《電力市場概論》 課件全套 張利 第1-7 章 緒論、微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)-發(fā)電投資分析

第一章緒論1.電力工業(yè)的發(fā)展歷史競爭－－壟斷－－競爭1882年，紐約珍珠街電站，600kW1887~1893，芝加哥有24家電站1882年，德國慕尼黑國際博覽會(huì)，57km，1kV直流，密示巴赫水電站－現(xiàn)場1886年，美國開始使用變壓器，遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)發(fā)展1891年，德國建立了最早的三相交流輸電系統(tǒng)，魯勞鎮(zhèn)－法蘭克福，95V－15kV－110V，現(xiàn)代電力系統(tǒng)雛形1898年，SamuelInsull當(dāng)選NationalElectricLightAssociation主席，游說政府考慮規(guī)模效應(yīng)，特許電力工業(yè)壟斷經(jīng)營1907年，紐約州管制委員會(huì)成立，行業(yè)壟斷被認(rèn)可一、電力工業(yè)為什么要引入競爭1920年代起，世界主要工業(yè)國家的電力工業(yè)走向了壟斷經(jīng)營。發(fā)輸電技術(shù)新的發(fā)展?fàn)顩r：電網(wǎng)的規(guī)模效益依然明顯，發(fā)電已具備競爭條件。1980年代末，打破壟斷、引入競爭的電力運(yùn)營體制改革在世界范圍興起。一、電力工業(yè)為什么要引入競爭2、為什么要競爭三方面的問題：電力工業(yè)的壟斷模式會(huì)抑制其高效率運(yùn)營的積極性，會(huì)滋生一些不必要的投資；電力工業(yè)運(yùn)營不當(dāng)所帶來的失誤、產(chǎn)生的損失不應(yīng)該由用戶來全部承擔(dān)；電力公司作為公用事業(yè)部門與政府聯(lián)系太密切，往往受到不必要的干預(yù)，失去投資的活力。競爭與管制下的壟斷最大的不同在于由誰承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)背景：社會(huì)大環(huán)境，電力技術(shù)現(xiàn)狀。垂直一體化集團(tuán)公司（VerticallyIntegratedUtilities）：發(fā)電、輸電及配電均由一個(gè)電力公司完成。在傳統(tǒng)管制方式下，這樣的公司會(huì)在一定地理區(qū)域內(nèi)對電力商品實(shí)施壟斷。發(fā)電公司(GeneratingCompanies，Gencos)：生產(chǎn)與銷售電力商品的公司。也出售如系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)、電壓控制及備用等支撐的服務(wù)，以使系統(tǒng)能保持電力供應(yīng)的質(zhì)量和安全。一個(gè)發(fā)電公司可以擁有一個(gè)發(fā)電廠或多個(gè)發(fā)電廠。獨(dú)立于垂直一體化部門的發(fā)電公司又稱為獨(dú)立的發(fā)電運(yùn)營商，簡稱IPP。二、相關(guān)公司與機(jī)構(gòu)的定義配電公司（DistributionCompanies，Discos）：擁有并運(yùn)營配電網(wǎng)的公司。在傳統(tǒng)情況下，配電公司對直接接入他們網(wǎng)絡(luò)上的用戶擁有壟斷權(quán)。在全面解除管制環(huán)境下，電力商品的銷售從配電網(wǎng)的運(yùn)行、維護(hù)及規(guī)劃中分離出來。零售商（Retailers）：從批發(fā)市場上購買電力商品并銷售給不愿意或者不被允許在批發(fā)市場參與交易的用戶。零售商不必?fù)碛邪l(fā)電、輸電及配電的資產(chǎn)。一些零售商是發(fā)電公司或配電公司的附屬公司。一個(gè)零售商對應(yīng)的消費(fèi)者不一定接入同一家配電公司的網(wǎng)絡(luò)。電能交易所（PowerExchange，PX）：提供一個(gè)電能供求雙方交易的場所。獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)(IndependentSystemOperator,ISO)：負(fù)責(zé)維持電力系統(tǒng)的安全性。之所以稱為獨(dú)立的，是因?yàn)樵谝粋€(gè)競爭的環(huán)境下，系統(tǒng)必須公平的對待每一市場參與者。ISO一般僅擁有計(jì)算機(jī)與通信設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的監(jiān)控。ISO在承擔(dān)系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)也充當(dāng)實(shí)時(shí)市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)的角色。輸電公司（TransmissionCompanies，Transco）：擁有輸變電設(shè)備的公司，如輸電線路、電纜、變壓器及無功補(bǔ)償設(shè)備等。他們依照ISO的指令來管理這些設(shè)備。輸電公司有時(shí)也擁有發(fā)電子公司。而獨(dú)立輸電公司（ITC）沒有自己的發(fā)電廠，此時(shí)他們也擔(dān)任ISO的角色。監(jiān)管部門（TheRegulator）：一個(gè)政府機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)保證電力市場運(yùn)行公平、公正、公開的部門。他們決定市場的運(yùn)行規(guī)則，調(diào)查、監(jiān)督濫用市場力的可疑行為。同時(shí)也為壟斷部門（輸配電網(wǎng)）所提供的產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)定價(jià)格。小用戶（SmallConsumers）：從當(dāng)?shù)嘏潆姽咀赓U與電力系統(tǒng)的連接，從零售商那里購買電力商品。他們參與市場的作用僅限于當(dāng)有多家零售商時(shí)，他們有權(quán)進(jìn)行選擇。大用戶（LargeConsumers）：與小用戶相反，他們在電力市場中扮演積極的角色，可以直接從市場上購買電力商品。部分大用戶可以提供控制自身負(fù)荷的能力，這是ISO用來控制系統(tǒng)運(yùn)行的一種資源。有時(shí)大用戶直接與輸電系統(tǒng)相連。

模式一：壟斷模式（Monopoly）（a）描述的是發(fā)電、輸電及配電一體化的電力公司（b）描述的是發(fā)電與輸電構(gòu)成一個(gè)部門，該部門向當(dāng)?shù)氐膲艛?/p>

配電部門出售電力。這一模式不排除不同地域的電力公司

之間的雙邊交易，如圖所示，這些交易發(fā)生在批發(fā)層面上。

三、電力市場的模式

模式二：單一買方模式（Purchasingagency）圖（a）是電力工業(yè)引入競爭的第一步，電力公司不再擁有全部發(fā)電容量，獨(dú)立發(fā)電廠商(IPP)接入電網(wǎng)，并將電力躉售給電力公司。圖（b）是這一模式進(jìn)一步的演變，電力公司的發(fā)電業(yè)務(wù)全部分離出去，不再擁有任何發(fā)電容量，他們向IPP購買電力再躉售給配電公司此模式中發(fā)電市場只有一個(gè)買方，缺乏充分競爭所需的足夠多買方，因此這種模式競爭有限，僅僅在發(fā)電運(yùn)營方面引入了競爭，所以缺乏自由市場經(jīng)濟(jì)的價(jià)格發(fā)現(xiàn)機(jī)制。在電力需求增長較快的發(fā)展中國家，常采用該模式作為吸引民間電力投資的重要途徑。模式三：批發(fā)（躉售）競爭模式（Wholesalecompetition）在批發(fā)交易的層面上，仍然要集中進(jìn)行的運(yùn)作是現(xiàn)貨交易市場的運(yùn)營及輸電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。在零售層面上，系統(tǒng)仍將處于集中控制之中，因?yàn)槊恳粋€(gè)配電公司不僅運(yùn)營本地的配電網(wǎng)，還代表它所轄區(qū)域內(nèi)用戶的利益來購買電力。與模式二的不同是，配電公司可直接向發(fā)電商購電，大用戶也被允許自主購買電力，這些交易均在批發(fā)市場中進(jìn)行。批發(fā)市場可以是聯(lián)營體或者雙邊交易的形式。

模式四：零售模式（Retailcompetition）在這種模式下，所有用戶都可以自由選擇電力供應(yīng)商。由于交易成本的原因，只有大用戶才會(huì)直接從批發(fā)市場上購買電力，中小型用戶一般從零售商那里購電，而零售商在批發(fā)市場上購電。在這種模式下，配電公司的經(jīng)營通常與零售活動(dòng)分開，配電公司不再對其電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的電力供應(yīng)擁有壟斷權(quán)。這個(gè)模式中，唯一保留壟斷作用的就是輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)這一模式需要大量的復(fù)雜工作，如計(jì)量、結(jié)算、通信與數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。輸電與配電的費(fèi)用需要向參與者收取，因?yàn)檫@些網(wǎng)絡(luò)仍然是壟斷的，所以仍需以管制為基礎(chǔ)。

這些模式相互區(qū)別的關(guān)鍵點(diǎn)就在于各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中引入競爭的程度以及誰有權(quán)選擇競爭市場中的發(fā)電商。四種模式依次提供了逐漸增多的選擇，也逐步縮小了壟斷的范圍。有爭議的問題：在許多國家，電力行業(yè)競爭的引入是伴隨著電力工業(yè)的私有化改革一同進(jìn)行的。私有化是政府把公有制企業(yè)賣給個(gè)人投資者，于是這些企業(yè)就變?yōu)樗接械?、以營利為目的公司。但是，私有化并不是引入競爭的前提。上述4種模型都沒有要求對應(yīng)特定的所有權(quán)形式，公有制企業(yè)可以并且在很多情況下正在和私有企業(yè)進(jìn)行競爭。

