時(shí)間：2023-06-19 16:29:11
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【關(guān)鍵字】電力交易 電網(wǎng)互聯(lián)輸送 運(yùn)輸問題 經(jīng)濟(jì)效益 合作博弈 魯棒性
一、引言
電力交易與運(yùn)輸是運(yùn)籌學(xué)中運(yùn)輸問題的一種典型運(yùn)用。應(yīng)該說電力交易管理是公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作中的重點(diǎn)，直接關(guān)系到公司業(yè)務(wù)的最終體現(xiàn)，設(shè)計(jì)公司的核心利益，具有重要的研究意義與價(jià)值。電力輸送指由發(fā)電廠或電源由某處輸送到另一處的一種方式，由于早期技術(shù)不成熟，電能輸送多采用直流輸電，而后期逐漸演變成交流傳送，相信以后技術(shù)成熟，會(huì)出現(xiàn)更加合適的電能傳輸方式。實(shí)質(zhì)上，電力跨距離輸配是一類具有特殊約束的運(yùn)輸問題，由此，文章從運(yùn)輸問題角度對(duì)電力交易和輸送研究進(jìn)行文獻(xiàn)梳理和總結(jié)與展望。具體從如下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。
二、電力交易及電網(wǎng)輸送互聯(lián)商業(yè)化
1.國(guó)外的電力交易及電網(wǎng)輸送研究
20世紀(jì)90年代以來，在國(guó)外，PANTO(S) M 和 GUBINA F[1]研究了電力輸送分配因素對(duì)于電力交易服務(wù)定價(jià)的影響；KRASENBRINK B 和 PRIBICEVI C B[2]等就競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中的綜合規(guī)劃發(fā)電和交易進(jìn)行了研究；2002年，NGUYEN D H M 和 WONG K P[3]則研究了自然條件下的動(dòng)態(tài)電力均衡狀況和多均衡的競(jìng)爭(zhēng)力市場(chǎng)。
Rau N[4]指出想要提出一整套標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方案，在當(dāng)前是不現(xiàn)實(shí)的，并列舉了許多暫時(shí)無法很好解決的問題，包括形成的區(qū)域輸電組織與原有價(jià)格體系的沖突問題，規(guī)劃統(tǒng)籌問題，輸電過程中費(fèi)用分?jǐn)倖栴}，阻塞管理問題等等，并分析了可能的實(shí)用性舉措。Ilic M[5]的研究描述了覆蓋多個(gè)電力市場(chǎng)的跨區(qū)域輸電組(IRTO)的組織設(shè)計(jì)構(gòu)思。Khal Le[6]介紹了發(fā)電公司在區(qū)域輸電組織模式下，如何進(jìn)行報(bào)價(jià)。Li Chaoan 、Fu Shuti和Yi Su[7]則介紹了區(qū)域輸電組織中實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的優(yōu)化和組織，用基于改進(jìn)單純性的線性規(guī)劃算法來計(jì)劃市場(chǎng)出清價(jià)格。Erli G[8]基于非合作博弈模型，分析了多區(qū)域電力市場(chǎng)下定價(jià)和系統(tǒng)運(yùn)行的模型。Yoon X、Collison K和Hie M[9]共同，描述了在考慮各個(gè)區(qū)域是獨(dú)立市場(chǎng)，且具有獨(dú)立的價(jià)格體系的情況下，如何在多區(qū)域互聯(lián)系統(tǒng)中確定電能傳輸服務(wù)價(jià)格。
總體來看，國(guó)外有關(guān)電力市場(chǎng)交易及輸送的文獻(xiàn)研究主要集中在如何將區(qū)域電價(jià)作為輸電系統(tǒng)阻塞管理的手段，認(rèn)為市場(chǎng)的收益將不僅僅局限在解除阻塞這樣的問題上(KENT S、MARK H S、JORGE V，2004)[10]，而更需要依靠更多的基礎(chǔ)投資，比如STAMTSIS G C 和 ERLICH I[11]提出要通過合理的發(fā)電廠投資及運(yùn)營(yíng)來獲得收益。一個(gè)好的市場(chǎng)設(shè)計(jì)必須能避免傳輸約束之間的博弈，因?yàn)檫@個(gè)問題在管制系統(tǒng)里不會(huì)遇到。
目前，國(guó)外電力市場(chǎng)已發(fā)展到一定的成熟階段，研究的重點(diǎn)已放到轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用的分析計(jì)算上。
2. 國(guó)內(nèi)的電力交易及電網(wǎng)輸送研究
1998年，鐘金[12]在其學(xué)位論文《電力市場(chǎng)條件下的交易分析與發(fā)電計(jì)劃》中闡明了要在結(jié)合國(guó)外電力市場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和中國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)初步商業(yè)化運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究探討電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)應(yīng)遵循的一些基本原則及其實(shí)現(xiàn)方法。文章對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行從統(tǒng)一調(diào)度到分散調(diào)度的變化所引起的系統(tǒng)優(yōu)化分析方法的改變進(jìn)行了研究，分析了幾種典型交易分析方法，并提出了兩種可用于不同情況的交易分析與決策模型。同時(shí)，文章分析了中國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)在向商業(yè)化運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變的過程中出現(xiàn)的一些問題，并針對(duì)這些問題提出了可能的解決辦法。
由于文章理論算法性較強(qiáng)而忽視了模型在現(xiàn)實(shí)中的具體應(yīng)用實(shí)際情況，而體現(xiàn)出一定程度的不足。但是，文章在中國(guó)電網(wǎng)輸送的互聯(lián)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模型方面，仍帶給學(xué)術(shù)界和國(guó)家以巨大的理論意義與現(xiàn)實(shí)意義。
Wei guo Xing [13]介紹了中國(guó)第一個(gè)跨區(qū)域電力交易的市場(chǎng)――三峽市場(chǎng)的前景，討論了市場(chǎng)可能的組織結(jié)構(gòu)，提出了未來中國(guó)電力市場(chǎng)主要為國(guó)家電力市場(chǎng)和區(qū)域電力市場(chǎng)的兩層市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。王芝茗和馮慶東[14]給出了一個(gè)解決區(qū)域電力市場(chǎng)有約束實(shí)時(shí)調(diào)度的實(shí)用方法――等值發(fā)電機(jī)成本增量曲線法，以應(yīng)用于區(qū)域電力市場(chǎng)輸電服務(wù)決策。柏瑞，劉福斌，李燦等三人[15]提出了直接考慮網(wǎng)絡(luò)約束的交易計(jì)劃新方法，通過引入發(fā)電貢獻(xiàn)因子和負(fù)荷汲取因子解決多級(jí)電力市場(chǎng)中存在的協(xié)調(diào)問題，并針對(duì)雙邊交易的特點(diǎn)，采用交易矩陣的方式建立了區(qū)域電力市場(chǎng)中Broker系統(tǒng)制定交易計(jì)劃的數(shù)學(xué)模型。曾鳴和劉敏[16]針對(duì)我國(guó)目前的六大區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)在形成區(qū)域性電力市場(chǎng)過程中面臨的價(jià)格問題，通過借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，尤其是發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際，分析研究促進(jìn)我國(guó)區(qū)域電力市場(chǎng)形成的價(jià)格方案及調(diào)控機(jī)制。主要內(nèi)容包括：躉售電價(jià)、包含轉(zhuǎn)供和開放輸電通道在內(nèi)的輸電價(jià)格、電力庫運(yùn)營(yíng)模式、各類合同以及電力市場(chǎng)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)等方面。劉坤[17]則針對(duì)區(qū)域電網(wǎng)公司所擁有的調(diào)峰電廠在電網(wǎng)安全運(yùn)營(yíng)和平衡市場(chǎng)需求兩個(gè)方面的重要作用，運(yùn)用委托一模型，對(duì)電網(wǎng)公司和調(diào)峰電廠間最優(yōu)合同模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，證明在對(duì)稱信息條件下，當(dāng)委托人是風(fēng)險(xiǎn)中性而人是風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避型時(shí)，該最優(yōu)合同能夠達(dá)到帕累托最優(yōu)風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)和帕累托最優(yōu)努力水平；電網(wǎng)公司可以在保證整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全性和穩(wěn)定性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體的利潤(rùn)最大。
王紅蕾和魏一鳴（2007）[18]結(jié)合南方互聯(lián)電網(wǎng)的實(shí)際情況，在滿足電力撮合交易的條件下，運(yùn)用貪心算法中的任務(wù)時(shí)間表方法分析了現(xiàn)行模擬電力市場(chǎng)中購售雙方存在”就近購買”的行為，指出經(jīng)濟(jì)利益的分配是重要因素，并提出了具體的建議。這一點(diǎn)較之前的各類文獻(xiàn)已經(jīng)有很大進(jìn)步，然而在理論應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)管理中的博弈思想體現(xiàn)的仍不明顯。
進(jìn)一步地，他們對(duì)南方互聯(lián)電網(wǎng)從形成之初便開展商業(yè)化運(yùn)營(yíng)過程中，各主體行為進(jìn)行了研究，認(rèn)為只有對(duì)每一次電力交換所帶來的利益進(jìn)行合理的分配，才能調(diào)動(dòng)區(qū)域電網(wǎng)的積極性，但是如果不真正實(shí)現(xiàn)利益共享，互聯(lián)運(yùn)行就難以實(shí)現(xiàn)（王紅蕾，魏一鳴，2007）[19]；并指出聯(lián)網(wǎng)效果不佳不是技術(shù)上的原因，而是由于在統(tǒng)一電力市場(chǎng)電能交易中存在著整體和局部利益的沖突。省間電力交易的價(jià)格應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)調(diào)度和交易計(jì)劃分析后確定，送電端所獲利潤(rùn)應(yīng)與受電端分享，依靠市場(chǎng)博弈來解決問題。而為了求出“購電整體最優(yōu)”方案，文章運(yùn)用了帶權(quán)擬陣的貪心算法。
曾鳴、孫昕和張啟平[20]考慮到我國(guó)電力系統(tǒng)管理和調(diào)度的實(shí)際情況，指出互聯(lián)電網(wǎng)效果不大的深層次原因是電力運(yùn)輸在價(jià)格形成機(jī)制上和區(qū)域電力市場(chǎng)管理體制上的問題。在區(qū)域電力市場(chǎng)內(nèi)省間電網(wǎng)的電力交易中，主要是由于管理體制的缺陷形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，引發(fā)一系列的矛盾和沖突，進(jìn)而影響了各方參與跨省網(wǎng)交易的積極性。
由上述文獻(xiàn)看來，我國(guó)的電力市場(chǎng)交易和電網(wǎng)輸送研究還剛剛起步，國(guó)內(nèi)確實(shí)有學(xué)者針對(duì)具有輸電網(wǎng)絡(luò)約束的電力市場(chǎng)模型進(jìn)行了分析和研究，但是在輸配電市場(chǎng)的建立與完善還有許多工作要做。電力交易與電網(wǎng)互聯(lián)輸送中存在著巨大的經(jīng)濟(jì)效益潛力，如何同時(shí)調(diào)動(dòng)電網(wǎng)內(nèi)供給者與接受者的積極性，充分發(fā)揮互聯(lián)電網(wǎng)的效益，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸問題的最優(yōu)，是目前的理論研究亟需解決的重要問題。
3. 中國(guó)的電力交易與跨區(qū)域電網(wǎng)輸送――西電東送
“全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、西電東送、南北互供”是國(guó)家電力公司十五規(guī)劃的工作重點(diǎn)。
史連軍、韓放和張曉園[21]在2001年的《互聯(lián)電網(wǎng)電力市場(chǎng)運(yùn)行模式的研究》一文中研究了建立以運(yùn)輸問題理論為基礎(chǔ)的互聯(lián)電網(wǎng)電力交易的機(jī)制，促進(jìn)東西部地區(qū)間的電力交換，優(yōu)化資源配置，獲取聯(lián)網(wǎng)效益，迫在眉睫。他們針對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)電力市場(chǎng)運(yùn)行模式，分析了互聯(lián)電網(wǎng)的效益，提出了組織互聯(lián)電網(wǎng)電力交易的三種基本模式，并討論了電力交易類型和價(jià)格，研究出了互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的調(diào)頻與控制模式。這一文獻(xiàn)，對(duì)運(yùn)輸問題在中國(guó)電力交易市場(chǎng)與跨區(qū)域電網(wǎng)輸送領(lǐng)域的理論研究和中國(guó)西電東送工程在現(xiàn)實(shí)中的運(yùn)用具有重要意義。
隨著西電東送工程的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)區(qū)域電力市場(chǎng)的研究與實(shí)踐也在不斷深入，調(diào)度、定價(jià)、規(guī)劃、公平合理的費(fèi)用分?jǐn)偱c利益分配等已成為跨區(qū)域電力市場(chǎng)化交易的主要問題。
