试论火力发电企业竞价策略

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1、试论火力发电企业竞价策略1.1 电力价格的特点电力价格具有以下特点：(1) 电力生产垄断性较强。(2) 电力的生产价格和消费价格是同一的。这是由电力生产和消费的同步性 和不可存储性决定的。(3) 电力的地区差价较大。这是因为不同电力系统发供电本钱是不同的。这 种差异主要由水火电结构不同、燃料价格和电厂位置不同、负荷情况不同等造成 的。1.2 发电侧电力市场目前我国电力市场的改革取向是网厂分开、竞价上网,即将电网经营企业拥 有的发电厂与电网分开,建立标准的、具有独立法人地位的发电实体,市场也只 对发电侧开放。从现有试点单位的运作情况看,在厂网分开的初期有三个特点:第一、电网 拥有的企业只是经营权

2、的转移,并不改变产权关系。第二、电网仍保存局部调峰、 调频性能好的发电机组,以保证电网的平安运行。第三、水电、核电、新能源、 热电联产及企业自备电厂暂不参与市场竞争。1.3 采用单一购置者模式我国现行的发电侧电力市场模式是1+X模式,1是指电力市场的单一购置者, 即电网经营企业。X是指参与市场竞争的各个独立发电企业。用户不能与发电厂 签订合同,只能由电网经营企业采用批发或者零售的方式供电。在这种模式下, 电网经营企业必须每时每刻做到供需平衡,并收购所有电力,以保证对用户供电。 这种管理方式与国外发、输、配完全分开的模式相比,电网经营企业责任较大。 所以,为了防范供电缺乏或购电电价过高的风险,电

3、网经营企业必须与发电公司 签订一定数量的长期合同。1.4 采用局部电量竞价上网在电力市场建立的初期,几个试点单位全部采用了局部电量竞价上网的方 式。一般安排当年市场需求的10%20%作为竞争电量,其余作为根本电量或者 合约电量。对于后一局部电量的处理,采用了两种形式:一是必须首先保证这一 局部电量的完成,然后再考虑竞价电量;二是再在市场中安排全部电量参与竞价, 但在结算是考虑对这一局部电量的补偿。1.5 实行双轨制竞价体系在开展竞价上网时遇到的最大问题是如何处理原有购、售电合同问题。由于 前几年我国为了鼓励投资者建设电厂,出台了一系列包括保证机组年利用小时数 和上网电价的优惠政策,这种合同一般

4、有效期较长。为了解决这一关键问题,各 试点单位在建立电力市场的探索中提出了包括差价合约、履行合同,竞价超约等 在内的多种实施方案,其目的是既要考虑原有的还本付J自、政策的延续,又要 引入竞争机制,推动电力市场的开展。这些方案的核心是双轨制竞价体系,即根 本电量局部按国家批准的合同电价结算,竞争电量局部按竞价电价结算。这根本 上解决了原有合同问题。对于竞价电价,各试点单位大多采用了按满足负荷预测 的最后一台机组出力对应的报价作为结算的竞价电价,这种方法具有简便易行、 促进竞争、提供信息、清晰的特点,比拟适合刚刚起步的中国电力市场。1.6 交易类型电力市场的交易,一般分为长期合同、现货交易、实时交

5、易、辅助效劳交易、 和输电权交易。我国现试点单位主要采用前三种交易方式。合同交易是指通过购 电方与发电方以一定的价格签订发电量合同的方式实现电力交易的一种形式。目 前,各发电公司保存原有合同的80%左右的电量,作为电力市场的长期合同,以 次来保证向用户平安供电,防止严重缺电或电价急剧升高的风险。1.7 生产调度与市场交易一体化目前国外电力市场的运行有两种方式：一种是美国加州独立调度机构与电能 交易的形式,即电网运行调度与市场交易分立;另一种是大多数电力市场采用的 调度与市场交易一体化的形式。我国由于电网本身的特点,各试点单位大多采用 了后一种市场运行方式。在这种运行方式下,调度部门作为电网经营