目標(biāo)用戶希望低電價(jià)、高服務(wù)質(zhì)量和安全穩(wěn)定供電；股東希望得到較高的投資回報(bào)；電力公司希望公司獲得發(fā)展和采用新技術(shù)；政府希望實(shí)施全國性的能源政策和與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的電力發(fā)展方針；環(huán)境保護(hù)組織希望減少污染；監(jiān)管者希望能夠通過競爭實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置；一個(gè)國家或地區(qū)電力改革的具體實(shí)施方案必然是上述目標(biāo)相互平衡的一個(gè)結(jié)果，這需要根據(jù)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同階段和電力發(fā)展的不同水平，明確改革的主要目標(biāo)和次要目標(biāo)而確立。四、改革的目標(biāo)和制約因素

制約因素

受到多種因素的制約，其中最主要的：改革舊體制的代價(jià)對系統(tǒng)安全可靠性的保證安全可靠性指兩方面：系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和發(fā)輸電設(shè)施擴(kuò)建的充足投資運(yùn)行：有足夠的證據(jù)表明，廠網(wǎng)分開、發(fā)電競爭并沒有必然地降低整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性水平。但很難證明的是，競爭的電力系統(tǒng)比集中管制的電力系統(tǒng)運(yùn)行效率更高擴(kuò)建：容量決策，發(fā)輸協(xié)調(diào)問題1、英格蘭電力市場及其演變（1）初期模式：1990.3.31a、結(jié)構(gòu)

b、交易方式

c、定價(jià)方式

d、監(jiān)管（2）成效和問題（3）NETA模式：2001.3.27（4）BETTA模式：2005.4五、國內(nèi)外電力市場發(fā)展2、美國的電力市場化道路美國已經(jīng)形成的有組織的電力市場包括新英格蘭ISO、紐約ISO、PJM、德州ERCOT和加州ISO。這些市場內(nèi)一般都存在集中的日前市場和實(shí)時(shí)市場，并允許進(jìn)行短期的電力雙邊交易。典型的是加州和PJM市場。美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）于2002年7月31日頒布《標(biāo)準(zhǔn)電力市場設(shè)計(jì)》，試圖為全美各區(qū)域的電力批發(fā)市場建設(shè)提供一個(gè)有效的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

美國在放松電力管制過程中，出現(xiàn)了加州大停電和電價(jià)飛漲、電力公司申請破產(chǎn)保護(hù)這樣的重大問題，令政府驚惶失措，令世人震驚。加州改革方案中存在固有的缺陷：一是強(qiáng)迫電力公司出售５０％的發(fā)電容量，而同時(shí)沒有要求電力公司和發(fā)電商之間簽訂長期穩(wěn)定的供購電合同。二是要求電力公司必須１００％從現(xiàn)貨市場購電，沒有期貨市場，市場無法提供反映長期供求關(guān)系的價(jià)格信號。三是缺乏科學(xué)合理的價(jià)格傳導(dǎo)機(jī)制，對最終用戶的零售價(jià)格凍結(jié)，而批發(fā)市場價(jià)格可以大幅波動(dòng)和上漲，使得處于中間環(huán)節(jié)的電力公司無所適從，價(jià)格倒掛，最終申請破產(chǎn)保護(hù)。四是保證電網(wǎng)用電增長需要的供電責(zé)任不落實(shí)，將這一重大責(zé)任寄托于市場的自我調(diào)節(jié)。另外，環(huán)保主義者對環(huán)境保護(hù)的不切實(shí)際的苛求，也是造成加州十年沒有建發(fā)電機(jī)組，投產(chǎn)新的輸電線路的原因之一。

美國最大的東部PJM市場根據(jù)實(shí)際情況選擇了縱向整合電力改革模式，獲得了成功。具體做法是：將各電力公司發(fā)電、輸電、配電、供電進(jìn)行功能性分離，財(cái)務(wù)分開核算。將輸電分離交給系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行者管理，不要求強(qiáng)制出售發(fā)電廠，引入競爭機(jī)制，逐步放開供電，用戶有權(quán)選擇供電商。PJM負(fù)責(zé)輸電系統(tǒng)經(jīng)營，進(jìn)行職能管理，提出輸電計(jì)劃對發(fā)電廠進(jìn)行調(diào)度，不擁有輸電資產(chǎn)，公平為市場參與者提供輸電服務(wù)和電力交易市場。電力公司及供電商分別對用戶供電負(fù)責(zé)，供電負(fù)荷要有發(fā)電容量保證并有必要的備用容量，不足將受處罰。發(fā)電容量來源由三部分組成：（１）本公司電廠；（２）雙邊交易合同；（３）現(xiàn)貨市場和一天期貨市場。電力市場交易容量約占１５％左右。為反映電網(wǎng)內(nèi)部能力限制和擁堵，電力市場實(shí)行分區(qū)邊際定價(jià)機(jī)制。3、歐盟的電力市場歐盟于1996年12月19日一致通過關(guān)于放寬電力市場的指令，倡導(dǎo)建設(shè)統(tǒng)一電力市場，內(nèi)容包括：一、有選擇權(quán)用戶可自由選擇供電商，參與的歐盟及歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)１３個(gè)國家必須依據(jù)時(shí)間表開放供電市場。二、供電市場可采用不同的業(yè)務(wù)模式。一種是第三方接入：有選擇權(quán)的用戶和供電商可接入供電網(wǎng)絡(luò)；允許采用縱向整合化系統(tǒng)，但必須將發(fā)電、輸電和配電行業(yè)的會(huì)計(jì)賬目分開；可采用管制價(jià)格或協(xié)商價(jià)格。另一種是單一買家：有選擇權(quán)的用戶可與獨(dú)立供電商簽訂合同，但所有電力均由單一買家供應(yīng)，而單一買家則按約定價(jià)格向合約供電商購買電力。三、對于發(fā)電市場，歐洲國家可選擇采用招標(biāo)機(jī)制或許可證制度來監(jiān)管新的發(fā)電容量。

北歐電力市場由丹麥、芬蘭、挪威和瑞典四國組成。四國電力100%參加NordPool的市場交易。長期發(fā)電合同由發(fā)電公司和用戶自行簽訂，但要通過系統(tǒng)運(yùn)行商即電網(wǎng)公司的輸電安全校核，北歐日前發(fā)電計(jì)劃由北歐日前市場統(tǒng)一組織交易，市場系統(tǒng)運(yùn)營商負(fù)責(zé)組織平衡市場的交易。各發(fā)電公司、售電公司和全體用戶可以通過電力市場進(jìn)行電力、電量的自由買賣。北歐電力市場95%的電力、電量通過北歐電力市場的期貨和現(xiàn)貨交易來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，發(fā)電企業(yè)根據(jù)合約自行安排發(fā)電計(jì)劃并組織發(fā)電，交易信息需告電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)。另有5%左右的電力需要通過電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)組織的實(shí)時(shí)平衡交易來實(shí)現(xiàn)，以保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)北歐電力市場規(guī)則，各國的電網(wǎng)公司（具體為各國國家電網(wǎng)公司的調(diào)度機(jī)構(gòu)）可以也只能通過參加平衡市場調(diào)節(jié)電力供需平衡。4、俄羅斯電力市場

