电力市场环境下发电企业报价风险管理分析（可编辑） .doc

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1、电力市场环境下发电企业报价风险管理分析 华北电力大学(保定)硕士学位论文电力市场环境下发电企业报价风险管理分析姓名:程利敏申请学位级别:硕士专业:数量经济学指导教师:李伟20071220华北电力大学硕十学位论文摘要摘 要本文首先综述了国内外电力市场改革状况,并介绍了发电企业报价风险研究现状,进而对发电企业报价风险研究的背景知识进行了概述,并在此基础上提出本文研究的前提假设。其次,在对风险和风险管理相关理论研究的基础上,阐述报价风险产生原因,并利用 提出了基于改进 模拟的和报价风险评价方法。再次,用一个实验案例诠释发电企业报价风险评估过程,比较了和风险评价结果,对风险因素进行敏感性分析,且在一定

2、风险约束条件下基于优化理论利用 的工具求解出最优的报价,并提出短期内降低报价风险的对策。然后,提出发电企业长期内规避报价风险的策略。最后是本文的结论部分。关键词:发电企业,报价风险,风险价值,条件风险价值,蒙特卡罗, , ,. ; ,., ., , ? ,. , ? .;. .“: , ,华北电力大学硕十学位论文摘要摘 要本文首先综述了国内外电力市场改革状况,并介绍了发电企业报价风险研究现状,进而对发电企业报价风险研究的背景知识进行了概述,并在此基础上提出本文研究的前提假设。其次,在对风险和风险管理相关理论研究的基础上,阐述报价风险产生原因,并利用 提出了基于改进 模拟的和报价风险评价方法。再

3、次,用一个实验案例诠释发电企业报价风险评估过程,比较了和风险评价结果,对风险因素进行敏感性分析,且在一定风险约束条件下基于优化理论利用 的工具求解出最优的报价,并提出短期内降低报价风险的对策。然后,提出发电企业长期内规避报价风险的策略。最后是本文的结论部分。关键词:发电企业,报价风险,风险价值,条件风险价值,蒙特卡罗, , ,. ; ,., ., , ? ,. , ? .;. .“: , ,声 尸 明 明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文电力市场环境下发电企业报价风险管理分析,是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间,在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知,除了文中特别加以标注

4、和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。日学位论文作者签名:叠墨勉 期:塑里:至关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;学校可允许学位论文被查阅或借阅;学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。涉密的学

5、位论文在解密后遵守此规定作者签名: 导师签名:日 期:华北电力大学硕士学位论文第一章引言电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业,是国民经济的第一基础产业,是关系国计民生的基础产业,是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业,电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用。随着世界范围内的电力工业结构重组和解除管制的进一步深化,电力市场化改革给市场的各个参与主体带来了前所未有的市场风险?。.世界电力市场改革状况世纪年代,电力行业天然垄断的概念已在某种程度上得到部分消除,开始引入竞争性力量,世界电力工业体制改革浪潮开始席卷全球,二十多个国家和地区解冻电力行业的

6、垄断局面。改革的先锋是新自由主义经济理论为导向的英国,继而波及欧洲、北美、南美、澳洲和亚洲一些国家和地区,形成了一场电力工业改革的国际潮流。美国佛罗里达电力联合集团,的形成是电力市场的自然发展过程。从世纪年代的紧急功率交换阶段开始,到后来的联合运行和经济功率交换,一直到年代完善的电力经纪人系统,逐渐形成了世界上最早的电力市场。其属于电力市场的自然发育模式。英国的电力市场化改革始于撒切尔时代,撒切尔夫人坚信“市场万能,减少政府对经济的直接干预,廉价出售政府拥有的企业,进行了一系列国有行业私有化改革,并于年月发表了电力市场民营化白皮书,拉开了电力市场化改革的序幕。其突出特点是将电力系统的发、输、配

7、、售电分离,分别对其采取不同的管理方式。其指导思想是:电力行业发电与销售可以更多地引入竞争机制,而电力行业的输配电环节被认为是“天然垄断,因此对发电和销售的限制逐渐予以取消,对输配电的管制仍将继续保留。这属于电力市场体制改革模式阻。澳大利亚的电力市场由现货交易、短期期货交易和长期差价合同三部分组成。其中现货交易要求所有符合要求的发电企业必须通过现货市场竞价卖电,该价格由每半小时的供需平衡决定;短期期货交易主要是买方用以减少由于意外而引起现货价格突涨的风险;长期差价合同是电力市场交易中的一个选项,用以规避现货市场的电价风险,使参与双方在交易中免受现货价格波动的风险口。挪威于年建立竞争性电力市场,

