要竞价模式的利弊比较62.3小结73基于成本分析的竞价模式研究83.1
3、发电厂的理性决定83.2模型的简化83.3中标的可能性大小和发电厂的收益93.4发电厂的最优竞价策略113.5估计中标价的期望值123.6小结134.1竞价的市场规则144.2常见报价策略144.3博弈论简介15矩阵对策15零和二人无限对策：164.4基于博弈论的发电竞价方法17期望收益17最大收益与报价184.5博弈论在差价竞价模式下的竞价策略应用194.6小结23结论24参考文献25.1绪论1.1电力市场的基本概念电力市场的定义市场是某种物品或劳务的一群买者和卖者。电力市场就是进行电力及相关服务交易的一群买者和卖者,采用法律、经济等手段,本着公平竞争、自愿互利原则,对电力系统中发电、输电、
4、供电、用户等各成员组织协调运行的管理机制,这种机制与传统的行政机制不同,它主要以经济手段进行管理,包括贸易场所、计量系统、计算机系统、通信系统等1。电力市场的主要特征 1电力市场具有计划性和协作性。电力系统是相互紧密联系的,任一成员的操作,均对电力系统产生影响,要求电力市场的电力生产、使用、交换具有计划性,供应者之间、供应者与用户之间具有协调性。2电力市场具有开放性和竞争性。电力市场是以供需为基础,价格为导向的开放系统,具有竞争性。电力市场的核心内容和用户 电力市场是供需动态平衡的市场,供需平衡的关键在于存在均衡的价格,价格是电力市场的核心内容和主要调控手段。电力市场中的用户拥有普通市场消费者
5、的权利,具有可选择性和相对自主性2。1.2电力市场的现状和发展方向正在实施厂网分开,资产重组；电力市场尚属培育期,制度规则尚未建立；独立的发电公司形不成整体规模；电价不统一。培育电力市场主体,优化电力市场环境。我国电力体制改革总的来说分为四个阶段。第一阶段政企分开,第二阶段建立现代企业制度,第三阶段厂网分开、竞价上网,第四阶段实现发电、输配电和售电三个环节分开,在电力工业中引入更大的竞争。此外,由临时电价向容量电价过渡,最终转变为竞价上网。电力市场的核心内容是电价,电价分为上网电价和供电电价。上网电价指发电侧电价,是发电公司售给电网公司电价；供电电价是需求侧电价,是电网公司售给最终用户的电价。
6、现阶段发电侧上网电价,国家实行的是还本付息电价,但这与市场经济优胜劣汰的规律是违背的,其打击了成本最小化的热情,保护了落后者,已不能适应市场经济的要求,取而代之的必定是竞价上网。但由于以前建设的电厂国家尚是主体,还本付息客观存在,在改革过渡中,根据发电厂的实际造价确定发电厂容量电价,可使发电厂保本,电厂目标利润则需在容量电价之外靠竞价上网的电价来实现。待条件成熟时,全部实施竞价上网。用户侧电价目前较为复杂,各省市及城乡电价不统一,东部省市电价高于西部省市,乡村电价高于城市电价。虽然实现全国统一电价尚有很大难度,但城乡同网同价工作已经展开,电价最终改革和电力体制改革配套,实现发、输、配、供的合理
7、电价机制3。1.3国内外电力市场的研究动态电力市场是一个典型的跨学科的研究领域,是自然科学和社会科学的有机结合体。从自然科学的角度研究电力市场,则主要以微观经济学为基础,结合电力系统专业知识,分析电力市场中的企业行为、市场特性,解决在建立电力市场过程出现的技术问题。从社会科学的角度研究电力市场,主要探讨电力市场改革所涉及到的法律、经济、社会问题,研究和比较各国电力市场改革的历程、现状、异同,提出改革方案、组织框架等等。经济理论是电力市场研究的理论基础之一。研究电力市场,需要从市场的角度,根据市场规律重新审视电力工业中的方方面面。例如,电厂不再仅仅是由一系列物理设备构成的发电机节点,同时也是一个
8、追求利润最大化的生产厂商;系统制订的发电计划同时也是一个个具有法律效力的经济合同。电力工业的市场化使得经济理论前所未有的在电力系统中得到应用。博弈论等研究理论也迅速成为电力市场研究的工具。例如Power Pool模式所采用的暗标拍卖,按统一市场出清价结算等市场规程的基本依据都源于微观经济理论。 另一方面,研究电力市场离不开电力系统的专业知识。这是由于电力生产和流通的特殊性所造成的。电力是一种无形的商品,电力的输送只遵循物理规律,通常分辨不出用户所用的电力来源于哪个电厂。为了保证电力系统的安全稳定运行和供需的实时平衡,要求在全系统范围内、在不同的时间刻度上对市场交易进行协调。虽然电力系统组织生产
9、的方式变了,但决定系统运动的物理规律没有改变,保证电力系统的安全稳定运行仍是电力工业的核心问题。世界上不存在市场规程、组织结构、运作方法完全相同的电力市场,也不存在普遍适用的电力市场模式,而各国的研究人员通常都是以当地电力市场为原型,尝试解决各自 所遇到的问题,因此,电力市场研究往往就带有鲜明的地域特征。例如,英国学者的研究一般以England & Wales Pool为背景,而美国则由于其输配电网的所有权和控制权比较分散,推行电力市场迫切要求网络开放,因此对于输电服务的研究较为深入。另一方面,电力市场具有社会科学的特点,很多问题不是用严格的数学去推导证明,或者用新的算法去求解计算,而是寻求出