2008年7月1日，曾壟斷俄羅斯電力行業(yè)的統(tǒng)一電力公司(RAO)停止運(yùn)營，旗下火電資產(chǎn)被拆分為6家電力批發(fā)公司和14家區(qū)域發(fā)電公司，參與市場競爭；輸電資產(chǎn)中220千伏及以上的骨干電網(wǎng)由新成立的聯(lián)邦電網(wǎng)公司所有；配電資產(chǎn)除莫斯科和圣彼得堡配電公司外，其余9家跨區(qū)域配電公司將在2010年后進(jìn)行私有化，而電力零售業(yè)務(wù)仍由配電公司負(fù)責(zé)。此外，俄政府還成立了獨(dú)立的電力系統(tǒng)調(diào)度公司，并鼓勵(lì)大用戶直接購電。改革目標(biāo)明確，建立適合電力行業(yè)特點(diǎn)的市場運(yùn)行機(jī)制：明確將高壓輸電、低壓配電和電力調(diào)度界定為壟斷性業(yè)務(wù)，堅(jiān)持由國家所有和控制；發(fā)電、售電、維修服務(wù)等則界定為競爭性業(yè)務(wù)，推進(jìn)產(chǎn)權(quán)制度改革。5、我國的電力改革三個(gè)階段：20世紀(jì)80年代改革開放后，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力短缺，1995年實(shí)行多家辦電1997年1月，國家電力公司成立。目標(biāo)：政企分開，打破壟斷，引入競爭，優(yōu)化資源配置2002年3月，電力體制改革工作小組成立，任務(wù)：廠網(wǎng)分開、主輔分離、輸配分開、競價(jià)上網(wǎng)4月11日，國家計(jì)委公布電力體制改革方案2002年10月15日，中國電力監(jiān)管委員會(huì)宣布成立2003年12月29日，中國電力新組建（改組）的11家公司成立大會(huì)在人民大會(huì)堂召開。兩大電網(wǎng)公司：國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司五大發(fā)電集團(tuán)：華能集團(tuán)公司、大唐集團(tuán)公司、華電集團(tuán)公司、國電集團(tuán)公司、電力投資集團(tuán)公司四大輔業(yè)集團(tuán)：中國電力工程顧問集團(tuán)公司、中國水電工程顧問集團(tuán)公司、中國水利水電建設(shè)集團(tuán)公司和中國葛洲壩集團(tuán)公司2004年1月15日，東北區(qū)域電力市場模擬運(yùn)行在遼寧沈陽正式啟動(dòng)，成為我國第一個(gè)正式建立的區(qū)域電力市場。東北區(qū)域電力市場開放部分發(fā)電市場，采用兩部制上網(wǎng)電價(jià)全電量競爭模式，容量電價(jià)由國家價(jià)格主管部門調(diào)整和制定，電量電價(jià)由市場競爭決定。模擬運(yùn)行階段將開展年度合同交易和月度合同交易，按多段報(bào)價(jià)方式進(jìn)行，對報(bào)價(jià)進(jìn)行網(wǎng)損修正，以市場總購電費(fèi)最低為目標(biāo)進(jìn)行競價(jià)交易。后續(xù)將適時(shí)開放發(fā)電權(quán)市場；按照國家有關(guān)文件規(guī)定，開展發(fā)電公司（廠）與大用戶雙邊交易試點(diǎn)；建立輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制。華東電力市場模擬運(yùn)行啟動(dòng)于2004年5月18日，一期交易類型包括：年度合同、月度合約競價(jià)、日前現(xiàn)貨競價(jià)和實(shí)時(shí)平衡機(jī)制。隨著市場發(fā)育，將逐步開放周、季度及一年以上的電能交易。華東電力市場運(yùn)行初期，約85%的電能交易以年度合同方式確定；15%左右的電能開展市場競爭。同時(shí)，各省電力公司作為購電者，在區(qū)域電力交易平臺(tái)競爭購電。模擬運(yùn)行期間，華東電力市場有競價(jià)電廠59個(gè)，競價(jià)機(jī)組171臺(tái)，競價(jià)容量4338.8萬千瓦，占華東總裝機(jī)容量的一半以上。2006年4月華東電力市場進(jìn)入試運(yùn)行階段，有70多家發(fā)電企業(yè)，200多臺(tái)機(jī)組參與市場競爭，競爭容量約為6000萬千瓦，采用“全電量競爭加差價(jià)合約”的市場模式，按市場價(jià)格結(jié)算的電量約占總電量的10％。世界主要監(jiān)管機(jī)構(gòu)及電力市場的網(wǎng)址：英國監(jiān)管機(jī)構(gòu)OFGEM.uk

美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)FERC英國市場 美國加州市場 美國PJM市場

北歐市場 www.nordpool.no

第二章

經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本概念二、市場的基本原理1、市場需求－－消費(fèi)者模型需求函數(shù)反需求函數(shù)（2）消費(fèi)者總效用和消費(fèi)者剩余

（3）需求彈性商品i的需求與商品j價(jià)格之間的交叉彈性

2.市場供給－－生產(chǎn)者模型（1）機(jī)會(huì)成本使用一種資源的機(jī)會(huì)成本（OpportunityCost）是指把該資源投入某一特定用途以后所放棄的在其它用途中所能獲得的最大利益（2）供給函數(shù)與反供給函數(shù)（3）生產(chǎn)者的收益（4）供給彈性3、市場均衡4、帕累托（Pareto）效率帕累托效率可以指消費(fèi)的帕累托效率、生產(chǎn)的帕累托效率以及社會(huì)一般的帕累托效率。社會(huì)一般的帕累托效率是指資源在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的分配達(dá)到最優(yōu)。

偏離均衡點(diǎn)的交易，都不是帕累托效率的只有像在競爭市場中那樣，商品以同一個(gè)邊際替代率為基礎(chǔ)分配，帕累托效率才能達(dá)到。5、社會(huì)效益和無謂損失

為了幫助生產(chǎn)者，政府可能實(shí)行商品的最低限價(jià)；為了保護(hù)消費(fèi)者，政府可能對商品實(shí)行最高限價(jià)；最后，政府可能對某商品實(shí)行稅收。外界干預(yù)在分別有利于生產(chǎn)者、消費(fèi)者、政府的條件下，對社會(huì)效益進(jìn)行了重新分配。不幸的是，所有這些干預(yù)也產(chǎn)生了負(fù)面效果，社會(huì)效益減少了面積E和F之和。社會(huì)效益的下降稱為無謂損失，是價(jià)格扭曲引起交易量減少的結(jié)果。1、投入與產(chǎn)出生產(chǎn)函數(shù)邊際產(chǎn)量遞減定律

2、長期與短期短期和長期沒有特定的界限區(qū)分，經(jīng)濟(jì)學(xué)家定義長期是一個(gè)足夠長的時(shí)期，可以使所有的生產(chǎn)要素都得到調(diào)整。從另一方面說，短期內(nèi)一些生產(chǎn)要素是固定的。

三、企業(yè)組織理論的概念

企業(yè)如何決策產(chǎn)量短期成本函數(shù)

x1=g(y)

(x2=

）3、成本（1）準(zhǔn)固定成本（2）擱淺成本（沉沒成本）（3）短期成本（4）長期成本

對于長期邊際成本，有兩點(diǎn)結(jié)論成立：僅在產(chǎn)量水平為y*時(shí)長期邊際成本與短期邊際成本相等，此時(shí)固定生產(chǎn)要素被最優(yōu)化；長期邊際成本曲線與長期平均成本曲線交于長期平均成本最小的產(chǎn)量水平處。只要長期邊際成本小于長期平均成本，則長期平均成本下降，只要平均成本下降，則生產(chǎn)被稱為呈現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。(5)電能生產(chǎn)成本

從發(fā)電原理上機(jī)組主要分為兩大類：火電機(jī)組:包括燃煤、燃油、燃?xì)鈾C(jī)組和核電機(jī)組；水電機(jī)組電力系統(tǒng)中的電源即發(fā)電機(jī)組在不同的研究目的下有不同的模型，在電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中，機(jī)組模型采用機(jī)組的輸入輸出模型，即輸入的一次能源或費(fèi)用與輸出的有功功率之間的關(guān)系。火電機(jī)組的輸入輸出費(fèi)用模型一般有三種表示形式：二次型費(fèi)用曲線(元/h)線性費(fèi)用曲線分段線性費(fèi)用曲線（piecewisecurve）

除了輸入輸出費(fèi)用特性，火電機(jī)組還有啟動(dòng)成本，表示為：

其中，、分別為汽機(jī)和鍋爐的啟動(dòng)成本，是鍋爐冷卻時(shí)間常數(shù)。峰荷機(jī)組：這類機(jī)組的固定成本低，運(yùn)行成本高，如燃?xì)鈾C(jī)組和CCGT機(jī)組，它們在短時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)行成本低，適合運(yùn)行于峰荷時(shí)段，而不宜長時(shí)間運(yùn)行?；蓹C(jī)組：這類機(jī)組的固定成本高，運(yùn)行成本低，如大型核電機(jī)組和燃煤機(jī)組，它們長時(shí)間運(yùn)行的平均成本最低，適合承擔(dān)基荷。腰荷機(jī)組：這類機(jī)組的固定成本和運(yùn)行成本大約處在中間水平，通常是一些現(xiàn)有的舊機(jī)組。

除了商品的數(shù)量、質(zhì)量和價(jià)格顯然需達(dá)成一致外，當(dāng)一個(gè)買者和一個(gè)賣者準(zhǔn)備交易時(shí)，還有三個(gè)重要問題必須考慮：商品的交付日期；結(jié)算方式；可能與該交易有關(guān)的條件。買者和賣者如何解決這些問題定義了他們簽訂的合同的類型以及他們參與的市場的類型。四、市場的類型1、實(shí)時(shí)市場：賣者立即交付物品，買者“實(shí)時(shí)”付賬，沒有任何條件與交付有關(guān)。這意味著任何一方都不能取消該交易。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡單、靈活、迅速缺點(diǎn)：價(jià)格波動(dòng)范圍大例：生產(chǎn)小麥的農(nóng)場主和加工面粉的生產(chǎn)商農(nóng)場主：面臨天氣的風(fēng)險(xiǎn)

生產(chǎn)商：機(jī)器停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)兩者都面臨市場上小麥價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)管理過多的風(fēng)險(xiǎn)有礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展。風(fēng)險(xiǎn)管理方式（1）控制風(fēng)險(xiǎn)

1）盡量減少技術(shù)問題發(fā)生的頻率和減輕后果

2）減輕自然災(zāi)害的后果

3）合理設(shè)計(jì)電價(jià)機(jī)制避免電價(jià)的大幅波動(dòng)

4）控制措施必須是合乎效益的（2）共享風(fēng)險(xiǎn)

1）保險(xiǎn)：保險(xiǎn)是以集中起來的保險(xiǎn)費(fèi)建立保險(xiǎn)基金，用于對保險(xiǎn)人因自然災(zāi)害或意外事故造成的經(jīng)濟(jì)損失給予補(bǔ)償，或?qū)θ松韨龊蛦适Чぷ髂芰o予物質(zhì)保障的一種經(jīng)濟(jì)制度。