8、瑞典、芬兰和丹麦随后加入,并于年成立世界上第一个竞争性的跨国电力市场?北欧电力市场 。北欧电力市场主要由现货市场、期货市场、期权市场兰生垄丕堂堡主堂堡笙茎组成,其中正规期货和期权市场是和平衡市场&其特点制。其它国家吸取英国经验较多,如同本是先丌放发电市场,鼓励独立发电企业参加投标;而阿根廷和智利等国则同时丌放发电市场和用户市场。在各国电力市场化改革的案例中,美国加州电力市场化改革是电力体制改革中比较激进的案例。年,美国通过了能源政策法令,强调引入电力批发市场竞争机制。年春,美国联邦能源管制委员会颁布了两条法律,被称为第及条法令,规定了电力批发市场交易的具体细节及要求,确立了一个及时透明的交易体

9、制。年月,加州立法机构通过了第号议案,批准同意了“关于建立新市场结构的提议,标志着加州电力解除管制。根据 号议案,加州公用事业委员会于年公布了执行条例,确立了实行竞争机制的步骤;取消了用户分阶段而实行同步进入新的市场。年月,主要以现货市场为主的加州电力市场开始运营。年夏季开始,加州能源紧张逐渐严重,爆发了空前的电力危机。致使当地两家最大的电力公司太平洋煤气及电力公司&和南加州爱迪生公司负债累累,入不敷出,出现高达 亿美元的巨额损失,濒临破产边缘。加州电力危机的爆发使人们开始关注电力市场中的金融风险管理。世界电力市场改革的发展历程如图.所示。年 ,、一二:州/: :东北区域电力市场电/。睁币双旱

10、茧围裂簧市场; 瑚。年 年 ;电务器磊革英国新电力市场 :加州电力危机 :年; ;年电力市场运营 国家电力公司: 年 :年解除电力管制 :模拟电力市场;年: :年美国能源法令 电力库运营 年 年电力私有化改革 英国美国加州中国图.电力市场改革发展历程华北电力大学硕士学位论文.我国电力市场改革状况我国的电力市场化改革有着良好的基础。首先,近十年来我国经济增长迅速,带动电力工业取得了超常规发展,每年新增装机容量超过万千瓦,“十五”期术年全国发电装机总容量将达到.亿千瓦,电力市场发展前景广阔;其次,各级电网建设有了长足发展,已基本形成与电源布局相适应的现代化区域电网结构,为实现更大范围的资源优化配置

11、和建设竞争有序、规范开放的市场体系奠定了物质基础;第三,伴随着电力工业基础设施的建设,集资办电政策吸弓【了各方力量,己形成电源投资主体多元化的格局,电力企业产权结构比较清晰,组织形式比较规范,为引入竞争机制提供了必要的体制条件;第四,在美国等西方国家,各种,输电权力结构特别是电网产权结构复杂,由此引起的电磁环网交错服务等等问题使得市场改革难以达到预期目标,而我国权力结构特别是电网产权结构简单得多。正是由于有了这些基本的客观条件,我国的电力市场化改革才得以顺利推进。年月,国家电力公司成立,电力体制改革开始进入实施阶段。年月,国家电力公司正式启动内部模拟电力市场。 年下半年,政府正式启动电力市场的

12、推进工作,先后批准六省、市山东、上海、浙江、辽宁、吉林、黑龙江为“厂网分开,竞价上网”的试点单位。年,六省、市电力市场正式运行。各试点电力市场的运行,为进一步开展区域电力市场建设积累了宝贵经验。为进一步深化改革,年月,国务院印发电力体制改革方案国发号啼,对新一轮的电力改革进行了整体部署,明确新一轮改革的总体目标是:打破垄断,引入竞争,提高效率,降低成本,健全电价机制,优化资源配置,促进电力发展,推进全国联网,构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。“十五期间的改革任务是:实施“厂网分开,重组发电和电网企业;打破省间壁垒,建立区域电力市场;制定发电排放的环保折价标准