2007年，馬文斌[22]在前人研究的基礎(chǔ)上，在其《跨區(qū)域電力市場(chǎng)電力交易及管理研究》的學(xué)位論文中通過分析比較國(guó)外電力市場(chǎng)化進(jìn)程，借鑒國(guó)外電力市場(chǎng)構(gòu)建的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)電力工業(yè)運(yùn)營(yíng)實(shí)際，系統(tǒng)地研究了我國(guó)跨區(qū)域電力市場(chǎng)的框架和運(yùn)營(yíng)的理論與方式，分析了在不增加電力需求側(cè)用電成本的前提下增加電力企業(yè)收益、進(jìn)而加強(qiáng)電力行業(yè)管理、實(shí)現(xiàn)和諧電力輸送的一個(gè)重要思路。文章真正實(shí)現(xiàn)將運(yùn)輸問題從理論到實(shí)際的運(yùn)用，對(duì)我國(guó)的“西電東送”事業(yè)擁有重要意義。
針對(duì)以上文獻(xiàn)對(duì)中國(guó)西電東送工程研究的貢獻(xiàn)和尚存不足，專家和學(xué)者在今后還需要在優(yōu)化資源配置、實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益、完善電力輸送調(diào)度方式和管理模式等方面加以重點(diǎn)研究。
4. 運(yùn)輸問題在民營(yíng)電力交易與輸送中的應(yīng)用研究
在我國(guó)民營(yíng)的電力交易與電力輸送網(wǎng)絡(luò)中，民營(yíng)送變電工程企業(yè)是電力行業(yè)內(nèi)電網(wǎng)基建的施工方。而運(yùn)輸則是整個(gè)系統(tǒng)中具有增值效應(yīng)的環(huán)節(jié)之一，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的行業(yè)背景下，提高運(yùn)輸效益是該類企業(yè)發(fā)展的必然要求，也是我國(guó)民營(yíng)電力交易發(fā)展和提高經(jīng)濟(jì)效益的必然要求。從運(yùn)籌學(xué)中運(yùn)輸問題的角度出發(fā)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，該類企業(yè)可考慮從以下幾方面進(jìn)行相關(guān)改善：建立管理信息系統(tǒng)；制定合作博弈的合理運(yùn)榆計(jì)劃；合理結(jié)合多種運(yùn)榆方式和路線等。
基于上述實(shí)際經(jīng)濟(jì)意義，韋琦和劉秋蘭[23]發(fā)表了論文《民營(yíng)送變電施工企業(yè)的運(yùn)輸問題研究――以廣東某送變電工程有限公司為例》，論文以廣東某送變電工程有限公司為例，用運(yùn)籌學(xué)的理論與思想，對(duì)民營(yíng)送變電工程企業(yè)的運(yùn)輸問題進(jìn)行了深入探究。其旨在探討從運(yùn)輸問題方面提高該類企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的途徑，從而提高整個(gè)民營(yíng)電力交易網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)民營(yíng)電力交易和輸送網(wǎng)絡(luò)整合出合理可行的運(yùn)營(yíng)方案。
總體而言，由于電力交易與輸送在民營(yíng)企業(yè)中的應(yīng)用實(shí)際較少，因而關(guān)于運(yùn)輸在此類民營(yíng)企業(yè)的電力輸送中的研究文獻(xiàn)也較少，盡管其運(yùn)用可借鑒國(guó)家宏觀的跨區(qū)域電力交易與輸送，但是由于微觀個(gè)體的差異性與獨(dú)特性，不同民營(yíng)企業(yè)中的電力交易與輸送仍存在差異。基于此，學(xué)者在今后的研究中，應(yīng)在對(duì)民營(yíng)企業(yè)有個(gè)體獨(dú)特性的分析上，具體問題具體分析，為不同類型和規(guī)模的民營(yíng)企業(yè)提供適合其發(fā)展的電力輸送方案。
三、電力輸送中的合作博弈
目前已有一些學(xué)者運(yùn)用博弈論對(duì)區(qū)域間交易決策優(yōu)化進(jìn)行了研究，包括Jukka R 、Harri E、Raimo P H、Bai X 、Shahidehpour S M、Ramesh V C、Tan X和Lie T T的合作與不協(xié)作情況下雙邊電力交易決策的研究[24-26]。J.Cardell、C.hitt和W.Hogan[27]提出電力市場(chǎng)并不是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)完全自由競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)。發(fā)電廠和大用戶都具有一定市場(chǎng)力，如果放任市場(chǎng)成員在市場(chǎng)中自由交易，將導(dǎo)致市場(chǎng)交易秩序混亂，市場(chǎng)價(jià)格失控，嚴(yán)重影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。 Hirsch P、Lee S、Alvarado F 、Mares A Bolton Zammit、David J Hill和R John Kaye[28-30]等人則認(rèn)為電力市場(chǎng)化的改革以及區(qū)域電力市場(chǎng)的建立應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)狀，在現(xiàn)有調(diào)度和交易機(jī)制的基礎(chǔ)上，利用市場(chǎng)的手段和方式，改進(jìn)、完善和規(guī)范現(xiàn)有的調(diào)度和交易機(jī)制，而不是重新設(shè)計(jì)和建立一套全新的機(jī)制，使電力市場(chǎng)化改革給電力系統(tǒng)帶來的安全隱患降到最小。
在費(fèi)用分?jǐn)偡矫妫珼．Chatttopadhyay[31]首次在國(guó)際上提出應(yīng)用Shapley值來分?jǐn)偮?lián)網(wǎng)效益，隨后，J．W. Marangon Lima、M．V F．Pereira和J．L．R．Pereira[32]提出運(yùn)用同樣的原理分析輸電費(fèi)用，而Y Tsukamoto、I.Iyoda和 J．E F．Wu[33-34]則研究了輸電線路擴(kuò)建成本的分?jǐn)傇怼．Chattopadhyay和 B．B．Chakrabarti[35]提出了無功網(wǎng)損的公理分?jǐn)偡椒ǎ芯苛溯旊姵杀镜墓矸謹(jǐn)偟取?/p>
隨著我國(guó)電力行業(yè)體制的改革，形成了利益主體多元化的分散管理格局。王先甲和李湘姣[36]提出，在這種格局下進(jìn)行電網(wǎng)互聯(lián)，就可能產(chǎn)生決策主體與多利益主體之間的利益沖突。電力跨區(qū)域交易決策時(shí)的特點(diǎn)是相應(yīng)聯(lián)絡(luò)線的傳輸極限必須計(jì)及，以及相應(yīng)輸電費(fèi)用必須計(jì)及，并應(yīng)計(jì)算區(qū)域間交易帶來的各種效益的量化值，以確定最優(yōu)交易量、價(jià)格及時(shí)間。
一般來說，運(yùn)輸問題只能解決一個(gè)可以控制調(diào)度的運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)中的運(yùn)輸優(yōu)化。運(yùn)用于電力系統(tǒng)中，由于市場(chǎng)機(jī)制和自由競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)較大的電網(wǎng)布局系統(tǒng)通常是由若干子系統(tǒng)所構(gòu)成的，并且這些子系統(tǒng)相對(duì)于大系統(tǒng)來說通常是獨(dú)立的（不論從經(jīng)濟(jì)上還是行政上來看都是如此）。因此，在一個(gè)大的電網(wǎng)布局系統(tǒng)中，例如地區(qū)或全國(guó)等，盡管可以建立運(yùn)輸問題的優(yōu)化模型并采用運(yùn)籌學(xué)中的方法求得最佳調(diào)運(yùn)方案，但是，這些最佳調(diào)運(yùn)方案通常是無法實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)槿肿罴颜{(diào)運(yùn)方案可能會(huì)損害一些在市場(chǎng)機(jī)制下具有優(yōu)勢(shì)的子系統(tǒng)的利益，給一些弱勢(shì)的子系統(tǒng)帶來額外獲利。另一方面，全局最佳調(diào)運(yùn)方案與市場(chǎng)機(jī)制下的自由競(jìng)爭(zhēng)原則相違背，由于大系統(tǒng)不能控制子系統(tǒng)的調(diào)度，所以，必然會(huì)有一些子系統(tǒng)拒絕全局最佳調(diào)運(yùn)方案。因此，在考慮運(yùn)輸費(fèi)用或營(yíng)運(yùn)盈利時(shí)，每個(gè)子系統(tǒng)都會(huì)為了自身利益而局部地優(yōu)化本子系統(tǒng)的調(diào)運(yùn)方案，當(dāng)從而破壞整體的帕累托最優(yōu)性。
針對(duì)這一問題，張建高，鄭乃偉[37]曾有所探究，他們?cè)凇逗献鞑┺呐c運(yùn)輸優(yōu)化》（2002年7月）中從博弈論的角度分析了區(qū)域性大系統(tǒng)中的運(yùn)輸問題，考慮了在這種運(yùn)輸系統(tǒng)中，由于各個(gè)子運(yùn)輸系統(tǒng)之間的相對(duì)獨(dú)立性和彼此之間的競(jìng)爭(zhēng)，采用運(yùn)籌學(xué)中通常的運(yùn)輸問題模型是無法使這樣的一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)的。
這一文獻(xiàn)從理論和實(shí)踐的分析中證明出，要在區(qū)域性運(yùn)輸大系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸問題的最優(yōu)解，允許各子運(yùn)輸系統(tǒng)之間結(jié)盟是必要的。遺憾的是，盡管此文已經(jīng)初步闡明了博弈論在電力運(yùn)輸中的重要應(yīng)用價(jià)值極其應(yīng)用方法，但是它仍然沒有擺脫理論算法的限制，也沒有將運(yùn)輸問題與現(xiàn)實(shí)的管理問題、經(jīng)濟(jì)問題所結(jié)合。具體來看，表現(xiàn)在仍然遺留了關(guān)于運(yùn)輸合作博弈的兩個(gè)問題：
（1）如果公共銷地假設(shè)條件不成立，即至少有一個(gè)子系統(tǒng)壟斷某個(gè)銷地，運(yùn)輸合作博弈的特征函數(shù)還滿足超可加性嗎？
（2）對(duì)于運(yùn)輸合作博弈，是否存在一個(gè)線性規(guī)劃或某種較好的算法，能同時(shí)求解全局運(yùn)輸問題最優(yōu)解和運(yùn)輸合作博弈的核心，或者最小核心，或者核仁。
馬文斌、唐德善和陸琳[38]分析了互聯(lián)電網(wǎng)的特點(diǎn)和問題，指出跨區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)合作的必要性，并結(jié)合運(yùn)輸問題的思想，運(yùn)用博弈論構(gòu)建了基于多人合作對(duì)策的互聯(lián)電網(wǎng)合作對(duì)策模型，并采用核心法、Shapley值法和簡(jiǎn)化的MCRS法等分配方式進(jìn)行了算例分析，探討了不同計(jì)算結(jié)果的寓意。結(jié)果表明，博弈合作對(duì)策模型可以更好地體現(xiàn)各合作電網(wǎng)之間的相互影響，使得電力分配運(yùn)輸結(jié)果較傳統(tǒng)方法更為合理，可以較好地應(yīng)用于互聯(lián)電網(wǎng)電力交易的優(yōu)化決策。據(jù)此，他們發(fā)表了《基于合作博弈的互聯(lián)電網(wǎng)電力交易優(yōu)化分配模型》(2007)。
孔祥榮，韓伯棠[39]在其論文《基于合作博弈的運(yùn)輸分配方法》(2010)中指出，要按照合作博弈規(guī)則劃分計(jì)算運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的夏普里值，提出了新型的運(yùn)輸分配方法。而在對(duì)物資進(jìn)行科學(xué)分配的同時(shí)，綜合考慮了運(yùn)輸資源的合理利用和成本最優(yōu)，便于利益相關(guān)者形成穩(wěn)定的合作同盟。
綜合上述文獻(xiàn)來看，基于合作博弈的電力運(yùn)輸分配方法超越了單純追求費(fèi)用最小或時(shí)間最短的傳統(tǒng)原則，從管理角度合理利用各方資源，優(yōu)化運(yùn)輸成本，同時(shí)達(dá)到穩(wěn)定和均衡，真正實(shí)現(xiàn)了以管理學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的完美結(jié)合。
四、魯棒性在電力交易與輸送中的體現(xiàn)
盧強(qiáng)、王仲鴻和韓英鐸[40]指出，在現(xiàn)有的電力系統(tǒng)魯棒控制策略中，有些是以單機(jī)無窮大系統(tǒng)為模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于缺乏各個(gè)控制器之間的協(xié)調(diào)從而形成了“各自為政”的局面，達(dá)不到理想的控制效果。而另一些是以大系統(tǒng)整體模型為基礎(chǔ)，以預(yù)先選定各控制器的結(jié)構(gòu)作為約束條件而得到。理論上按這種方法所設(shè)計(jì)出的各子系統(tǒng)控制規(guī)律可使得總體性能指標(biāo)在給定控制結(jié)構(gòu)條件下達(dá)到最優(yōu)，但當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)，計(jì)算量可能無法接受。
張文泉、董福貴、張世英和陳永權(quán)[41]進(jìn)行了發(fā)電側(cè)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，使發(fā)電廠如何組合、發(fā)電資產(chǎn)如何重組成為電力市場(chǎng)的重要研究課題。研究敘述了近年來，在電源規(guī)劃過程中，負(fù)荷需求、發(fā)電成本等許多因素日益呈現(xiàn)不確定性，制定發(fā)電規(guī)劃必須考慮這些不確定性因素，從而使發(fā)電組合成為魯棒性組合，即為《電廠魯棒性組合研究》(2003)一文。他們的研究表明了，電廠魯棒性組合的發(fā)電成本對(duì)不確定因素變化不敏感或反應(yīng)遲鈍，這不僅真正充分反映出電廠組合魯棒性的真實(shí)內(nèi)涵，也充分說明電廠組合魯棒性研究的現(xiàn)實(shí)意義。
