時間:2023-06-02 09:22:51
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力化市場交易,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
構建電力批發市場是電力市場化改革最核心的制度安排。盡管國外在運行的電力市場間多有差別,但從電力供需平衡基本方式的角度看,只有“單邊交易”(也稱強制性電力庫)和“雙邊交易”兩種模式。所謂“單邊交易”模式,就是市場組織者強制代需方向供方招標采購,不允許場外實物交易,所有發電商均只能向市場組織者(非營利機構)售電,所有售電商和大的終端用戶也只能向市場組織者購電,市場組織者是唯一批發購電者和批發售電者,市場出清價格基于供方的競爭決定,需方是市場價格的被動接受者。“雙邊交易”模式的核心是“自由交易、自負其責”,允許場外實物交易,場內的有組織交易也屬自愿參加。需方參與價格形成,但也要為其購買承諾負經濟責任。從我國的國情出發“,單邊交易”的優點是易于和傳統體制接續,可控性強,較難解決的問題是市場操縱;“雙邊交易”模式的優點是市場效率高,但構架復雜,靠合同約束保障系統平衡對法制條件及配售側改革配套要求較高。我國電力批發市場構建的長期目標應確定為“雙邊”的跨省區域市場,但應先易后難、穩步推進。過渡期交易模式應以“單邊交易”模式為主,區域電力市場建設可走“由點及面”的漸進之路。
關鍵詞:
電力批發市場“強制庫”“雙邊交易”
電力市場有狹義和廣義之分。狹義的電力市場,是指電力交易的場所或范圍。廣義的電力市場,則是指電力交易關系的總和,是一種經濟制度。電力批發市場構建是電力市場化改革最核心的制度安排,我國新一輪的電力體制改革要真正向前推進,必須準確把握電力市場的設計原理,并以此為基礎設計適合國情的電力市場化之路。
一、電力市場的基本模式
電力是系統集成的產品,其大宗交易的方式與電力系統供需實時平衡特性相兼容,是電力市場區別于普通商品市場的本質特征。根據國際能源署、各國能源監管當局等公共政策機構對電力市場的總結或介紹,所謂電力市場模式,就是電力的交易方式,亦即實現電力系統供需平衡的基本方式①。進一步說,就是在電力供、需匹配的主體市場中,誰和誰交易,怎樣交易。所以,盡管各國在運行的電力市場之間多有不同,但從系統供需平衡的基本方式看,只有“單邊交易”(強制性電力庫)和“雙邊交易”兩種模式。
(一)“單邊交易”(強制性電力庫)模式“單邊交易”模式也稱“強制性電力庫”,是一種由市場組織者代用戶向發電商招標采購來實現能量平衡的交易方式。在“單邊交易”模式中,系統內每臺發電機組都必須向市場組織者(通常由系統運行機構代行職能)投標,并按系統運行機構統一安排的發電計劃上網運行。一般的組織方式是:發電商前一天或更短時期內向市場組織者提交實時運行時每臺機組的供給曲線(價格與機組出力的對應關系),市場組織者基于對系統負荷的預測,按報價從低到高的原則對各投標發電機組進行排序,在滿足輸電容量限制等技術條件前提下,統一安排各臺機組的發電計劃,并將滿足系統需求的最后一臺機組報價定為市場出清價格。市場組織者按該市場出清價格對發電商進行支付,并按照非盈利原則將電力轉售給售電商(包括配電公司、獨立的售電公司)和大型終端用戶。因此,所謂“單邊交易”模式,簡單說,就是“強制進場,單邊交易”。或者說,是“單邊交易現貨市場”模式。“單邊交易”模式的主要特征有三點:1.交易是單邊的。不允許場外實物交易,所有發電商都必須到現貨市場(庫)內向市場組織者投標售電,所有售電商、大用戶也只能向市場組織者購電,市場組織者是批發市場中唯一的買主和賣主。2.需方不參與批發市場定價。由于是由市場組織者強制代用戶向發電商招標采購,“單邊交易”模式出清價格是基于發電商間的競爭決定,需方對批發電價沒有直接影響(參見圖5)。3.系統能量平衡靠集中控制,平衡成本由市場成員共擔。市場組織者代用戶招標采購的依據是系統負荷預測,帶有主觀性。由此安排的發電計劃,肯定與客觀的市場需求不相匹配,須繼續統一安排發電計劃以保障系統平衡。進而,這種由集中控制產生的系統平衡成本就具有公共成本屬性,應該由所有市場成員共同負擔。
(二)“雙邊交易”模式所謂“雙邊交易”模式,簡單說,就是“交易自由,責任自負”的電力交易制度。在“雙邊交易”模式中,能量平衡的基本方式是雙邊交易,亦即在其能量供需平衡主體市場(場外雙邊合同及日前市場)交易中,供、需雙方均可自愿參加,交易數量和價格由供、需雙方共同決定。“雙邊交易”模式的市場構架是:場外雙邊合同+自愿參加的日前市場和日內市場+(實時)平衡市場。“雙邊交易”通常分為場外雙邊交易和場內雙邊交易(日前市場和日內市場)兩部分。場外(即OTC合同)雙邊交易也被稱為“無組織的市場”,由供、需雙方自由選擇交易對象,以中遠期或其他個性化合約交易為主(亦即國內的“長協”交易)。場內雙邊交易(日前市場和日內市場)市場也被稱為“有組織的市場”或“自愿庫(VoluntaryPool)”,以現貨及其他標準化合約交易為主,由電力交易所等市場組織者對各個買者和賣者的交易要求進行集中撮合。(實時)平衡市場盡管不是能量供需匹配的主體市場,但卻是所有“雙邊交易”模式中的標準配置。因為電力的自由交易使系統運行機構不再有統一安排發電計劃的能力,若供方或需方中任一成員未履行交易合同,就會使系統主能量的實時平衡遭到破壞。為此“,雙邊交易”必須由配有“平衡機制”,以約束交易者履行承諾,并使系統運行機構具備消除不平衡的經濟能力。這個平衡機制的市場化實現形式就是(實時)平衡市場。具體說,所有市場成員均須與系統運行機構簽訂平衡責任合同,承諾對不平衡電量承擔財務責任。無論是“長協”交易還是現貨交易,也無論是場外交易還是場內交易,實物交割(實時傳輸)必須以供方機組出力曲線和需方負荷曲線形式執行。一般是在交割前一天或前若干小時,市場成員將各自基于場內、外交易結果形成的發、用電計劃送系統運行機構,并同時對該發、用電計劃做出財務綁定的承諾(Financial-lyBindingCommitment)。如因市場成員未履行合同而導致系統能量不能實時平衡,系統運行機構就要在平衡市場招標采購平衡電量,該平衡費用由不平衡責任者承擔。“雙邊”模式的主要特征可概括為三點:1.交易自由。市場成員可自愿選擇場外交易或場內交易(有些地區還可在多個交易場所間進行選擇),按交易合同自行安排發電或用電計劃。英國、北歐的有組織市場(電力交易所)與系統運行機構是分開運作的,市場成員可根據日前市場或場外的遠期交易合約,自行安排次日發、用電計劃。該計劃可通過日內市場進行調整,在日內市場關閉后,將未來一小時或更短時間的發、用電計劃提交給系統運行機構。在美國的PJM、加州、德州、紐約等電力批發市場中,除一個集中組織的現貨市場(主體是日前市場)外,也允許場外實物雙邊交易。與英國、北歐等地日前市場不同,美國的日前市場還引入了虛擬交易(但虛擬交易合同須在實時市場買回),用以提高日前市場的競爭強度,縮小日前市場價格與實時平衡市場價格的差距,抑制發電商在日前市場和實時平衡市場間的套利行為,保障現貨市場價格作為期貨市場交割依據的可靠性。根據美國聯邦能源管制委員會對美國區域批發電力市場介紹“,新英格蘭、紐約、加州、PJM、中部(MISO)、西南(SPP)區域市場售電商的電量來自集中現貨市場、雙邊合同或自己的發電廠”。德州行政法規中關于系統運行機構(ERCOT)設計電力批發市場的原則規定:,美國德州電力可靠性委員會應運行一個自愿的日前主能量市場,在不影響可靠性的前提下,應允許市場成員自發自供或簽訂雙邊合同。”根據PJM2014年電力市場報告,該區域實際用電量來自現貨市場、雙邊合同和自發電的比例分別為26.7%、10.6%和62.7%。2.供、需雙方共同決定價格。“雙邊交易”作為一種交易制度,當然包括供、需雙方直接見面或直接簽訂合同,但這并非“雙邊”的本質特性。“雙邊”的本質是成交價格、成交數量等交易決策由交易者自主決定,而非市場組織者“越俎代庖”。在“雙邊”模式中,無論是場外雙邊合同價格,還是場內集中撮合成交的統一出清價格,都是供、需雙方博弈的結果(參見圖6)。后者與前者的區別,不過是市場組織者對多個賣方申報的供給曲線和多個買方申報的需求曲線進行了整合,其依據仍是買、賣雙方的交易要約,出清價格由供、需雙方決定的本質并未改變。3.系統主能量平衡靠合同約束和自負其責。作為交易自由的代價或約束條件,“雙邊交易”中買、賣雙方均須為自己的行為負責。即使是場內集中撮合的現貨交易,買、賣雙方也均要綁定財務承諾,承擔違約導致的系統不平衡責任。在歐洲如英國、北歐的雙邊市場中,系統能量平衡所需的發電機增減出力或用戶增減負荷,由系統運行機構在一個單邊的平衡市場中招標采購,市場成員發、用電計劃與實際執行的偏差,按該采購價格付費。美國的做法也是建立一個單邊的實時平衡市場,市場成員未執行日前發、用電承諾須承擔的電量不平衡責任,按實時平衡市場價格與執行的電量偏差計算。
(三)“單邊交易”模式與“雙邊交易”模式的區別“單邊交易”模式與“雙邊交易”模式主要有以下五點不同:1.交易關系的性質不同:強制、單邊/自愿、雙邊。“單邊交易”模式的供方和需方(售電商和大用戶)都必須且只能同市場運行者交易,這種交易關系是強制的、單邊的;“雙邊交易”再無市場組織者代購代銷,供、需雙方均可自主決策,其交易關系是自愿的、雙邊的。2.市場構架不同。“單邊交易”模式的市場構架為單一現貨市場。所謂同時存在的中長期交易,是“差價和約”一類的金融交易,為市場成員規避風險之用,與電力系統的供需平衡無關。“雙邊交易”的市場構架是場外雙邊合同+自愿參加的日前市場和日內市場+(實時)平衡市場,允許場外的實物交易。3.價格形成機理不同:賣方決定/買、賣雙方決定。在“單邊交易”模式中,市場出清價格由市場組織者基于發電商的競爭確定,需方是批發價格的被動接受者(參見圖5)。而在“雙邊交易”中,需方也參與批發市場競價,無論是場外的供、需直接交易,還是場內的集中撮合交易,市場價格都是由買、賣雙方共同決定的。4.系統能量平衡的手段和成本負擔方式不同:集中調度、成本共擔/合同約束、成本自擔。“單邊交易”系統能量平衡靠集中調度。由此而導致的平衡成本由市場成員共同負擔。“雙邊交易”系統能量平衡靠合同約束,違約導致的系統能量平衡成本由違約者自擔。5.市場設計理念不同:集中決策/分散決策。雖然“單邊交易”和“雙邊交易”均試圖用市場機制解決電力資源優化配置問題,但背后的理念仍有差別。“單邊交易”模式更強調電力產品的特殊性,認為“交易基于系統需求預測”的集中決策體制,對電力系統的安全可靠仍然重要,制度“成本———收益”的關系較好;而“雙邊交易”更強調電力與其它大宗商品的共性,認為“自由交易、自負其責”的分散決策體制,也可與電力系統可靠性要求相兼容,而市場運行的效率更高。
二、兩種市場模式的國際分布及適用性分析