13、,形成激励清洁电源发展的新机制;设立国家电力监管委员会,向区域电网公司派驻分支机构。年月日,电力行业新组建的家公司和电力监管委员会在北京挂牌成立。根据国务院批准的发电资产重组划分方案,这家公司分别为家电网公司,家发电集团公司和家辅业集团公司。随后在年月日承担宏观调控作用的中国国家电力监管委员会简称电监会也正式挂牌运行。年月日,我国首家区域电力市场?东北区域电力市场模拟运行在沈阳正式启动。发电资产的重组和挂牌成立,以及区域电力市场的试运行,标志着我国的电力市场化改革进入了新的发展阶段。华北电力大学硕十学位论文.发电企业报价风险研究现状风险管理起源于公元前年的共同海损制度,以及公元前年的船贷制度。

14、到了世纪产业革命,法国管理学家亨瑞?法约尔在一般管理与工业管理一书中才正式把风险管理思想引进企业经营领域,直至年才首次使用“风险管理”一词,但长期以来没有形成完整的体系和制度。到了上世纪年代,美国才将它发展成为一门学科,现在一般认为美国是风险管理的发源地。之后英国、德国、日本等国家逐渐开始了风险管理的研究。世纪年代末年初,许多国家开始进行电力工业改革,继而开始电力企业的风险管理研究。在一个不稳定的还未成熟的电力市场上,发电企业面临着各种风险。国内外关于发电企业报价风险的研究取得了一些阶段性成果。.短期报价风险研究在短期报价风险方面,文献介绍了市场价格不确定情况下机组组合问题,运用一个实物期权模

15、型对价格风险进行管理,同时通过情景分析三项树建立定价模型。文献,利用风险管理工具对计及输电网络约束模型的实时安全进行评估。文献对风险管理的实际要求作了一定的描述,着重强调非金融风险,并列举了运营风险的实际案例。文献提出一种在负荷不确定情况下,考虑短期运营规划的风险分析方法。文献?对发电企业在目前电力市场中的报价风险进行了研究。文献,强调日前市场策略性报价风险的量化研究。为实现这一目的,采用“效率前沿来衡量期望利润风险。文献,采用随机混合整数优化过程来优化解除管制的日前市场中某热电厂能量和备用供应曲线。利用类平均方差方法来管理报价风险。文献提出另一种平均方差方法,该方法针对考虑风险和利润的价格跟

16、随者在日前市场中的自组织问题。文献,利用一个经济学概念?效用函数来推导出最大化效用的报价策略。文献指出发电企业依据负荷预测数据,可以合理调整报价策略,有效降低发电成本。如果负荷预测偏差过大,据此制定的报价策略有失科学性,产生报价风险。文献根据不同的风险分析和策略选择,提出获得最优报价策略的方法,利用最优化过程寻求期望和边界价格的最优的产量。.长期报价风险研究在长期报价风险方面,文献指出对于发电公司来说,负荷预测将影响发电公司的经济效益,同时发电企业为提高发电机组运行的可靠性、延长机组寿命,必须定期对发电机组进行检修。这也需要对电网负荷进行准确的预测。文献,认为不同的市场具有不同的市场价格波动和

17、收益率,发电企业要决华北电力大学硕士学位论文定在不同市场上的年电力总供应比例,最开始用在金融管理领域的风险价值 .和条件风险价值 ,作为风险衡量和管理的工具,被用来建立电力组合分配最优模型。文献,指出竞争性市场上,发电企业可以通过在诸如现货市场、合约市场等多个市场上交易来降低交易风险。但关键是如何确定每个市场上的交易比率,才能最大化发电企业的利润而最小化与之相关的风险。他们在考虑电价变动、阻塞费用和燃料价格变动情况下,提出利用平均方差投资组合理论的连续优化方法来决定现货和合约市场上的份额。文献针对市场出清价格的不稳定性,假设小时市场出清价和备用价格为离散随机变量,基于神经网络方法预测他们的概率

18、似然函数。他们用平均方差方法管理报价风险,并提出基于拉格朗日松弛变量和随机动态规划的算法来优化能量和备用市场的报价。文献根据不同的风险分析和策略选择,提出获得最优报价策略的方法。利用最优化过程寻求期望和边界价格的最优的产量。我国发电企业的风险研究还处于刚刚起步阶段,有不少学者正在致力于这方面的研究,发表了一些颇有参考价值的文章。但总的来说,还未形成系统的成熟的研究体系,还处于百家争鸣的阶段。特别是发电企业的有些风险管理还仅仅停留在定性研究的层面,对发电企业的经济效益的影响程度的量化有待深入研究。.本文研究内容和意义发电企业的经济效益直接受到报价策略的影响。目前对报价策略的研究较多,但是较少对其