陳卓、李少波及郝正航[42]的《復(fù)雜電力系統(tǒng)魯棒性協(xié)調(diào)控制研究》(2008)針對(duì)現(xiàn)有的電力系統(tǒng)魯棒控制策略中存在的不足，提出了將關(guān)聯(lián)測(cè)量控制理論與魯棒控制相結(jié)合的控制策略。
魯棒性在運(yùn)輸問題中的運(yùn)用體現(xiàn)研究是一個(gè)比較新穎的課題，以往的研究大多強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的控制策略和組合等，而對(duì)魯棒性與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系研究較少。專家和學(xué)者今后可就此方面進(jìn)行進(jìn)一步深入探析。
五、總結(jié)及展望
運(yùn)輸問題在電力方面的運(yùn)用已經(jīng)得到國(guó)家和各類民營(yíng)企業(yè)的普遍重視，如我國(guó)的西電東送工程就是最好的例證。此前國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者也已經(jīng)對(duì)電力交易及電網(wǎng)互聯(lián)輸送、電力輸送中的合作博弈理論和魯棒性在電力交易與輸送中的運(yùn)用等各方面問題進(jìn)行了研究。
對(duì)于運(yùn)輸問題在跨區(qū)域電力市場(chǎng)交易中應(yīng)用的研究，在國(guó)內(nèi)外都屬于較新的課題。結(jié)合我國(guó)的特點(diǎn)，目前的研究和分析基本符合我國(guó)廣大區(qū)域電力交易和輸送的實(shí)際，對(duì)于建立和完善我國(guó)區(qū)域電力交易及電網(wǎng)輸送理論，和進(jìn)行跨區(qū)域電力市場(chǎng)交易研究具有一定的指導(dǎo)意義。但是，從整理的文獻(xiàn)中，可以看到，當(dāng)前的研究?jī)?nèi)容普遍比較零散，缺乏系統(tǒng)性和深度。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1.未能提出系統(tǒng)、具體、實(shí)用的跨區(qū)域電力交易體系、價(jià)格機(jī)制和跨區(qū)域輸電費(fèi)用分?jǐn)偡椒ā?/p>
2.對(duì)于跨區(qū)域電力市場(chǎng)交易過程中的電力需求、尤其是長(zhǎng)期需求的預(yù)測(cè)沒有相對(duì)比較精確的方法。
3.對(duì)于供電企業(yè)管理的研究較少，沒有在電力體制改革逐漸深化的情況下從供電企業(yè)內(nèi)部管理上迸行深入分析研究，也沒有對(duì)直接參與電力市場(chǎng)的電力大用戶的管理機(jī)制進(jìn)行深入研究。
由此可見，運(yùn)輸問題在我國(guó)跨區(qū)域電力市場(chǎng)的研究還有待進(jìn)一步的深入。尚需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容有主要以下幾方面：
1.在跨區(qū)域電力市場(chǎng)運(yùn)行過程中如何限制與消除地方保護(hù)主義和寡頭主義對(duì)跨區(qū)域電力交易的障礙與影響。
2.怎樣保證跨區(qū)域的電力市場(chǎng)交易規(guī)模與各個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)展相協(xié)調(diào)。
3.在根據(jù)適度超前及成本效益原則不斷擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的同時(shí)，怎樣保證跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)工程的整體經(jīng)濟(jì)性。
另外，魯棒性在電力運(yùn)輸中的體現(xiàn)是運(yùn)輸問題在電力交易與輸送領(lǐng)域運(yùn)用的另一個(gè)研究方向與要點(diǎn)。在當(dāng)前學(xué)術(shù)界研究的基礎(chǔ)上，若能更加深入地對(duì)其進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用上的探究，明晰系統(tǒng)魯棒性與經(jīng)濟(jì)效益的深層關(guān)系，則能給中國(guó)的電力運(yùn)輸界帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
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國(guó)外電力雙邊交易主體構(gòu)成情況分析國(guó)外電力雙邊交易的主體包括:交易性主體和非交易性主體。國(guó)外典型國(guó)家電力雙邊交易的交易性主體一般包括:發(fā)電商、售電商(包括躉售商和零售商)、中間商(包括交易商和經(jīng)紀(jì)商)、終端用戶;而國(guó)外電力雙邊交易的非交易性主體一般包括:輸配電服務(wù)提供商、交易管理機(jī)構(gòu)與調(diào)度管理機(jī)構(gòu)。在交易性主體方面，各國(guó)交易性主體的多樣性主要體現(xiàn)在電力雙邊交易的中間環(huán)節(jié)，即售電環(huán)節(jié)。在售電環(huán)節(jié)，各國(guó)參與主體主要包括:售電商和中間商。售電商主要是指通過與其他交易性主體簽訂雙邊合約，進(jìn)行電力轉(zhuǎn)運(yùn)的市場(chǎng)主體，售電商主要包括躉售商和零售商;中間商主要指為促成電力供需雙方雙邊交易的達(dá)成，從事電力轉(zhuǎn)買轉(zhuǎn)賣，或起居中撮合作用的市場(chǎng)主體，中間商包括交易商和經(jīng)紀(jì)商。售電商與中間商最大的區(qū)別在于:售電商一般擁有自己的輸配電網(wǎng)絡(luò)，而中間商則沒有自己的輸配電網(wǎng)。在非交易性主體方面，各國(guó)非交易性主體的多樣性主要體現(xiàn)在調(diào)度管理機(jī)構(gòu)與交易管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置方式以及交易管理機(jī)構(gòu)的細(xì)分上。目前，各國(guó)電力雙邊交易調(diào)度管理與交易管理的機(jī)構(gòu)設(shè)置方式主要分為兩種:一種是調(diào)度管理機(jī)構(gòu)與交易管理機(jī)構(gòu)分開設(shè)置;另一種是調(diào)度管理機(jī)構(gòu)與交易管理機(jī)構(gòu)統(tǒng)一設(shè)置。而部分國(guó)家對(duì)電力雙邊交易的管理機(jī)構(gòu)又進(jìn)行了細(xì)分，包括:電力金融交易管理機(jī)構(gòu)、平衡交易管理機(jī)構(gòu)等。國(guó)外電力雙邊交易的交易種類分析隨著各國(guó)電力工業(yè)市場(chǎng)化改革的逐漸深入，各國(guó)電力雙邊交易種類也日漸多樣化。總體來說，根據(jù)劃分規(guī)則的不同，各國(guó)電力雙邊交易的種類可以分為以下幾種:按交易的地域跨度劃分，各國(guó)電力雙邊交易可以分為:跨國(guó)雙邊交易、跨區(qū)(省)雙邊交易、區(qū)域(省)內(nèi)雙邊交易;按交易的時(shí)間跨度來劃分，各國(guó)電力雙邊交易可以分為:遠(yuǎn)期雙邊交易、日前雙邊交易;按交易的主體劃分，各國(guó)電力雙邊交易方式可以分為:發(fā)電企業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)的雙邊交易、電網(wǎng)企業(yè)之間的雙邊交易、發(fā)電企業(yè)與用戶的雙邊交易、電網(wǎng)企業(yè)與用戶的雙邊交易，以及發(fā)電企業(yè)之間的雙邊交易;按交易標(biāo)的劃分，各國(guó)電力雙邊交易可以分為:實(shí)物雙邊交易和金融雙邊交易、電量雙邊交易和容量雙邊交易;電能雙邊交易和服務(wù)雙邊交易(包括輸配電服務(wù)、輔助服務(wù)等)。國(guó)外電力雙邊交易的交易方式分析按照交易組織方式劃分，國(guó)外電力雙邊交易的交易方式可以分為:集中撮合(場(chǎng)內(nèi))交易和OTC(場(chǎng)外)交易;按照交易達(dá)成方式劃分，國(guó)外電力雙邊交易可分為:基于物理合約的雙邊交易和基于電子平臺(tái)的雙邊交易。集中撮合雙邊交易主要是指在交易場(chǎng)所內(nèi)達(dá)成的，由交易管理機(jī)構(gòu)“牽線搭橋”，受交易管理機(jī)構(gòu)監(jiān)管的雙邊交易，集中撮合交易一般都有標(biāo)準(zhǔn)化的合約。OTC雙邊交易主要是指在交易場(chǎng)所外，由雙方自由談判達(dá)成的雙邊交易，有標(biāo)準(zhǔn)式的合同也有根據(jù)雙方需要特別訂立的合同。在發(fā)達(dá)電力市場(chǎng)國(guó)家的電力雙邊交易中，OTC交易一般占比較大;而在電力市場(chǎng)尚未完全成熟，市場(chǎng)化程度不高的國(guó)家，OTC交易一般占比較大。國(guó)外典型國(guó)家OTC交易大致比例為:英國(guó):65%;美國(guó)PJM:70%;美國(guó)德克薩斯:80%;澳大利亞:65%;俄羅斯:30%;北歐:60%。隨著各國(guó)信息技術(shù)的發(fā)展，基于電子平臺(tái)的電力雙邊交易越來越普遍，特別是對(duì)于短期電力雙邊交易，電子交易平臺(tái)的優(yōu)越性更加凸顯。在英國(guó)，超過80%的年度內(nèi)雙邊交易都是通過電子平臺(tái)達(dá)成的。2．4國(guó)外電力雙邊交易機(jī)制分析國(guó)外電力雙邊交易機(jī)制包括:組織機(jī)制、平衡機(jī)制、價(jià)格形成機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制。隨著各國(guó)電力工業(yè)市場(chǎng)化改革的不斷深入，各國(guó)分別從組織機(jī)制、平衡機(jī)制、價(jià)格形成機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制4個(gè)方面不斷完善電力雙邊交易機(jī)制。
典型國(guó)家電力雙邊交易模式對(duì)我國(guó)的啟示
提高電力雙邊交易的靈活性，促進(jìn)電力雙邊交易的大規(guī)模開展國(guó)外經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明僅僅依靠交易管理機(jī)構(gòu)的“牽線搭橋”很難保證大規(guī)模電力雙邊交易情況下市場(chǎng)的運(yùn)行效率。為此，各國(guó)紛紛在在電力雙邊交易的售電環(huán)節(jié)引入中間商從事“轉(zhuǎn)買轉(zhuǎn)賣”和“居中撮合”，降低了交易成本，提高了市場(chǎng)的流動(dòng)性，從而促進(jìn)了各國(guó)電力雙邊交易的大規(guī)模開展。目前，我國(guó)已開展的電力雙邊交易尚存在市場(chǎng)主體交易積極性不高，缺乏交易自主性等問題。適時(shí)引入中間商，對(duì)提高市場(chǎng)交易主體的積極性和自主性，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)電力雙邊交易的大規(guī)模開展具有重要意義。明確各參與主體的責(zé)權(quán)義務(wù)，有利于實(shí)現(xiàn)電力雙邊交易全面、規(guī)范的管理，提高管理效率國(guó)外電力雙邊交易中涉及主體較多，因此，各國(guó)電力市場(chǎng)對(duì)主體的準(zhǔn)入、主體應(yīng)承擔(dān)的責(zé)權(quán)義務(wù)進(jìn)行了明確的規(guī)定。各交易主體在交易過程中履行相應(yīng)的義務(wù)，由此保證了市場(chǎng)的有序運(yùn)行。我國(guó)開展電力雙邊交易的過程中，有必要借鑒國(guó)外電力交易主體的管理模式，設(shè)計(jì)符合我國(guó)實(shí)際國(guó)情的規(guī)定，有效約束交易主體的行為，確保市場(chǎng)的規(guī)范化運(yùn)作。國(guó)外雙邊交易種類構(gòu)成對(duì)我國(guó)的啟示(1)大力推進(jìn)跨區(qū)(省)電力雙邊交易的開展，實(shí)現(xiàn)資源大范圍優(yōu)化配置通過對(duì)國(guó)外典型國(guó)家的電力雙邊交易的分析可以看出，各國(guó)跨區(qū)(省)電力雙邊交易占雙邊交易的比例較大。英國(guó)主要有英格蘭—威爾士跨區(qū)交易;澳大利亞則是通過更大范圍內(nèi)的雙邊交易建立起了國(guó)家電力市場(chǎng);美國(guó)主要依托其區(qū)域電力市場(chǎng)，大力開展跨區(qū)電力雙邊交易;北歐四國(guó)則依靠統(tǒng)一的交易管理機(jī)構(gòu)(NordPool)，積極開展跨國(guó)電力雙邊交易;歐盟則建立其統(tǒng)一電力雙邊交易市場(chǎng)。目前，我國(guó)已經(jīng)開展的發(fā)電企業(yè)與電力用戶雙邊交易主要局限于各省的地域范圍內(nèi)。以省為單位的電力雙邊交易既不利于各區(qū)域內(nèi)資源的優(yōu)化配置，也不利于“西電東輸”“南電北送”等國(guó)家能源戰(zhàn)略的貫徹落實(shí)。隨著我國(guó)電力供需緊張狀況的緩解，各發(fā)電企業(yè)為實(shí)現(xiàn)較高的發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)，都希望在本省以外開拓市場(chǎng)，要求參與跨省、跨區(qū)電力交易;用電企業(yè)也希望打破地區(qū)界限，在更大范圍采購電力，降低生產(chǎn)成本，規(guī)避經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展跨區(qū)(省)電力雙邊交易，實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力資源更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。(2)積極開展不同時(shí)間跨度的電力雙邊交易，充分利用不同時(shí)間跨度下電力雙邊交易之間的套利關(guān)系，規(guī)避相應(yīng)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)通過對(duì)國(guó)外典型國(guó)家電力雙邊交易開展情況的分析，我們可以看出各國(guó)根據(jù)交易時(shí)間跨度的不同，建立了不同的電力雙邊交易。各國(guó)的電力雙邊交易按照時(shí)間跨度可以分為:中遠(yuǎn)期雙邊交易和日前雙邊交易。通過賦予各交易主體對(duì)于不同時(shí)間跨度下各類電力雙邊交易的選擇權(quán)，市場(chǎng)中的各個(gè)交易主體可以充分利用不同時(shí)序下各類雙邊交易之間的經(jīng)濟(jì)套利關(guān)系，規(guī)避市場(chǎng)中價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)。目前，我國(guó)的電力雙邊交易種類單一，主要以中長(zhǎng)期交易為主，缺乏近期甚至是日前的雙邊交易，這使得我國(guó)電力雙邊交易市場(chǎng)流動(dòng)性不足。