(一)“單邊交易”與“雙邊交易”的國際分布1“.雙邊交易”是國際主流。國際能源署在2001年的一份電力市場總結報告中②指出:“關于電力批發市場組織的第一個爭論,是選擇強制的還是自愿的電力庫。競爭的雙邊電力交易為一個高效率的現代電力市場中所必需,已獲得越來越多的認可。自愿庫或電力交易所正逐步成為主流,而強制庫正在消退。”目前國外在運行的電力市場,大多實行“雙邊交易”模式。北歐電力市場開“雙邊交易”模式先河。其他歐洲國家如德、法等也大都效仿北歐建立了“雙邊交易”市場。美國的PJM、德州、紐約、加州、新英格蘭等主要競爭性電力市場也實行“雙邊交易”模式。英國作為電力市場化改革的先驅,于上世紀90年代初首創“單邊交易”模式,但經過10年的實踐后,也于2001年將“單邊交易”改為“雙邊交易”模式。英國所以改“單邊交易”為“雙邊交易”,主要原因是市場操控問題難以解決。英國電力市場化后新建電源均為天然氣機組,而天然氣機組因“照付不議”的購氣合同而皆“不可調”,加之核電的“不可調”,大部分機組都采取了“0-0報價”的跟從策略,導致市場出清價格為少數“可調”的燃煤機組所控制。2“.單邊交易”也有長期運行的實例。澳大利亞國家電力市場被認為是“單邊交易”模式成功的范例。1998年開始實施,至今一直平穩運行。除設計合理外,一個可能的原因,是該市場所在的東南部各州電源與負荷分布均衡,而且燃煤機組比重大,不易形成市場操縱。除澳大利亞外,加拿大安大略省和阿爾伯塔省、希臘、新加坡及一些欠發達國家,也存在“單邊交易”模式的電力市場。
(二)兩種市場模式在我國的適用性分析從我國的國情出發,二者的適用性似可作如下結論:1“.單邊交易”模式較易控制但市場效率較低。由于“單邊交易”模式是市場組織者代售電商向發電商招標采購,競爭的范圍、強度具有可控性。由此,“單邊交易”模式與“輸配一體化”體制的相容度也較高,對于重視所謂“最大公約數”、“平穩過渡”的我國決策當局,較易接受。但“單邊交易”市場出清價格的形成缺乏需求側響應,一般認為其市場效率會低于“雙邊交易”模式。此外,“單邊交易”模式對市場結構的競爭度要求較高,而目前我國發電側以“五大集團”為主體,其市場布局基于2002年提出的跨省區域電力市場規劃,這一區域市場布局在過去的十多年并未得到電網建設的支持。加之無跨省的區域政府,“單邊交易”模式的跨省區域電力市場也缺少政府依托。如“單邊交易”模式建于省內,電網構架和政府依托方面的條件大多具備,但須改變目前普遍存在的“一家獨大”局面,否則市場操縱問題很難解決。2“.雙邊交易”模式較先進但也較難控制。如前所述,“雙邊交易”模式被認為更接近普通商品市場屬性,市場出清有需求約束,價格不易扭曲,加之有中長期交易與現貨交易的配合,可有效提高市場的流動性和資源配置效率。但這需要復雜的規則設計,而且對誠信和法治的條件要求較高。此外,國際經驗證明,“雙邊交易”模式中的買方主要是售電商及其機構而非終端用戶,初期的售電商又以配電企業為主,而目前我國獨立配電公司極少,未來電網企業輸、配關系也不明晰,“雙邊交易”模式或可在“網對網”、“點對網”交易中試行,但若普遍推行,則要有配售側產業組織的深度改革相配合,而后者的可控性就更為困難。
三、我國電力批發市場構建的路徑選擇
如前所述,沒有電力批發市場的構建,新一輪電力市場化改革仍將淪為空談。因此,必須在遵循電力市場基本原理的基礎上,探索中國特有約束條件下的電力市場建設之路。
(一)長期目標應是“雙邊交易”的跨省區域市場如前所述,“雙邊交易”市場效率較高,也不易形成市場操縱,因而長期看,我國電力市場的主流模式也應是“雙邊交易”。我國地域遼闊、地區間資源稟賦和產業結構差異大,能源供需格局呈逆向分布,加之“三峽”、“西電”等大容量、遠距離的跨區送電,已經形成電力資源跨省配置的格局,市場布局顯然應突破省級行政區劃。因此,我國電力市場建設的長期目標,應是“雙邊交易”的跨省區域市場(可簡稱“雙邊區域市場”)。
(二)初期過渡模式應以“單邊交易”模式為主盡管“單邊交易”模式與“雙邊交易”不能兼容,但只要“單邊交易”的實踐足夠,隨著經驗的積累及其他相關改革的推進,也可順利地改“單邊交易”模式為“雙邊交易”模式。本世紀初英國成功地將“單邊交易”改為“雙邊交易”,已為此在實踐上提供了有力的佐證。因此,我國的電力批發市場的建設,應先易后難,穩步推進,不僅要有階段性目標,還應有階段性模式。目前各地普遍推行“直接交易”,以降電價為預期目標,在發電能力嚴重供大于求的背景下,短期內容易操作。而若以促進電源結構優化,提高系統效率為目標,則必須配套建立現貨市場和“平衡機制”,否則不可持續。但如前所述,“雙邊交易”模式以市場成員履行合同為依托,對誠信、法治及配售側改革配套的條件要求較高,以我國現有的制度基礎,初期的可控性不容樂觀。而“單邊交易”模式這種市場組織者代售電商向發電商招標采購的方式,與現行調度體制較易銜接,市場范圍、競爭強度均具有可控性。如再考慮到可再生能源發電政策尚未調整、電力的政府間合同及所謂的國家指令性計劃未相應取消、配售側改革(電網組織結構、用戶電價交叉補貼)無法配套等如此多的限制條件,近期選擇“單邊交易”模式較為穩妥。上世紀90年代末,澳大利亞專家幫浙江設計的“全電量競爭、部分電量按市場價結算”單邊現貨市場模式,非常適用于當下的國情,“進可攻,退可守”,應該作為過渡階段的主流模式之一。
(三)區域電力市場建設走“由點及面”的漸進之路我國幅員廣闊且各地區網架結構、電源結構及負荷結構各異,加之無跨省政權支撐,多數地區先建省級市場可能是較為現實的選擇。但也不應排斥構建跨省區域市場的努力。對于省級市場和區域市場的關系,應破除“非此即彼”思維模式。從國際經驗看,被廣為效仿的北歐電力市場,就不是北歐諸國同時行動的結果,而是先從挪威、瑞典開始,逐個國家擴展開來的。因此,我國的區域電力市場建設,也應走“由點及面”的漸進式發展之路。如在南方電網區域內,區域市場可先從廣東做起,再逐步將廣西、貴州、云南納入,再后也可考慮接納湖南和江西。在華北電網區域內,區域市場可先從京津唐電網覆蓋區做起。其他如華中、西北區域,初期也可先建省級市場和基于省級市場的區域聯合市場,待條件成熟后,再將省內交易統一到區域的交易平臺。
1.1 電力期貨市場形成
在電力市場化改革的大背景下產生了電力期貨市場,直到1996年在紐約商業交易所上市交易的第一份電力期貨合約標志著電力期貨市場的真正誕生。作為特殊商品的電力具有無形不可儲存、通過電網輸送以及生產與消費同步且必須保持實時平衡等特點,因此,對于電力期貨市場的研究在沒有出現電力期貨市場之前一直停留在電力能否和其他商品一樣進行期貨交易的爭論上。
1.2 國外電力期貨市場
最早引入電力期貨交易的是美國紐約商業交易所。在1996年,美國就針對加利弗尼亞-俄勒岡邊界電力市場(COB)和保羅福德地區電力市場P(V)設計了兩個電力期貨合約并進行交易,此后于2000年又針對PJM電力市場設計了PJM電力期貨合約并進行交易。在1996年,北歐電力期貨市場作為世界第一家跨國電力期貨市場在Nord Pool進行電力期貨交易。在亞洲,新加坡的電力市場化改革一直走在其他國家前面。2002年,新加坡開始了新一輪電力市場改革,新加坡的主要任務集中在建立完善的電力衍生品市場尤其是建立電力期貨和期權市場上面。
2 電力期貨市場基本理論
2.1 期貨市場基本理論
由期貨交易所統一制定的,規定在將來某一特定時間和地點以確定的價格交割一定數量標的物的標準化合約即為期貨,又稱作期貨合約。這里所說的標的物除了指原油和銅等某種商品外,還可以指外匯以及債券等某個金融工具,甚至還可以指股票指數等金融指標。
2.2 電力商品的期貨特性
所謂電力期貨交易是指在高度組織化的交易所,交易者支付一定數量的保證金并在未來某一地點和時間交割某一特定數量和質量的電力商品標準合約的買賣。在電力遠期合約交易的基礎上發展起來的具有高度標準化的合約即為電力期貨合約,電力期貨合約作為電力期貨交易的對象具有以下特征:
第一,由于電力商品需求廣泛,因此,交易量大。
第二,由于電力傳輸是靠輸電線路瞬間完成的,因此,電力的生產和消費具有同步性,雖然其傳輸具有極強的便捷性,但是同時也要受到網絡的約束。
第三,隨著電力市場的不斷改革,出現的各種發電廠商和眾多的購售電商等市場參與者都會集中到期貨市場通過公平競爭的方式決定電力期貨的價格。
第四,電力作為一種商品,由于具有高度的標準化,從而在各地區的標準是一致的。
2.3 電力期貨的特殊性
2.3.1 電力期貨交割困難
與電力期貨相比,金融期貨能夠在交割期中的任何時刻進行瞬時結算,但是由于電力期貨不適合儲存且生產消費瞬時同步,從而導致其交割持續在整個交割期。對于一個具體的交易上來講,電力需求不斷變化的特點使得不同日期和不同時段的電力生產和消費具有較大的差別,因此,通過設計電力期貨合約很難真實的反映電力的實際供需變化,這無疑降低了套期保值的功效。如果按不同時段設計合約如設計峰荷合約和基荷合約等,有可能會影響流動性。此外,電力傳輸還必須滿足網絡的約束,這也可能會造成根本無法實現電力期貨交割。
2.3.2 電力期貨價格與現貨價格的相關性差
由于電力不能夠進行經濟儲存從而無法進行套利交易,最終使得今天的現貨價格和期貨價格不受套利限制。電力商品所具有的這種不可存儲性可能造成兩者價格的相關性較差。
2.3.3 易出現流動性不足的問題
電力行業作為資金密集型行業,從而需要投入大量的資金,因此,在改善壟斷或寡頭壟斷局面方面寸步難行,從而使得占有過大市場份額的發電商和購電商具有加大的市場影響力,對于社會投機者參與交易起到了一定的限制作用,從而影響期貨交易的流動性。
3 電力期貨的功能
3.1 價格發現功能
期貨市場最基本的市場功能之一就是價格發現。根據研究的實際需要,本文認為功能的界定包括以下兩層含義:
第一層含義:期貨市場價格發現的意義為期貨價格是對期貨合約到期日現貨價格的條件期望。可用下式表示:
FT,t=E(ST/It)
式中FT,t――到期日為T的期貨合約在時間t的價格,ST――到期日現貨價格,It時間t的信息。根據此公式,期貨價格在市場有效的情況下應當能夠反映時間t內的所有信息,期貨價格應當是對到期日期貨價格的條件期望。若FT,t≠E(ST,It),說明期貨價格沒有充分反映時間t的信息,此時,市場參與者為了獲得額外的利潤,可以利用額外的信息進行重新預測并買入或賣出期貨合約直到FT,t與ST重新恢復相等。由此可以看出,此功能的實質就是市場有效性。
第二層含義:由于此功能能夠以更快的速度反映市場信息,從而能夠對現貨價格的未來趨勢做出提前反映。
3.2 套期保值功能
信用風險、經營風險、政策和價格風險等是電力市場參與者在電力生產和消費的過程中不可避免的要遇見的風險。由于在競爭性的電力市場中,電力價格的波動幅度和波動頻率遠遠高于其他一般產品,因此,電力市場的參與者一般都會在電力期貨市場上進行套期保值交易來避免、轉移以及分散電力現貨市場上的價格波動風險。
投資者利用期貨合約進行套期保值,使得他們持有資產的價值不遭受價格變動帶來的損失即為規避風險,這也是期貨的另外一個重要功能。投資者在標的資產數量一定的情況下,為了避免他們持有的資產不會遭受不利價格波動帶來的損失,需要決定采用多少期貨合約。也就是說,在進行套期保值時,投資者面臨確定每個單位標的資產需要持有多少期貨合約或如何確定最優套期保值比率的問題。
通過最小二乘法,采用傳統回歸模型能夠估計最小風險套期保值比率。在計算套期保值比率中,最簡單的方法莫過于傳統回歸模型。將現貨價格和期貨價格的自然對數分別記作St和Ft,則在時刻t,兩種資產的實際收益率分別為ΔSt和ΔFt。對于單期的最小方差套期保值比率,Ederington證明了可以采用ΔSt=α+βΔFt+εt來估計。
其中,α――截距項;εt――普通最小二乘回歸模型的殘差項;斜率系數β的估計給出了最小方差保值比率的值,即h*=β=Cov(ΔSt,ΔFt)/Var(ΔFt)
[關鍵詞]市場分析系統 電力交易運營系統
中圖分類號:X773 文獻標識碼:X 文章編號:1009914X(2013)34036101
