第六章 电力市场中的电价机制
市场的核心是价格，在电力市场内，价格是如何引导资源进行优化配置的?在对电力商品定价时，必须使外在成本内在化。电力商品的交易建立在电网上，庞大的电网建设成本如何在各市场成员之间合理分配?坑口电厂和负荷中心电厂的建设成本不一样，应在电价机制中如何反应?带着对上述问题，我们进入对电价机制的学习。
电价机制是电力市场的核心问题，直接关系到所有市场成员的利益，直接影响电力市场的竞争效率。若电价机制不合理，价格信号就不能反映电力资源的市场价值，可能会导致资源浪费和资源紧缺。而合理的电价能够提供正确的经济信号，指导、调节、控制电力的生产与消费，从而达到优化资源配置、合理组织生产、提高经济效益与社会福利的目的。电力商品交易经过发电、输电、销售三个环节。形成了相对独立却又紧密联系的上网电价机制，输电电价机制和销售电价机制。
第1节 上网电价机制
上网电价机制是电力市场研究的热点之一，我们首先介绍上网电价机制。(上网电价指发电厂发电所获得的价格。)
在我国，上网电价机制在近二十年来发生了较大的变化。竞价上网前，所有的机组上网电价为一机一价，也就是说每台机组均上网电价均是政府相关部门根据当时的生产要素价格等因素制定的。这样，政府手中拥有定价权，操作过程不透明，造成发电企业成本居高不下。
网厂分离之后，新建电厂按照平均上网电价执行，即我们常说的标杆电价。标杆电价机制比一机一价机制向前迈进了一大步。它剥夺了政府对上网电价的定价权。反应了商品的价格由社会平均必要劳动时间决定这一经济学原理，大大提高了经济效益。标杆电价的执行使得发电机组每千瓦造价降低了近2000元
竞价上网后，上网电价由竞争产生。政府制定竞价规则和价格机制，而不直接控制价格水平。直接体现了市场经济原则。
竞价上网实施初期，我国主要施行两部制电价。我们先来简单的了解一下电价。
由于电力商品的特殊性，成本中固定费用相当大。而容量电价和机组利用小时无关，反映机组的固定成本。在一部制电价下，如果机组没有被调用发电，机组将得不到任何费用;但事实上，未被开启的机组对系统而言也有一定的贡献，即“容量效益”。一部制电价不能反映发电容量对系统的容量效益。而两部制电价更加能够体现电力商品的经济特性。
下面我们对容量电价和电量电价的定价机制作进一步阐述。
容量电价的设置应能够为发电企业提供部分稳定收入，并反映电力市场容量供需状况，来引导电源投资。当社会上电力资源稀缺时，政府可提高容量电价以吸引投资，加大电源建设;反之，当电力供应过剩是，政府可降低容量电价以抑制电源建设。
容量电价按区域电力市场或电力调度交易中心范围内各类发电机组的平均投资成本为基础核定。
K反映发电资源的利用程度，当K大于l时说明发电资源被利用的程度偏高，电力资源稀缺，容量电价同时提高以吸引投资。
(月容量电费结算=容量电价×发电机组当月可用(实际利用)小时数×可调容量)
这里实际利用小时数间接体现了安全性原则。安全性好，利用小时数高的机组，可从市场上获得更加丰厚的回报。
电量电价是最为常见的电价形式，这早就不做介绍了。我们介绍一下伴随电量电价出现的新生事物——差价合约。
差价合约的主要作用即规避市场价格风险。买卖双方按照一定价格对一定电量签订差价合约后，即锁定了这部分电量的价格，这部分电能的实际结算价格不再随着现货市场中的价格改变而发生波动。因此，差价合约能够保证市场成员基本的收益，同时也利于保证整个市场的平稳和系统的稳定。
差价合约是金融性合约，实际交割量无需与合约量相同，差价合约的交易双方不必为实际交割量与合约量之间的偏差承担额外违约责任，只需要根据偏差量支付一定的结算费用即可。因此，差价合约主要影响电能交易的最终结算和清算。
我们举两个例子进一步说明差价合约。
例一：华东日前电力市场采用的是全电量的竞争模式，中标结果覆盖年度合同电量和月度竞争的中标电量。在结算时，覆盖部分分别按照年度合同的价格和月度竞争的中标电价结算。这样，年度合同和月度竞争后签订的合同相当于是一种差价合约。在华东日前市场上由于差价合约的存在竞争更加活跃。
例二：在南方电力市场上，贵州省电力公司作为购电主体，与广东省电力公司等同台竞争。南方电力市场采用的是我们前文介绍过的高低匹配的集中撮合的交易机制。由于经济实力的差距，贵州省电力公司的报价若过低，势必要和报价最高的机组成交甚至不能购入电量。为解决这一尴尬局面，贵州省电力公司与贵州省内的售电机组签订差价合约。当南方市场竞争结束后，无论竞价结果如何，结算时均按照事先签订的差价合约的价格执行。这样贵州省电力公司购入了便宜的电量;贵州省内的售电机组由于事先与贵州省电力公司签订了合约，完成了一部分销售任务，所以在市场竞争中敢于报高价。通过差价合约，贵州的电力资源价值被进一步放大，实现了贵州省电力公司和售电机组的双赢。
前面我们了解了上网电价的一般形式。但是电力商品存在其特殊性，我们不得不在形成上网电价时考虑一些特殊因素，如网损、线路阻塞等等。
电力商品在市场流通过程中，会产生大量的损耗，这就是网损。在电力商品进行交易的时候，不得不考虑网损引起的交易成本。引入网损，是为了将电力交易的外在成本内在化，这符合制度经济学的原理。试想A、B两个造纸厂，A厂直接排放污水，B厂购入了污水处理设备，将污水处理之后再排放。如果不对A厂征收税款或是罚款的话，A厂必然会因为较低的成本而获得更大的市场份额。那么，A厂造成的外在成本(环境污染治理)又由谁来买单呢?因此，外在成本内在化有利于创造更加公平的市场环境，提高市场效率。
华东电力市场的交易中在竞价排序时考虑了网损的影响。
华东电力市场的网损计算方法如下。请大家思考：华东区域市场采用的B系数法计算是否存在不合理的因素，应该怎样改进?