因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)盡快完善電力雙邊交易的時(shí)序種類，提高市場(chǎng)流動(dòng)性，規(guī)避市場(chǎng)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)。(3)適時(shí)開展電力金融雙邊交易，利用金融工具確保市場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行國(guó)外典型國(guó)家電力金融雙邊交易主要分為:期貨交易、期權(quán)交易與差價(jià)合約交易。國(guó)外典型國(guó)家電力雙邊交易開展的情況可以看出，各國(guó)普遍建立起了電力金融衍生市場(chǎng)，廣泛開展電力金融雙邊交易，電力金融雙邊交易量占總交易量的比例較大(以澳大利亞為例，該市場(chǎng)的期貨交易量占NEM物理能量交易總量的22%)。期權(quán)、期貨等金融產(chǎn)品的引入為市場(chǎng)參與者管理電力市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)提供了有價(jià)值的工具。目前，我國(guó)尚未開展電力金融雙邊交易，各市場(chǎng)交易主體缺乏規(guī)避市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)的金融工具。隨著我國(guó)電力工業(yè)市場(chǎng)化改革的深入，我國(guó)電力市場(chǎng)運(yùn)行方式將更加靈活，市場(chǎng)參與者將面臨更大的交易風(fēng)險(xiǎn)，因此我國(guó)應(yīng)當(dāng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)引入電力金融產(chǎn)品，開展電力金融雙邊交易，確保未來我國(guó)電力市場(chǎng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。國(guó)外電力雙邊交易達(dá)成方式對(duì)我國(guó)的啟示(1)在雙邊交易開展初期，應(yīng)主要開展集中撮合的電力雙邊交易根據(jù)以上對(duì)各典型國(guó)家電力雙邊交易開展情況的分析可以看出，在英國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)電力市場(chǎng)國(guó)家，電力雙邊交易主要為OTC交易;而在俄羅斯等電力市場(chǎng)欠發(fā)達(dá)國(guó)家，主要開展集中撮合的電力雙邊交易。在電力雙邊交易開展初期，各項(xiàng)配套機(jī)制尚不完善，雙邊交易面臨著信用風(fēng)險(xiǎn)等諸多風(fēng)險(xiǎn)，因此應(yīng)當(dāng)大力開展場(chǎng)內(nèi)雙邊交易，充分發(fā)揮交易管理機(jī)構(gòu)的監(jiān)管作用和信用保證作用，確保電力雙邊交易的順利達(dá)成。而在電力雙邊交易的成熟階段，各項(xiàng)配套機(jī)制均已建立，各市場(chǎng)主體均已相互熟悉，此時(shí)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)場(chǎng)外雙邊交易，以提高交易的靈活性和市場(chǎng)的流動(dòng)性。目前，我國(guó)尚處于電力雙邊交易大規(guī)模開展的醞釀期，各項(xiàng)政策法規(guī)與相應(yīng)的配套機(jī)制亟待完善。因此，在交易方式的選擇方面，應(yīng)在現(xiàn)階段開展以集中撮合為主的場(chǎng)內(nèi)交易，而在電力市場(chǎng)成熟階段適時(shí)開展OTC交易。(2)加強(qiáng)電力雙邊交易電子平臺(tái)建設(shè)，提高電力雙邊交易的信息化水平電力雙邊交易的順利進(jìn)行，需要以大量的數(shù)據(jù)信息為支撐，電子平臺(tái)中技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)是交易市場(chǎng)中不可或缺的環(huán)節(jié)。在電力雙邊交易市場(chǎng)成熟階段，雙邊交易的類型將日趨多樣化，更需要通過電子平臺(tái)建設(shè)以提高雙邊交易效率。電力雙邊交易過程中所涉及的數(shù)據(jù)申報(bào)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、合同管理、交易計(jì)劃的編制、安全校核、計(jì)劃執(zhí)行、輔助服務(wù)、市場(chǎng)信息、考核與結(jié)算等環(huán)節(jié)均需要通過相應(yīng)的技術(shù)支持系統(tǒng)完成。這些系統(tǒng)包括:能量管理系統(tǒng)、交易管理系統(tǒng)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、電能量考核與結(jié)算系統(tǒng)、合同管理系統(tǒng)、報(bào)價(jià)處理系統(tǒng)、市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)系統(tǒng)、交易信息系統(tǒng)、報(bào)價(jià)輔助決策系統(tǒng)等。借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)在電力雙邊交易開展過程中應(yīng)當(dāng)高度重視電子平臺(tái)建設(shè)，通過制定電力雙邊交易技術(shù)支持系統(tǒng)的實(shí)施方案、發(fā)展目標(biāo)和運(yùn)營(yíng)規(guī)則要求，保證技術(shù)支持系統(tǒng)的實(shí)用性和適應(yīng)性，提高電力雙邊交易的信息化水平。國(guó)外電力雙邊交易機(jī)制對(duì)我國(guó)的啟示(1)優(yōu)化交易管理機(jī)制，促進(jìn)電力市場(chǎng)和電力系統(tǒng)健康發(fā)展國(guó)外電力雙邊交易的執(zhí)行過程中，維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，是電網(wǎng)企業(yè)、購售方、售電方共同的社會(huì)責(zé)任。北歐和英國(guó)的電力市場(chǎng)交易機(jī)構(gòu)和電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)在形式上相互獨(dú)立，但由國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)主導(dǎo)電力平衡市場(chǎng)。電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)(系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商)主要負(fù)責(zé)平衡服務(wù)而不參與正常的市場(chǎng)交易，有效避免了電網(wǎng)作為自然壟斷環(huán)節(jié)參與經(jīng)營(yíng)可能產(chǎn)生的不公平行為。借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)在開展電力雙邊交易過程中，應(yīng)充分把握各相關(guān)主體的職責(zé)義務(wù)，做到分工清楚、權(quán)責(zé)明確，為市場(chǎng)參與者搭建公平合理的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)分配關(guān)系。(2)建立高效的平衡機(jī)制，確保各類雙邊交易的有序開展從國(guó)外典型國(guó)家電力雙邊交易開展的情況可以看出，電力雙邊交易過程中因供需形式變化、聯(lián)絡(luò)線約束等客觀原因?qū)е潞霞s無法順利執(zhí)行，而出現(xiàn)交易不平衡的現(xiàn)象，需要引入平衡機(jī)制，處理雙邊交易達(dá)成與執(zhí)行過程中出現(xiàn)的電力電量不平衡，包括由發(fā)電企業(yè)、用戶或輸配電服務(wù)等環(huán)節(jié)引起的不平衡問題，提高市場(chǎng)運(yùn)行效率。我國(guó)目前雖然已經(jīng)進(jìn)行了發(fā)電側(cè)的集中競(jìng)價(jià)試點(diǎn)，但真正意義上的基于市場(chǎng)的平衡機(jī)制尚未建立。因此，隨著電力雙邊交易建設(shè)的提速，我國(guó)應(yīng)適時(shí)建立電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)(實(shí)時(shí)市場(chǎng))，以之作為電力雙邊交易市場(chǎng)的補(bǔ)充，提高雙邊交易市場(chǎng)的運(yùn)行效率。(3)明晰輸配電價(jià)與輔助服務(wù)價(jià)格，保證電力雙邊交易的公平開展電力雙邊交易真實(shí)價(jià)格的發(fā)現(xiàn)有賴于明確、清晰的輔助服務(wù)與輸配電價(jià)格。通過對(duì)國(guó)外典型國(guó)家經(jīng)驗(yàn)分析可知，輸配電價(jià)格與輔助服務(wù)價(jià)格是準(zhǔn)確評(píng)估雙邊交易成本的關(guān)鍵。目前，我國(guó)尚未建立合理的價(jià)格機(jī)制。近年來，國(guó)家重點(diǎn)疏導(dǎo)了發(fā)電價(jià)格矛盾，但輸配電價(jià)兩頭受擠的狀況始終未得到合理的解決，電網(wǎng)建設(shè)的還本付息和資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益缺乏必要的保障;此外，我國(guó)仍未實(shí)現(xiàn)輔助服務(wù)交易機(jī)制的市場(chǎng)化，輔助服務(wù)缺乏明確的價(jià)格。因此必須盡快推動(dòng)我國(guó)的輸配電價(jià)改革，形成市場(chǎng)化的輔助服務(wù)交易機(jī)制，為我國(guó)電力雙邊交易的開展創(chuàng)造條件。(4)充分發(fā)揮交易管理機(jī)構(gòu)的平臺(tái)作用，避免電力雙邊交易過程的潛在風(fēng)險(xiǎn)從國(guó)外典型國(guó)家經(jīng)驗(yàn)可以看出，交易管理機(jī)構(gòu)在電力雙邊交易過程中發(fā)揮重要的平臺(tái)作用，如美國(guó)PJM市場(chǎng)針對(duì)電力實(shí)物交易建立了電力交易中心(PX)，針對(duì)電力金融交易建立了電力交易所，以此管理市場(chǎng)中的各類雙邊交易。電力雙邊交易的結(jié)算大多表現(xiàn)為信用結(jié)算，因此對(duì)交易雙方信用有較高要求。因此，加強(qiáng)交易管理機(jī)構(gòu)對(duì)結(jié)算過程的介入有助于提高整個(gè)交易的信用等級(jí)，有效控制結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)。在PJM市場(chǎng)，電力交易管理機(jī)構(gòu)不僅為場(chǎng)內(nèi)雙邊交易提供結(jié)算平臺(tái)，而且為場(chǎng)外非標(biāo)準(zhǔn)雙邊交易提供了交易、結(jié)算服務(wù)，并對(duì)此類交易的結(jié)算同樣進(jìn)行嚴(yán)格的信用管理。若發(fā)電商和負(fù)荷服務(wù)商簽署大額、交割時(shí)間長(zhǎng)的雙邊交易合同，則往往通過場(chǎng)外結(jié)算平臺(tái)進(jìn)行結(jié)算，減少交易風(fēng)險(xiǎn)和降低交易成本。電力雙邊交易往往存在較大的信用風(fēng)險(xiǎn)，因此，在我國(guó)電力雙邊交易市場(chǎng)建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮電力交易中心在雙邊交易、管理、結(jié)算等過程中的平臺(tái)作用，在交易撮合、信息的基礎(chǔ)上，做好信用管理工作，以保證我國(guó)電力雙邊交易結(jié)算的公正性，維護(hù)各市場(chǎng)交易主體的利益。
結(jié)語
關(guān)鍵詞：電力市場(chǎng)；雙邊交易；節(jié)能減排；效益
在現(xiàn)有的電力運(yùn)行機(jī)制下，我國(guó)電力結(jié)構(gòu)需要做出調(diào)整，其中重要的一點(diǎn)就是采取節(jié)能減排方案。在電力市場(chǎng)雙邊交易過程中，節(jié)能減排能促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。因此，我國(guó)應(yīng)以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為依托，合理利用宏觀調(diào)控手段，促進(jìn)雙邊交易的合理化，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化利用，促進(jìn)電力企業(yè)效益的提高。
一、協(xié)商式雙邊交易模式應(yīng)用可行性分析
我國(guó)電力市場(chǎng)雙邊交易模式主要表現(xiàn)為集中競(jìng)價(jià)式和雙邊協(xié)商式兩種。兩種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)。與集中競(jìng)價(jià)相比，協(xié)商式雙邊交易模式采用更簡(jiǎn)單的操作方式，為客戶提供了較為廣闊的空間，降低了交易成本，這些都促使了協(xié)商雙邊交易模式的興起和應(yīng)用。尤其是對(duì)于現(xiàn)階段我國(guó)電力市場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)來說，雙邊交易模式的應(yīng)用具有更高的可行性。具體體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
（1）協(xié)商式雙邊交易模式適用于不完善的發(fā)電市場(chǎng)交易平臺(tái)，有利于現(xiàn)階段我國(guó)電力市場(chǎng)交易經(jīng)驗(yàn)的積累和運(yùn)行機(jī)制的完善。正確體現(xiàn)了電力市場(chǎng)的差異性，從而幫助客戶做出更加合理的選擇。
（2）協(xié)商式的雙邊交易模式促進(jìn)了市場(chǎng)的穩(wěn)定，為市場(chǎng)主體之間的長(zhǎng)久合作提供了機(jī)會(huì)。這主要是因?yàn)檫@種交易模式更加自由，符合現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的特點(diǎn)。從而有助于減少市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，降低交易成本。
（3）雙邊交易模式目前具有較大但有序的工作量，這使得調(diào)度人員的工作更具合理性。同時(shí)，該交易模式可對(duì)安全性較低的交易進(jìn)行直接否決，降低了交易風(fēng)險(xiǎn)。基于協(xié)商交易模式的可行性分析，我們將針對(duì)電力市場(chǎng)與節(jié)能減排之間的關(guān)系分析其實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效益。