電力交易運營系統往往包括:能量管理系統,以確保電網安全穩定運行;交易管理系統,主要對電力市場運營進行控制;電能量計算系統,主要對電能數據進行采集、傳遞、統計,為市場決策提供依據;電能量考核和結算系統,通過該系統實現電能的結算和對運營的考核;合同管理系統,對電力企業與其他企業的合作合同進行管理;報價處理系統,對相關市場報價數據進行市場校驗和預測;市場分析與預測系統,對市場信息進行采集,分析潛在的市場,以保障運營的安全性;信息系統,及時市場信息,保證市場競爭的公平性。對電網運營情況進行分析,是確保電網安全、正常運行基本前提,進行市場分析是電力企業生產與消費合理配合的保障,是電力企業實現發展的重要措施。
一、電網運營情況分析
對電網的電力、潮流進行分析和檢修工作,保證電網系統正常運轉,是電網運營情況分析的主要職能和目標。由于電力企業更多關注企業的經濟效益,在電力交易運營系統中對電力運營情況的分析較為缺乏。根據電網運營情況,交易中心可以全面了解電網基礎運行的狀況,為交易工作提供依據。電網運營情況的分析主要包含以下方面:對受阻電力進行數據統計,即對電網安全、電力生產受阻、環保停機等原因造成電力受阻的情況和成因進行詳細數據記錄和分析;對過去月、季、年的檢修情況進行匯總,分析月平均檢修量,分析一年中最大和最小的月檢修量,為檢修計劃提供數據依據;對當前總裝機容量、受阻容量、檢修容量、負荷需求、臨時外送需求等進行數據統計,計算系統備用容量,對備用容量的分析一方面可以確保電網正常運轉,另一方面可以為市場開發提品支持;對分區域、分線路等進行網損統計;對發輸電設備的利用率進行分析。根據以上信息企業交易運營系統對電力交易運營進行平衡分析,對電力企業的月度、季度、年度進行平衡分析,分析電力企業的電力余缺情況,以便及時調整,避免電力不足影響市場消費,避免產能過剩造成浪費,確保電力企業的經濟效益。影響電力余缺的主要因素包括裝機、新機、退休機組、外購容量、檢修容量、受阻容量、外送容量、旋轉備用容量等,由于檢修容量和負荷需求不穩定,平衡分析難度較大。
二、市場運營情況分析
市場運營情況的分析是電力企業運營系統分析的重點,市場分析為企業的發展決策提供依據,市場分析的質量直接關系到電力企業的發展狀況。市場分析主要包括交易前的市場預測和交易后的結果分析,為企業的進一步發展提供準確的數據信息依據。
(一)市場預測和發電方案的制定
電力企業的生產與銷售不同于其他行業,其電力的生產與銷售具有同步性,因而電力市場的開發需要堅定穩健性原則。電力企業運營系統最基本的一項功能是通過對前期交易記錄進行統計、分析,設計后期的交易方案,對方案進行結果預測,檢測方案的可行性和方案為企業帶來的經濟效益。根據市場需求和企業電網運營情況,結合企業的發展目標,各電力企業制定不同發電方案。節能減排是新時代的需求,也是實現可持續發展的必要措施,對火力發電廠提出了更高的要求,因此電力企業從火力發電廠購電時在需要格外注意其節能減排的編制,預估投資成本、煤耗損量和二氧化硫的排放量。
(二)購售電量分析、成本分析
采用同比、環比等比較方式對電力企業當月的外購電量和外送電量進行比較,分析外購和外送的原因,分析其穩定性,為下月的交易計劃提供參考。對月度、季度、年度的外購、外送的成本進行分析,對發電廠的內型、購售的區域進行統計分析,計算出總成本、平均購進和售出價格,根據購售區域分析平均的購電量和購電價格。
(三)交易統計
電力企業運營系統對企業的各種交易數據進行統計,對交易的類型進行分類,提供查詢功能。電力企業的交易類型主要包括發電權的交易、年度、季度、月度購售電力合同等交易,在不同類型交易的基礎上對交易的數量、交易的電力均價、交易量、計劃量、完成量等進行數據統計。
(四)交易成果分析
交易成果的分析是在交易數據統計的基礎上分析企業的經濟效益。根據不同的交易類型,進行特定的效果分析,如發電權的交易主要側重對節能減排效果進行分析,與火力發電廠的交易需要計算單筆交易的煤耗量、二氧化硫的排放量,計算電力生產成本和產生的環境影響;外送電力交易則側重對購進、售出電力成本和效益進行分析。
三、市場評估
市場評估主要包括市場集中度評估和市場風險評估。市場評估是電力企業發展的指向標,有效的市場評估能促使企業在市場競爭中取得一定的優勢,幫助企業有效規避市場風險。
(一)市場集中度評估
為建立電力交易規則,完善交易制度,減少市場投機行為,建立交易秩序和公平競爭的市場環境,首先需要市場集中度指標。可以根據發電可控容量和一段時間內發電量公開市場份額靠前的發電廠信息,為公平競爭打下基礎,避免發電商串通報價,增加電力企業成本。再者公平的競爭需要建立完善的定價機制和交易規則,避免壟斷電力企業操縱市場價格,獲得特殊的競爭優勢。電力企業運營系統將各企業的交易信息公開化,建立市場集中度指標,能為企業競爭提供參考依據,創造良好的市場競爭環境。
(二)市場風險評估
企業運營系統對市場狀況進行評估,能幫助交易人員了解電力市場狀況,及時調整交易。運營系統的市場風險評估系統能根據各種因素預測市場風險,及時進行風險預警。電力企業的風險主要包括發電側風險、售電側風險和政策風險,企業的市場風險主要表現為發電商市場風險、發電商的競價風險、市場需求風險、售電企業區域競爭風險等。電價上漲或下降的嚴重不合理,電力容量和負荷需求差值較大時都有可能導致電力企業市場運行風險。運營系統的市場風險評估系統可以通過對各項指標的進行計算,與設置的上下限進行比較,超出范圍時發出預警,提醒相關交易人員注意風險防范。
結語
電力市場分析是電力交易運營分析的重要部分,電力企業交易運營系統中的市場分析系統能對各種市場相關數據進行統計、分析,將電力市場的概況、企業運營狀況展現給交易者,為交易者進行交易提供信息數據,提供決策參考。另外市場分析系統能對各方面的市場因素、企業因素進行綜合分析,預測潛在風險,提供風險預警,幫助企業有效規避市場風險。
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關鍵詞:J2EE;JSP;Ajax;Struts;Oracle
中圖分類號:TP309.05文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)12-20ppp-0c
Power Market Operation System Based on J2EE: Design adn Implementation of Data Process Subsystem adn Information Publieshing Subsystem
XU Bu-yun
(College of Software Engineering, Southeast University, Nanjing 210096,China)
Abstract:Power Market Operation System is an automatic system deploying at state grid. It meet the demand of the Chinese power market. This paper describes the design and implementation of data process subsystem and information publishing subsystem and the relative key technologies.
Key words:J2EE;JSP;Ajax;Struts;Oracle
1 引言
電力市場運營系統是為了適應我國電力市場化改革的需要,部署在電力調度(交易)中心的一套自動化系統,實現電力市場運營規則所要求的有關電力交易的各項業務,為電力市場中的報價、交易、結算、信息等提供技術支持。根據國家電力體制改革目標和國家電網公司的電力發展規劃要求,適合國情的統一開放電力市場體系建設已經到來。三級電力市場交易應用平臺研究成果將對我國三級電力市場的交易運營、仿真培訓、分析評估與輔助決策等電力市場應用建設具有十分重要的理論價值和指導作用。開發的原型系統將可直接應用到包括國家、區域和省等各級電力交易中心,用于電力市場交易運營,并創造巨大的經濟效益和社會效益。系統在設計上具有先進性、使用性、開放性等優點先進性。
因此,本項目的研究和開發成果具有非常廣闊的應用前景。
2 系統設計
2.1 系統結構
本課題所屬的功能模塊(見圖1):
(1)數據申報:數據申報主要完成電力市場數據申報接收與處理,它是市場成員參與各類市場交易,提交交易申請的數據提交工具;也是交易中心向市場成員收集各類市場信息,用于分析市場運行狀況和預測市場走勢的數據收集工具。數據申報功能的服務對象為參與市場競爭和市場管理的各市場成員。數據申報主要功能包括注冊數據申報、交易數據申報和運營數據申報三部分。
為了保證數據申報的正確性,有必要對申報數據進行有效性校驗、處理保存和確認;應根據市場規則,提供申報數據查詢功能;系統應采用安全保護措施,具備完善的身份認證和數據加密傳輸機制,確保申報數據的安全、保密和防篡改。
數據申報服務接收到市場成員的申報數據,并通過有效性校驗后,及時將申報數據傳送到交易管理、結算管理、市場分析和信息各個模塊,參與市場應用計算。
(2)信息:信息子系統是各市場成員及時了解市場、開展競價決策的主要數據來源。信息內容包括市場注冊信息、交易申報信息、交易計劃信息、結算考核信息、電網運行和市場運行信息。
系統主要完成各類運行數據和市場信息的、存檔、檢索及處理,使所有市場參與者能夠及時、平等地訪問相關的市場信息,保證電力市場的公開、公平、公正。信息工作遵循市場交易規則,有序開展市場交易,及時披露交易信息,依法接受政府監管。
2.2 體系架構
本系統以Oracle 10g數據庫為底層數據支撐,在J2EE體系架構下,基于Ajax+Struts的分布式應用的Web客戶端。所采用的技術雖然不是Web應用開發領域最前沿的新技術,但卻是最成熟的技術。整套框架的穩定性、低成本以及可拓展性都是經歷過考驗的。
采用Web Services、XML技術實現市場成員與系統在松散耦合的情況下無縫連接,數據交換與平臺無關。
(1)界面處理子層
該層主要負責:第一,接收從客戶服務層發來的查詢請求;第二,將查詢結果轉化為Html 頁面形式返回給客戶。在接收查詢請求時,查詢和為主,不存在更新和插入操作。客戶服務層與應用邏輯層之間的參數傳遞比較少,主要是查詢條件參數和顯示方式參數。這樣的表示層以靜態頁面為主。因此在表示層中沒有采用Java Servlet 接收客戶參數,取而代之的是直接用JSP(JavaServer Page) 來接收HTTP 請求,這樣可以達到編寫方便、快速的目的。
(2)應用處理子層
該層主要負責:第一,把從表示層傳來的查詢參數,經過邏輯加工,形成適當的SQL 語句,再交給數據庫操作層處理;第二,將得到的結果集進行篩選和存儲,為數據顯示做準備。在這一層中的各種查詢方法和藥品對象,用Java Bean 進行抽象和封裝,既實現了面向對象,又實現了模塊化。
(3)數據庫訪問子層
該層封裝了數據庫的基本操作,包括數據庫打開,發送SQL語句,數據庫關閉。
2.3 開發環境
運用SUN公司的解決方案,使用J2EE(Struts、EJB、Hibernate)+ Oracle+ WebLogic+ JavaScript。.