笔者认为：目前华东电力市场规则采用历史潮流运行方式计算网损因子，并利用这些因子对各发电机组的报价进行折算排序。这种处理方式简单可操作，但可能存在一定的不合理性。采用历史潮流典型方式计算网损与竞价后产生的实际潮流所对应的网损之间存在一定偏差，这种偏差可能对竞份排序出清结果产生很大的影响。以安徽省为例，目前按历史典型方式计算的平均网损因子为0.9406，小于其他省(市)，这与安徽省为电力输出省的地位相符。但经过网损因子的修正，安徽省的机组竞争力明显下降，在华东电力市场的日前调电试验中出现了安徽从省外购电的情况，这显然与原来的典型运行方式不符，说明了网损修正与竞价上网排序的脱节。科学的网损修正应该是网损因子计算与竞价所产生的潮流不断迭代，并根据竞价的结果计算各发电机组的网损因子。
说完了网损，我们再来看看阻塞对上网电价的影响。
输电阻塞的经济意义在于反映电力市场发电资源分布的不平衡，阻塞线路的送端区域发电资源富足，而在阻塞线路的受端区域，发电资源稀缺。按市场供需理论，发电资源稀缺地区的电价应该上涨，而发电资源富裕的区域应降价。
大量的电力系统运行实践表明，电网的阻塞一般只是频繁地发生于某些区域之间，而这些区域的内部出现阻塞的机会很少。因此，有学者提出了分区电价的价格机制。该方法已被挪威、瑞典利美国的佛罗里达州采用。
在分区电价机制下，系统分成几个不同的区，同一分区内的节点具有相同的分区电价。分区电价机制的网络约束只包含各个分区断面的联络线潮流约束，系统的优化规模大大缩小，计算的复杂性大大降低。
分区电价机制有两个特点：第一，体现电源和负荷的区域性分布，能够引导电源和负荷的合理选址。第二，考虑了阻塞只是频繁地发生于分区之间的特点，因而阻塞管理比较容易实现。另一方而，我国各省电网和各区电网有明显的边界，这已成为分区定价的前提。而且我国各省、市、区的自然资源分布，电力工业和经济发展程度不同，人民生活水平也存在较大差异，因此，一个区域采用统一的，而且有别于其他区域的电价更为合理。
以上图为例，当不出现阻塞时，全网有统一的出清价格P，设P为220元/MWh，价格低于P的机组全部中标(中标价格为中标出力在报价曲线上对应的价格)，价格高丁P的机组没有中标;在出现阻塞时，原来统一的出清价格就被两个或者多个分区出清价格取代，如电力有盈余的A分区出清价格为200元/MWh，电力紧张的B地区出清价格为240元/MWh。通过这种方式减少区域间的电力交易，达到消除阻塞的目的。
分区电价机制有如下优点：
1、分区电价机制中同一分区内电价是统一的，因而能够保证分区内市场竞争的公平性;
2、分区电价机制反映了各区域发电与负荷的供求状况;
3、分区电价机制为电力市场成员提供了长期经济信号，分区电价差将作为市场经济信号引导电源和电网的区域规划，引导大用户合理选址。
我们至此已基本了解了上网机制的内容，最后，为了规避市场风险，市场规则一般规定了限价措施，对上网电价进行限制。
1、最高、最低价格限制
最高、最低价格限制是对电价的绝对值进行控制，防止电价失控。一般有三种形式：
(1)每台机组分别设置;这是针对市场中机组成本差异较大的情况，这种方式过于复杂，一般较少电力市场采用，
(2)分组设置;对成本相近的机组分组设置，如水电，火电，核电等。这样可以提高市场的公平性。
(3)全网统一设置。
有些读者可能觉得奇怪，最高限价可以理解，怎么还有最低限价呢?须知，好的市场规则应在充分竞争的前提下，保护每一位市场成员的利益。市场规则应确保电力工业的可持续发展，避免市场成员之间的恶性竞争。华东电力市场日前调点试验结束后，由于电价过于低迷，各发电厂商纷纷要求设置最低限价，以保护电力企业的利益。
2、涨跌幅度限制
这种限制方法在股票市场中较为常见，它是对电价的变化速度和变化范围进行限制;防止市场成员根据供求关系过分投机。美国多数电力市场的采用了这种限制方法。
3、多次报价中的限制措施
多次报价中，市场成员的申报次数、各次申报的时间间隔和各次申报的涨跌幅度应进行限制。否则，机组可能先申报虚假信息，误导其他市场成员，直到闭市时才申报真正信息，达不到拓展竞争深度的目的。