6、企业的核心, 必须坚持三公,努力做到公正和透明。1.8技术支持尚处于初级阶段电力市场的正常运行需要技术支持系统的支持,在这方面我们仍缺乏经验, 尤其是在电力市场的条件下,如何进行电网平安约束的闭环校核、启停机费用及 最正确机组组合的计算,最优潮流等,还有待与进一步研究。市场的性能或效率是以社会效益作为指标来衡量的。从大的方面讲,社会效 益可以用商品的本钱及该商品给社会带来的利益（用社会上购置该商品的意愿大 小来衡量）的组合来评估。对电力市场而言,如果负荷需求量与电价无关,即负 荷没有价格弹性,那么社会效益可以用支付的电能费用来衡量。在完全竞争的市 场中,社会效益能得到最大化。事实上,实际运行的

7、市场都不可能是完全竞争的, 可以用完全竞争市场与实际市场的社会效益差值作为衡量实际市场的运作效率 的指标。拍卖是一种实现商品买卖的经济而有效的形式。目前,国内外的电力市场的 交易形式是以拍卖为根底的。与拍卖最密切相关的一个问题就是投标。很明显, 构造投标策略应该以市场模型和管理规那么为根底。各国的电力市场都采用了统 一价格暗标拍卖,即在拍卖中,如果交易成、功,那么不管各自的标价,一律按 统一的价格结算。这种拍卖方法能够鼓励买卖双方按其边际获利或边际本钱投 标,取得最大的社会效益。从大的方面讲,构造最优的投标策略的途径有三种:第一种是估计下一个交 易时段的市场出清价;第二种是估计其他发电公司的投

8、标行为;第三种是基于博 弈论的方法。此外,市场仿真或经验分析也可用于考察策略性投标行为,但这两 种方法无法得到系统的投标策略。第一种方法在原理上相当简单,如果能较准确地估计出市场出清价,且该价 格高于本钱价,发电公司只需要标一个略微廉价的价格即可。然而,预测市场去 除价是一个相当困难的任务,这需要对负荷需求,其他发电公司的投标行为以及 输电拥挤状况有一个比拟全面的了解。由于很多电力市场刚建立不久,历史数据 尚不充分,且市场结构和管理规那么尚未稳定下来,仍处于调整之中,要对市场 价格做比拟准确的预报相当困难。另外,这种方法采用了一个隐含的假设：电力 市场是完全竞争的,即任何一个发电公司的投标不会

9、影响市场去除价。由于电力市场更接近于寡头垄断市场,这个假设很难成立。国内外在这方面 作了一些研究工作,重点研究如何表示市场出清价（通常表示为一个随即变量） 以及如何决定一个发电公司所拥有的发电机组的开停机方案和最优调度。到目前 为止,大多数研究工作采用了估计其他发电公司的投标行为的方法,一般采用概 率方法或模糊集方法进行估计。第二种方法在估计发电公司竞争对手的投标行为时,所构造的投标模型根本 上是启发式的。因为在电力市场化运行的初期,数据不充分的条件下,这种方法 也许更好一些。提出了采用概率/模糊启发式推理系统作为工具来构造投标策略, 利用了观测到的市场数据和一些主观概率数据。有些研究者还采用

10、了一些智能方 法,如遗传算法,来构造自适应的、进化的投标策略,根本思想是先给定一些候 选的离散投标策略,然后用这些智能方法从中搜索最优的策略。第三种方法应用了博弈论中的一些方法,许多研究工作采用了这种方法。大 体可以分为两类。第一类是基于矩阵博弈论模型,首先将候选的投标策略表示为 离散量,以迎合这种模型的特征。当投标策略为几个离散点时,可以构造各个发 电公司采用不同的策略组合时的收益矩阵,进而找到一个平衡的投标组合,该平 衡点对应于最优的投标策略。然而,实际上投标策略是连续量,在这种情况下理 论上还不清楚电力市场是否存在这样一个平衡点。这种方法的另一个缺点是假设 了所有发电公司可选择的投标策略