3 系統實現的關鍵技術
(1)運用Ajax技術的異步操作優點解決服務器于客戶端頁面響應慢的問題。從客戶端發出請求中的參數得到上下文數據,并創建個性化的響應。服務器使用Servlet獲取請求中包含的參數,進行一定處理后發送給Ajax引擎,Ajax引擎對獲取的數據進行處理后發送到客戶端顯示。此時,客戶端完全不用刷新,只需進行局部刷新(見圖2)。
(2)利用Java特有的反射機制,在運行期識別對象和類,實現服務器端動態處理響應。Java語言并不是一開始執行就被完全加載的,這與許多傳統語言有區別。當你不知道某個對象的確切類型,但這個類型在編譯期已知,可以使用RTTI(run time type identification) 識別它。利用該技術,我們可以將所有頁面初始化的公用函數寫到同一個類中,使用時可以方便的調用,提高可重用性。
(3)運用SAX(Simple API for XML)、DOM(Document Object Model)、JDOM、DOM4J解析和操作XML文檔,作為數據傳輸的媒介。在Ajax中可以使用XMLHttpRequest對象的requestXML方法返回XML格式的文本。
4 研究方向及實施方案
關鍵詞:電力市場;售電公司;競價策略
引言
2015年兩會過后,隨著《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》的出臺,我國電力體制改革進入到了一個新的階段。該意見提出要有序的開放電力市場的售電側,實行開放市場準入,引入市場競爭,使電力用戶擁有用電自主選擇的權利,從而在售電側形成多個買方多個賣方的市場環境,電力銷售價格由市場形成,有效的發揮市場在配置資源的決定性作用。電網企業的盈利模式由過去的以銷售電價與上網電價的差值作為主要的收入來源,轉變成按照政府機關制定的輸配電價收取過網費用為主要收入這一新的盈利模式。按照上報的方案,未來發電計劃、電價要放開,配電側和售電側的增量部分也要放開,允許社會和民間資本進入。2015年11月,國家發改委印發了《關于推進售電側改革的實施意見》等六個電力體制改革核心配套文件,給出了今后售電公司的盈利模式和市場準入標準。售電側放開,意味著未來賣電不是電網公司一家。未來發電企業甚至電商企業都有可能成立售電公司,賣電給用戶。電網公司、發電公司及其他社會資本均可投資成立售電公司。擁有分布式電源的用戶,供水、供氣、供熱等公共服務行業,節能服務公司等均可從事市場化售電業務。個人也可以投資成立售電公司,只要符合售電公司準入條件即可。
當前人們基本是對發電公司的競價策略問題進行了研究,但有關研究售電公司競價策略的文章還不多,基本上是將發電競價的有關思想和方法延伸到購電競價中,涉及了不同報價規則下的售電公司報價策略與購電分配策略。但有些工作還存在一定的局限性和不足,比如售電公司的電價預測方法,報價函數的構成這些問題均需要深入的研究加以解決。
1 電力市場交易中心決策模型
在新的售電側開放的電力市場中,電力交易中心制定的交易規則是采用暗標拍賣和統一市場出清電價方式進行電力市場交易。售電公司的報價策略必須是按照電力交易中心的規則制定的。電力交易的各方要分析理解電力交易中心的競價策略,設計符合電力交易中心交易規則的競價策略。
各發電公司向電力交易中心提交的上網電價是單調遞增的線性報價函數,同時申報的還有最大、最小上網發電功率。售電公司向交易中心提交單調遞減的線性報價函數以及最大售電量。如果一個發電公司報價低于其他發電公司,那么該公司具有優先調度上網權,同時如果一個售電公司報價高于其他售電公司,那么具有優先安排下網售電功率。根據這樣的順序調度發電公司和售電公司,直至市場供給函數曲線和需求函數曲線有交點,則撮合成功。若沒有交點,則該次交易搓合失敗,電力交易中心的發電公司和售電公司需要重新提交報價函數,直至交易搓合成功,形成統一的電力市場出清電價。
2 基于市場出清電價預測的售電公司最優報價策略
假設在采用暗標拍賣的售電側開放的電力市場中,有m家發電公司和n家售電公司參與現貨日前市場交易,各交易方采用線性報價。在電力交易中心收到發電公司與售電公司的報價后,就可以確定各發電公司與售電公司的上網電量和下網電量。為了使社會福利最大化,對交易雙方實行統一的市場出清價格。
3 算例分析
假設售電公司i的運營成本函數Ci(Mi)的一次項系數ai為0.65,二次項系數bi為0.23,購買上線Mi,max為50MW。電力市場出清電價數據及相關數據如表1所示。
接著采用文章提出的售電公司報價策略模型對該報價問題進行仿真計算,實際運營收益是采用預測的市場出清電價數據和自身的與報價函數相關的參數取得的,而理想的運營收益是假設準確無誤的預測到市場出清電價時取得的,各情況的收益情況如表2所示。
由表2可知,售電公司在這三種情況的運營實際總收益值為164.29美元,而理想總收益值為169.76美元,實際值與理想值的相對偏差為3.32%,這表明了文章所建立的報價策略模型的有效性。
4 結束語
文章采用的是基于電力市場出清電價預測的方法,解決開放售電側之后的電力市場中售電公司的購電競價策略問題,建立了一種售電公司競價購電模型。算例驗證了此方法的有效性,而且指出出清電價的預測精度對報價策略的有效性有很大影響,為今后的研究提供了更有利的依據。
參考文獻
電力市場的概念與構成
目前電力市場的基本概念還相對模糊,同時其內容要按照差異化形式的構架來區分,因此其概念趨于多元化。其基本的構架與功能基本可分為下述幾類:集總機制電力公司的橫向解捆,換而言之把常規類型的電力工業分成能夠公平競爭,而且可以有法人實體,具備競爭基點;集總機制的縱向解捆,換而言之即協作性的功能解捆,此機制為獨立競爭的商業化模式,其重構了另一體系的競爭基點。各個基點間存在界限,通過這樣的形式規避利益上所存在的問題。予以縱向解捆的企業,要實施傳輸容量的有效分配,在此基礎上予以相應的管理,經相關輔助服務的交易及整合,若想確保系統的供需合理及穩定,那么就要一個獨立的運行機制。
電力市場的基本模式
完全壟斷。在發、輸、配以及供電等方面全部為壟斷。眾所周知電力工業即縱向高度集成的機制,其通常出現于電力市場中。在規模經濟已然能夠得到效益的機制下,偏重于壟斷經營。一些學者從指標與集中式電力市場項目的體系中分析出,通過壟斷體系的規模效益要大于競爭所得的收益。
買電型。此體系下,電力部門發電廠和電網要予以劃分,其內部設置單獨的法人,市場要確保是唯一的買電媒介。相關發電企業互相競爭,不過不可以利用輸電網直接把電賣給最終用戶。其特性主要包括下述幾點:第一,引入競爭體系可以由多種經濟成分所構成,同時也可以涵蓋所有制電廠。第二,電網運營管理體系變成電網運行的主要內容。第三,企業存在競爭與專營等運營機制。第四,電網間經電網運營管理體系予以市場交易。
批發競爭。批發競爭模式的特性主要為下述幾方面:第一,發電企業引入競爭體系主要體現于發電廠建設及運營環節,所發的電能夠出售給給配電企業。第二,輸電網絡向用戶開放同時給出響應的輸電服務。第三,配電企業具有選擇的權利,不過配電網依然只對內部。第四,買賣雙方一起肩負市場外在的風險。第五,調控更加重要。在此環節,交易更多的依附于發電商及售電企業的合同方式進行交易。此模式被認為是一種過渡,針對擁有繁瑣電力系統的前沿國家,在擇取零售競爭模式前,通常會通過批發競爭的舉措,在時機相對成熟的時候,再轉型為零售競爭。
發達國家電力市場的運營體系
電力市場的運營機制存在多元化特性,在發達國家具有代表性的有英國電力聯營體的運營模式和美國的電力市場運營機制。前者國家電網企業具備全部高壓輸電機制,在此基礎上其電力市場以電力聯合運營為側重點,很多內容均由國家電網負責。下屬系統則分別具備小份額的火力發電廠與核電場。區域的電力企業也呈私有化趨勢。
Power exchange\營過程其實不僅存在于市場外,同時Power exchange具備獨立的系統運行國際標準化組織去監督系統的穩定狀態。國際標準化組織即為系統的最高級負責方,相關合同均上報國際標準化組織予以批準。若沒有超負荷、擁擠與穩定性問題,則合同有效并執行。而且,系統的下屬等服務亦由國際標準化組織全權負責。
甲方直接與用戶進行合同的簽署,同時提交國際標準化組織審批內容,在此基礎上亦可予以交易市場的競價。搜集電廠與用戶狀態,信息同時給出電力電量交易合同服務。能夠在相關電力企業間構建經濟功率交互機制,而且也能夠使單獨發電企業競爭發電。Power exchange依附于差異化公司的報價,在完善全局的先決條件下予以貿易匹配。
國內電力市場的現狀與發展方向
國內目前會出現參與方過多的問題,計算、協調以及管理都會存在一定的影響,所以針對國內的特點,構建分層的電力市場是十分必要的。
目前國內大多會依附于國家及省市兩級市場機制,在特定情況下下屬市場被視為實體,以省市級市場交易與運行作為基點,在此基礎上滲透到國家級市場,滲透至大范圍資源優化之中。不過此類構架會存在特有的弊病。
關鍵詞:電力市場;現狀分析;發展趨勢
一、電力市場概述
市場是由供需雙方組成的商品交換關系的總和,電力市場是指在公平、自愿、互利的原則下運用經濟手段、法律手段對電力系統中發電、輸電、供電、用戶各成員組織協調運行的管理和執行系統的總合。電力市場是隨著我國市場經濟體制的建立和不斷完善,電力企業的體制改革不斷深入,逐漸發展起來的,針對其概念目前尚無統一的說法,但統一的觀點為:電力市場是一種組織運行機制;公平、競爭、自愿、互利是電力市場交易的基本原則;電力市場是供需雙方交換關系的總和。
計劃經濟體制下的電力市場在整個交易市場中處于壟斷地位,市場經濟的飛速發展打破了電力市場的壟斷地位,為提高自身競爭力,很多電力企業采取了一系列營銷手段,積極參與市場競爭,尋求企業的新出路。電力市場的正常運行受到諸多因素的影響,明確電力市場的自身特點并有助于電力企業的健康發展。
二、電力市場現狀
現代科技的進步和市場經濟的發展推動了電力市場的革新,我國的電力體制改革始于20世紀末,并初步形成市場格局。但是我國電力市場仍存在很多問題,如電力企業壟斷程度較高、資源配置不合理、電力市場供需雙方比例失調、交易形式單一、電力技術有待提高、競價體系不完善等,這些問題需要在電力市場的發展過程中逐步完善解決。《關于“十一五”深化電力體制改革的實施意見》明確指出, 要堅持市場化改革方向, 堅持整體規劃、分步實施、重點突出的基本原則電力體制改革重點解決電力結構不合理、電力市場對資源配置應起的基礎性作用得不到有效發揮等問題。建立符合我國國情,開放、統一的電力市場,實現電價形成機制與市場經濟相適應,完善電力監督管理體制,充分發揮市場在資源配置中的基礎性作用。
三、電力市場發展趨勢
(一)注重規模效益