2）電力系統(tǒng)運(yùn)行中的安全裕度（3）轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)部分群體是風(fēng)險(xiǎn)喜好者，他們樂于接受風(fēng)險(xiǎn)并有能力在不同的投資行為中化解風(fēng)險(xiǎn)。這種風(fēng)險(xiǎn)管理工具多用于管理價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)2、遠(yuǎn)期合同與遠(yuǎn)期市場（ForwardContract)

遠(yuǎn)期合同的細(xì)節(jié)如下：交貨商品的數(shù)量和質(zhì)量；交貨日期；交貨之后的付款日期；如果任何一方違約應(yīng)交的罰金；交易的價(jià)格。

4月1日簽合同：

1噸小麥，價(jià)格1000￥/噸，8月15日交貨

8月15日收獲后：賣主交付1噸小麥，買主付款1000￥雙方如何議定價(jià)格？本質(zhì)：風(fēng)險(xiǎn)共享3、期貨合同與期貨市場（FutureContract）物理交易與金融交易：投機(jī)商：一般不實(shí)施商品的物理交易通過參與多種商品交易來分散風(fēng)險(xiǎn)有風(fēng)險(xiǎn)管理的專業(yè)知識(shí)

簽訂的期貨合同（交貨期都是9月1日）

2噸，2200￥

2噸，1800￥1噸，950￥

1噸，1150￥合同實(shí)施日前：實(shí)時(shí)價(jià)格1000￥

以2200￥買入2噸以950￥買入2噸以1150￥賣出1噸以2200￥賣出2噸以1800￥賣出2噸交付4噸小麥以2000￥賣出2噸以1800￥買入2噸以950￥賣出1噸以1000￥賣出1噸

以1150￥買入1噸期貨合同和遠(yuǎn)期合同的比較4、期權(quán)交易的基本概念（1）概念：期權(quán)又稱為選擇權(quán)，是指在特定期限內(nèi)以事先商定的價(jià)格購買或出售某種商品的權(quán)利。有條件履行，價(jià)格由兩部分組成：敲定價(jià)格或履約價(jià)格期權(quán)費(fèi)（2）期權(quán)合約的內(nèi)容期權(quán)的買方期權(quán)的賣方期權(quán)費(fèi)敲定價(jià)格（strike）通知日（declarationdate）到期日（promptdate）（3）期權(quán)的分類：歐洲型與美國型履行合約的時(shí)間不同；美國型的選擇權(quán)大，期權(quán)費(fèi)高看漲期權(quán)與看跌期權(quán)看漲期權(quán)calloption

－－買權(quán)，對標(biāo)的資產(chǎn)的價(jià)格看漲看跌期權(quán)putoption

－－賣權(quán)，對標(biāo)的資產(chǎn)的價(jià)格看跌期權(quán)交易的終結(jié)方式：

1）對沖

2）行使期權(quán)

3）期權(quán)到期不用，自動(dòng)失效5、差價(jià)合同

買賣雙方無權(quán)選擇采用遠(yuǎn)期、期貨或是期權(quán)合同來規(guī)避價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，通常借助差價(jià)合同，它與集中市場并列運(yùn)作。在差價(jià)合同中，雙方就履約價(jià)格(strikprice)和商品數(shù)量達(dá)成協(xié)議，然后他們像其它參與者一樣加入集中市場。

兩種形式單向差價(jià)合同：買電方差價(jià)合同－－買電方回避電價(jià)上漲的風(fēng)險(xiǎn)，相當(dāng)于看漲期權(quán)賣電方差價(jià)合同－－賣電方回避電價(jià)下跌的風(fēng)險(xiǎn)，相當(dāng)于看跌期權(quán)

雙向差價(jià)合同：等同于一個(gè)合同價(jià)格為敲定價(jià)格的固定的遠(yuǎn)期合同。某鋼鐵公司想減少由于價(jià)格波動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，于是便與一家發(fā)電公司簽訂了差價(jià)合同。這個(gè)合同明確了在一年期限里的每個(gè)小時(shí)，交易數(shù)量為不變的500MW，價(jià)格為360￥/MWh。假設(shè)在某一小時(shí)交易的市場價(jià)格為380￥/MWh，在這小時(shí)內(nèi)鋼鐵公司購買了500MW電，發(fā)電公司賣出了500MW電，因此，鋼鐵公司付款給電力交易中心500×380￥

發(fā)電公司從電力交易中心獲得500×380￥

發(fā)電公司付給鋼鐵公司500×(380－360)￥。因此兩個(gè)公司實(shí)際上以360￥/MWh交易了500MW的電力。如果市場價(jià)格低于360￥/MWh，為結(jié)算合同，鋼鐵公司將付款給發(fā)電公司相應(yīng)的差價(jià)。五、不完全競爭的市場電力市場的定義：（1）電力市場是采用法律、經(jīng)濟(jì)等手段，本著公平競爭、自愿互利的原則，對電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、供電、用戶等各成員組織協(xié)調(diào)運(yùn)行的管理機(jī)構(gòu)和執(zhí)行系統(tǒng)的總和；（2）電力市場是相互作用、使電能交換成為可能的買方和賣方的集合。1、市場力市場力：市場參與者具有的較強(qiáng)的影響價(jià)格的能力市場力的例子

假設(shè)一家公司以每件商品￥1800的市場價(jià)格賣出10件，則它從商品的出售中獲得收益￥18000。如果該公司決定僅提供9件該商品待售，結(jié)果商品的市場價(jià)格升高，該公司就具有市場力。如果價(jià)格上升至2000元，該公司即使賣出較少的商品也可獲得同樣的收益。而且由于它僅生產(chǎn)了9件而非10件商品，成本的減少也使利潤增加。不必抑制生產(chǎn)，該公司還可以嘗試以￥1800來出售9件商品，而1件商品以更高的價(jià)格出售，希望通過賣出最后一件商品來增加收益。4、博弈論基礎(chǔ)（1）基本理論當(dāng)競爭不完全時(shí)，每個(gè)廠商必須考慮它的產(chǎn)量會(huì)如何影響市場的價(jià)格；或者必須考慮如何選擇價(jià)格才能盡可能多的占有市場，以實(shí)現(xiàn)其利潤最大化。不完全競爭市場中的廠商行為，可用博弈論來分析。博弈論是一種方法論，它使用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型來解決現(xiàn)實(shí)中的利害沖突問題。博弈論與常規(guī)的優(yōu)化決策理論的不同之處在于：

1）博弈論中參與者在利益上有沖突；

2）參與者要各自做出優(yōu)化決策，并企圖使個(gè)人的利益最大化；

3）每個(gè)人的決策和他人之間有相互作用，即他人的決策會(huì)影響某個(gè)人，而某個(gè)人的決策也會(huì)影響他人；

4）參與博弈的個(gè)體都是理智的，其決策過程是理性的邏輯推理。

◆

按參與者是否聯(lián)合：協(xié)作博弈，非協(xié)作博弈

◆按參與者獲利：零和博弈，非零和博弈

◆按進(jìn)行過程和信息是否完整：靜態(tài)的有完整信息的博弈，動(dòng)態(tài)的有完整信息的博弈，靜態(tài)的不完整信息的博弈，動(dòng)態(tài)的不完整信息的博弈各個(gè)博弈方從博弈中所獲得的利益，是各博弈方追求的根本目標(biāo)。得益矩陣法：囚徒的困境囚徒2不坦白坦白囚徒1不坦白－1，－1－5，0坦白0，－5－3，－3

（1）古諾模型－產(chǎn)量決策

考慮雙寡頭壟斷的情形，每一家公司在決策時(shí)都將估計(jì)另外一家的預(yù)期產(chǎn)量，將其產(chǎn)量定為公司2的產(chǎn)量已知情況下使預(yù)期利潤最大化：即，起初，每個(gè)公司對其競爭對手產(chǎn)量的推測可能是不正確或不準(zhǔn)確的。然而，隨著他們不斷地觀察市場并收集更多的信息，估計(jì)的偏差會(huì)逐步修正，產(chǎn)量將相應(yīng)地調(diào)整。最終，他們的生產(chǎn)將調(diào)整到任何一方都不想再改變的位置，即達(dá)到古諾均衡

n個(gè)參與者情況，對任一參與者，有可解得：

當(dāng)一個(gè)公司的市場份額不可忽略的時(shí)侯，它可以將產(chǎn)量定在其邊際成本小于市場價(jià)格的水平上來達(dá)到利潤最大化；低的需求價(jià)格彈性和高的市場集中度有利于市場力的實(shí)施分析壟斷市場：分析完全競爭市場：

（3）伯特蘭德模型－價(jià)格決策假設(shè)市場上有兩個(gè)公司生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，并有相同的邊際成本曲線，伯特蘭德模型分析他們通過制定價(jià)格來競爭的情形，但每個(gè)公司能售出多少產(chǎn)品由市場需求決定。由于沒有一家公司能夠?qū)⑵鋬r(jià)格定得低于產(chǎn)品的邊際成本，因此，如果公司1決定將其價(jià)格定在邊際成本以上，公司2可以將其價(jià)格定得略低于公司1的定價(jià)而獲得整個(gè)市場。這是因?yàn)閮蓚€(gè)公司生產(chǎn)的產(chǎn)品是相同的，所有理智的消費(fèi)者都會(huì)選擇價(jià)格較低者。下一次，公司1又可以將其價(jià)格定得低于公司2的價(jià)格而奪回市場。經(jīng)過多次回合后，當(dāng)價(jià)格與產(chǎn)品的邊際成本一致時(shí)，市場達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的均衡。