11、为公共信息,这肯定是不现实的。第二类是基 于寡头垄断博弈模型,主要包括COURNOT模型、供应函数模型和STACKELBERG 模型。尽管从原理上讲,这些模型的平衡点对应于发电公司的最优投标策略,但 这些模型更适于分析电力市场中市场标准方面存在的问题,而不是构造投标策 略。此外,这种方法还有一个共同的缺点,就是假设所有发电机的本钱信息是公 共信息。而在电力市场环境下,生产本钱信息无疑是发电公司最重要的内部信息, 不可能公布于众。另外,还有一些学者研究多阶段迭代投标问题,用户投标策略问题,辅助效 劳市场投标问题等。但主要研究工作集中在发电侧的投标策略,而且,都是从理 论上证明其方法的可行性、科学

12、性,真正用于发电公司制定具体报价策略的研究 工作较少。3.1 边际定价法应用于发电企业的理论分析我国【电力法】规定上网电价应实行同网同质同价,其核心就是按质论价。 因此对于提供不同可靠性电能的机组其电价应该不相同。但从根本来说,发电厂 作为一个企业,其产品的价格应该最大程度上反映出发电厂实际发电本钱的变 化,因此发电本钱决定了电量电价。根据电厂自身的特点和电力系统中的实际情 况,本节主要讨论经济学理论中最为常用的一种定价方式为：边际定价法。按照市场价格与需求量的关系及其对利润总额的影响,进而确定商品价格以 保证企业利润最大化的定价方法称为边际定价法。由经济学原理：边际收入是指 产销量的微量变化

13、所引起的总收入的变化,以MR=dR/dQ表示,而边际本钱那么 是指产销量微量变化所引起的总本钱的变化,即增加一个单位的产量的时候总本 钱的增加额,用符号MC=dC/dQ表示。以MC代表边际本钱,dC代表总本钱的增 加额,dQ代表总产量的增加额。我们也要注意到发电厂在遭受经济损失的情况下,是否应该继续发电,在什 么情况下应该停止发电的问题。不管发电量多少,固定本钱总是要发生的,除非 发电厂不再继续经营。在这种情况下,发电厂假设继续发电,产生了经济损失, 但这经济损失总是小于总的固定本钱。因为当边际收入大于平均变动本钱时,每 发1千瓦时电,不但能弥补它的可变本钱,而且还抵消了一局部固定本钱。因此,

14、 最终损失总小于固定本钱,而当边际收入小于平均变动本钱时,应停止发电。通过对边际定价法的分析,我们觉得边际定价的方法能够充分表达出发电公 司的行业特点,这种方法很好地表达了价格和市场之间的关系,清楚的说明了市 场价格与需求对于利润的影响。因此,从理论上来说,发电厂按边际本钱确定发 电量和报价能获得最大的利润。3.2 发电企业上网电量和报价确实定在利用边际定价法确定上网电量和上网报价的过程中,关键在于边际曲线的 制定。本钱函数是表示企业总本钱与产量之间关系的公式。由于考察时期的不同, 分为短期本钱函数和长期本钱函数。所谓的短期本钱函数是指生产期间很短,总 有一种或者几种生产要素的数量固定不变,因

15、而就有了固定本钱和可变本钱之 分。所谓的长期,是指这样一个时期,企业在这段时间内可以调整生产要素,从 而一切生产要素都是可变的,这样,长期本钱中就没有什么固定本钱,一切本钱 都是可变的。因此短期本钱函数可以写成：C=f(q)+b式中,C为总本钱;q为产量;b为固定本钱。长期本钱函数可以写成：C=f(q)根据本钱函数,可以得出边际本钱曲线。边际本钱曲线开始时随着产量增加 而迅速下降,很快就降到最低点,过最低点后,便随产量增加而迅速上升。但是 当平均总本钱随产量的增加而下降的时候,边际本钱必定小于平均总本钱。当平 均总本钱随产量增加而上升的时候,边际本钱必定大于平均总本钱。当边际本钱 与平均总本钱正好相等时,平均总本钱处于最低点。