我國電力市場主要以中小規模為主,電力資源配置不合理,電力市場的運行成本相對較高,不利于企業的長期健康發展,為促進電力市場的發展,必須注重規模效應,建立健全大規模的電力市場,發揮規模效益和優勢,極大程度的降低企業成本,減輕用戶負擔,維護企業的可持續發展。
(二)健全電力市場監管制度
電力市場的健康運行需要政府的監管,建立健全市場監管制度能夠對企業和用戶實施有效的監管,及時采取措施,保障電力市場的穩步運行,如將電價制定和監督權交給銀監會,防止地方電價與國家電價不一致等問題的發生,維護供需雙方的合法利益。
(三)發展電力商品期貨交易
電力作為一種特殊的產品,它的生產和銷售具有同步性,而且電價除了受到供需關系的影響還受到很多其他因素的影響,在交易中為防止電價波動給企業和用戶帶來損失,可以采取期貨交易的方式,減少因電價波動帶來的不利影響。
(四)加強電力市場發展規劃
電力市場環境下的電力企業因競爭機制的引入而面臨新的挑戰。經濟社會發展和人民生活水平提高拉動了電力需求增加, 但由于電力建設周期較長,造成電力供求由不平衡到平衡再到新的不平衡的動態變化。電力產能過剩與否要看最大負荷時能否保證供電, 并有充足的備用容量。為此, 電力市場中的電力規劃應遵循電力系統成本最小原理, 堅持電力系統綜合資源規劃優化原則, 貫徹電力超前發展、保證充足備用、確保安全供電的基本精神。
(五)優化電價市場機制
傳統壟斷地位的打破使得電力企業開始積極參與到市場競爭的大環境中,為提升自身的市場份額,很多電力企業采取了多種營銷手段,如降低成本、提升服務質量等,除了這些措施外,為實現企業利益最大化,吸引更多客戶,優化電價成為一種切實有效的措施,電價的制定一方面要反映成本和資源稀缺程度, 另一方面要保證電力企業的合理利潤和對實施節能具有激勵作用, 維持電價與其他能源價格的合理比例,促進企業的可持續發展。
四、結語
市場經濟和經濟全球化的發展推動了電力市場的深化發展,但是我國電力市場仍存在很多問題,如電力企業壟斷程度較高、資源配置不合理、電力技術有待提高、競價體系不完善等,為了趨利避害,很多電力企業采取了多種營銷策略意圖在市場競爭中取勝,未來的電力市場將依靠規模效益、建立健全市場監管制度、發展電力期貨交易、加強電力市場規劃、優化市場電價來實現電力企業的新騰飛。(作者單位:國家電網盤錦供電公司)
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關鍵詞:發電成本影響電力企業
目前國內電力市場化改革取向“網廠分開”招標,即將電網運行的發電廠和電網分開,建立規范的具有獨立法人地位的實體,市場對發電側開放。
各獨立發電企業與電網經營企業是發電側電力市場的市場主體,電網經營企業負責組織發電企業之間的競爭,政府負責電力市場的監督和管理。
1 電力企業在電力市場競價模式下競標
國外的成功經驗證明,拍賣對于競爭的電力市場是一個好的定價機制。電力拍賣的目的就是建立一種機制,讓所有的發電公司可以提供其競標信息以實現直接或間接地向用戶供電。設計一種電力拍賣機制最具挑戰的是,在不同時段作無規律波動的負荷必須由具有一組不同生產成本的發電公司以最小的成本來供電。
電力拍賣涉及許多的方面的內容,最明顯的內容是發電成本。因此,研究發電成本的結構是首要的任務,對發電公司的生產成本進行準確的評估。用經濟學角度來看,“兩部制”電價是一種次優的電價機制,包括容量成本和發電成本。
發電公司想在競標中形成最優的競標策略,獲得最優的競標目標,只有充分了解了市場運作和規則,才能對本單位的經營特色和發電企業的成本特性的把握更大。這樣當競標和研究發電成本的時候,既要研究電力生產成本,還要研究和容量相關的發電容量成本。
在競爭激烈的環境中,通過交易中心將生產的電力價格出售給任何一個用戶。發電公司通過競標將其電力和服務的價格在某個時候提前公示,只要用戶接受其競標價,就通過網上傳輸(或分銷網絡)直接購買發電公司的電力。交易完成后,發電商就可獲取應屬的電力收入。但其生產成本的回收,取決于銷售的收入和其提供電力服務的總成本之間的關系。直接取決于其生產成本和市場價格之間的差額。生產成本低于市場的價格發電商就可以盈利,其生產成本可以收回,反之發電商就不可能收回成本。
在競標中,發電公司應向電力交易中心提供價格、電量等競標信息。諸如以下一個交易日的24個或48個時段的競標價格、競標電量等。發電公司是否進入下一個交易日某時段調度計劃,既要取決于下一個交易日市場的負荷需求量的大小,還要取決于發電公司本身和其他發電公司的競標價格和競標電量的高低。因此,發電公司選擇適當的競標價格和電量是非常重要的一步。
2 發電成本對競標價格的影響
設發電公司在下一交易日時段t的競標價格為Pb,競標電量為qb,成本函數為C(qb),市場清算價格為P,則發電利潤為:
π(p,qb)=pqb-C(qb)(6.1)
要使發電公司實現利潤最大化,須滿足:
p=■=MC(qb) (6.2)
從發電公司的供給曲線,由式(6.2)可以看出,當市場清算價格大于發電公司邊際成本的時候,發電公司就可以盈利;當市場清算價格小于發電公司邊際成本的時候,發電公司就不能獲利。發電公司只有將競標價格設定為邊際成本的水平之上,才能利潤最大化。
當市場清算價格高于短期平均成本AV時發電公司上網發電是盈利的;當市場清算價格不低于發電公司的短期平均可變成本AVC時,發電公司總的發電收益能夠保證短期可變成本的回收,因而發電公司不會在該交易時段停機。但是,當市場清算價格低于短期平均可變成本AVC時,發電公司總的發電收益不能保證短期可變成本的回收,因而發電公司就會考慮停機。因此,位于短期邊際成本曲線上方的邊際成本曲線部分才是發電公司真正意義上的供給曲線,如圖1所示。
圖1中,點(P0,q0)為發電公司的停機點,當市場清算價格P≥P0時,發電公司利潤最大化的發電量為由邊際成本曲線決定的q。
3 發電成本對競標電量的影響
在競標中,競標電量也是決定發電公司能否進入次日某個時段發電計劃的主要因素。因此只有了解競標電量的影響因素,才能形成具有優勢的競標電量,并對競標電量進行優化,從而獲得最大化的發電收益和利潤。
對于競標電量,式(6.2)含有如下經濟信息:如果發電公司的邊際收益大于邊際成本,那么增加競標電量是有意的;如果發電公司的邊際收益小于邊際成本,那么減少競標電量是有益的。因此,發電公司只有將競標電量設定在發電邊際收益等于邊際成本的水平之上,才能獲得最大利潤。
在相同的市場清算價格下,發電公司不同的競標電量,將形成不同的發電邊際成本,獲得不同的利潤。利潤相同的競標電量的集合稱為等利潤線,如圖2所示,從圖中可以看出,等利潤線的斜率為q,即為市場清算價格,這也是成本曲線在利潤最大化產出成本點(qb,C)處切線的斜率。可見,利潤最大化是在成本曲線C=C(qb)和等利潤線pqb-c=π相切點實現的。
4 運營成本上漲為五大電力集團收購地方發電企業創造機會
電煤價格上漲等因素導致地方電企發電成本加劇進而營運成本上漲,五大電力集團趁機加速對地方電企進行股權收購。中國電力投資集團公司將斥資人民幣74950萬元收購廣州電力企業集團有限公司25%的股本權益以及其中所附帶的股息及溢利權利。
據《北京商報》報道,中電國際表示,由于廣州電力為廣州市的主要電力供貨商,此次股權購入將有助于公司打入具有擴充潛力及商機的廣州電力市場,并可以進一步擴充在珠江三角洲地區的業務。
“五大電力集團收購地方發電企業目前成加速趨勢。”中國能源網CIO韓曉平表示,煤價高電價低等因素導致地方電企經營管理成本上漲,很多處于虧損狀態。五大電力集團此時介入,將有助于加大地方發電企業集約經營,降低成本以及提升運營質量。同時,收購地方電企也將提升五大電力集團的電源。
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一、目前我國售電測改革的現狀和形勢
1.電價市場化改革的久拖不決
目前的電價改革,在方向上雖然最終目標是完全市場化價格運行機制,但為照顧低收入群體的承受能力、支持重點行業和關鍵領域的用電成本等,在電價市場化改革過程中引入了分步過渡的思路,然后實行真正的完全市場化。這種電價內涵對低收入群體、重點和關鍵行業的價內補貼性職能:一方面造成了煤電價格頂牛和煤電聯動機制取消后的發電行業整體虧損問題;同時在當前的電力生態布局下,隱含價內補貼的電價過渡機制,扭曲了電價的價格形成機制,導致了電力系統承擔了諸多社會功能而無法完全市場化。另一方面,電價未能有效市場化改革,客觀上牽制了售電側輸配分離和配售分離的市場化改革,強化了電網公司的壟斷強勢。
2.發電側與售電側間隔性增加了電力體制改革的復雜性
電力領域是囊括了發電、輸電、配電和售電等完整的產業生態鏈,先發電側后售電側的改革思路,客觀上割裂了電力體制改革的完整性,容易造成改革的前后頂牛和利益扭曲問題。事實上,不論是煤電頂牛還是一度出現的發電企業的整體虧損,都與當前電力改革的先后有別的分步改革有著直接的關聯;而電網公司在主輔分離上先分離后拓展輔業,甚至部分省網公司采取各種可能手段投資發電項目,再度挑戰相對較為成功的廠網分離,都與這種先發電側后售電側的分步改革相關。
3.電網公司的壟斷強勢急劇增加
在配電環節,成立多家專業的配電公司,進行競價配電服務。售電業務則可以是發電企業直接面對最終用戶(目前試點的直購電),也可以是發電企業把電賣給售電公司,售電公司直接面向最終用戶。而電網公司將專司電網建設維護和輸電服務。輸配售業務電網公司繼續獨攬意味著售電側的市場化改革只是電網公司的內部市場化,而非售電側的市場化。顯然,售電側的市場化改革就是對電網公司的重新定位,這是電改能否有效推進的關鍵。
二、供電企業如何應對售電測改革
1.無歧視開放售電平臺和規范交易方式讓用戶“輕松選”
市場主體應依法簽訂合同,明確相應的權利義務關系,約定交易、服務等事項。放開的發用電計劃部分通過市場交易形成,可以通過雙方自主協商確定或通過集中撮合、市場競價的方式確定;未放開發用電計劃部分執行政府規定的電價。參與市場交易的用戶購電價由市場交易價格、輸配電價(含線損和交叉補貼)、政府性基金三部分組成。電力交易機構負責提供電費結算依據,電網企業負責收費、結算,負責歸集交叉補貼,代收國家基金,并按規定及時向有關發電公司和售電公司支付電費。
2.依法建立售電市場信用體系與風險防范機制讓用戶“放心選”
(1)依法建立信息公開機制
有效競爭的售電市場要以公開、透明、及時的信息交互為基礎。省級政府或由省級政府授權的部門要定期公布市場準入退出標準、交易主體目錄、負面清單、黑名單、監管報告等詳細信息。各類市場主體要在省級政府指定網站和“信用中國”網站上公示公司有關情況和信用承諾,對公司重大事項進行公告,并在規定期限內公司半年報和年報。政府監管機構要對公司重大事項范圍及內容、公司有關情況內容、信用承諾內容、半年報和年報內容等進行規范和限定。