伯特蘭德模型的分析結(jié)果是是違反直覺的，因?yàn)槿藗兂ＵJ(rèn)為雙寡頭競爭者有能力獲得一個(gè)比完全競爭市場要高的價(jià)格。因此，伯特蘭德模型可以看作是不能相互勾結(jié)的公司之間的競爭。在這種情況下，競爭價(jià)格就是公司能夠理性地期望達(dá)到的最好價(jià)格了。當(dāng)公司能夠相互勾結(jié)時(shí)，他們就可能將價(jià)格提高到高于邊際價(jià)格，并獲得滿意的利潤。這種情形需要用協(xié)作博弈的理論來分析。3、壟斷市場

根據(jù)企業(yè)的最優(yōu)效率規(guī)模（MES）可以粗略估計(jì)出其所在行業(yè)的產(chǎn)品市場中可能的競爭者的數(shù)量。廠商的目標(biāo)是最大化利潤，此時(shí)邊際收益＝邊際成本，于是得第三章電能的市場交易前提：假定所有發(fā)電機(jī)與負(fù)荷都連接在同一母線上或者都連接在無窮大容量且無損的網(wǎng)絡(luò)上，忽略輸配電網(wǎng)帶來的影響本章內(nèi)容：電力商品具有特殊性電價(jià)理論基礎(chǔ)。市場結(jié)構(gòu)電能交易的方式競價(jià)算法3.1引言1、電力供需瞬時(shí)平衡－－計(jì)劃和調(diào)度的必要性不能完全交給市場2、電力系統(tǒng)的相互依存性－－輔助服務(wù)問題3、電力無法儲(chǔ)存－－不平衡電量問題4、電流遵循物理定律－－輸電阻塞管理問題3.2電力商品的特殊性一、電價(jià)概述1、電價(jià)制定原則第三十五條本法所稱電價(jià)，是指電力生產(chǎn)企業(yè)的上網(wǎng)電價(jià)、電網(wǎng)間的互供電價(jià)、電網(wǎng)銷售電價(jià)。電價(jià)實(shí)行統(tǒng)一政策，統(tǒng)一定價(jià)原則，分級管理。第三十六條制定電價(jià)，應(yīng)當(dāng)合理補(bǔ)償成本，合理確定收益，依法計(jì)入稅金，堅(jiān)持公平負(fù)擔(dān)，促進(jìn)電力建設(shè)。第四十一條國家實(shí)行分類電價(jià)和分時(shí)電價(jià)。分類標(biāo)準(zhǔn)和分時(shí)辦法由國務(wù)院確定。對同一電網(wǎng)內(nèi)的同一電壓等級、同一用電類別的用戶，執(zhí)行相同的電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3電價(jià)理論基礎(chǔ)

2、電價(jià)分類

電能電價(jià)

從功能上備用電價(jià)

輔助服務(wù)電價(jià)

輸電電價(jià)遠(yuǎn)期合同電價(jià)從時(shí)間上日前市場電價(jià)

實(shí)時(shí)電價(jià)

一部制電價(jià)

從結(jié)構(gòu)上兩部制電價(jià)

三部制電價(jià)3、我國上網(wǎng)電價(jià)政策的發(fā)展還本付息電價(jià)出臺(tái)的背景源于1980年代中期的嚴(yán)重電力短缺。為調(diào)動(dòng)社會(huì)各方面投資辦電的積極性，1985年，國務(wù)院實(shí)行了多家辦電和多渠道集資辦電的政策，對集資興建的電廠實(shí)行還本付息電價(jià)，允許新建成的電力項(xiàng)目按照還本付息需要核定電價(jià)。到20世紀(jì)90年代中后期，經(jīng)營期電價(jià)政策取代了還本付息電價(jià)政策。主要是將按還本付息需要定價(jià)改為按社會(huì)平均先進(jìn)成本定價(jià)，在一定程度上修正了還本付息電價(jià)缺乏激勵(lì)機(jī)制、不利于提高電力投資效率的弊端?！皬S網(wǎng)分開，競價(jià)上網(wǎng)”后，標(biāo)桿電價(jià)，兩部制電價(jià)4、價(jià)格的功能市場經(jīng)濟(jì)是以市場機(jī)制作為配置資源的主要方式的經(jīng)濟(jì)。而市場機(jī)制的主力就是價(jià)格機(jī)制，換句話說，市場配置資源主要是通過價(jià)格的調(diào)節(jié)作用實(shí)現(xiàn)的。價(jià)格的職能是指價(jià)格本身內(nèi)在所具有的功能和作用，主要有表價(jià)功能、調(diào)節(jié)功能、傳遞信息功能等。（1）表價(jià)功能：價(jià)格的這一職能是使價(jià)格盡量正確地反映商品內(nèi)在的價(jià)值量，因而是價(jià)格最基本的一種職能；（2）調(diào)節(jié)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)職能：價(jià)格的這一職能，表明價(jià)格在社會(huì)再生產(chǎn)全過程中處于調(diào)節(jié)者的地位，即它可以調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)單位的收入以及生產(chǎn)、流通和消費(fèi)。（3）傳遞信息的職能：即價(jià)格作為一種信息載體能夠反映、傳遞經(jīng)濟(jì)信息的一種功能。

電力工業(yè)的一大特點(diǎn)就是電能不能儲(chǔ)存，這就要求供電方不管用戶是否用電，都要隨時(shí)準(zhǔn)備足夠的容量。這樣，即使用戶不用電，供電方也要做好供電的淮備，從而產(chǎn)生相應(yīng)的成本，這部分成本只與系統(tǒng)容量有關(guān)。因此，可將供電成本分為容量（電力）成本和電量成本兩部分，其中，容量成本只與系統(tǒng)容量有關(guān)，而電量成本與系統(tǒng)所發(fā)電能有關(guān)。供電企業(yè)的成本，其中有一部分只與用戶數(shù)量有關(guān)而與系統(tǒng)的容量及發(fā)電量無關(guān)。這部分成本稱為用戶成本，包括營業(yè)設(shè)施的折舊、營業(yè)人員的工資福利、營業(yè)業(yè)務(wù)的辦公費(fèi)用、接戶線及電度表的成本、負(fù)荷管理設(shè)備等等。如果將這部分費(fèi)用從容量成本中分出來，就形成了三部制電價(jià)。二、電價(jià)制定方法(一)綜合成本方法計(jì)算在未來給定的電價(jià)計(jì)算期內(nèi)為了供電所需的全部成本，并將其分?jǐn)偟礁鱾€(gè)用戶。其計(jì)算步驟：

(1)作出系統(tǒng)在給定電價(jià)計(jì)算期內(nèi)的電力發(fā)展規(guī)劃及資金計(jì)劃。

(2)成本核算：依據(jù)供電成本組成項(xiàng)目逐項(xiàng)進(jìn)行成本核算，將各項(xiàng)求和，即得電力系統(tǒng)向用戶供電的綜合成本。

(3)將供電成本在用戶中分?jǐn)?。分?jǐn)偟幕痉椒ㄊ瞧骄峙洹Ｌ攸c(diǎn)（1）方法直觀、簡便，易操作；（2）計(jì)算周期較長，相對穩(wěn)定，有利于避免因投資高峰帶來的電價(jià)波動(dòng)；（3）只根據(jù)以往帳面計(jì)算折舊費(fèi)，無法體現(xiàn)未來通貨膨脹、能源和環(huán)境開支的增加等因素，有可能導(dǎo)致折舊費(fèi)不足和企業(yè)資金狀況惡化；（4）不能起到調(diào)節(jié)供需和提供信息的作用（二）邊際成本方法

在電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和運(yùn)行中，由于未來微增負(fù)荷的持續(xù)增長所產(chǎn)生的微增成本，稱為邊際成本。

根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，在完全競爭市場中，單個(gè)企業(yè)根據(jù)邊際成本等于邊際收益的原則定價(jià)，可以使自身的利益最大化；整個(gè)商品市場根據(jù)邊際成本等于邊際收益的原則定價(jià)，則可以使社會(huì)總效益最大化。特點(diǎn)

(1)邊際成本方法可獲得最大社會(huì)效益。反映了供電的邊際成本，因此，能給予用戶正確的用電信號。

(2)邊際成本電價(jià)往往造成收支不平衡（收>支），這是由于邊際供電成本與平均供電成本有差異而造成的。

(3)短期邊際成本電價(jià)受供需變動(dòng)的影響較大，波動(dòng)劇烈；

(4)長期邊際成本電價(jià)由于計(jì)算周期較長，電價(jià)相對穩(wěn)定，但某些與時(shí)間有關(guān)的宏觀因素難以精確描述，定價(jià)模型的準(zhǔn)確性難以把握3、實(shí)時(shí)電價(jià)