19、进行风险评估分析及管理。而报价方案总要面对很多不确定的市场因素,电价的波动必然带来收益的波动,报价作为发电企业的一个主要决策对象,发电企业需要对其进行风险分析,从而实现自身利润最大化。.本文研究内容文章研究内容主要包括:第二章:概述发电企业报价风险相关问题,包括对电力市场理论的介绍,我国电力市场发展特点,我国现有的发电侧电力市场竞价交易方式,发电企业报价策略研究,并提出本文研究的前提假设。第三章:介绍发电企业报价风险管理过程,对风险及风险管理相关理论进行综述的基础上,提出报价风险的概念和特点,并分析报价风险产生的原因,介绍报价风险评价的方法,并提出报价风险评价的方法,最后介绍了基于改进蒙特卡罗

20、 模拟的和方法的实现过程。华北电力大学硕学位论文第四章:用一个案例诠释所提出的风险评估方法,对提出的方法进行实证研究,得出报价风险的概率分布情况,针对案例进行报价决策优化,并给出发电企业短期内降低报价风险的措施。第五章:提出发电企业进行长期报价风险规避的措施,包括加强内外部控制、期货期权等合同交易和风险的保险。.本文研究意义在竞争性的电力市场中,发电公司作为一个独立的经济实体,将追求经济性和自身收益的最大化。发电公司报价策略反映了发电的运行成本和风险取向,决定着机组能否上网发电及其上网电量的多少。报价策略成为企业收益的决定性因素,对报价风险进行研究可以丰富发电企业风险管理内容,为发电企业报价决

21、策提供参考依据。研究报价风险有助于提高发电企业的盈利水平,为发电企业的生产、运营和制定市场战略提供指导。具体包括:为发电企业提供一个处理市场价格不确定性的工具,从一定程度上减弱电价波动对发电收益的影响。.通过对某一电厂未来某一时刻报价风险指标的评估,可以看出该电厂在那一时刻的竞争能力,有利于确定发电企业在电网中的位置,发电企业对机组在电网中的位置有了较清楚的认识,可以根据机组的各技术指标,如燃煤率、启停速度、经济运行小时数等进行改造,以达到经济和安全最优。研究报价风险是管理竞价上网带来的有害风险的前提。要将发电企业因竞价失败的损失降低到最小,当发电企业在未来某一时刻因报价过高,面临的风险较大时

22、,应考虑提前通过签订电力期货合同或期权合同等方式来规避和转移风险,报价风险的研究为这一工作提供参考。研究报价风险有助于进一步改善发电企业的报价策略,为发电企业制定报价方案提供技术支持。华北电力人学硕士学位论文第二章发电企业报价风险相关问题.电力市场相关理论研究随着电力市场化步伐的加快,出台了一系列改革措施和相关政策,展开了试点工作及理论研究工作,有关电力市场的理论研究主要有以下几个方面:.电力市场结构、交易方式及运营模式目前,多数国家的电力市场结构主要分为三部分:发电市场、输电市场和供电市场。在发电市场,大多数国家采用“厂网分开,竞价上网的方式进行电力商业化运营,我国也是如此,但是输电市场和供

23、电市场的运营机制随各国具体情况而不同。文献对电力市场结构进行了划分,并应用该结构比较分析了一些国家的电力市场。国内在这方面的研究,主要是借鉴国外的经验,研究 ,与叫等的组合、分工、协调;研究在把发电公司、输电公司、电能交易、系统调度职能分开后,从电力工业发展和改革的稳健性考虑,如何协调好各方的利益去培育具有竞争力的发电公司;研究对我国的输电网职能细分到何种程度才能够满足竞争性、透明性和公平性等。电力交易主要有竞价上网、双边交易及期货交易等多种交易形式,但每个国家应根据本国国情做具体分析,决定究竟采用何种交易方式,即电力交易以何种形式为主及各占份额,应该根据具体情况进行分析。例如,英国新的电力市