(2)依法建立市場主體信用評價機制
省級政府或由省級政府授權的部門依據售電市場交易信息和市場主體市場行為,依法建立市場主體信用評價制度。通過信用評價,要把各類市場主體的信用等級和評價結果向社會公示,既作為用戶自主選擇售電公司的重要參考,又促進市場主體強化市場競爭意識和提升服務質量水平。還應相應建立黑名單制度,對嚴重違法、違規的市場主體,提出警告,勒令整改,拒不整改的列入黑名單,不得再進入市場。黑名單的標準尺度要詳盡周密、公開透明,不留灰色地帶,不搞灰色操作,防止權力尋租。
(3)依法建立風險防范機制
要強化信用評價結果的應用,政府和市場主體通過各類公開信息特別是信用評價結果信息,及時發現市場行為偏差、交易漏洞、違約等潛在風險,加強交易監管等綜合措施,努力防范售電業務違約風險,防止市場主體權益受損。市場發生嚴重異常情況時,政府可對市場進行強制干預。
(4)以實事求是的態度進行改革
首先,我國供電企業在進行整改時不能對國外改革方案進行照搬,必須根據我國實際國情和居民用電實際情況結合其他國家和地區的整改計劃進行分析和探討,尋找出符合我國居民用電和國家實際情況的售電測改革方案并實施,加強對我國售電測改革方案的監督和管理;其次,供電企業在實行售電測改革時必須嚴格按照[2015]9號文件的要求和條例進行穩定改革,在進行試點工作中進行分析和總結,及時找出改革方案在實施中出現的漏洞和不足,并通過改善和結合國家法規進行相關調整和補充,以實事求是的態度進行改革;第三,各省市區領導部門必須成立相關的售電測改革監督小組,并加強對供電企業的監管力度,通過嚴格檢查等以實際、嚴謹的態度緊抓售電測改革方案,并以公開、公平的原則為基準,對各個地區的供電、用電進行監督管理,如發現有違規行為立即追究其相關責任,并積極對收電測改革進行評價和整理,為我國實現電力改革做出貢獻。
一、電力市場改革簡介
新電改將發電企業進一步推到市場前沿,電量爭取由原來的找政府向找市場、找用戶轉變,市場競爭的要素也由電量計劃競爭向成本、環保和安全等要素的綜合競爭轉變。電力營銷正從過去的量價分離逐步過渡到量價合一。
本輪電力改革主要從以下三個方面推進:
一是大用戶直購電改革,建立多買多賣的電力市場,用電企業和發電企業繞過電網自主交易。打破省間壁壘,保障清潔能源優先上網。到2018年實現工業電量全部放開,2020年實現商用電量全部放開,電網公司承擔公益性及居民生活用電的兜底業務。
二是放開增量配電網業務、成立獨立的售電公司,引入社會資本參與投資,與電網公司共享售電環節利潤。
三是推進發電權交易和省間電力交易,探索開展電力期貨和衍生品等交易。通過發電權交易引導鼓勵和促使發電成本高的機組將其計劃合同電量的部分或全部出售給發電成本低的機組替代其發電。完善跨省電力交易,逐步探索和放開電力期貨及衍生品等交易。
二、售電公司目前盈利模式概述
電力市場化交易主要采用雙邊協商、集中競價和掛牌交易三種模式,以雙邊自主協商為主、集中競價與掛牌交易為輔。國家電網區域售電公司以雙邊協議交易為主,廣東區域售電公司更多通過競價策略獲得更多交易電量實現盈利。
雙邊協商模式是指電力大用戶與發電企業根據交易平臺提供的信息,自行協商匹配,經安全校核和交易中心確認后,由購電、售電、輸電各方簽訂年度交易合同確定的直購電交易。協商交易市場中用戶選擇向發電公司直接購電,或者委托一家售電公司購電,兩者只能選擇一種方式。
集中競價模式是指電力大用戶與發電企業在指定時間內通過交易平臺申報電量和價格,根據買方、賣方申報價差空間由大到小排序成交。申報價差相同時,綜合煤耗低的發電企業優先成交。經安全校核和交易中心確認后,由交易中心對外成交結果確定的直購電交易。
掛牌交易是指市場主體按規定將電量和價格等交易信息通過電力交易平臺對外掛牌,由滿足需求的一方摘牌,經安全校核和相關方確認后形成交易結果。
廣東售電改革走在全國前列,以2016年廣東售電為例:
一是2016年售電公司利潤主要來自于集中競價部分。
二是售電公司議價能力較強,報價成功率較高。售電公司憑借其規模及專業優勢搶占了市場中絕大部分份額,而單個用戶由于掌握信息有限、缺乏專業競價策略,與發電廠直接交易成交電量的比例較少。
三是發電廠參與競價的意愿強烈,參與度高,讓利空間較大。由于電力過剩,水火電矛盾突出,發電廠之間競爭激烈,倒逼發電企業通過降低成本、提高效率讓利給用戶。
四是用戶側主動購電意愿不足,尚沒有充分認知發電側的讓利程度,對電價降幅的預期較低,而售電公司多與大用戶簽訂了長期售電協議,價格粘性高,導致售電企業前期獲取了超額利潤。
據估算,如全國逐步開放售電公司競價交易,售電公司憑借其專業性及增值服務可在競價交易中取得 50%以上市場。預計售電公司 2018年總利潤空間約1450億元,2020年總利潤空間約1340億元。
三、大型發電企業售電平臺業務/營銷/盈利模式分析
發電企業需要從產品性能最大化的工程師思維轉向產品性能價格比最大化經濟師思維。大型發電企業由于長期電網躉售,客戶資源較少,客戶服務的意識和理念相對不足,同時體量巨大,老舊機組等歷史包袱相對較重,在市場化的售電市場,面臨市場壓力,容易堵在中間,陷入夾心餅困境,既無法向客戶提供差異化的服務,也無法提供低成本的產品。
售電公司可將多種業務橫向互補,如:基本供能、直供電、增值業務、新能源業務。售電公司未來的業務模式應可促進用戶提高用電效率,優化用電模式,促進可再生能源使用。
可將電力市場改革劃分為三個發展階段。不同階段有不同的業務和營銷模式:
1.初期階段
實際可開展的工作,主要是電力銷售和配網投資。營銷模式可采用產品導向型和渠道導向型。
產品導向型:改革初期,可采用低價策略的營銷模式擴大市場份額。以低價策略參與市場競爭,管理簡單,銷售簡單,且不用建立銷售網絡,無中間費用,但市場開拓能力不足,市場占有率不高。
渠道導向型:隨著電力市場競爭加劇,應建立營銷渠道,并通過價格和一般服務參與計劃與市場并行的改革過渡階段市場競爭。此階段的盈利主要還是依靠低價。渠道優勢可擴大市場份額,直銷/分銷與客戶建立合作關系,提升整個集團的品牌和影響力。缺點是過多的供應鏈層級增加電能成本,且較難與代銷商及客戶建立穩定合作關系。
2.中期階段
發電企業的售電平臺應改變初期的傳統銷售策略,注重“創新驅動”,細致劃分現有市場的電力用戶,充分了解客戶電力需求。通過分類,對不同價值水平、忠誠度的電力用戶采取不同的營銷策略,建立新的贏利點。通過開發增值服務而“創造電力需求并管理電力需求”。營銷模式可采用客戶導向型和資源導向型。
客戶導向型:以價格、產品組合和增值服務鎖定優質客戶,與客戶建立合作關系,企業的市場份額和盈利空間受價格影響會減弱。這種營銷模式的總服務成本較高,企業要有較高管理能力。目前電力渠道受電網公司壟斷,培養客戶忠誠度需要時間。
3.后期階段
用戶將更期待差異化產品和高品質服務,售電公司應開展綜合能源解決方案,業務范圍應涵蓋用戶電力的使用、查詢、測算、習慣、節能等。營銷模式可采用客戶導向型和資源導向型。
資源導向型:以客戶為導向,整合發輸配售四個環節資源,銷售核心是建立營銷服務增值體系。企業通過產權交易獲取資產增值,發揮價值管理優勢,獲取較大的讓渡價值,獲取較高且穩定的市場占有率。這種營銷模式要求企業有較高的綜合管理能力和資源整合能力,投資成本大,資源整合的內部程序也較復雜。在實施細則不完善和未出臺之際,目前市場環境不適宜推進這種營銷模式。
實現盈利的四種途徑:一是電力躉售,即售電平臺從外部購電,賺取價差;二是自有電源供電銷售,即通過自有電站售電賺取服務費;三是綜合用能服務費,包括報價、配電、運維等服務;四是隨著電力市場化的發展以及電力金融衍生品的逐漸引入,發電廠商和購電大戶之?g會廣泛采用差價合約交易方式。
四、大型發電企業未來轉變為綜合能源服務商的商業模式
大型發電企業突破單純發電模式,改變過去重發電、輕經營模式。研究進入配售電、供冷供熱供氣領域,實現發(配)售一體、冷熱電三聯供、熱力源網一體 。根據電力市場改革進程,大型發電企業需要研究并建立起一個有競爭力綜合能源服務商的商業模式。
一是發售一體化運營模式:發電企業成立自己的售電公司,或收購其他售電公司。通過自建或并購,強化企業資產在市場的地位。研究終端客戶的分類,終端客戶更換售電公司和電力產品的頻率,留住利潤率最高的客戶。
企業要吸引并維持住客戶,同時也要降低成本或將成本保持在一個合理有效的水平。一個成功的發售一體化企業應擁有足夠的市場知識,良好的燃料市場、運營限制和客戶喜好的分析能力。加強在電力交易、產品開發、定價、獲取客戶、客戶管理、需求控制、市場判斷、項目開發與融資、資產管理、甚至未來套期保值等方面的能力。
有能力提供更多個性化、甚至更高利潤的服務,比如節能服務、合同能源管理;有能力提供綜合能源解決方案,降低客戶用電、制冷、供熱、甚至用水、用氣的總體能源消耗,幫助客戶提高能源使用效率;有能力執行各種復雜買賣合同(如:衍生品)。
二是配電網開發商模式:發電企業建設和運營配電網,連接輸電網和負荷中心/分布式能源微電網系統。在有配電缺陷的地方,建設新的配電基礎設施。發電企業要加快項目選址和獲得相關許可。在日趨市場化的電力批發市場,具有協調電力實時需求和供應的能力,培養與各種重要利益相關者打交道的能力,比如土地所有者,社區,地方和中央政府官員,客戶和設備供應商。發電企業要檢查目前的簽約和采購流程,這些流程是否反映了管理規定、是否體現了資金與風險分擔的最大價值。與地區輸電網運營商結成聯盟,實現規模經濟和提供新的投資范圍。
三是產品創新模式:與傳統電力銷售業務相比,創新型發電企業提供了更多的甚至超出客戶預期的產品和服務。能夠提高客戶能源使用效率和降低客戶能源使用成本,同時又可幫助電網更好地掌握用戶能源消費方式,保障電網穩定性。
以恰當價格,提供客戶認可的產品組合:在相對成熟的電力區域市場,提供需求側響應管理服務,降低能耗成本及對環境的影響。比如根據分時電價、階梯電價、尖峰電價、實時電價、用電高峰等情況,提供不同種類產品套餐。為居民住宅提供定制的屋頂太陽能發電設備和運行監控工作;為居民提供24小時的管道、電力、供熱和空調維修、保養和安裝服務;提供綠色能源選項、電動汽車充電業務、自動調溫器、燃料電池等業務;
研究用戶需要:用戶會為什么樣的產品/服務買單。發電企業應重新評估自身品牌價值和企業定位。重視客戶關系管理部門,高效發現和維護客戶多種需求,交叉銷售更多種類的產品/服務。重視渠道管理、產品開發、產品定價和產品捆綁銷售等方面的能力。重視大數據分析能力,通過消費數據分析用戶購買傾向,有針對性提供用戶需要的產品/服務。
