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1、第四章,电力市场中的电价,目录,1.制定电价的基本原则2.制定电价的理论方法3.电价的计算方法4.实时电价理论,结束,制定电价的基本原则,最低成本与合理成本原则合理收益原则依法计入税金公平负担、等价交换原则促进合理用电与合理利用资源原则,返回,制定电价的理论方法,计划经济条件下电价形成机制存在的问题市场经济条件下的电价形成机制电力投资与电价形成的特点制定电价的理论方法,返回,电力投资与电价形成的特点,（1）资金密集。电力行业的人均固定资产净值是其他行业平均水平的几十倍。（2）投资周期和运行周期长。建设期：火电至少35年，水电510年。运行期：火电20年，水电50年左右。（3）产品单一，资本存量
2、调整困难。（4）发电和供电存在效益和安全一体化关系。,（续）,（5）电价对生产、消费具有明显的调节作用。（6）电能消费存在区域差别。（7）消费范围广泛，可替代性小，逐渐居于能源消费的主体地位。（8）电能从生产到销售的全过程属于一个整体。与其他商品不同，它在零售过程中的增值非常小。,返回,制定电价的理论方法,从理论上说，定价就是要确定电价水平和电价结构。电价水平 电价水平由电能基础价格和供求价格组成。基础价格反映电能的自身价值，对整个电价起着决定性作用；供求价格反映电能商品的市场紧缺程度，在某种程度上会对电价产生较大的影响，电价水平可用下列公式表示,（续）,电价水平=基础价格+供求价格基础电价=
3、成本+利润+税金电价结构 电价结构分为供电电价结构、用电电价结构和调节电价结构。1.供电电价结构 供电电价是指电力企业之间，如电厂与电网经营企业、电网经营企业与电网经营企,（续）,业之间电力交易的价格，前者形成的电价被称为上网电价或收购电价，后者形成的电价叫作“转供(转运)电价”。（1）上网电价 一般集资、贷款建设和利用外资建设的IPP的上网电价由发电成本、发电利润、发电税金构成公式为：,（续）,（续）,（续）,案例（见教材）上述上网电价即一部制电价，1997年以后，我国采用了两部制电价结构，即：电费收入=容量电费收入+电量电费收入 两部制电价是当今世界各国普遍采用的一种先进的电价制度，它可以
4、充分发挥经济杠杆作用，提高负荷率，使发电企业由于拥有发电容量而获得较为稳定的资本投资,（续）,收益,并能为电网储备较多的备用容量，使电网的安全性有可靠的容量保证，保证电力企业的收入，使电力用户负担更加合理。除了上述一般集资、贷款建设和利用外资建设的IPP的上网电价外，在我国电力系统还存在境外上市IPP、BOT电厂及TOT电厂的上网电价等。,（续）,（2）网间互供电价 设A网向B网购电，按利益均分思想可确定如下购电价格：,（续）,（3）转运电价 转运是指电网所有者提供输电设备，为另外的供电和用电两方提供输电服务的全过程。,（续）,出现转运的原始驱动力主要有：地区成本差；紧急功率交换；一方长期缺电
5、。转运合同有两种形式可供参考：一是美国采用的针对每项转运业务分别签订合同的方式；另一种是像英国那样，由电网规定统一的转运费标准，每0.5h公布一次。,（续）,2.用电电价结构 用电电价结构又称销售电价结构，体现了用户合理分摊电力费用的原则。它与电压等级、用电时间、地理位置、无功特性及可靠性等因素有关。（1）一部制电价结构 电价只与用户的用电量有关，即：,（续）,（2）两部制电价结构 两部制电价由电力电价和电量电价两部分构成，可用公式表示为,（续）,（3）三部制电价结构 这是美国实行的用电电价结构，它将供电成本中的固定成本再加以细分，构成两个部分：电力成本和基本成本。电力成本的计算同前；基本成本
6、包括营业设施折旧、工资福利、办公费用、接户线及电能表的成本、负荷管理设备等，它们与系统容量和发电量没有直接的关系。,（续）,三部制电价结构可用公式表示为 3.调节电价结构 调节电价是指为保证用户合理用电，借助经济手段改善用电结构，调整用电时间的一种差别付费政策。目前各地正式实施的调节性电价主要有：峰谷分时电价、丰枯分季节电价、功率因数调整电价。,返回,峰谷分时电价,设在1年内峰荷小时的集合为Tp，腰荷小时的集合为Ts，谷荷小时的集合为Tv，而对应的小时数分别为tp、ts和tv，显然 在全年峰、腰、谷荷期间消耗的电能Ep、Es和Ev分别为：,（续）,在峰、腰、谷荷期间电能生产费用cp、cs和cv
7、分别为：式中c(t)表示系统第t小时的电能变动成本，计及了燃料费用及投资成本分摊。,（续）,因此可得到峰、腰、谷荷时段的平均电能成本为：全年平均电能成本为：,（续）,设全年税金为T，盈利为B，则全年的总收入应为：全年平均电价A应为：,（续）,为了计算分时峰、谷电价，可以采用以下两种计算方式：（1）对峰、腰、谷电能成本分别乘以固定系数f 即峰、腰、谷电价分别为：,（续）,（2）对峰、腰、谷电能成本加一相同的固定费用d 即峰、腰、谷电价分别为：,返回,电价的计算方法,基础电价是确定分类电价的依据，本节介绍基础电价的三种计算方法：综合成本法长期边际成本法短期边际成本法,返回,电价的计算方法综合成本法