24、场模式主要包括远期合同和期货交易及短期双边交易,而美国电力市场中竞价上网是主要的交易方式。在我国,由于电力工业存在国家投资、外资、合资、股份、地方筹资等多种形式,产权呈现多元化,形成了利益主体的多元化乜铂,选择何种交易方式与运营模式涉及多方利益,是电力规划中应认真研究的问题。.报价方式、策略及电价形成机理竞价上网模式和发电公司报价策略的研究是电力市场理论的难点,有很强的随机性和实时性要求。该问题不仅与电力系统的经济效益有关,而且直接影响电力系统的安全性和可靠性。电力调度和交易部门面对的是在保证系统安全稳定运行的前提下,如何选择发电企业以使购电费用最小,研究比较集中的竞价模式有两部制电价竞价模式

25、、限量竞争模式、基于差价合同的竞价模式等九。对发电企业来讲,竞争目标是获取最大利润,如何制定最优报价策略、形成最优报价模型是十分重要的问题。国内外在这方面开展了许多有意义的研究探讨工作,提出了多种发电报价策华北电力人学硕学位论文略。论文口卜针对发电报价策略提出了许多模型和算法。.电价预测的理论与算法电能成本分析是电价预测的基础,对电力市场的宏观控制、优化电力资源配置有决定性作用。电价预测理论对于开放的电力市场是非常重要的。电力市场环境下电源优化规划、电网优化规划、增加发电容量、区域间电能交易以及市场风险分析等,在很大程度上都依赖于电价预测。考虑各种约束条件的比较完善的系统市场清算电价和输电费用

26、模型已经获得应用。对独立发电企业来说,竞价上网很大程度上依赖于短期电价预测口纠,因为在现有的电力市场运营模式下,市场公开的信息仅仅是历史的市场清算价格、负荷预测信息、检修计划等,而对于其他电厂的报价信息是保密的,在竞价过程中,独立发电企业如果能够比较准确地预测市场清算电价,再结合自身的实时成本分析,才能保证合理报价。价格预测领域人们已经提出了多种模型和算法:时间序列法、灰色预测算法、指数平滑法、回归分析法、神经网络模型及博弈模型等引。.辅助服务辅助服务是指那些与实现输电有关的必要服务。辅助服务的种类根据需要转运的负荷所在的位置及电源的位置和能量的不同而不同,包括调压、电压和无功功率控制、各种系

27、统备用、稳定控制等口。随着电力市场研究和实践的不断深入,辅助服务问题的重要性和技术上的复杂性引起了越来越多的研究者和电力公司的关注。在电力市场环境下,不能再要求发电企业和用户无条件地提供辅助服务,需要定量地计算各种辅助服务的成本,作为交易结算的依据,因此必须解决一系列的问题。.电力市场环境下输电阻塞问题在传统的垂直垄断管理模式下,输电调度都是在电力调度中心事先知道发电企业发电成本的基础上进行的。电力调度中心根据各发电企业的成本曲线,利用最优潮流程序进行计算得到调度结果。这种模式下,通过电力调度中心垄断式调度管理,输电网不会出现阻塞现象。但是电力工业进行改革以后,电力系统必将过渡到发、输、配电分

28、离的市场环境,输电网开放成为必然。在市场环境下,输电网络作为电力商品流通的载体,它的正常运行不仅关系着整个电力系统的安全性和可靠性,而且会显著影响电力市场的竞争环境。经济利益一旦变成市场参与各方追求的唯一目标,输电资源的有限性就会变得异常突出,输电阻塞问题也就很自然的从背后走到了台前,阻塞成本分摊、阻塞成本计算及阻塞管理等问题的解决也就迫在眉睫了。华北电力大学硕士学位论文.电力市场环境下电力系统安全运行及可靠性电力市场环境下,发电同输、配电分离丌来,各发电企业可能分属于不同的利益团体,传统的集中管理被分散的决策所替代,在这种情况下如何保证电力系统的安全运行及可靠性是一项技术性、操作性要求很高的

29、工作。具体说来主要涉及:电力系统的规划与可靠性、运行方式与可靠性、新的调度工具、辅助服务与可靠性以及市场条件下的保护和安全控制。.我国电力市场发展的特点目前,我国正在构建“厂网分开,竞价上网”的发电侧电力市场,这一市场模式的核心是电力联营体 ,即各个发电企业向 提交报价曲线,根据这些报价曲线,代表用户择优购买电力。市场主体是各独立发电企业与电网经营企业,电网经营企业负责组织各发电企业间的竞争,政府负责对电力市场进行监督管理。与英国、澳大利亚等国的电力市场不同的是,中国当前的电力市场继续保持着输、配一体的管理模式,保留供电营业区,每个供电营业区只有一个指定的供电机构向终端用户供电。同时,部分大用