四是與客戶建立長期合作伙伴關系的運營模式:知名發電企業將電力供應與相關服務捆綁在一起,更容易取得市場認可。許多客戶想簡化工作方式和流程,提高效率,降低運營成本,同時又不想加大前期投入風險。比如:以BOOT模式(建設-擁有-經營-轉讓)運營燃氣熱電聯供微電網系統、分布式能源、事故備用水電站/調峰水電站、市政電動汽車充電基礎設施、合同能源管理等。
要樹立一種在全部工作節點上滿足客戶需求的企業使命: 良好的客戶洞察力,客戶認可的優質服務,并與客戶建立長期合作伙伴關系。
要做好自身市場定位:重新評估發電企業的品牌認可度。與擁有互補技術和客戶管理產品的企業合作,共同研究開發新產品/服務,幫助客戶完成利潤和長期增長目標,從而影響客戶對能源合作伙伴的選擇。
五是大數據增值服務模式:發電企業要善于從系統運行與客戶負荷這2個渠道收集、管理和分析大量數據信息,了解客戶能源使用方式,并指導客戶能源決策與行為。這種基于大數據的能源管理增值服務,在市場范圍和深度上,遠遠超過傳統上的能效計劃和工業領域的能源管理工作。比如:三菱電機的電力需求監控系統通過收集和分析目前和歷史的用電數據,監控每一個用電設施的用電趨勢,預測用電需求量,當預測數值接近目標數值時,系統立即自動警報,避免用電設施過度消耗電力,實現宏觀能源節約。GOOGLE NEST自動調溫器,可自動記錄并學習住戶的使用習慣,調節室內溫度。在屋內無人時,自動調節至合適室溫,降低能耗。GOOGLE NEST利用巨大的數據中心,可以提供實時和預測性的能源消耗數據。
六是虛擬電廠模式:德國1/3電力供應來自核電廠,計劃到2020年關閉全部17個核反應堆,將全部采用可再生資源發電機組取代這部分核電廠。德國應對的方式就是大力發展虛擬電廠。
虛擬電廠原理是利用網絡信息和通信技術,集成多個分散的不同類型的發電機組,如風力發電機、太陽能電池、水力發電站、生物質發電廠以及燃氣發電機等。對這些發電機組集中管理、合理選擇組合發電機,彌補不同類型可再生能源電力發電自身的不穩定缺陷,使虛擬電廠可以和傳統電廠一樣輸出穩定的電力。
虛擬電廠好處是,一不需要消耗化石能源發電,不會產生環境污染,而是整合利用現有的可再生能源和富余能源,產生更大更穩定的收益。二不需要占地,工廠建立在虛擬世界里,卻把真實的電力帶到現實世界中。
虛擬電廠是網絡信息、通信技術、大數據、電力管理各種技術相結合的產品,可能是能源互聯網時代最大的變革。虛擬電廠的出現將電力行業從重點強調發電,轉移到電力管理。未來中國電力市場,會出現整合千萬家不同類型小型發電機組的虛擬電廠,提供更清潔、更穩定電力,更好電價。
一個成功的虛擬電廠可以提供可持續、穩定的、比傳統電力更加可靠和實惠的備用電源。發電企業要跟蹤創新技術的發展,與合作伙伴一起?櫚緦?供需平衡和未來的電力批發市場開發解決方案,比如:電力開發商、能源服務公司、節能公司、軟件公司、技術廠商、在線能源市場等。發電企業應高效執行能源采購、能源管理、與地方配電公司深入合作。
五、大型發電企業建立集團營銷公司與省級售電公司相結合的市場營銷體系
1.集團營銷公司
電力企業從爭取計劃電轉向市場電擴大市場份額。傳統的組織、結構和方式也應做出調整,適應新的業務。
建立集團營銷公司與省級售電公司的關鍵是獲取協同效應。協同效應是指通過戰略指導,使集團的整體經營表現優于原先各個企業獨立運營表現之和。協同包括品牌協同、客戶協同、業務協同、戰略協同。
德國萊茵集團和意昂集團均采用了集團營銷公司與區域售電公司相結合的市場營銷體系。集團營銷公司主要負責電力批發市場的電力及衍生品交易,制定集團營銷策略與戰略規劃。區域售電公司負責各自區域內電力銷售,包括協議用戶和區域批發市場,同時接受集團營銷公司部署、調度等業務指導,建立同一品牌,形成集團電力營銷一盤棋的格局。
目前,大型發電企業組建的售電公司均隸屬于各區域發電公司。區域售電公司主要按地區買電和售電,各自為戰,一定程度上減弱了集團企業與大客戶和電廠議價能力和提供優質產品組合的能力,經營中也存在信息不對稱和獎懲機制不合理等潛在風險問題。
大型發電企業一般均在全國擁有體量龐大的電源資產,具有全國網絡優勢。組建集團專業營銷公司,實現管理上的專業化與規模化優勢,發揮全國網絡優勢,有利于在全國范圍內爭取購電大客戶,減弱地方政府對購電用戶與地方電廠的影響。
集團營銷公司的主要業務內容可包括:
一是負責集團電力市場批發交易以及未來的電力期貨等金融衍生品交易。
二是以高耗能企業、大型工業園區、以及全國性工商大企業為重點客戶,主要參與跨區域電力交易市場,并通過區域統籌統調獲取市場競爭力。
三是商業模式創新中心。研究并適當投資優質能源服務與資產,如:產品套餐、合同能源管理、大數據增值,適當的燃氣熱電聯供的微電網系統、分布式能源、市政的電動汽車充電基礎設施等。
四是推廣虛擬電廠,成為中國綠色能源供應的領頭羊。
2.省級售電平臺
省級售電平臺涵蓋發電企業、集控中心、現有市場部門和售電公司。市場部門負責計劃電,售電公司負責市場電。省級售電公司一般業務以省內為主,主要投資人是所在省省公司,歸省公司管理。集團營銷公司可研究與各省發電公司以參股形式合組區域售電公司。
省級售電平臺作為重要資源整合平臺,應完全致力于電力銷售、配電投資與管理、電力需求側管理、綜合節能及用能咨詢服務、用戶側分布式電源投資與管理以及儲能技術等業務。
省級售電平臺的構建需要在省公司原有的組織結構和職能劃分重新調整,規劃好發電企業、售電公司、市場部門和集控中心的具體權責。
一是市場部門與新成立售電公司需要明確職責關系和業務關系。可采取“一套人馬、兩塊牌子”的方式解決內部協調問題。
二是售電公司與內部電廠需要建立合作關系。有兩種合作模式,模式一是售電公司主要負責中長期售電合同,發電廠作為售電主體開展現貨、輔助服務等電力交易;模式二是發電廠僅作為電力生產車間,電力銷售工作完全由售電公司承擔。同時發電廠可通過參股售電公司,減少兩者利益的矛盾沖突。
三是售電公司與集控中心需要明確權責問題。鑒于電力屬于特殊商品,具有即時性、不可儲存等特點,需要明確供電保障的責任承擔。
四是合理認識交易中心和調度中心對電力購售的必要性和重要作用。交易中心提供電力交易平臺,調度中心管理電力經濟調度,均對售電公司的購售業務起到重要的保障作用。
建立對集團營銷公司和省級售電公司的風險管控和內部監督體系。借鑒國際通行的風險管控和內部監督的理論體系(COSO),逐步建立起覆蓋各種業務的風險管控和內部監督體系,識別、評估和管理業務活動中面對的各類風險。
六、大型發電企業建設混合所有制營銷公司
2013年11月,黨的十八屆三中全會明確提出,要“積極發展混合所有制經濟”,“允許更多國有經濟和其他所有制經濟發展成為混合所有制經濟”;同時,要“推動國有企業完善現代企業制度”,并“準確界定不同國有企業功能”,深化國有企業改革。此番改革,旨在通過發展混合所有制,優化國有企業的股權結構,改善治理機制,提升國有企業效率,做大做強國有資本。
發展混合所有制目的是引入多種所有制資本,建立現代公司治理的新國有企業,促進國企效率提升,同時防止國有資產流失和由此帶來的分配不公及兩極分化。
能源銷售是一個精細化管理的行業。全國有體制一定程度影響經營效率的提升,經營者缺少不斷創新產品組合、縮減成本的動力。中石化和國家電投集團分別在各自行業率先成立了混合所有制的能源銷售公司。中國石化持有中石化銷售公司70.01%的股權,全體社會投資者共計持有銷售公司29.99%的股權。國家電投集團資本控股公司牽頭聯合華能碳資產、北京京運通科技、遠光軟件、北京瑞明晟源四家單位,共同出資設立全國性售電公司―北京融和晟源售電有限公司。根據協議,售電公司注冊資本20160萬元人民幣,國家電投資本控股持股30%,華能碳資產持股20%,北京京運通科技持股15%,遠光軟件持股15%,北京瑞明晟源作為員工持股平臺持股20%。
大型發電企業應以支撐國企發展戰略為基本出發點;以自主創新、原始創新為戰略突破點;以人才隊伍建設為核心關鍵點;以協同創新為首要切入點;以市場化配置資源為改革著力點,建立高效率和高收益的營銷組織。
一是引資伙伴:鑒于售電公司的大數據與金融屬性,可吸引互聯網與金融領域資本。如, 京東、阿里、騰訊等具有大數據與零售整合能力和B2C接口的全國性互聯網公司,實現售電公司客戶與金融產業客戶資源共享,售電業務與金融業務、互?網金融融合發展,為客戶提供“電力+金融”的差異化增值服務。
二是股權結構:大型發電企業資本占有主導地位,引入國資、民資、外資多種形式資本,實現股權多元化。在國有資本為主,多種所有制經濟共存的新公有制經濟下建立現代股份制企業制度,優化資本配置,提高運營效率。
三是盈利空間:未來的盈利空間是吸引合作方開展混改業務的必備條件。從這方面看,建立遠期盈利空間大和清晰可控的業務模式是混合所有制改革的發展前景。
四是員工持股平臺:2015年國資委的《關于實行員工持股試點的意見》,將混合所有制下的員工持股平臺提上日程。中石化銷售公司正在完善有關員工持股具體方案,國電投集團旗下的北京融和晟源售電有限公司按相關行業慣例,員工持股平臺持股20%。能源企業根據所處行業及自身特點,按照國家規定,制定相應的員工平臺持股計劃,目的是形成有效的激勵機制與競爭機制,充分調動企業管理層及員工的積極性。
[關鍵詞] 人工智能 電力市場 競價策略 模糊聚類
電力市場的實施是為了增強電力系統內部競爭,提高電力行業的效率。但是,電力交易不能隨行就市,必須對電力市場未來情況進行信息采集和分析,從而使市場成員能夠提前了解市場未來1周至1年的負荷預測、發電預期目標、輸電網絡及系統安全情況,便于各市場成員把握市場商機,及時確定自己的市場戰略,同時也便于系統端的交易決策。
電廠報價的過程是電力市場中的利益主體追求本身利益最大化的過程。在電廠報價過程中,根據當時系統運行狀況不同,使用不同的報價策略,以達到電廠利益最大化。電廠的報價策略千差萬別。由于電力工業的特殊性,即電力市場不是完全競爭的市場,這樣發電公司可以通過策略性的競價達到利潤最大化的目標。
競價問題主要針對電力聯營體市場。在該市場中,發電公司向電力交易中心提交下一交易時段所能提供的電力及要求的價格。電力交易中心根據預報的負荷和所有發電公司的報價,按照電力價格從高到低確定發電調度計劃和市場清算價。構造最優的競價策略的途徑有三種:第一種是估計下一交易時段的市場清算價;第二種是估計其他發電公司的投標行為;第三種是基于博弈論的。此外,市場仿真或經驗分析也可用于考察策略性競價行為,但這種方法無法得到系統的競價策略。
以模糊集合論、人工神經網絡、專家系統為代表的人工智能在20世紀70年代以后取得了飛速的發展,并在許多領域有了成功應用的實例。
一、BP神經網絡