8、,思路：将计算期内的全部供电成本平均分摊到所有用电中。计算步骤如下：（1）做出计算期内的电力发展规划和资金计划。（2）成本核算。逐项目核算供电成本，求和得到综合电力成本和电量成本。其中的折旧费应分成两部分：一部分是根据现有设备的账面成本计算得到的年折旧费；另一部分是,（续）,在规划期内计划投入设备的年折旧费。（3）平均分摊成本，即 容量电价：电量电价：,（续）,综合成本法具有以下一些特点：（1）方法直观、简便，易操作；（2）计算周期较长，相对稳定，有利于避免因投资高峰带来的电价波动。（3）只根据以往账面计算折旧费，无法体现未来通货膨胀、能源和环境开支的增加等因素，有可能导致折旧费不足和企业资金
9、状况恶化。,返回,电价的计算方法长期边际成本法,思路：同时满足社会效益最大化和企业效益最大化确定电价。社会效益最大化：,（续）,对Bf求偏导数，得,（续）,企业效益最大化：对Bd求偏导数，得,（续）,将（2）式代入（1）式可得,（续）,即:容量电价等于电力成本对负荷容量的微增率；电量电价等于电量成本对负荷用电量的微增率。,（续）,长期边际成本定价的计算过程及步骤：1）预测负荷容量Pd1和用电量Wd1，计算供电容量成本CP.d1和电量成本CW.d1。2）假设负荷容量和用电量分别从Pd1、Wd1 变化到Pd2、Wd2，即有一微小增量,（续）,3）计算Pd2、Wd2下的容量成本CP.d2和电量成本C
10、W.d2。4）求容量成本增量CP.d和电量成本增量CW.d,（续）,5）用长期边际成本法定价：容量电价 电量电价,（续）,（3）长期边际成本法定价的特点：1）可以反映用户负荷增加时的供电边际成本。2）能体现未来能源的价值。3）计算周期较长，相对稳定，避免投资高峰时出现较大的电价被动。4）某些与时间有关的宏观因素会直接影响边际成本法定价的实用性。5）常常造成收支不平衡。,返回,电价的计算方法短期边际成本法,思路：在电力市场环境下，电价应能反映短期内由负荷变化引起的生产成本的变化及用电量信息，指导用户正确用电，此外，还应与节点的位置密切相关。在同一时间刻度上，不同节点的电价具有明显的差异，这种差异
11、既能体现交易自电力富裕地区向缺电地区流动的情况，又能反映出输电资源的利用和拥堵状况。,（续）,短期边际成本法能够较好地反映较短时期内（如1天，1h，0.5h等）供电成本的变化情况。当测算的时间间隔越来越短，如30min、15min、甚至5min时，所计算出的短期边际成本在工程意义上又可称为“实时电价”。,（续）,实时电价的原理模型：,（续）,用实时电价法定价，可以提供每个交易时段、各个节点的实时电价参数和信息、便于电网间的交易结算和输电费用的计算，指导发电厂随时从经济上调整发电出力，促进用户主动承担备用与合理用电。,返回,实时电价理论,实时电价的定义及其数学模型实时电价各分量的含义及其求解方法
12、对原始实时电价方法的评价实时电价研究的最新进展,返回,实时电价的定义及其数学模型,实时电价是在考虑运行和基本投资的情况下，在给定的极短时段（如30min、15min、5min）内向用户提供电能的边际成本。第k用户在时段t的实时电价，可以看作以下各组成部分之和，即,返回,各分量的含义及其求解方法,1.边际发电运行成本t 边际发电燃料成本F.t和边际发电维护成本M.t之和为系统边际发电运行成本t，以下简称为系统，其计算公式为,（续）,t一般随系统负荷Wd.t的增加而呈上升趋势。同时，发电机的运行状况、水的可用率、电力公司之间的电力交易，均将对t产生影响。2.发电质量分量QS.t 发电质量分量QS.
13、t是衡量系统是否具有足够发电容量的参数。当系统的发电容量非常充裕时，QS.t很小；当系统发电容量即将达到极限时，此值将迅速增大。,（续）,3.边际网损成本L.k.t及边际网络维护成本M.k.t 边际网损成本L.k.t即为用户k的负荷Wd.k.t发生微增变化时，引起系统网损增加所造成的成本为：用户的边际网损成本与用户的地理位置有关。,（续）,边际网络维护成本M.k.t即用户k的负荷Wd.t发生微增变化时，全系统电网维护成本所发生的微增变化。4.网络供电质量分量QS.k.t 网络供电质量分量QS.k.t反映了用户k的负荷Wd.t发生微增变化时，电网各支路输送容量是否充裕。当Wd.t微增时，如果第i
14、条支路潮流大大小于其支路输送容量极限,（续）,时，QS.k.i.t的值很小；如果第i条支路潮流接近其支路输送容量极限时，QS.k.i.t迅速增大。第k用户的负荷Wd.k.t微增变化时，各支路QS.k.i.t之和，即为第k用户的网络供电质量分量QS.k.t。需要指出的是，第k用户的负荷Wd.t发生微增变化时，既可引起网络中某些支路潮流的增加，也可能引起网络中某些支路潮流的减小。所以，QS.k.i.t可以为正，也可以为负。,（续）,5.发电收支平衡项R.t及网络收支平衡项R.t 在实时电价理论中，电价计算依据的是边际成本理论。由前面的推导可知，依据边际成本定价可获得最优的社会效益。但边际成本定价存在收支不平衡的问题。实时电价引起收支不平衡的原因，主要有以下两条：,（续）,（1）实时电价只考虑电力成本，即燃料费、维修费，而未考虑容量成本。（2）实时电价依据边际成本定价，而边际成本往往高于平均成本。所以，为了满足收支平衡的约束，在实时电价的组成中，分别加入发电收支平衡项R.t和网络收支平衡项R.t。,返回,