二、電力市場(chǎng)與節(jié)能減排之間的關(guān)系
電力市場(chǎng)建設(shè)與節(jié)能減排之間相互依托。這主要表現(xiàn)為：電力市場(chǎng)機(jī)制的建立為電力企業(yè)的發(fā)展提供了平臺(tái)，使電力資源得以應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力資源的跨區(qū)域和跨流量交易。只有在 電力市場(chǎng)機(jī)制完善的前提下，電力企業(yè)基于成本的競(jìng)價(jià)交易才具有可行性和高效率性。同時(shí)，通過基于資源稅和排污稅等成本考慮的電力市場(chǎng)建設(shè)，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的合理利用，實(shí)現(xiàn)電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從而促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，現(xiàn)階段我國(guó)節(jié)能降耗的潛力與基數(shù)年利用小時(shí)數(shù)的年度合同電量相對(duì)應(yīng)。在電力設(shè)施尚未完善的前提下，制定具有差異的電量供給是必要的。這就要求我國(guó)電力市場(chǎng)在節(jié)能減排的總方針下制定電力市場(chǎng)運(yùn)行方案。其中主要為兼顧節(jié)能發(fā)電調(diào)度和電力市場(chǎng)建設(shè)，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的同時(shí)不能放棄電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整和電力市場(chǎng)發(fā)展。根據(jù)市場(chǎng)變化進(jìn)行合同電量的調(diào)整并且采用市場(chǎng)競(jìng)價(jià)方式上網(wǎng)。這是對(duì)現(xiàn)階段電力市場(chǎng)不完善所采取的最為有效的措施。在此基礎(chǔ)上，我國(guó)電力部分應(yīng)及時(shí)進(jìn)行電力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改革，充分發(fā)揮電力市場(chǎng)和政府調(diào)控兩種手段。
三、雙邊交易模式的節(jié)能減排效益分析
發(fā)電權(quán)是由當(dāng)?shù)卣贫ú⑾掳l(fā)的當(dāng)?shù)啬甓劝l(fā)電量指標(biāo)計(jì)劃。其中包括電廠在公平競(jìng)爭(zhēng)中獲得的發(fā)電許可。發(fā)電權(quán)交易通過電量轉(zhuǎn)讓獲得中長(zhǎng)期發(fā)展效益，成為電廠中長(zhǎng)期合約的一種補(bǔ)充。符合現(xiàn)階段的電力市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀要求，也是雙邊交易的一種重要表現(xiàn)方式，當(dāng)然電能雙邊交易模式還包括大用戶直購電交易和跨區(qū)跨省電能交易。文章僅針對(duì)這幾種交易表現(xiàn)形式對(duì)雙邊交易模式下的節(jié)能減排效益進(jìn)行分析如下：
（一）有效降低了發(fā)電能耗
通過發(fā)電權(quán)的制定標(biāo)準(zhǔn)， 可對(duì)電源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。從而實(shí)現(xiàn)高效化的發(fā)電模式，充分的利用可再生資源。從而不斷的提高火電機(jī)組的技術(shù)參數(shù)與容量等級(jí)， 實(shí)現(xiàn)發(fā)電能耗的降低。
（二）降低了環(huán)境污染
傳統(tǒng)的小火電發(fā)電模式每發(fā)1kW?h的電就要排放4～7g的二氧化硫，而大機(jī)組則將這一數(shù)據(jù)降低至原來的十分之一。我國(guó)人口眾多，正處于發(fā)展期，因此用電量大且存在均衡性差。因此發(fā)電權(quán)的轉(zhuǎn)讓意味著大量的降低了煤炭開采以及燃燒等過程帶來的環(huán)境污染。
（三）有利于促進(jìn)小火電的關(guān)停
通過發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)發(fā)電機(jī)組從小火電向大火電轉(zhuǎn)變，小水電向大水電轉(zhuǎn)變的過程，充分實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置。小火電的一系列問題要求其必須退出電力市場(chǎng)。與此同時(shí)，電力企業(yè)的發(fā)電機(jī)組應(yīng)逐漸實(shí)現(xiàn)大容量、高參數(shù)模式。而通過協(xié)商雙邊交易可制定有效的發(fā)電計(jì)劃和有償轉(zhuǎn)讓，使小火電機(jī)組安全平穩(wěn)的退出電力市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)人員分流、轉(zhuǎn)產(chǎn)以及轉(zhuǎn)型。同時(shí)，小火電的關(guān)停有助于資源的有效利用和電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高。發(fā)電權(quán)交易則成為這一過程實(shí)現(xiàn)的重要手段之一。與其它交易模式相比，雙邊協(xié)商模式尊重了買賣雙方的自主性，對(duì)企業(yè)自主經(jīng)營(yíng)權(quán)不造成影響。并且在這種模式下進(jìn)行小火電關(guān)停，可避免相關(guān)的社會(huì)問題。
四、總結(jié)
與集中競(jìng)價(jià)交易模式相比，協(xié)商式的雙邊交易模式具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，并且這種模式應(yīng)用于目前狀況下的電力市場(chǎng)。目前，我國(guó)的煤炭資源逐漸減少，環(huán)境污染比較嚴(yán)重，因此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排十分必要。它能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，降低企業(yè)成本。目前，發(fā)電權(quán)交易、大用戶直購電交易和跨區(qū)跨省電能交易這三種表現(xiàn)形式均能夠?qū)崿F(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，從而降低電力企業(yè)發(fā)電能耗，降低非可再生資源對(duì)我國(guó)環(huán)境的影響。（作者單位：國(guó)網(wǎng)青海省電力公司調(diào)控中心）
參考文獻(xiàn)：
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例如，上世紀(jì)年代開啟電力投資體制新時(shí)代的集資辦電，是在我國(guó)長(zhǎng)期遭受缺電危機(jī)的情況下拉開大幕的。國(guó)家統(tǒng)一辦電的歷史由此結(jié)束，至上世紀(jì)年代末期終于扭轉(zhuǎn)了缺電局面。
又如，本世紀(jì)初以“廠網(wǎng)分開”為標(biāo)志的新一輪大規(guī)模電力體制改革，是在獨(dú)立發(fā)電企業(yè)與垂直一體化管理的原電力系統(tǒng)發(fā)生利益沖突的情況下匆匆上馬的，形成的基本格局延續(xù)至今。
專家指出，在改革問題上，我國(guó)是危機(jī)驅(qū)動(dòng)型的社會(huì)，沒有危機(jī)就沒有進(jìn)步。電力工業(yè)雖然有其自身的物理特性，流通依靠自然壟斷的輸電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)輸供用瞬間完成而不能儲(chǔ)存，然而在危機(jī)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)的大背景下，其改革不能獨(dú)免于危機(jī)驅(qū)動(dòng)型似也能理解。
但問題在于，危機(jī)本身將產(chǎn)生負(fù)面影響。電力工業(yè)作為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，能成為其改革動(dòng)力的危機(jī)力量影響更為巨大。想想國(guó)家統(tǒng)一辦電時(shí)期的缺電影響以及電力垂直一體化管理后期獨(dú)立發(fā)電企業(yè)的損失，這一點(diǎn)就不言而喻。
“廠網(wǎng)分開”后，人們對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)電力改革的期待十分強(qiáng)烈。國(guó)家其實(shí)也表達(dá)了這樣的愿望，《關(guān)于“十一五”深化電力體制改革的實(shí)施意見》（〔〕號(hào)）應(yīng)是這種愿望最明確的表現(xiàn)。
但是，電力改革到底沒有能夠向深水區(qū)大步邁進(jìn)，讓期待改革的人們大失所望。
雖然新一輪電力體制改革以來電力工業(yè)的成績(jī)可圈可點(diǎn)，但更讓人擔(dān)憂的是目前改革步伐的停滯，諸多矛盾和問題難以解決。
所以如此，難道是危機(jī)程度不夠，不足以推動(dòng)改革向前邁步？當(dāng)前，電力行業(yè)普遍經(jīng)營(yíng)困難，虧損面大，負(fù)債率高，煤電矛盾突出，已然危機(jī)四伏，還不足以成為進(jìn)一步改革的充分條件？那么，要等到發(fā)生怎樣的危機(jī)，才能下決心將改革真正深化？
一位業(yè)內(nèi)人士提出，應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)分析電力行業(yè)長(zhǎng)此以往的嚴(yán)重后果。這為解決問題提供了一種可資借鑒的思路，給我們以很好的啟發(fā)。
為什么一定要等到危機(jī)真正發(fā)生時(shí)才匆忙改革，而不是預(yù)見危機(jī)提前著手改革？為什么一定要在列車脫軌后才努力搶救，而不是此前做好準(zhǔn)備不讓其脫軌？
目前，電力工業(yè)規(guī)模日益膨大，正如行進(jìn)中的高速列車，已然不容許發(fā)生“事故”，因?yàn)椤俺杀尽狈浅８摺ＮC(jī)驅(qū)動(dòng)型改革模式必須謀變，提前做好改革工作，不要讓危機(jī)像雪球一樣越滾越大。
今年電力監(jiān)管工作會(huì)議提出：推進(jìn)電力體制改革，健全電力市場(chǎng)體系。但如果不改變危機(jī)驅(qū)動(dòng)型改革模式，沒有來自更高層的決心，恐怕一切都很難突破。
當(dāng)然，電力改革并不是完全獨(dú)立的，相關(guān)行業(yè)的改革需要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀的根本方法——統(tǒng)籌兼顧。
年電力監(jiān)管工作會(huì)提出“堅(jiān)定不移地推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)，推動(dòng)電力體制改革”，具體包括四方面內(nèi)容：
一是繼續(xù)推進(jìn)大用戶直接交易試點(diǎn)。擴(kuò)大已批復(fù)省份的直接交易范圍，完善交易制度。督促有關(guān)省份抓緊測(cè)算出臺(tái)輸配電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)各地研究制定大用戶直接交易試點(diǎn)方案。
二是繼續(xù)推進(jìn)區(qū)域電力市場(chǎng)建設(shè)。推進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)性電力交易市場(chǎng)建設(shè)，促進(jìn)跨省跨區(qū)電能交易。探索跨省跨區(qū)開展水火替代等各類發(fā)電權(quán)交易實(shí)現(xiàn)形式。推進(jìn)輔助服務(wù)市場(chǎng)化。
【宏觀新聞】
1、上海電力上網(wǎng)電價(jià)上調(diào)
上海電力（600021）10日晚間公告，自7月1日起，上海市統(tǒng)調(diào)燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)上調(diào)1.07分錢，調(diào)整后上海市燃煤發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)為0.4155元。根據(jù)國(guó)家跨省跨區(qū)電能交易價(jià)格形成機(jī)制，公司位于安徽省燃煤電廠的“皖電東送”燃煤機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)上調(diào)1.51分錢。
2、保監(jiān)會(huì)：上半年原保險(xiǎn)保費(fèi)收入同比增長(zhǎng)23.00%
據(jù)保監(jiān)會(huì)網(wǎng)站8月10日消息，2017年1-6月保險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)告出爐。1-6月，原保險(xiǎn)保費(fèi)收入23140.15億元，同比增長(zhǎng)23.00%。
0引言
舉世矚目的三峽電站的第1臺(tái)機(jī)組將在2003年投入運(yùn)行,2009年全部建成。包括三峽—葛洲壩梯級(jí)水電站在內(nèi)的華中、華東、廣東等電網(wǎng)構(gòu)成的三峽電力系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問題已提上議事日程。
三峽電力系統(tǒng)的分電方案及調(diào)度體制已明確:近期,為體現(xiàn)資源優(yōu)化配置,采用“國(guó)家劃定市場(chǎng),競(jìng)爭(zhēng)決定電價(jià)”的方式,以有競(jìng)爭(zhēng)力的電價(jià)向各地售電;遠(yuǎn)期,按照電力市場(chǎng)規(guī)則運(yùn)行,參與受電地區(qū)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)2003年～2010年大區(qū)間的分電比例也有原則規(guī)定。當(dāng)前的主要問題是:
a.在已定的分電比例下,三峽電力系統(tǒng)如何運(yùn)行調(diào)度是最優(yōu)的?
b.若各省(市)報(bào)價(jià),三峽電力市場(chǎng)管理部門應(yīng)如何協(xié)調(diào)價(jià)格和分配出力?
c.在以上兩種情況下,典型日的運(yùn)行方式應(yīng)如何考慮、協(xié)調(diào)?協(xié)調(diào)不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)什么問題?
d.各大區(qū)電網(wǎng)受電后,調(diào)峰和棄水問題能否解決?
e.三峽至各大區(qū)輸電線上的送電負(fù)荷曲線應(yīng)該是怎樣的?