30、户作为试点可以直接与发电企业进行双边交易。从国家电力改革动向和试点单位的改革经验来看,我国近期电力市场的发展具有以下特点:.单一购买者模式单一购买者模式,又称“模式,“”是指电力市场的单一购买者,即电网经营者;“是指参与市场竞争的各个独立发电企业。除部分作为试点的大用户外,一般用户不能与电厂签订购电合同,只能由电网经营企业采用趸售或零售的方式供电。这样,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。与国外发、输、配电完全分开的模式相比,电网经营企业责任较大,为防止出现供电严重不足或购电电价过高的恶劣电力市场现象,电网经营企业一般与发电企业签订一定数量的长期合同。.部分

31、电量竞价上网在实行“竞价上网”的初期,为了实现平滑过渡和积累经验,几个试点单位全部采用了限量竞价上网的方式。一般安排当年市场需求的%一%作为竞争电量,其余作为基本电量或合约电量。对于后一部分电量的处理,采用了两种形式:一是必须首先保证这一部分电量的完成,然后再考虑报价电量,如山东电力市场;二是在市场中安排全部电量参与竞价,但在结算时按照竞价模式规则对基本电量华北电力人学硕士学位论文或合约电量进行补偿,如浙江电力市场。.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的购售电合同问题。前些年我国电力装机容量严重不足,为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

32、优惠政策,这种合同一般有效期限较长。为解决这一关键问题,各试点单位经过不断的摸索研究,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息政策的延续,又要引入竞争机制。这些方案的核心就是双轨制竞价体系,即基本电量部分按国家批准的合同电价结算,竞争电量部分按竞价电价结算。这基本解决了原有的合同问题。目前几个试点单位都是采用这种方法进行市场结算口。.拍卖与报价规约竞价协议大致分为双边合同与拍卖两类,目前大多数国家电力市场都是基于拍卖协议。拍卖分为静态拍卖和动态拍卖。静态拍卖通常采用暗标,又可分为不同价格拍卖和统一价格拍卖。从结算的角度可以分为区别拍卖和

33、无区别拍卖,前者是指赢得投标的发电企业按其报价付给报酬,后者是指按市场统一价格付给报酬。以为基础的电力市场大部分采用统一价格暗标拍卖方式。报价协议对于竞价来说是一个至关重要的基础。报价主要有两种形式:单一报价和复合报价制。单一报价只要求发电企业给出它将来每一时段的电价曲线,系统调度中心不负责机组启停安排,由发电企业考虑机组运行的物理限制;复合报价要求发电企业除了上报电价曲线以外,还要上报所有的运行限制如机组爬坡速率、启停费用以及零负荷费用等参数。.生产调度与市场交易一体化目前国际上电力市场的运营有两种模式,一种是美国加州和 模式,即电网运行调度与市场交易分立;另一种是调度与市场交易一体化的形式

34、,这种方式为大多数电力市场所采用。我国由于电网本身的特点,各试点单位都采用了后一种市场运行方式。.交易类型电力市场的交易,一般分为中长期合约交易、期货与期权市场交易、现货交易、实时交易和辅助服务交易等 。现各试点主要采用中长期合约交易、现货交易和实时交易相结合的交易方式。根据上述我国电力市场发展的特点,引起了电力市场环境的变化,同时发电企华北电力人学硕学位论文业所处的环境也发生了巨大的变化。在传统的垄断管理模式下,发电企业是系统统中,发电企业与电网经营企业分离,是具有一调度的被动执行者,而在独立法人地位的发电实体,拥有生产经营的自主权,成为市场竞争的主体,其竞价上网是以利润最大化为目的。在假想

35、的完全竞争电力市场中,市场清算电价等于系统边际成本,不存在发电企业策略性报价问题。但是由于存在进入壁垒、输电约束和输电损耗等问题,电力市场实际上是一个不完全竞争的寡头垄断市场。在寡头垄断市场中,发电企业可能具有一定的市场力,其报价对市场可以产生一定影响,在这种情况下,发电企业为了追求利润的最大化,将对市场行为进行研究,采取不同的报价策略,通过调整报价曲线来增加利润。.我国现有发电侧电力市场竞价交易模式随着独立发电企业的出现和厂网分开,形成了发电企业与电网公司之间的平等经济关系,原有的行政隶属关系不复存在。电网公司不能直接向独立发电企业下达行政命令,涉及生产商和经营商的各种问题,只能通过合同、协