10、某种公平合理的,易于被各方接受的的解决方案4。1.4本文主要工作本文从电力市场竞价角度出发,介绍了竞价上网的一些最基本的模式及其实际应用,着重讲叙了电力市场竞价的各种策略及研究,博弈论在发电竞价中的应用,基于成本分布的竞价思路与方法。1电力市场的核心问题之一就是确定何种竞价模式,竞价模式如何体现公平、公正,如何平衡各方利益,是关联到我国电力市场建设成败的问题。此外我国现行的几种主要竞价上网模式,并对目前推行的两部制电价模式进行了深入探讨。2用概率论等数学工具对电力市场中发电厂的基本竞价行为进行了分析,提出了一种墓于成本分布的竟价方法,揭示了竞价行为的基本特征,即发电厂都要在自己的成本上加一个屏
11、蔽值,所加屏蔽值的大小和自己在边际价的概率成正比,给出了所加屏蔽值大小的公式,给出了发电厂竞价可调整空间大小。3对一种基于博弈论的发电厂商参与市场竞价的数学模型进行了研究。该模型以发电厂商的期望收益最大为目标,采用零和二人混合对策描述竞价问题,并假设市场电价符合正态分布。由于实际市场环境有很多不确定因素,模拟运行是评估和修正竞价策略的有效方法。采用实际机组和电力市场的数据,对几种报价方案进行了模拟,对收益和风险进行了统计分析,并对最优报价方案进行了调整。2竞价上网模式的探讨随着资产重组、厂网分开等电力体制改革措施的逐步到位,建立电力市场,实行竞价上网将是目前及下一步电力体制改革的重要内容。由于
12、发电公司与电网公司之间原有的行政隶属关系不复存在,形成了平等的经济关系,电网公司不能直接向独立发电公司下达行政命令,涉及生产和经营上的各种问题,只能通过合同、协议来解决,竞价上网必须以实现最大范围内的资源优化配置为目标,在保 证电网安全稳定运行的基础上,以最小的购电成本满足负荷需求。价格机制是市场机制的核心,而在设计和建立电力市场时,如何选择和确定竞价模式,既是各方面比较关心的问题,也是一个存在不同看法、值得探讨的重要问题。在确定竞价上网运营模式时,既要遵循市场公平竞争的原则,又要考虑我国电力市场的特点5。2.1几种主要竞价模式的基本概念竞价模式对于电力市场的竞争力度、运行方式有很大的影响,目
13、前国内一些试点的电力市场已经采用国家发改委拟推荐的电力市场竞价模式,归纳起来主要有3种：有限电量竞价模式、差价合约竞价模式及两部制电价竞价模式。有限电量竞价模式是指上网电价实行单一制形式,一部分电量按合同规定上网并按政府核准的上网电价结算,另一部分电量参与现货市场竞价,并按市场价格结算。国内电力市场试点单位中,上海、XX、东北电力市场基本上都采用的是这种模式。差价合约竞价模式是指上网电价实行单一制形式,全部电量参与现货市场竞价,但结算分成合约电量收入和差价合约收入两部分。其结算公式可以写成以下两种。发电企业收入R=合约电量收入+差价合约收入= 2-1式中：R发电企业收入；合约电量；合约电价；市
14、场交易电量；市场交易价格。式中的经济意义为发电企业的收入由合约电量收入和差价合约收入两部分组成,合约电量收入由有关部门规定的合约电量乘以政府价格部门规定的电价形成；差价合约收入则可以理解为合约以外电量的收入,它是由发电企业参与现货市场竞价的交易电量与合约电量之差乘以现货市场交易价格形成,这部分收入是不确定的,可正可负。如果发电企业在现货市场的竞价电量大于合约电量,则收入为正数,发电企业的收人为合约电量收入加上这一部分的差价合约收入；如果发电企业在现货市场的竞价电量小于合约电量,则收入为负数,发电企业的收入为合约电量收入减去差价合约收入,即发电企业合约收入也要受到影响。这就促使发电企业尽可能多地
15、参与现货市场竞价,使这部分电量大于合约电量,以获取更多的收入,反之则难以保证合约电量的收入,无形中增加了竞争的强度。这也是差价合约竞价模式与有限电量竞价模式最大的、最本质的区别。发电企业收入R=市场交易电量收入+差价合约收入= 2-2式中的经济意义为：发电企业的收入由市场交易电量收入和差价合约收入两部分组成,市场交易电量收入由市场交易电量乘以市场交易价格形成,差价合约收入是由合约电价与市场交易价格之差乘以合约电量形成,这部分收入是不确定的,可正可负。引入差价合约收入机制,使得差价合约收入与现货市场价格的高低成反比,也可以理解为形成了价格与收入的对冲。即现货市场价格低于合约电价时,差价合约收入为正数,发电企业除了能拿到市场交易电量收入外,还能拿到差价合约收入,保证了发电企业的收入。当现货市场价格高于合约电价时,则差价合约收入为负数,此时发电企业的收入是市场交易电量收入减去差价合约收入,即发电企业要从市场交易电量收入中拿出一块来给电网企业,保证了电网企业的利益。这样的机制比较好地保证和平衡了购售电双方的利益,规避了市场价格的风险。目前国内电力市场试点单位中,