這些問題的解決,均需要一個(gè)有力的全系統(tǒng)運(yùn)行模擬計(jì)算工具。隨著各地區(qū)電網(wǎng)交易市場(chǎng)的成熟,三峽電力系統(tǒng)將逐步向市場(chǎng)化體制過渡,為了研究電力市場(chǎng)下的一些規(guī)則、體制和監(jiān)管交易的公平、合理性,也需要一個(gè)全系統(tǒng)的交易市場(chǎng)模擬計(jì)算工具。為此,我們開發(fā)了一套“三峽跨區(qū)電力市場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)”,用于電力交易市場(chǎng)下的交易和運(yùn)行決策。目前所說的電力市場(chǎng)下的交易決策,實(shí)際上是交易與運(yùn)行決策的統(tǒng)一[1],是保證安全和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化調(diào)度[2]。在短期調(diào)度中,它是指:系統(tǒng)在滿足各種供電需求、安全、質(zhì)量等約束條件下(包括需求特性、備用、檢修、用水、機(jī)組啟停調(diào)峰等),制定發(fā)電、輸電和交易計(jì)劃,使全系統(tǒng)的社會(huì)效益最大,亦即同時(shí)完成交易決策和運(yùn)行優(yōu)化。
本文將介紹“三峽跨區(qū)電力市場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)”的模型和算法,并用它研究三峽電力系統(tǒng)運(yùn)行中的調(diào)峰、分電方式和電價(jià)等有關(guān)決策問題。應(yīng)用中可能有兩種情況。
a.在已知各省(或大區(qū)、大機(jī)組)報(bào)價(jià)曲線時(shí),可進(jìn)行(三級(jí)系統(tǒng))交易市場(chǎng)的模擬。即在已知三峽電力系統(tǒng)可用水量(或來水及初、末來水位)的條件下,進(jìn)行電力、電量交易分配的計(jì)算。
b.在尚不知各省(或大區(qū))報(bào)價(jià)曲線時(shí),可采用其邊際成本曲線作為報(bào)價(jià)曲線。因?yàn)樵谕耆?jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)下,市場(chǎng)價(jià)格趨于系統(tǒng)的邊際成本,電廠的報(bào)價(jià)接近其自身的邊際成本。本系統(tǒng)的市場(chǎng)模擬包括了三峽、大區(qū)、省、電廠、機(jī)組5級(jí)系統(tǒng),各省(市)的報(bào)價(jià)曲線可以采用競(jìng)爭(zhēng)后的省(市)邊際成本曲線。這里只計(jì)入了可變成本(電量成本),需要時(shí)也可計(jì)入容量成本。
1數(shù)學(xué)模型和算法
為研究三峽電力系統(tǒng)的短期最優(yōu)運(yùn)行方式和交易決策,建立了以三峽—葛洲壩梯級(jí)水電站為中心,向華東、華中、廣東等大區(qū)送電的數(shù)學(xué)模型。
1.1約束條件
a.三峽有4個(gè)分廠,葛洲壩有2個(gè)分廠,各分廠有共同的上、下游水庫,分廠的流量和出力相互影響。
b.三峽—葛洲壩間有回水影響,且兩電站下游均有航運(yùn)約束(出力變化率約束及最小流量約束等),是時(shí)間相關(guān)的約束。
c.三峽具有季調(diào)節(jié)特性,葛洲壩具有日調(diào)節(jié)特性,有相應(yīng)的上下游水位、發(fā)電和棄水流量等上、下限約束。
d.三峽—葛洲壩梯級(jí)水電站通過直流輸電線向華東、廣東大區(qū)送電,通過交流輸電線向華中送電。三峽至大區(qū)間聯(lián)絡(luò)線上均有日交易電量和功率上、下限(安全、阻塞或出力過程)約束。
e.各大區(qū)將電能轉(zhuǎn)送給各省(市)。各省(市)可以是單一受電商,與三峽有合同日電量或出力曲線約束;也可以是轉(zhuǎn)送站,下設(shè)各類電廠或機(jī)組(如火電、水電、核電、抽水蓄能、燃機(jī)),考慮了火電的燃料成本、啟停和水電的不同調(diào)節(jié)特性。各省(市)有自己的負(fù)荷,并可從大區(qū)直屬廠購電。直屬廠可以是屬于大區(qū)電網(wǎng)公司的大水電廠、抽水蓄能電廠或核電廠等,它們可以參與或不參與競(jìng)價(jià)。
1.2目標(biāo)函數(shù)
電力市場(chǎng)下的目標(biāo)函數(shù)是全系統(tǒng)的社會(huì)效益最大。在當(dāng)前條件下,可變?yōu)橐韵聝煞N形式。
a.全系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)(包括所有電廠、機(jī)組的運(yùn)行成本和輸電成本等)最小。這時(shí),可進(jìn)行從三峽、大區(qū)、省、電廠到機(jī)組的5級(jí)系統(tǒng)的模擬優(yōu)化計(jì)算。機(jī)組可采用成本微增率曲線或報(bào)價(jià)曲線。
b.三峽—葛洲壩梯級(jí)水電站售電收益最大。在電力市場(chǎng)下,若三峽和各省(市)售、購方分別報(bào)價(jià)使社會(huì)效益最大,則可能三峽電量不能全部被吸納。若認(rèn)為三峽電能按長(zhǎng)期規(guī)劃的要求售出是國(guó)家的利益最大,則在三峽日發(fā)電量和大區(qū)分電比例一定的情況下,上述目標(biāo)變?yōu)槿龒{—葛洲壩梯級(jí)水電站售電收益最大。這時(shí),可進(jìn)行三峽—大區(qū)—省3級(jí)系統(tǒng)的市場(chǎng)模擬計(jì)算。省局采用的購電價(jià)格—功率曲線可以是數(shù)條日等值價(jià)格曲線或每小時(shí)報(bào)價(jià)—出力曲線。
1.3算法
可見,這是一個(gè)有復(fù)雜約束的超大型非線性優(yōu)化問題,變量維數(shù)達(dá)4萬多個(gè),沒有現(xiàn)成的算法可以采用。國(guó)內(nèi)外互聯(lián)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度中曾用的Lagrange松弛法[3,4]、Bender分解法、D2W分解法等都無法使用。為此,經(jīng)多年努力,我們研究開發(fā)了新的算法和相應(yīng)的實(shí)用軟件,包括:
a.可加速收斂的可行方向法——夾逼可行方向法;
b.利用問題的可分性,將大型線性規(guī)劃問題分解的新算法;
c.用于快速求解網(wǎng)絡(luò)流子問題的廣義out2of2kilter算法[5],可以從不可行的初始解處開始計(jì)算,對(duì)迭代計(jì)算十分有利;
d.用松弛和分解法處理整數(shù)問題的方法。
這一系列新的算法,使這一超大型非線性優(yōu)化問題變得容易求解;同時(shí),又能適應(yīng)三峽電力市場(chǎng)模型復(fù)雜、多變的要求(如增加供電區(qū),增加航運(yùn)、交易量約束等)。為了說明該算法和模型在電力市場(chǎng)決策和分析中的作用,我們研究了以下方案(本文算例暫用燃料成本,今后可按上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算)。
2基本方案
該方案的目的是研究在三峽電力系統(tǒng)可用水量(或初、末蓄水量及來水量)和送大區(qū)的分電比例一定的情況下,若不計(jì)三峽—葛洲壩梯級(jí)水電站發(fā)、輸電成本,按各省和大區(qū)的已有資源、負(fù)荷需求及安全(阻塞)條件,三峽—葛洲壩電能應(yīng)如何分配才能使全系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)最小。這是一種使三峽—葛洲壩電能盡量被吸納的最優(yōu)能源利用方案。該方案僅在三峽—葛洲壩送各大區(qū)聯(lián)絡(luò)線上,按規(guī)定的分電比例,設(shè)日電量約束和功率上限約束(未加至各省(市)聯(lián)絡(luò)線上的電量約束)。以2005年夏季(8月)豐水期、平水年為例,說明三峽—葛洲壩應(yīng)采取的送電方式(其他年份汛期情況與此相似,非汛期情況另文介紹)。屆時(shí),三峽已裝機(jī)12臺(tái)700MW,為圍堰發(fā)電期,上游水位135m。三峽日平均入庫流量35336m3ös,大于滿發(fā)過水能力,故有正常棄水。各省(市)的負(fù)荷水平如表1所示。
計(jì)算結(jié)果如下:
a.三峽—葛洲壩發(fā)電情況
規(guī)定2005年三峽送電比例為:送華東、廣東各1ö2,不送華中。三峽至華東的二回直流輸電線功率上限共4200MW,至廣東一回直流為3000MW。計(jì)算結(jié)果:三峽電站和葛洲壩電站全日滿發(fā),三峽最大出力6217MW,葛洲壩最大出力2470MW。三峽送華東基荷217MW,77.20GW·h;送廣東基荷3000MW,72.0GW·h;不送華中。假設(shè)葛洲壩可送華東1ö3,結(jié)果葛洲壩峰荷多送華東,低谷多送華中,形成對(duì)華中反調(diào)峰900MW的現(xiàn)象,如表2所示。
由于華東負(fù)荷緊張、電源不足,燃(油、氣)機(jī)擔(dān)峰荷成本高(假設(shè)燃機(jī)燃料費(fèi)相當(dāng)于煤價(jià)的2倍及以上),故華東峰荷邊際成本遠(yuǎn)高于華中,吸收能力強(qiáng),輸電能力又允許,故在三峽送華東基荷的同時(shí),葛洲壩為華東調(diào)峰(900MW),為華中反調(diào)峰(-900MW,7h),相當(dāng)華中為華東調(diào)峰900MW。
b.華東受電情況
華東各省(市)受三峽梯級(jí)的電量比例如表3“基本方案”欄所示。
由表3可以看出,向浙江送電最多,這是因?yàn)轭A(yù)測(cè)浙江年最大負(fù)荷增長(zhǎng)最快(10%),增建電源相對(duì)較少,有少量水電調(diào)峰,峰、谷均需三峽送電。上海峰荷短缺較多。故計(jì)算結(jié)果是:三峽高峰大多送上海、江蘇、浙江;低谷送浙江較多;不送安徽(分電比例僅為0.2%)。
各省(市)的最大(時(shí)段)邊際成本如表3“基本方案”欄所示,說明優(yōu)化調(diào)度結(jié)果是各省(市)最大邊際成本接近(0.3元ö(kW·h)～0.4元ö(kW·h),相當(dāng)于燃機(jī)成本)。安徽的最大邊際成本僅為0.155元ö(kW·h),故基本不需受電(直屬廠無負(fù)荷,表中未示出)。
c.華中受電情況
華中水電豐富,有多座大中型水電站,其調(diào)峰能力很強(qiáng)。8月份江南水系的主汛期剛過,加之河南火電煤價(jià)較低,調(diào)峰能力較強(qiáng),因而,華中低谷可吸收葛洲壩較多的電力,由自己的水、火電調(diào)峰。這樣,就形成了華中可以為華東調(diào)峰的局面。
這種情況不但會(huì)在汛期出現(xiàn),在圍堰發(fā)電期的非汛期,三峽裝機(jī)不足,全日滿發(fā)時(shí)同樣會(huì)發(fā)生(水庫水位保持135m不變)。不同的是,非汛期允許三峽向華中送電44%(送華東40%、廣東16%)。這樣,三峽可為華東、廣東提供需要的調(diào)峰容量(峰多谷少),低谷大多送華中,即三峽對(duì)華中反調(diào)峰;葛洲壩可按基荷送華中、華東。
以上是未計(jì)入三峽—葛洲壩梯級(jí)水電站發(fā)輸電成本的理想的最優(yōu)能源分配情況,實(shí)現(xiàn)過程中需采用電價(jià)的杠桿和經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償政策。若考慮三峽發(fā)輸電成本和長(zhǎng)期能源最優(yōu)配置的需要(引入容量電價(jià))等,也不困難。
3減少允許啟停機(jī)組方案
在基本方案的基礎(chǔ)上,受端減少允許啟停機(jī)組臺(tái)數(shù),改變運(yùn)行方式,結(jié)果是:
a.優(yōu)化后,由于設(shè)定的允許啟停機(jī)組(200MW及以下)臺(tái)數(shù)減少,小機(jī)組可能全日停運(yùn)或全日運(yùn)行,總啟停費(fèi)減少,故全系統(tǒng)總運(yùn)行成本比基本方案減少了1.15%。
b.三峽送華中、華東的日電量、峰谷差(有反調(diào)峰)的情況不變,但由于受端啟停機(jī)組數(shù)減少,調(diào)峰能力不足,葛洲壩或其他水電站可能低谷棄水,即所謂“棄水調(diào)峰”。棄水電量約1.11GW·h。
4加送省(市)日電量約束方案
在上述基本方案的基礎(chǔ)上,增加三峽向各省(市)送電線上的日交易電量約束。例如,華東各省(市)的分電量比例(如表3“加省(市)約束方案”欄所示)為:上海40%,浙江23%,江蘇28%,安徽9%,不送華中。結(jié)果是:
a.華東運(yùn)行成本比基本方案增加1.9%。這是由于缺電的浙江受電量比基本方案減少,江蘇、上海、安徽受電量增加,總體上不如不加此約束時(shí)經(jīng)濟(jì)。
b.各省(市)最大邊際成本間的差距加大。這是由于受電減少的浙江燃(油、氣)機(jī)多發(fā),邊際成本提高;江蘇受電增加,邊際成本降低。因此,省(市)間分電比例宜根據(jù)當(dāng)時(shí)的負(fù)荷需求和電源情況做一些調(diào)整,或由市場(chǎng)調(diào)節(jié)。
這里的邊際成本是對(duì)應(yīng)于負(fù)荷平衡方程的影子價(jià)格(根據(jù)優(yōu)化理論,對(duì)應(yīng)于每個(gè)約束條件均有一個(gè)邊際成本,又稱影子價(jià)格(或?qū)ε甲兞?,它們都有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)意義),為單位負(fù)荷變化引起的最優(yōu)總成本的變化量。它的大小反映了與目標(biāo)函數(shù)有關(guān)的各省(市)的負(fù)荷需求、電源結(jié)構(gòu)容量和燃料成本等情況。因此,在電力市場(chǎng)中,研究各地區(qū)的邊際成本或邊際電價(jià),對(duì)決定三峽電價(jià)十分重要(若目標(biāo)中含有固定成本,也有類似的意義)。
5計(jì)入三峽電價(jià)的方案
由大系統(tǒng)理論,第2節(jié)基本方案中各省(市)子系統(tǒng)的最優(yōu)解即為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中當(dāng)時(shí)條件下各省(市)可獲得的收益最大解(即平衡解),其邊際成本即對(duì)應(yīng)全系統(tǒng)可接受的報(bào)價(jià)。設(shè)三峽每日一個(gè)價(jià)(豐水期,按燃料成本計(jì)算):送華東0.18元ö(kW·h),送華中0.09元ö(kW·h),其他條件同基本方案。結(jié)果如表4所示。
由于送華東的電價(jià)低于其基礎(chǔ)方案的高峰邊際成本(0.365元ö(kW·h)),而高于其低谷邊際成本(0.098元ö(kW·h)),故華東高峰最大受電功率與表2相同,低谷受電減少。華中則由于三峽定價(jià)比基本方案中湖北、湖南、江西的最小時(shí)段邊際成本還低,故吸收三峽—葛洲壩的電能不變。于是,三峽、葛洲壩因送華東的低谷電能賣不出去而棄水,結(jié)果總輸出電量有所減少。若調(diào)整三峽電價(jià)為分時(shí)段電價(jià),與各省邊際成本(或電價(jià))相適應(yīng),則可避免這種非正常棄水發(fā)生。