BP神經網絡是一種有導師的學習方法,分為正向傳播過程和反向傳播過程。正向計算過程中,輸入參數通過輸入層、隱含層及輸出層逐層向上傳遞,其間沒有信息反饋過程。求出輸出層實際輸出與期望輸出的計算誤差后,沿著正向傳播過程的相反方向將誤差信息反 向傳遞,對連接權向量W進行修正計算。其中每一層神經元的狀態只影響下一層神經元狀態,整個過程直到滿足網絡計算精度或者規定的迭代次數為止。反向傳播的誤差修正算法通常是一種最小二乘法的最陡下降梯度法。沿著誤差函數ep隨著網絡向量W變化的負梯度方向對W進行修正。
BP神經網絡是單向傳播的多層前向神經網絡。網絡除輸入輸出節點外,有一層或多層的隱藏層節點,同層節點間無任何連接。輸入數據從輸入層節點,依次經過各隱藏層節點,然后到達輸出節點,從而得到輸出數據。由于同層節點間無任何耦合,故每層節點的輸出只影響下一層節點的輸出,每個節點表示單個神經元,其對應的傳遞函數常為Sigmoid型函數。可以將BP神經網絡視為從輸入到輸出的高度非線性映射。一個三層 BP神經網絡通就能夠實現從輸入到輸出間非線性映射任何函數關系。其中Sigmoid函數為:(1)
式中x為神經元輸入;f(x)為輸出。
二、模糊聚類(FCM)算法
在大量實際問題的處理過程中,經常遇到一些用數字不能準確描述的信息,處理這些信息時,應該采用相應的模糊模型與方法,以取得較好的效果。模糊聚類分析法能夠較好的處理關于模糊信息的聚類問題。FCM是模糊聚類方法的一種。
FCM算法的目標函數為:
給定樣本A={x1x2…xk…xn},設聚類數為c,則目標函數為:
(2)
其中:i=1,2…c,k=1,2…n;μik∈[0,1]表示第k個數據在第i類里的隸屬度函數。且滿足: (3)
(4)
Z1第i類中心;(δik)為樣本xk到中心z1的距離。可按以下計算方法使式(2)聚類算法最小:
1.初始化參數。給定c和m,m一般去2,選擇zi的初始值。
2.求zi。 (5)
3.更新μik可根據下式計算: (6)
其中:i=1,2…c;k=1,2…k。
4.若,則終止,否則回到(2),ε為聚類限差。
三、基于模糊聚類(FCM)的電力市場報價策略
采用 FCM算法將對交易時段和競爭對手進行分類,然后根據不同類型的交易時段分別對三層BP神經網絡進行訓練,神經網絡的輸出為發電廠商的報價。
1.基于 FCM 的交易時段分類。發電廠商每天需要上報48個報價,分別對應每天48個交易時段。由于在不同的交易時段,負荷特性會發生變化,因而可以采用 FCM算法將48交易時段分為3個負荷水平:峰負荷、腰負荷和谷負荷。這樣做的另一個好處是可以減少神經網絡的訓練數據。
設Xi (1,…,N,N=48)是第i個交易時段的負荷向量。Xi的維數為D,D是所計入的天數,在這里聚類數C取3,或者說,就是要將48負荷向量分為3類。
2.基于 FCM 的競爭對手分類。在同一個電力市場中有很多發電廠商參與競價,但其中只有少數發電廠商會對報價者造成威脅。這些具有威脅性的發電廠商是與報價者的地理位置很近或是擁有廉價的發電資源。
在這里所構造的神經網絡中,過去兩個交易時段的節點電價將作為神經網絡的輸入節點。為了減少人工神經網絡的輸入節點和訓練時間,采用FCM將所有的發電廠商分為3類:威脅性、可能有威脅、極少有威脅。發電廠商的節點電價將作為分類的依據。在第二節中定義的定量N的值為發電廠商數,聚類數C等3,Xi由第i個廠商的節點電價構成,其維數由歷史數據的數量決定。一旦算法收斂,發電廠商被分為3個集合。與報價同處于一個集合的發電廠商既為具有威脅性的競爭對手。其余兩個集合中與報價者所在集合距離近的集合中的發電廠商為可能有威脅的競爭對手,另一個集合中的發電廠商為極少有威脅的競爭對手。
3.基于ANN的報價估計。人工神經網絡能描述高度非線性的復雜的輸入輸出關系。這里用BP神經網絡產生某一交易時段電力報價及該報價是否會成功,所用神經網絡的結構如下:
(1)輸入層。設有G個發電廠商被考慮,則G個發電廠商被考慮。則G個發電廠商前兩個交易時段的節點電價N(t-1)和N(t-2)將作為ANN的輸入節點,除此以外輸入節點還有本時段及前兩個時段的系統負荷L(t)、L(t-1)和L(t-2)。
(2)輸出層。輸出電力報價及該報價是否成功。當報價是否成功的標志位為1時,表明報價者可以按ANN輸出的電力價格進行報價;如果標志位為0,則表明報價者要按小于ANN輸出的電力價格報價。
(3)隱層。采用一個隱層的結構,隱層節點數選輸入、輸出節點數和的二分之一。
4.產生報價策略的步驟。上述方法可以概括為如下步驟:第一步,輸入D天的系統 48點負荷數據;第二步,采用 FCM算法將48個交易時段按負荷水平分為3類;第三步,輸入G×D×48個節點電價,其中G是總的發電廠商數;第四步,根據節點電價,用 FCM算法將發電廠商分為3個集合;第五步,根據第四步的結果,將發電廠商分為具有威脅性、可能有威脅性、極少有威脅;第六步,按照第一步的分類結果,分別訓練3個神經網絡,在輸入數據中僅需考慮具有威脅性可能有威脅性的發電廠商。
5.仿真結果。Hong YY、Tsai SW、Weng MT等用IEEE-RTS30節點系統采用上述方法進行了仿真測試。仿真結果表明,采用 FCM算法分類之后,神經網絡的訓練時間將會大大減少。如果交易時段和發電廠商都分類的話,訓練時間可從原先不分類時的1 h 56 min49 s減少為 13 min 7s。該方法的準確率在90%左右。
四、結語
隨著人工智能技術的發展,人工神經網絡與專家系統和模糊邏輯的綜合對電力市場這樣一個復雜的動態大系統來說,大有用武之地。人工神經網絡的形象思維能力、專家系統的邏輯思維能 力和模糊邏輯這三者的結合,可體現出各自的優勢,互相彌補各自的不足,這無疑能更有效地模擬智能的實現。電廠報價本身就是電力市場環境下很敏感的一個經濟信號,電廠報價預測的研究對電力市場的各個成員具有重要意義。在電力市場環境下,隨著電力系統運行歷史數據的不斷增多,在對歷史數據進行比較全面分析的基礎上,可找到更多的與電廠報價有關的環境變量,因此可以更好的進行電廠報價預測。
一、 電力市場化改革的背景分析
從率先實施電力市場化改革的日、美、歐各國歷史經驗來看,促成電力市場化改革的主要因素有以下幾點:
1. 電力工業的自然壟斷性質發生了改變。傳統意義上,電力工業具有自然壟斷性,然而隨著日新月異的科技發展,尤其是電力科技創新,人們逐漸對電力工業的自然壟斷性提出了質疑。事實上,在發電環節和售電環節都能引入競爭以提高效率,特別是新的發電技術如聯合循環機組(CCGT)技術的推廣,將發電廠的最有規模下降到150MW~300MW之間,自然壟斷的性質已經不明顯,因此在發電和售點環節競爭是可以引入的。
2. 電力科技創新和通信技術,使得電力工業解綁和開放后的開放運營、信息交換成為可能。
3. 社會各界對打破電力壟斷的呼聲和高質低價電力產品的呼喚。電力用戶希望通過改革,引入競爭,提高電力市場運行效率,從而享受低電價、高質量的服務。
二、 日、美、歐各國電力改革模式和經驗
(一)日本——引入有限競爭的單一買家模式
日本《電氣事業法》自1996年l月1日起施行,這個修改后的法律加大了競爭力度,開放了電力躉售市場,廢除了躉售企業許可證制度,放開了局部電力零售市場,修改了電價管理辦法,由以往簡單的電力企業成本加利潤確定電價改由通商產業省制定標準電價。新法律還建立了新的安全生產管理辦法,減少了政府對電力企業的檢查次數,而更多地讓法律去約束企業行為。日本的電力改革被經濟界和理論界稱為“先立法,再依法改革”的良性改革模式。
日本的電力改革雖以自由化為目標,但堅持謹慎原則,在保證有穩定的投資,有可靠的電力供應前提下,進行自由化改革。這是適合日本資源依賴進口、九大區域電網之間不存在資源優化配置的特點的。
(二)美國——縱向整合模式
美國電力體制改革的四個步驟:一是限制壟斷企業的市場力量,實行輸電、發電和銷售功能分離;二是建立獨立的輸電機構和電力交易市場;三是開放銷售市場,取消批發價格的規制,允許消費者直接選擇電力供應商;四是區域配電網公司基本上保持壟斷經營。
美國電力體制改革的主要措施是從成本控制入手,躉售業務引入競爭,實行輸電和發電功能分離,電網分散所有,企業重組靠市場機制,跨州管制從控制價格和限制進入轉向促進競爭、限制壟斷。
(三)英國:從POOL到NETA,再到BETTA
1.私有化和電力庫(POOL)交易模式
1990年4月—2001年3月,英國電力市場化改革的措施是將原來的發、輸、配電統一經營的中央電力局分解,并相繼使各發電公司、配電公司不同程度地實現私有化。與此同時,建立了電力聯合運營中心,即電力庫(POOL),通過競爭性電力批發市場來打破原來中央電力生產局對電力批發的壟斷。
2.NETA模式
2001年3月27日英國開始實施“新電力交易制度(NETA)”的詳細文件。與電力庫模式相比,NETA模式更具有市場化的交易特點,其基礎是發電商、供電商、中間商和用戶之間的雙邊交易。通過分別申請、頒發配電和售電執照,英國電力市場目前已實現了配電、售電業務的徹底分開,出現了若干個地區配電系統運營商和售電商。所有用戶,無論其規模大小,均可自由選擇售電商,從而實現用戶側市場的完全競爭。
3.BETTA模式
為了實現更大范圍內的市場有效配置電力資源, 英國提出將NETA推廣,在整個不列顛地區建立統一的不列顛電力交易與輸電制度(BETTA),讓不列顛三大地區所有市場實體在同等條件下進入統一的市場,所有的市場參與者都被允許在整個英國進行自由電力貿易。
三、 對我國電力市場化改革的啟示
總結日、美、歐各國電力市場化改革的成功經驗,可以歸納出以下可供我國借鑒的改革做法:
(一) 立法保證,政府推動:日美歐各國的電力市場化改革均是有政府組織和主導的,這是由電力工業本身在國民經濟中的特殊性決定的。而電力法規體系的建立,能夠保證電力市場化改革中的秩序,避免改革引起的混亂。
(二) 統籌設計,漸進實施:電力市場化改革是對發電、輸電、配電、售電全過程的整體改革,因此在改革設計時要有統籌各方情況,然后從實際出發,循序漸進的推進。日、美、歐各國在實施改革之前都設計了詳細的可操作性強的方案。
改革開放以來,我國也在不斷嘗試和鼓勵電力工業體制改革。經過艱苦探索,中國的電力市場化改革取得了階段性成果,建立起了電力監管制度,發電側形成了寡頭壟斷市場結構。
電力工業市場化改革的道路,還需要我們進一步探索。在借鑒他國電力工業改革的經驗教訓基礎上,我國需要用實事求是、科學認真的態度去解決電力工業改革中出現的問題。
參考文獻:
[1]林伯強.現代能源經濟學[M].中國財政經濟出版社,2007.
[2]井志忠,劉月君. 日、美、歐電力市場化改革分析[J].東北亞論壇,2004,13(1).