短期邊際成本法能夠較好地反映短時(shí)期內(nèi)（1天，1h，0.5h）供電成本的變化情況。當(dāng)測算的時(shí)間間隔越來越短，所計(jì)算出的短期邊際成本又可稱為實(shí)時(shí)電價(jià)。實(shí)時(shí)電價(jià)是隨時(shí)間、地點(diǎn)和負(fù)荷水平的不同而發(fā)生變化的一種電價(jià)，它可以更真實(shí)地反映系統(tǒng)供電成本，并為供需雙方提供價(jià)格信號。實(shí)時(shí)電價(jià)由在給定時(shí)段（0.5h或更短）向用戶供電的邊際成本確定。

目標(biāo)函數(shù)：滿足以下約束（1）電量平衡約束（2）發(fā)電功率約束。負(fù)荷功率和損耗功率之和應(yīng)小于系統(tǒng)總的可用發(fā)電容量（3）線路功率約束。任一線路的潮流不能超過其極限值（4）基爾霍夫定律：電力潮流及損耗應(yīng)滿足電路定律因此，實(shí)時(shí)電價(jià)的組成為邊際發(fā)電燃料成本邊際發(fā)電維護(hù)成本發(fā)電質(zhì)量成本發(fā)電收支平衡項(xiàng)邊際網(wǎng)損成本邊際網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量成本網(wǎng)絡(luò)收支平衡項(xiàng)…….一、遠(yuǎn)期合同及其分解電力遠(yuǎn)期合約是市場參與者為了回避價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，減少由于未來市場價(jià)格波動(dòng)帶來的利益損失，通過談判等方式達(dá)成的一種協(xié)議。交易雙方在遠(yuǎn)期合約中規(guī)定：在未來某一段時(shí)期按約定的價(jià)格購買或銷售一定的電能。由于電力供需瞬時(shí)平衡的特點(diǎn)，合約電量的執(zhí)行最終必須與現(xiàn)貨市場銜接，并分解為機(jī)組實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的組成部分。遠(yuǎn)期合同與現(xiàn)貨市場是互為補(bǔ)充和相互協(xié)調(diào)的。遠(yuǎn)期合同可以穩(wěn)定電力商品的供求狀況、穩(wěn)定電價(jià)，有利于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力市場的穩(wěn)定運(yùn)營；而現(xiàn)貨交易可以增加市場的競爭度，更好地發(fā)揮市場的調(diào)節(jié)作用。3.4電能的市場交易二、日前市場1、雙邊交易（Bilateral）優(yōu)能發(fā)電公司，有三臺(tái)機(jī)組機(jī)組類型啟動(dòng)費(fèi)用Pmin(MW)Pmax(MW)邊際成本MC(￥/MWh）A大型火電高100500360B中型火電中等50200430C燃?xì)鈾C(jī)組無050600某交易日14:00到15:00時(shí)段的交易情況已有的合同：應(yīng)賣出的電力總額：550MW類型合同日期交易性質(zhì)交易量（MWh）價(jià)格（￥/MWh）長期合同1月10日賣出200375長期合同2月7日賣出250390期貨3月3日賣出100450期貨4月7日買入50435期貨5月10日賣出50440市場運(yùn)行情況：（1）日前市場開放后，電子公告牌的買賣信息公布如下：代號數(shù)量（MW）價(jià)格（￥/MWh）賣方B520610B425550B320500B210480B125460買方O130450O230445O320440O430420O550410發(fā)電公司的情況：機(jī)組B有150MW的富裕容量交易員的操作：與O1、O2、O3達(dá)成交易結(jié)果：A＝500MW，B＝130MW，C備用（2）發(fā)生意外情況后的調(diào)整意外：機(jī)組B由于故障只能工作到晚上，且發(fā)電量不能超過80MW交易員可能的選擇：

1）等待系統(tǒng)調(diào)度員平衡，并按實(shí)時(shí)電價(jià)付費(fèi)

2）啟動(dòng)備用機(jī)組C承擔(dān)50MW3）在交易市場上購買替代電量此時(shí)市場的買賣信息情況如下：交易員的操作：與B8、B6、B3達(dá)成交易

結(jié)果：A＝500MW，B＝80MW

代號數(shù)量（MW）價(jià)格（￥/MWh）賣方B520610B425550B320500B620480B810460買方O430420O650410O5503902、集中交易某交易日9:00～10:00的某電力庫交易情況公司數(shù)量（MWh）價(jià)（￥/MWh）賣電標(biāo)甲200360.050390.050440.0乙150400.050420.0丙100375.050430.0買電標(biāo)東城50375.0100465.0西城50350.0150450.0南城50340.0200480.03．兩種交易方式的比較競爭性的電力庫交易經(jīng)常是建立在不同集團(tuán)已有的合作基礎(chǔ)之上的。它轉(zhuǎn)向競爭性運(yùn)作，革新的力度比創(chuàng)立一個(gè)全新模式要小，因此引發(fā)的問題較少。電力庫模式方便一體化交易，不僅掌握所有物理上的電力商品交易，而且還對輸電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行承擔(dān)責(zé)任。眾多角色的合并，避免了部門的增多，但也難以區(qū)分出電力市場中需要的各種功能。雙邊交易更接近一般商品的交易方式，但雙邊交易中難以處理時(shí)間約束和網(wǎng)絡(luò)安全約束。雙邊交易下需要建立阻塞管理和不平衡電量的新機(jī)制，市場規(guī)則過于復(fù)雜并可能缺乏效率。電力庫模式提供降低發(fā)電計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制，因此有希望降低電能的成本。發(fā)電商在電力庫模式下以復(fù)合標(biāo)為基礎(chǔ)參與交易，電力庫的交易規(guī)則將保證發(fā)電商收回他投標(biāo)中的開機(jī)費(fèi)用和無負(fù)荷費(fèi)用。而且，電力庫運(yùn)行的發(fā)電計(jì)劃算法通常盡力避免不必要的停機(jī)。因?yàn)檫@些因素減少了發(fā)電商面對的風(fēng)險(xiǎn)，可以預(yù)期有較低的平均價(jià)格。然而，這種風(fēng)險(xiǎn)的減少是以交易規(guī)則的復(fù)雜化為代價(jià)的。復(fù)雜的規(guī)則降低了價(jià)格制定的透明度。雙邊交易中發(fā)電商以簡單標(biāo)為基礎(chǔ)來出售電能，由于每一個(gè)市場時(shí)段單獨(dú)運(yùn)作，它可能在某些時(shí)段遭遇因生產(chǎn)的電能不夠多而不能維持機(jī)組運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，它必須決定是承擔(dān)一定的損失出售電能并維持機(jī)組運(yùn)行還是將機(jī)組關(guān)閉并承擔(dān)下次開機(jī)的啟動(dòng)費(fèi)用。每一種選擇都會(huì)增加這一機(jī)組生產(chǎn)電能的成本，迫使發(fā)電商提高他的平均投標(biāo)價(jià)格。三、實(shí)時(shí)市場1．實(shí)時(shí)市場存在的必要性（1）發(fā)電商和用戶都不可能按責(zé)任要求的和預(yù)測的那樣發(fā)、用電。（2）電力系統(tǒng)的及時(shí)平衡要求實(shí)時(shí)市場必須是有組織的，不可能是雙邊的。（3）備用市場、平衡機(jī)制等都可能是實(shí)時(shí)市場的名稱1、平衡資源的獲取調(diào)整應(yīng)通過自由買賣來完成，即應(yīng)允許任一個(gè)參與者通過競價(jià)的方式調(diào)整自己的生產(chǎn)與消費(fèi)某一時(shí)段的平衡服務(wù)通常在該時(shí)段的開放市場關(guān)閘后，由市場參與者向系統(tǒng)運(yùn)行員提供2、閉市設(shè)置閉市時(shí)間的目的是確定合同市場與實(shí)時(shí)市場的分界點(diǎn)，以便給系統(tǒng)運(yùn)行員留出平衡系統(tǒng)的時(shí)間在關(guān)閘時(shí)刻，買賣雙方簽訂的合同的合同量必須通知系統(tǒng)運(yùn)行部門，以便確定每個(gè)市場參與者的不平衡電量2．實(shí)時(shí)市場的運(yùn)行優(yōu)能公司的例子，目前的狀況優(yōu)能公司在實(shí)時(shí)市場上的投標(biāo)：

機(jī)組單元計(jì)劃發(fā)電（MW）最小出力（MW）最大出力（MW）邊際價(jià)格(￥/MWh)A500100500360B805080430C0050600市場交易的一般模型目標(biāo)是使購電總費(fèi)用最小滿足約束（1）式中，是發(fā)電商i

的報(bào)價(jià)曲線

N

為發(fā)電商的總數(shù)為用戶的總需求負(fù)荷3.5競價(jià)的模型與算法其它約束條件：

（2）發(fā)電機(jī)最大最小出力約束（3）機(jī)組運(yùn)行與停機(jī)最小持續(xù)時(shí)間約束（4）機(jī)組加減負(fù)荷速度約束