36、议来解决。为此,在建立和开放发电市场时,应按照建立现代企业制度的要求,严格贯彻竞争原则、效益原则、资源优化配置原则和科学管理原则,从而调动各方面办电的积极性,广泛吸纳国内外资金于电源建设,以满足不断增长的工农业生产和人们生活用电的需求。与此同时,要按照“公平、公正、公开、有序”的市场准则,形成发电竞价上网机制。发电竟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。目前,国内外已对发电竞价交易模式进行了较深入的研究,本文主要对两部制定价、发电超基数竞价、差价合同加现货市场、差价合同加效率优先四种模式进行介绍。.两部制电价两部制电价又称

37、霍普金森电价,是由约翰?霍普金森博士最早提出的一种电价制定方法。两部制电价是将电价分解为容量电价和电量电价两部分,其中容量电价是按照设备容量的固定成本确定的,电量电价是按照变动成本如燃料成本、维修成本等确定的。在两部制电价交易模式中,因容量电价而产生的容量电费可保证发电企业回收容量成本,与上网协议中规定的保证年发电量有关,与实际发电量无关,即多发与少发非电厂原因,均付给发电企业同样的容量电费,即多发的电量只按电量费率计算付费,少发的电量,仍付给容量电费,不付电量电费。此方法对售购双方均是公平合理的,是国际上独立发电厂上网电价最常用的电价制定方法。华北电力人学硕十学位论文.发电超基数竞价交易中心

38、与各发电企业签订购/售电合同,明确合同电量与电价,并将机组的合同电量分解到日,合同电量仅作为结算的依掘,对机组的报价实行最高、最低限制。根据上述原则,构筑了发电超基数竞价数学模型。,根据机组报价的上网电量,以同为周期,机组上网电量在合同电量之内的部分按合同电价辟结算,超出合同电量的部分按竞争电价的平均值耳结算;上网电量小于合同电量时,其差额电量按合同电价减去机组成本电价只予以补偿。即发电企业应得某机组的发电收入为:最?弓尼公式.足疋眨?尼一卑疋式中:为某机组的实际发电量;尺。为辅助服务收入。标书价格低的将获竞价采用价格优先的原则,即在竞标总电量确定的情况下,从而得到良好的经得竞争的电量。竞标使

39、得发电竞争的总电量的平均电价比较低,济效益。标书价格低的将获竞价采用价格优先的原则,即在竞标总电量确定的情况下,得竞争的电量。竞标使得发电竞争的总电量的平均电价比较低, 从而得到良好的经济效益。.差价合同加现货市场.来在供需直接见面的电力市场,普遍采用差价合同或保实现风险控制,其中差价合同又被称为期货合同、套期合同。称其为差价合同是就这种合同的履行方式系由合同双方护合同根据合同订定价格与现货市场价格之间的价差,双方互补差价的意义上来说;称其为期货合同是指这种合同实际上是一种远期的、具有套期保值的功能来说;而称其为保护合同是指在某特定时期对特定电厂或用户,由政府出面干预而制定合同价格而言。在发电

40、竞价运营模式下,差价合同有两种签订方法:一种是在供需直接见面的情况下,由发电企业与用户直接签订;另一种是供需不见面,由单一购买者与发电企业签订。前种方法下的市场竞争能力很强,实时市场较健全;后种方法适应于发电竞价市场初期,实时市场尚不完善。.效率优先与差价合同相结合在我国的发电侧电力市场改革中,由于我国的电力系统具有不同于国外的情华北电力人学硕十学位论文况,如发电企业产权和利益主体多元化、电价与效率背离、厂网交叉补贴、电网调度与各发电企业之间关系复杂、受地方保护而使互联网的经济功率交换难以进行等等,因此,我们必须寻求适合我国的竞价模式。基于此背景,湖南省电力公司王路先生和欧阳永熙先生经反复研究

41、,提出了“效率优先与差价合同相结合”的方法。该方法采用与差价合约加现货市场相似的方法解决各不同投资主体、发电主体的权益、责任的分割,采用与发、供、用一体化时期相似的经济调度手段,实现电网整体的资源优化配置。“效率优先与差价合同相结合模式能够让变动成本低的机组充分多发,符合国家的能源政策,并且能使总的购电成本最低。本方法兼顾各新老发电企业的历史,考虑现实情况,不会造成各方面利益的较大冲突,有利于电力市场化的平稳过渡。并且以“效率优先排序上网,可避免如美国加州电力市场恶劣报价情况的出现。既实现了资源的优化配置,又有力地保护了广大消费者的利益。它是一种适合我国国情的可操作的高效率的竞价上网模式。.现