6結(jié)論
本文提出了三峽電力市場(chǎng)的優(yōu)化調(diào)度模型和算法,并利用所開發(fā)的系統(tǒng)對(duì)2003年～2007年的市場(chǎng)情況進(jìn)行了大量分析計(jì)算,得到一些有益的結(jié)論:
a.只考慮大區(qū)間的分電量比例約束,送各省(市)的交易電量不加限制,可得到理想的經(jīng)濟(jì)分配情況。這時(shí),同一大區(qū)內(nèi)各省(市)的邊際成本相近(不受電省(市)的邊際成本小于此值)。
b.若對(duì)送各省(市)交易電量加分電比例約束,全系統(tǒng)總運(yùn)行成本增加,各省(市)之間邊際成本差距加大。因此,在長(zhǎng)期規(guī)劃的框架下,近期省(市)間分電比例按負(fù)荷及電源情況做一些調(diào)整,或由市場(chǎng)調(diào)節(jié)為好。
c.若新建機(jī)組按計(jì)劃投運(yùn),三峽定價(jià)合適,各省(市)基本可以吸納三峽電力,僅5月～6月間江南水系與長(zhǎng)江干流水系豐水有重疊時(shí),可能有少量低谷(為調(diào)峰)棄水。建議在華中增建抽水蓄能電站,豐水時(shí)吸收水電低谷電力,高峰向廣東或華東送電,從而大大提高全系統(tǒng)的調(diào)峰能力(抽水蓄能機(jī)組的調(diào)峰能力接近容量的2倍)。一方面,可消除棄水調(diào)峰現(xiàn)象;另一方面,一定比例的抽水蓄能電站作為事故備用,對(duì)提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠性十分必要。超級(jí)秘書網(wǎng)
d.各省(市)的運(yùn)行方式,如備用、啟停、調(diào)峰能力等會(huì)影響對(duì)三峽的受電能力,嚴(yán)重時(shí)引起棄水。
e.三峽電價(jià)會(huì)影響能源的合理利用,應(yīng)對(duì)不同地區(qū)、季節(jié)、時(shí)段采用不同電價(jià),并盡量與各省(市)邊際電價(jià)相適應(yīng)。尤其在汛期,為實(shí)現(xiàn)對(duì)華中的反調(diào)峰,價(jià)格的商定和經(jīng)濟(jì)政策的配套十分重要。同時(shí),也證明了所提出的三峽電力市場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度模型和算法是有效的,為巨型多級(jí)電力系統(tǒng)的優(yōu)化計(jì)算方法找到了一個(gè)可行的途徑。所開發(fā)的三峽電力市場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度軟件在進(jìn)行特大型跨區(qū)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度和交易計(jì)劃計(jì)算方面有很大潛力,可用于市場(chǎng)定價(jià)、交易決策、分電方案、調(diào)峰方式、棄水調(diào)峰等問題的研究,簡(jiǎn)化后也可用于日前交易計(jì)劃。
關(guān)鍵字：電改 售電側(cè)放開 電力交易
中圖分類號(hào)：TM- 9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
一、引言
2015年3月15日，國(guó)務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》的9號(hào)文（簡(jiǎn)稱“9號(hào)文”），明確了的新一輪電改將在“放開兩頭，管住中間”的思路下構(gòu)建真正有效的電力市場(chǎng)機(jī)制。售電側(cè)改革被認(rèn)為是本輪電改新方案的最大亮點(diǎn)，是“構(gòu)建有效競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)體系”的重要環(huán)節(jié)。售電側(cè)改革作為“兩頭”之一，在整個(gè)電力體制改革中有著舉足輕重的地位，其是否成功將決定新一輪電力體制改革的成敗。而電力交易機(jī)構(gòu)中心樞紐功能的發(fā)揮對(duì)于新型售電主體能否最終進(jìn)入售電側(cè)市場(chǎng)、能否有效開展售電業(yè)務(wù)、能否真正形成競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)等方面起著重要的作用。
二、實(shí)施背景分析
（一）新電改要求售電側(cè)放開
售電側(cè)放開對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司的影響較大，一是，企業(yè)的功能發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。二是，企業(yè)的盈利模式發(fā)生根本改變，電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式不再以上網(wǎng)電價(jià)和銷售電價(jià)價(jià)差作為收入來源，而是按照政府核定的輸配電價(jià)收取過網(wǎng)費(fèi)。三是，企業(yè)交易模式發(fā)生根本性變化，由電力企業(yè)承擔(dān)的交易業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)分開，實(shí)現(xiàn)交易機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)行，承擔(dān)交易平臺(tái)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理等。四是，業(yè)務(wù)重點(diǎn)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，主要現(xiàn)在電網(wǎng)規(guī)劃更多由政府主導(dǎo)、電網(wǎng)運(yùn)行的操作模式更為復(fù)雜、電力營(yíng)銷競(jìng)爭(zhēng)性加劇、電力交易主體增多等。五是，管理重心發(fā)生轉(zhuǎn)移，盈利導(dǎo)向轉(zhuǎn)為成本導(dǎo)向、降本增效成為重點(diǎn)。
（二）售電側(cè)放開對(duì)電力市場(chǎng)交易提出的新要求
售電側(cè)放開在對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司產(chǎn)生較大影響的同時(shí)，也對(duì)電力市場(chǎng)交易提出了更多新要求，如面對(duì)大量涌入的售電主體，必然改變?cè)械氖袌?chǎng)成員管理模式，需要重新設(shè)計(jì)優(yōu)化電力交易業(yè)務(wù)，需要將由電力企業(yè)承擔(dān)的交易業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)分開，實(shí)現(xiàn)交易機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)行，共筑公平競(jìng)爭(zhēng)和諧有序的交易局面。
三、研究?jī)?nèi)容
（一）電力交易業(yè)務(wù)的更新設(shè)計(jì)
1.電力交易業(yè)務(wù)變化重點(diǎn)分析
經(jīng)過深入對(duì)比分析，新電改后電力交易機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)將發(fā)生較大變化。市場(chǎng)構(gòu)成由原來的單一中長(zhǎng)期市場(chǎng)轉(zhuǎn)變成中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)。市場(chǎng)模式由原來的分散式轉(zhuǎn)變成分散式和集中式兩種模式。市場(chǎng)體系由原來兩家大電網(wǎng)公司各自分級(jí)管理轉(zhuǎn)變成為區(qū)域和省（區(qū)、市）電力市場(chǎng)，市場(chǎng)之間不分級(jí)別。新業(yè)務(wù)需要支撐多種類型的市場(chǎng)成員及其多種交易需求；新業(yè)務(wù)需要支撐雙邊協(xié)商、集中競(jìng)價(jià)、掛牌等多種交易方式；新業(yè)務(wù)需要支撐電力直接交易、跨省跨區(qū)交易、合同電量轉(zhuǎn)讓交易、輔助服務(wù)交易等多種交易；新業(yè)務(wù)需要支撐多種交易計(jì)劃的編制（包括月度、日前、日內(nèi)等）；新業(yè)務(wù)需要支撐多種交易合同的編制與簽訂；新業(yè)務(wù)需要支撐面向多元主體的交易結(jié)算；新業(yè)務(wù)需要支撐各類交易主體相關(guān)信息的。
2.業(yè)務(wù)更新設(shè)計(jì)
根據(jù)售電側(cè)放開對(duì)省級(jí)電力市場(chǎng)交易的新要求和省級(jí)電力交易機(jī)構(gòu)自身定位，勾勒國(guó)家電網(wǎng)公司省級(jí)電力交易機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)藍(lán)圖。主要分為核心業(yè)務(wù)和支撐業(yè)務(wù)，其中核心業(yè)務(wù)包括市場(chǎng)成員管理、交易組織、交易合同、交易計(jì)劃、交易結(jié)算、信息；支撐業(yè)務(wù)包括電力交易平臺(tái)、電力電量平衡分析、市場(chǎng)評(píng)估分析、服務(wù)窗口管理、市場(chǎng)建設(shè)與規(guī)則編制、風(fēng)險(xiǎn)防控等業(yè)務(wù)。電力交易機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)藍(lán)圖見圖1。
（二）構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立的電力交易機(jī)構(gòu)
1.功能定位變化分析
改革后電力交易機(jī)構(gòu)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)（國(guó)家電網(wǎng)子公司或分公司形式）不以營(yíng)利為目的，在政府監(jiān)管下為市場(chǎng)主體提供規(guī)范公開透明的電力交易服務(wù)。交易機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)市場(chǎng)主體注冊(cè)和相應(yīng)管理、市場(chǎng)交易平臺(tái)的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理，其中包括市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)分析、披露和市場(chǎng)信息、提供結(jié)算依據(jù)和匯總電力用戶與發(fā)電企業(yè)自主簽訂的雙邊合同。
2.構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立的電力交易機(jī)構(gòu)
（1）確定組織形式
《關(guān)于電力交易機(jī)構(gòu)組建和規(guī)范運(yùn)行的實(shí)施意見》中明確電力交易機(jī)構(gòu)組織形式為電網(wǎng)企業(yè)相對(duì)控股的公司制、電網(wǎng)企業(yè)子公司制、會(huì)員制等三種組織形式。電力商品的特殊屬性決定了交易機(jī)構(gòu)與電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)存在著天然的聯(lián)系，電力交易機(jī)構(gòu)與調(diào)度中心之間須密切配合，因此建議采用電網(wǎng)企業(yè)子公司的組織形式。電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)子公司的組織形式具有組建相對(duì)容易、運(yùn)營(yíng)成本較低、確保中立和降低交易成本，加快改革進(jìn)程等諸多優(yōu)勢(shì)。
（2）組織機(jī)構(gòu)建設(shè)
交易機(jī)構(gòu)的功能定位，決定其基本職能、機(jī)構(gòu)、編制、財(cái)務(wù)等在第一時(shí)間應(yīng)是完整而獨(dú)立的，同時(shí)政府賦予其行業(yè)公共機(jī)構(gòu)的屬性，并擁有干部人事管理權(quán)。但是交易機(jī)構(gòu)的相關(guān)業(yè)務(wù)專業(yè)性較強(qiáng)，一方面要求具備深厚的電力專業(yè)知識(shí)，另一方面要求具備現(xiàn)貨市場(chǎng)、期貨市場(chǎng)等市場(chǎng)交易的相關(guān)知識(shí)并擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要求掌握一定的數(shù)理統(tǒng)計(jì)技能。該類人才目前市場(chǎng)上較少，主要集中在原有的電力交易中心，因此建議以電網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)有人員為基礎(chǔ)，完成機(jī)構(gòu)的組織建設(shè)工作。對(duì)于一般人員的短缺，可根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要進(jìn)行公開選聘，擇優(yōu)錄取；對(duì)于高級(jí)管理人員的短缺，則需要由市場(chǎng)管理委員會(huì)推薦，并按組織程序完成聘任流程，杜絕，以保證各方利益。
關(guān)鍵詞：南方電網(wǎng)；西電東送；電量預(yù)測(cè)
Abstract: Guangdong power grid is an important part of South China power grid, and only by participating in the trans-provincial power trades, the gird can make full use the potential benefits of eastern and western resources. Based on the current situations of the trans-provincial power trade, the paper explores the problems to be solved and proposes the power forecasting trend and factors .It is believed that the paper can provide beneficial reference for power trade.