（5）系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用約束（6）機(jī)組旋轉(zhuǎn)備用約束（7）電網(wǎng)安全約束算法： 排隊(duì)法等報(bào)價(jià)法動(dòng)態(tài)規(guī)劃法線性規(guī)劃法網(wǎng)絡(luò)流規(guī)劃法拉格朗日松弛法排隊(duì)法也稱優(yōu)先級法使用條件是：報(bào)價(jià)必須是分段水平線機(jī)組1、2的報(bào)價(jià)曲線如表所示ikPik/MWPi/MWC0i/(￥/MWh)11234100505050100150200250340380 42046021234150505050150200250300380400420440特點(diǎn)排隊(duì)法簡單快速，既可用作簡單標(biāo)的競價(jià)，也可用作復(fù)合標(biāo)的競價(jià)排隊(duì)法只能用于單段或多端水平報(bào)價(jià)曲線，不能有下降段排隊(duì)法實(shí)用上的技術(shù)難點(diǎn)在于很難滿足發(fā)電機(jī)升降功率限值和啟停時(shí)間限制。復(fù)合標(biāo)競價(jià)－－機(jī)組組合問題（UnitCommitment）

機(jī)組組合，是研究在一定的約束條件下，如何以最小的成本安排一定周期內(nèi)的發(fā)電計(jì)劃，以滿足給定負(fù)荷和旋轉(zhuǎn)備用要求，也稱為短期發(fā)電計(jì)劃。機(jī)組組合是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究的問題，在時(shí)間范疇看，按研究周期的長短可分為經(jīng)濟(jì)調(diào)度(分、秒）、機(jī)組組合（日、周）、檢修計(jì)劃（月、年）、電力規(guī)劃（年以上）；在空間范疇內(nèi)，它要解決延伸到廣闊地域和包括多層次管理機(jī)構(gòu)的聯(lián)合電力系統(tǒng)的多級決策問題，比如機(jī)組組合中的水火電協(xié)調(diào)。機(jī)組組合問題的數(shù)學(xué)模型目標(biāo)函數(shù)：

其中，

目標(biāo)函數(shù)的變化：最小成本，最小購電費(fèi)用，最大社會(huì)效益機(jī)組組合的求解方法1、優(yōu)先級表法，即排隊(duì)法采用滿負(fù)荷平均成本法（full-loadaverageproductioncost）為指標(biāo)2、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法3、拉格朗日松弛法（LagrangianRelaxation）引入拉格朗日乘子構(gòu)成拉格朗日函數(shù)底層問題為，上層問題為，底層問題的求解方法：動(dòng)態(tài)規(guī)劃法機(jī)組關(guān)機(jī)時(shí)，費(fèi)用為0

機(jī)組開機(jī)時(shí)，由下式?jīng)Q定機(jī)組出力拉格朗日乘子的調(diào)整次梯度法可行解的構(gòu)成對偶問題的最優(yōu)解不一定是原問題的可行解對偶間隙（dualitygap）原問題和對偶問題的目標(biāo)函數(shù)間的差值稱為對偶間隙。原問題（primal）：

對偶問題（dual）：絕對對偶間隙相對對偶間隙

例題：三臺(tái)機(jī)組，四個(gè)時(shí)段的機(jī)組組合問題四個(gè)時(shí)段的負(fù)荷水平分別為：

170MW，520MW，1100MW，330MWλ的初值取0，修正方法為：

λ＝λ＋c(PL-∑Pi)c=0.01，如果PL>∑Pi

c=0.002，如果PL<∑Pi第二次迭代dual=14982,primal=40000,＝1.67λU1U2U3P1P2P3PL-∑PiP1EDP2EDP3ED1.70000001700005.200000052000011.001104002005000003.3000000330000λ1.75.211.03.3C(P)-λP327.5152.5-700.0247.5P3P3minP3minP3maxP3minU3=1U3=0

以動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求解機(jī)組3底層問題的示意●●●●●●●●拉各朗日松弛法的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算量與機(jī)組數(shù)目成線性關(guān)系，克服了維數(shù)障礙，且機(jī)組數(shù)目越多，算法效果越好；方法十分靈活，可處理多種約束條件；算法中系統(tǒng)負(fù)荷約束相關(guān)的拉格朗日乘子即等于系統(tǒng)邊際發(fā)電成本，有實(shí)際經(jīng)濟(jì)意義。缺點(diǎn)：由于目標(biāo)函數(shù)的非凸性，存在對偶間隙，需要根據(jù)對偶問題的優(yōu)化解采取一定的措施構(gòu)造原問題的優(yōu)化可行解；算法的迭代過程中有可能出現(xiàn)振蕩或奇異現(xiàn)象。

3.6電能交易的結(jié)算電力庫的結(jié)算方式比較一目了然。雙邊市場的結(jié)算較繁瑣。仍以優(yōu)能發(fā)電公司為例。假設(shè)：（1）因?yàn)槌霈F(xiàn)了負(fù)荷不平衡，優(yōu)能發(fā)電公司在實(shí)時(shí)市場上被以620￥/MWh的價(jià)格調(diào)用了50MW

（2）機(jī)組B故障加劇，被迫停機(jī)

（3）實(shí)時(shí)電價(jià)＝645￥/MWh市場交易名稱數(shù)量（MWh）價(jià)格（￥/MWh）收/支期貨和期權(quán)市場遠(yuǎn)期合同1200375.075000遠(yuǎn)期合同2250390.097500期貨1100450.045000期貨2－50435.0-21750期貨350440.022000日前市場O130450.013500O230445.013350O320440.08800B3－20500.0-10000B6－20480.0-9600B8－10460.0-4600實(shí)時(shí)市場UMB-150620.031000不平衡量－80645.0-51600總計(jì)550208600第四章電力市場供需參與者的特性分析在本章中，我們將就發(fā)電商、用戶以及其它參與者如何采取措施在電力市場中獲取最大化的利益進(jìn)行詳細(xì)探討。

用戶在電力市場中的積極作用完全競爭市場中，電廠如何進(jìn)行發(fā)電量的優(yōu)化決策不完全競爭市場中，發(fā)電商最大化利潤的行為如何分析儲(chǔ)存設(shè)施和其它混合參與者如何能從電力商品交易中獲取利潤第一節(jié)引言一、需求側(cè)的特點(diǎn)1、缺乏彈性電費(fèi)相對于大部分工業(yè)產(chǎn)品的總成本和家庭生活開銷而言，支出只占很小比例。然而，對生產(chǎn)和生活而言，電力是不可或缺的，因此，人們一般不可能為節(jié)省電費(fèi)而放棄用電。電從100多年前開始商業(yè)化生產(chǎn)時(shí)起，就被標(biāo)記為是方便易得的商品。這種便利性已經(jīng)根深蒂固，也就是說人們沒有在用電前進(jìn)行成本核算的習(xí)慣。

第二節(jié)需求側(cè)與需求響應(yīng)2、其彈性更多表現(xiàn)為互彈性互彈性描述負(fù)荷在時(shí)段間的轉(zhuǎn)移情況。由于電力對工業(yè)生產(chǎn)和人們生活的不可或缺性，當(dāng)電力商品價(jià)格上漲時(shí)，電力用戶往往不是簡單地減少消費(fèi)需求，而是可能決定將需求轉(zhuǎn)移到電力商品價(jià)格降低的時(shí)候。例如，如果預(yù)期在夜班時(shí)間電力商品價(jià)格會(huì)下降，生產(chǎn)者可能將生產(chǎn)推遲到夜間再進(jìn)行。同樣，居民用戶會(huì)將洗滌、烘干、加熱等高耗能電器的開啟時(shí)間定在價(jià)格低的時(shí)間里進(jìn)行。二、需求彈性對市場的作用1、一般市場的均衡2、電力市場的供需均衡電力需求缺乏彈性，當(dāng)需求D1不是很高時(shí)，市場在B點(diǎn)達(dá)到均衡當(dāng)需求D2較高時(shí)，此時(shí)發(fā)電機(jī)已接近容量極限，發(fā)電成本很高，供給彈性很大，市場必須在很高的價(jià)格上均衡，即C點(diǎn)一旦需求D2>系統(tǒng)的最大裝機(jī)容量Gmax，則市場就根本無法均衡了3、電力市場的價(jià)格限制為避免供需無法均衡而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，許多電力市場中設(shè)置了價(jià)格上限。由價(jià)格上限確定的供電量為Q1，即E點(diǎn)所示。此時(shí)，用戶實(shí)際需電量為Q2

，其中的差額只能通過限電或停電措施來解決，市場在人工干預(yù)下達(dá)到暫時(shí)的均衡。如果此時(shí)需求是有彈性的，用戶在電價(jià)升高后主動(dòng)減少需求，需求曲線將變?yōu)榍€，則市場可在供需雙方作用下在E點(diǎn)達(dá)到穩(wěn)定的均衡。需求側(cè)對市場的重要作用那些認(rèn)為產(chǎn)品物非所值而拒絕購買的用戶（減少的需求）起到了限制價(jià)格的作用。因此，用戶即使不進(jìn)行實(shí)際購買，而只是拒絕購買物非所值的產(chǎn)品，其實(shí)際效果也仍是一種“市場參與”行為。三、需求側(cè)管理與需求側(cè)響應(yīng)