42、有发电侧电力市场竞价交易模式的比较分析对以上四种模式进行比较分析后可以得出以下结论:实行两部制电价的关键问题是要解决机组容量电价的确定问题,如果机组容量电价确定得公平、科学、合理,则该方法可有较强的适应性;发电超基数竞价模式较易实行,它适用于从垄断体制过渡剑发电竞价的前期阶段,但随着发电竞价的扩展,该方法就暴露出它对市场竞争的束缚;差价合约加现货市场模式己在浙江省电力市场实际应用,已被证明是一种容易与日后全面开放的电力市场接轨的较为成功的发电侧电力市场模式;效率优先与差价合同相结合模式具有差价合约加现货市场模式的全部优点,又?具有实施成本低、适应过渡、能最大限度地实现资源优化配置的独特优点。但

43、是必须注意,上述四种模式适用于发电竞价市场初期,在发电竞价实行一定时期后,各发电企业应处于同一起跑线上,即不再考虑电厂还本付息和职工退养问题,必须实行优胜劣汰制,并按照“报价低的先上网”的原则,最大限度地实现资源有效配置。对水电、火电、核电、太阳能、风能发电,可通过发电竞价环保取费的方法实行优化组合,或通过发电竞价的环保取费对洁净能源予以扶持。.发电企业报价策略研究发电公司的报价策略是指发电公司在电力市场进行电力交易时,根据市场规则进行报价决策时所采取的一整套策略。由微观经济学理论可知,在理想的、完全竞争的电力市场中,发电机组的边际运行成本是每一个参加市场的发电公司的最优报华北电力人学硕十学位

44、论文价;但由于存在进入壁垒、输电约束和输电损耗等问题,电力市场实际上是一个不完全竞争的寡头垄断市场。这就导致了发电公司利用市场结构和规则的不完美性,不按边际成本报价而增加自身利益的报价行为,也就是发电公司的策略报价。通常发电公司进行策略性报价主要有四种方法:基于预测市场清除价的策略性报价方法、基于预测竞争对手的报价行为的策略性方法、基于博弈论的策略性报价方法和基于成本分析的策略性方法。.基于预测市场出清价的方法这类方法的基本原理是首先对电力市场中相应的电价进行预测,发电公司只要报一个比预测电价略低的价格即可获利。这种方法原理上简单,但准确预测市场出清价是非常困难的。因为电价预测需要对系统负荷需

45、求、其他发电公司的投标行为、输电网络的拥挤情况、电力市场的运行状况等有全面的了解,需要有充分的历史数据。电力市场的参与者较少,随机性和投机性大,电价变化起伏性大,电价规律不易掌握。另外该方法暗示了一个假设,即发电公司的竟标对市场清除价没有影响。因此该方法适合于发电公司的报价策略对市场出清价影响相对较小的情形。文献对预测技术进行了简单的讨论,主要方法有时间序列法、人工神经网络法、混沌预测法、灰色理论法、分形算法、小波分析法、建立智能专家系统等,如文献以浙江省电力市场为背景,采用神经网络的方法,对浙江电网发电市场清算电价做了短期预测。文献?介绍了报价问题中如何估计下一时刻的市场出清电价。.基于估计

46、竞争对手的报价行为的方法该方法通过估计竞争对手的报价行为来构造自己的报价策略模型。一般先用概率或者模糊的方法来估计竞争对手的报价行为,在此基础上建立最优报价模型,求解此优化问题得到最优报价策略。该方法的难点在于能否准确地估计竞争对手的报价行为。准确地估计竞争对手的报价行为需要掌握充分的历史报价数据,但由于世界上不少电力市场的运行尚未成熟而且市场规则仍在调整中,竞争对手的历史报价数据一般不太充分,而且在有些电力市场中历史报价数据是保密的,所以只能通过估计竞争对手的成本再加上对竞争对手市场力的分析来估计其报价行为。目前描述竞争对手报价行为的形式有很多种,多假设竞争对手的报价服从概率分布,如离散概率分布、均匀分布和正态分布,或者将其看