Keywords: South China power grid; west to east; power forecasting
中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0 引言
西電東送作為西部大開發(fā)的重大項(xiàng)目之一，其目的在于優(yōu)化區(qū)域資源配置，促進(jìn)東西部協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)雙方共贏。文獻(xiàn)[1]提出了跨區(qū)跨省電力交易的總體思路、交易機(jī)制、交易模式。文獻(xiàn)[2]探討了三峽電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)模式，對(duì)交易的商品、方式和機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析，提出了適合三峽電力市場(chǎng)的批發(fā)交易模式。文獻(xiàn)[3]介紹了南方電力市場(chǎng)西電東送雙邊交易模式及電價(jià)形成機(jī)制。在此背景下，本文旨在分析 “十一五”西電東送交易現(xiàn)存問題、預(yù)測(cè)西電電量及其影響因素，保證“十二五”西電東送的順利開展。
1 南方電網(wǎng)西電東送跨省交易現(xiàn)狀
1.1 “十一五”南方電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
南方五省區(qū)資源分布和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平不均衡，83%的水電資源和95%以上的煤炭?jī)?chǔ)量集中分布在云南和貴州兩省，而東部廣東省經(jīng)濟(jì)總量約占區(qū)域總量的70%，用電量約占區(qū)域總量的60%，成為資源匱乏區(qū)。
截止2010年底，南方電網(wǎng)西電東送通道已覆蓋廣東、廣西、云南、貴州及海南五省（區(qū)），并與香港、澳門相連，東西跨度近2000公里，電源裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)到16943萬千瓦，500kV輸電線路29181km，現(xiàn)已形成“八交五直”13條500kV及以上的大通道，其最大輸送能力達(dá)到2415萬千瓦，為2002年底南方電網(wǎng)公司剛成立的6.6倍，輸送電量為1117 億千瓦時(shí)。
1.2“十一五”跨省交易現(xiàn)狀
目前，南方電網(wǎng)跨省交易的主要特征是余缺調(diào)劑，規(guī)模偏小，市場(chǎng)不穩(wěn)定，以云南富余水電跨省消納為主，以短期、臨時(shí)交易為輔
“十一五”期間，西電送廣東電量年均增長(zhǎng)18.2%，最大電力年均增長(zhǎng)16.2%，均遠(yuǎn)高于“十一五”期間全省全社會(huì)用電量年均增長(zhǎng)約8%、用電最高負(fù)荷年均增長(zhǎng)約10%的增長(zhǎng)速度。
1.3 “十二五”交易機(jī)制
“十二五”期間，南方電網(wǎng)西電東送交易模式可分為政府主導(dǎo)框架協(xié)議及企業(yè)自主交易兩類；也可分為長(zhǎng)期、中長(zhǎng)期、短期及臨時(shí)交易4種類型。計(jì)劃交易分為政府框架協(xié)議、中長(zhǎng)期協(xié)議（五年）和年度合同三個(gè)層次落實(shí)。購售電省（區(qū)）政府根據(jù)國(guó)家“西電東送”總體規(guī)劃及本省（區(qū)）電力發(fā)展規(guī)劃簽訂5年及以上政府框架協(xié)議，其中約定每年豐枯季節(jié)的最大電力、電量等內(nèi)容。
1.4 電價(jià)結(jié)構(gòu)
2002年以來，上網(wǎng)電價(jià)、輸電價(jià)格及線損標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一由國(guó)家發(fā)改委制定。“十一五”期間，國(guó)家發(fā)改委多次提高西電送粵電價(jià)，截止2010年，廣東平均上網(wǎng)電價(jià)為52.9分/千瓦時(shí)，西電平均落地價(jià)格為45.7分/千瓦時(shí)（含輸電和線損電價(jià)），年可節(jié)約電力成本為7.55萬元，盡管西電送廣東的平均落地電價(jià)逐年提高，但仍低于廣東平均上網(wǎng)電價(jià)，西電平抑廣東電價(jià)的效果十分明顯，使廣東省受益。
圖12010年西部送電省份落地電價(jià)及其組成部分
2分析現(xiàn)存問題與建議
目前，西電東送主要通過各省政府與南方電網(wǎng)公司簽訂中長(zhǎng)期框架協(xié)議和年度購售電合同以保障西電東送的順利實(shí)施。由于交易機(jī)制不完善、條款約束力度不夠及考核機(jī)制缺乏有效性等原因[6]，針對(duì)實(shí)施過程中存在的上述問題，提出建議如下：
1、發(fā)揮廣東省主導(dǎo)性，增強(qiáng)省間政府的協(xié)調(diào)力度
“十一五”期間，年度合同電量分解由南方電網(wǎng)公司執(zhí)行，造成與政府協(xié)商被動(dòng)及計(jì)劃變動(dòng)的隨意性。為保障協(xié)議的有效落實(shí)，建議在框架協(xié)議中確定年度計(jì)劃分解機(jī)制。
2、合理控制西電送粵的增長(zhǎng)規(guī)模
考慮到高比例的西電對(duì)廣東省電網(wǎng)安全的沖擊性，如電流諧波沖擊、聯(lián)絡(luò)線故障以及嚴(yán)重自然災(zāi)害等，均影響廣東省電力供應(yīng)的安全可靠性；西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源供應(yīng)等問題將制約西電東送的后期保障能力。因此建議“十二五”西電規(guī)模應(yīng)嚴(yán)格控制在廣東省全社會(huì)用電量的一定比例內(nèi)。
3、完善西電固定電量及浮動(dòng)電量的比例
為進(jìn)一步完善西電東送交易規(guī)則，建議以省間框架協(xié)議為基礎(chǔ)，做好“十二五”期間各省電力平衡及電源規(guī)劃，固定電量為長(zhǎng)期框架協(xié)議簽訂電量，浮動(dòng)電量用以確保電力需求、水情氣候等因素造成的預(yù)測(cè)偏差量。
3 西電電量預(yù)測(cè)分析
3.1 灰色預(yù)測(cè)
對(duì)西電電量的發(fā)展趨勢(shì)的研究很多，主要集中于兩種方式：一是利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，結(jié)合自我知識(shí)背景和現(xiàn)實(shí)國(guó)情的主觀分析方法，是最常見、最廣泛的一種方法。二是利用相關(guān)數(shù)據(jù)序列，建立動(dòng)態(tài)模型對(duì)西電送粵電量的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文分別應(yīng)用Verhulst模型對(duì)電量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。
灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型對(duì)樣本數(shù)據(jù)分布無特殊要求，在解決“小樣本”、“貧信息”的不確定性問題時(shí)具有顯著優(yōu)勢(shì)。因此，對(duì)于非單調(diào)的擺動(dòng)發(fā)展序列或有飽和的S形序列，則考慮Verhulst模型。
圖2實(shí)際西電比重與Verhulst模型預(yù)測(cè)比重的對(duì)比圖
4 結(jié)論
利用灰色系統(tǒng)方法為電量預(yù)測(cè)提供了一種定量決策方法，此模型最大優(yōu)點(diǎn)是可以用較少的數(shù)據(jù)量進(jìn)行較為精確的預(yù)測(cè)。
從預(yù)測(cè)結(jié)果來看，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，西電電量比例已越來越成為廣東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。因此，盡早開展西電電量預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系，可為廣東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)利用提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和保障。
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為了使業(yè)內(nèi)人士了解國(guó)家電網(wǎng)公司下一步解決電力短缺的相關(guān)措施，近日本刊記者采訪了國(guó)家電網(wǎng)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人，該負(fù)責(zé)人詳細(xì)分析了目前電力短缺的原因，并提出了解決問題的思路。
電力短缺
2004年我國(guó)再次出現(xiàn)缺電。由于經(jīng)濟(jì)較快地發(fā)展帶動(dòng)了用電高速增長(zhǎng)，2004年前三個(gè)季度全社會(huì)用電量是15713億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)17.2％，其中第一產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)1.9％，第二產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)16.44%，第三產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)16.1％，城鄉(xiāng)居民生活增長(zhǎng)9.05％。
宏觀調(diào)控措施對(duì)整個(gè)用電需求產(chǎn)生了很大影響。全社會(huì)的用電量增長(zhǎng)速度從2004年5月份開始呈逐月下滑趨勢(shì)；高耗電行業(yè)用電增長(zhǎng)高位回落，宏觀調(diào)控影響已逐步顯現(xiàn)；從趨勢(shì)來看，電力短缺出現(xiàn)了一定的緩和。
目前用電增長(zhǎng)的地區(qū)布局不均衡。全國(guó)各地區(qū)用電均達(dá)到兩位數(shù)增長(zhǎng)。另外由于受供電形勢(shì)持續(xù)緊張的影響，華東和廊坊等地用電都超過了15％。
就工業(yè)來講，缺電加劇。2004年前三季度，全國(guó)新增裝機(jī)容量超過2470萬千瓦，同比增長(zhǎng)12％。在歷史上這也是非常快的。這些新增裝機(jī)主要分布在華東、華中、華北和南方地區(qū)。全國(guó)電力生產(chǎn)保持較快增長(zhǎng)，水電發(fā)電量略有增長(zhǎng)。1～9月份發(fā)電量同比增長(zhǎng)15.18％，火電發(fā)電量同比增長(zhǎng)14.85％，水電增長(zhǎng)16.2％。但是扣除三峽發(fā)電的因素，全國(guó)水電僅增長(zhǎng)2.82％，也就是說今年水電仍屬于枯水年。
發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)繼續(xù)提高。全國(guó)發(fā)電設(shè)備累計(jì)平均利用小時(shí)為4068小時(shí)，增長(zhǎng)160小時(shí)。火電設(shè)備平均利用小時(shí)達(dá)4504小時(shí)，增長(zhǎng)223小時(shí)，預(yù)計(jì)全年火電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)有望突破6000小時(shí)。另外一個(gè)特點(diǎn)十分顯著，全國(guó)跨區(qū)、跨省送電大幅增加，累計(jì)跨區(qū)送電1616.6億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)28.44％，區(qū)域間電量交換415億千瓦時(shí)，增長(zhǎng)107.3％，區(qū)域內(nèi)省際間電量交換1202億千瓦時(shí)，增長(zhǎng)13.64％。
問題癥結(jié)
目前全國(guó)電力供需形勢(shì)更為嚴(yán)峻，短缺更為嚴(yán)重。從以下三個(gè)方面可以看出，范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，先后共有24個(gè)省級(jí)電網(wǎng)，其中有25個(gè)省市出現(xiàn)拉閘限電。天津6月開始拉閘限電。7月下旬北京也出現(xiàn)限電；第二缺電程度加深，缺電總量達(dá)3500萬千瓦左右；第三缺電時(shí)間拉長(zhǎng)，一、二、三季度中出現(xiàn)拉閘限電的省級(jí)電網(wǎng)分別為24、24和23個(gè)。特別是山西、內(nèi)蒙西部、江蘇、浙江、河北南部等五個(gè)地區(qū)由于供應(yīng)能力嚴(yán)重不足，已經(jīng)出現(xiàn)持續(xù)性缺電特征。
首先，從供應(yīng)方來看，主要是有效供應(yīng)不足，是隨機(jī)性因素增加所帶來的。表現(xiàn)在各方面，第一，由于電力供應(yīng)總量不足，“九五”后三年開工規(guī)模過低，盡管這些年裝機(jī)新增投產(chǎn)逐年增加，還是不能滿足電力需求。電力總量還是增加的。
第二，從2001年開始電煤的供應(yīng)逐年緊張，電煤的用量很大，造成大量的燃煤電組停機(jī)。1～8月國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)缺煤停機(jī)共計(jì)212臺(tái)次，累計(jì)4280萬千瓦，同時(shí)煤炭庫存長(zhǎng)期運(yùn)行在低位，造成煤炭?jī)r(jià)格一路攀升，煤炭運(yùn)輸持續(xù)緊張。
第三個(gè)因素是持續(xù)高溫并處于偏枯年份，增加了隨機(jī)性缺電，增加隨機(jī)性負(fù)荷與減少供應(yīng)能力。
第四，電網(wǎng)建設(shè)滯后，局部電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，存在輸配電卡脖子問題，加劇了部分地區(qū)的電力供應(yīng)緊張程度。另外，由于長(zhǎng)期的缺電，造成機(jī)組臨時(shí)停機(jī)檢修增加。
第五，從需求側(cè)來看，我國(guó)正處于重化工業(yè)階段，經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，帶動(dòng)用電量全面高漲。特別在這個(gè)階段，由于我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)屬于粗放型的模式，有一些高耗電、高耗能的企業(yè)快速擴(kuò)張，使我們有效的電力供應(yīng)難支撐經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展。
另一個(gè)方面，由于電價(jià)的調(diào)控不及時(shí)、不到位，20世紀(jì)末出臺(tái)的優(yōu)惠電價(jià)，與供需變化不同步，使差別電價(jià)落實(shí)阻力重重。更深層次的原因是，對(duì)電力先行和如何在電力改革中落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀認(rèn)識(shí)不夠。
突破重圍
今年是電力供需最為緊張的一年，第三季度的結(jié)束，標(biāo)志著今年最為緊張的時(shí)期已經(jīng)過去。我們預(yù)計(jì)今年用電增長(zhǎng)將繼續(xù)保持在14.5％左右。投產(chǎn)規(guī)模超過4000萬千瓦，缺電約3500萬千瓦左右。第四季度仍然偏緊，缺口超過1100萬千瓦，主要集中在華東、華北、南方等地區(qū)。明年的供電形勢(shì)有所緩解，但是仍然總體緊張。明年的需求主要取決于明年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)幅度，特別是高耗能行業(yè)的擴(kuò)展速度，我們擔(dān)心明年的需求大概在10％～14％之間，投產(chǎn)規(guī)模要比今年多，估計(jì)在6000萬千瓦左右。缺口要比今年略為減少，大概在2000萬千瓦～2500萬千瓦，明年電力供應(yīng)最關(guān)鍵的因素是，電煤的供應(yīng)是否能夠得到保證。
2006年國(guó)家宏觀調(diào)控基本到位，電力供應(yīng)可望總體平衡，局部地區(qū)仍然緊張。用電增長(zhǎng)8％～12％之間，投產(chǎn)規(guī)模超過7600萬千瓦，實(shí)現(xiàn)2006年目標(biāo)的關(guān)鍵因素有兩個(gè)：電煤是否能夠得到保證；電網(wǎng)制約造成局部限電能否解決。預(yù)計(jì)2007年能夠?qū)崿F(xiàn)基本平衡，預(yù)計(jì)增長(zhǎng)6％～9％，投產(chǎn)規(guī)模超過5000萬千瓦，制約因素仍然是電煤供應(yīng)和電網(wǎng)制約。
為了解決近期和長(zhǎng)期的問題，我們需要關(guān)注和著力解決以下幾個(gè)問題：
首先要加強(qiáng)協(xié)調(diào)并增加煤炭供應(yīng)，以緩解運(yùn)輸緊張，確保電煤供應(yīng)。能否實(shí)現(xiàn)2005年、2006年電力供應(yīng)的緩解和2007年的供需平衡，電煤的充足供應(yīng)是首要的前提。建議國(guó)家加大煤炭的勘測(cè)力度，加快建設(shè)大中型和大型的礦井，加快鐵路專線建設(shè)進(jìn)度，合理增加現(xiàn)有產(chǎn)能，控制煤炭出口，增加電煤供應(yīng)總量，盡快建立煤電價(jià)格連動(dòng)機(jī)制。
第二，要高度重視電網(wǎng)和電源投資失衡問題，建立電網(wǎng)良性發(fā)展機(jī)制。電網(wǎng)建設(shè)滯后效應(yīng)可能在2006和2007年凸顯出來，在電源供應(yīng)總量滿足需要的基礎(chǔ)上，也可能因?yàn)殡娋W(wǎng)滯后造成局部地區(qū)繼續(xù)拉閘限電。從發(fā)展來看，要確保電廠送出電和為競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)，電網(wǎng)投資應(yīng)占行業(yè)投資的50％左右，電網(wǎng)滯后的表面原因是資本金不足，根本原因是沒有獨(dú)立出臺(tái)合理的電網(wǎng)環(huán)節(jié)電價(jià)，所以造成電網(wǎng)收益嚴(yán)重偏低。
第三，建議建立電力安全危機(jī)管理機(jī)制，確保電網(wǎng)運(yùn)行安全。缺電時(shí)期是電網(wǎng)安全事故多發(fā)期，繼續(xù)做好應(yīng)急預(yù)案。要堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度和公正交易。確保合理備用，合理安排機(jī)組檢修，確保機(jī)組健康水平。
第四，充分發(fā)揮價(jià)格調(diào)控作用，進(jìn)一步加強(qiáng)需求側(cè)管理，推進(jìn)節(jié)能節(jié)電。加快落實(shí)國(guó)家出臺(tái)的差別電價(jià)政策，來抑制低效需求。這不僅是緩解缺電，更是節(jié)約資源的重要手段，常抓不懈，更主要用經(jīng)濟(jì)手段。大力推動(dòng)節(jié)能節(jié)電，提高能源利用效率。