電力需求側(cè)管理是通過采取法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理與引導(dǎo)等多種有效措施，以電力公司為主體，引導(dǎo)電力用戶優(yōu)化用電方式，提高終端用電效率，從而優(yōu)化資源配置，改善和保護(hù)環(huán)境。有預(yù)測表明(05年），如果實(shí)施有效的電力需求側(cè)管理，到2020年，我國可減少電力裝機(jī)1億千瓦左右，超過5個(gè)三峽工程的裝機(jī)容量，同時(shí)還可以節(jié)約8000-10000億元的電力投資。到2019年，如果所有美國電力用戶都采用動(dòng)態(tài)電價(jià)和高級計(jì)量裝置技術(shù)，需求響應(yīng)資源可以達(dá)到188GW（約20%系統(tǒng)高峰負(fù)荷）。

法律措施：法律措施是電力需求響應(yīng)健康發(fā)展的保障。從世界范圍來看，電力需求響應(yīng)開展較好的國家都有嚴(yán)格的法律法規(guī)，如美國先后出臺(tái)《國家能源政策法》及《公共事業(yè)管理政策法》等法律法規(guī)，并制定了大量強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)，對電力公司與電力用戶均提出了很多明確、具體的法律要求，為電力需求響應(yīng)的開展提供了強(qiáng)有力的保障。我國近年也出臺(tái)了一些規(guī)定，如“加強(qiáng)電力需求側(cè)管理工作的指導(dǎo)意見”等，推動(dòng)了電力需求響應(yīng)的發(fā)展。需求側(cè)管理的實(shí)施措施經(jīng)濟(jì)措施：經(jīng)濟(jì)措施是電力需求響應(yīng)最主要的激勵(lì)手段。最常用的是通過實(shí)施峰谷分時(shí)電價(jià)、季節(jié)性電價(jià)、可中斷電價(jià)以及需求投標(biāo)等，引導(dǎo)用戶盡可能在低谷時(shí)段用電，合理避開高峰時(shí)段用電。此外，還可對用戶購置節(jié)電設(shè)備給予貸款優(yōu)惠、財(cái)政補(bǔ)貼等，吸引用戶購買高能效的用電設(shè)備。技術(shù)措施：技術(shù)措施是指針對具體對象、生產(chǎn)工藝或生活用電特點(diǎn)，采用技術(shù)成熟的先進(jìn)節(jié)電設(shè)備來提高終端用電效率，從而節(jié)約電量、削減高峰負(fù)荷。技術(shù)措施又可以分為提高能效與負(fù)荷管理兩類。其中，綠色照明、高效電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速、無功補(bǔ)償、節(jié)能家電等屬于能效技術(shù)；負(fù)荷管理系統(tǒng)、蓄能空調(diào)等屬于負(fù)荷管理技術(shù)。管理措施：政府采取必要的管理措施，可以保證技術(shù)、經(jīng)濟(jì)措施的有效實(shí)施；尤其是當(dāng)電力供需形勢出現(xiàn)大的波動(dòng)時(shí)，管理措施對平衡電力供需的作用更為突出。2002年以來，我國很多電力供需緊張的地方通過實(shí)施有序用電等管理措施，組織用戶輪休、調(diào)整作業(yè)程序等，穩(wěn)定了社會(huì)正常用電秩序，緩解了電力短缺。引導(dǎo)措施：通過知識(shí)普及、信息傳播、技術(shù)示范、宣傳培訓(xùn)等措施，大張旗鼓的宣傳樹立科學(xué)發(fā)展觀的思路、節(jié)能和環(huán)保意識(shí)、電力需求響應(yīng)的理念，倡導(dǎo)科學(xué)用電，提升電力需求側(cè)管理在全社會(huì)的認(rèn)知度，提高客戶主動(dòng)參與需求側(cè)管理的積極性，使電力需求側(cè)管理成為人人重視并參與的社會(huì)行動(dòng)。需求響應(yīng)是用戶根據(jù)電價(jià)變化主動(dòng)進(jìn)行的需求側(cè)管理，是在市場環(huán)境下發(fā)揮價(jià)格激勵(lì)作用的一種需求側(cè)管理措施。常用的措施分為兩類：負(fù)荷響應(yīng)：是指直接的負(fù)荷控制，是局部或部分負(fù)荷的減少以致完全停用。在市場條件下，電力部門在切除負(fù)荷時(shí)必須顧及用戶的經(jīng)濟(jì)利益，取得用戶同意后方可在任意時(shí)段、特定時(shí)段或特定情況下直接切除全部或部分負(fù)荷，同時(shí)用戶得到電價(jià)優(yōu)惠等經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。價(jià)格響應(yīng)：是指實(shí)時(shí)定價(jià)、動(dòng)態(tài)定價(jià)、峰值定價(jià)、分時(shí)定價(jià)以及需求投標(biāo)或回購計(jì)劃等，是真正市場化的產(chǎn)物。它以價(jià)格為杠桿，引導(dǎo)消費(fèi)者在緊急情況下減負(fù)荷，或?qū)⒇?fù)荷從高峰時(shí)段轉(zhuǎn)移到低谷時(shí)段，達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)及合理利用系統(tǒng)的目的。價(jià)格響應(yīng)的最高境界是用戶實(shí)施實(shí)時(shí)電價(jià)，但在現(xiàn)階段，除部分大型商業(yè)和工業(yè)用戶外，還不具備全面實(shí)行實(shí)時(shí)電價(jià)的條件。因此，分時(shí)電價(jià)等各種簡化形式的價(jià)格響應(yīng)措施得到應(yīng)用。需求響應(yīng)對電力市場的特殊意義：

提高市場效率。當(dāng)用戶可接收到價(jià)格信號并受到激勵(lì)時(shí)，用電量就會(huì)和電價(jià)掛鉤，這將改變用戶的用電行為，使峰荷期間的用電量轉(zhuǎn)移到低谷時(shí)，從而削弱實(shí)時(shí)市場的價(jià)格突變，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效利用。

降低市場風(fēng)險(xiǎn)。配電壟斷的打破將造就眾多的電力零售商，他們可設(shè)計(jì)不同的需求響應(yīng)價(jià)格套餐來引導(dǎo)用戶的用電行為，規(guī)避實(shí)時(shí)市場的電價(jià)波動(dòng)。需求響應(yīng)具備風(fēng)險(xiǎn)管理工具的作用，這也是成熟的市場所必需的。更好地為用戶服務(wù)。需求響應(yīng)是電力市場提供給用戶的用電選擇權(quán)，用戶可有機(jī)會(huì)藉此控制自己的電費(fèi)賬單。

減輕市場力的作用。如果需求響應(yīng)能恰當(dāng)?shù)丶皶r(shí)地發(fā)生在缺電地區(qū)，就會(huì)阻止由于供電不足或輸電網(wǎng)約束所引發(fā)的市場力濫用。

從長遠(yuǎn)看，用戶對需求響應(yīng)的參與，將最終降低電力市場的價(jià)格，減輕電價(jià)波動(dòng)，間接使所有用戶得益。四、電力商品零售商作用：代表眾多小用戶參與批發(fā)市場經(jīng)營之道：總體平均買價(jià)必須低于零售價(jià)才會(huì)有收益。零售商在價(jià)格多變的電力批發(fā)市場中購買電能，然后再以固定價(jià)格零售。買價(jià)高于零售價(jià)，零售商就會(huì)虧損；買價(jià)低于零售價(jià)，零售商就會(huì)獲利。管理風(fēng)險(xiǎn)：做好負(fù)荷預(yù)測基本原則：利潤最大化即，邊際收益＝邊際成本一、完全競爭1、基本調(diào)度第三節(jié)發(fā)電商例題：以燃燒煤的蒸汽機(jī)組為例，假設(shè)該機(jī)組出力為100MW≤P≤500MW

機(jī)組輸入輸出成本特性：

若則由可得：

分段線性化的成本特性曲線成本曲線上斷點(diǎn)處邊際成本等于下一段的斜率機(jī)組的三段分段線性成本曲線2、發(fā)電調(diào)度的制約因素1）機(jī)組的最大最小出力

，則

，則2）固定成本空載成本：如果機(jī)組保持并入電網(wǎng)但不提供電力，此時(shí)維持機(jī)組運(yùn)行所需燃料的成本就是空載成本。啟動(dòng)成本：是將機(jī)組從停機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)直到運(yùn)轉(zhuǎn)至準(zhǔn)備好發(fā)電所需的成本。為實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組收益的最大化，啟動(dòng)成本必須在一段長時(shí)間內(nèi)分?jǐn)傃a(bǔ)償。如果不考慮發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)成本和在不同運(yùn)行狀態(tài)過渡過程中發(fā)電機(jī)組受到的約束，出力按時(shí)間段分別進(jìn)行優(yōu)化，最終的發(fā)電調(diào)度可能不是最優(yōu)的，并且在技術(shù)上也可能是不可行的。這些機(jī)組的運(yùn)行應(yīng)該在一天至一星期或者更長時(shí)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)度決策。這個(gè)問題和機(jī)組組合（unitcommitment）問題有些相似性。問題的實(shí)質(zhì)是在滿足約束的情況下補(bǔ)償準(zhǔn)固定成本和變動(dòng)成本。3）動(dòng)態(tài)約束對機(jī)組增加或者減少出力的速率設(shè)置的限制可能會(huì)妨礙機(jī)組在連續(xù)時(shí)間段實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)化出力。為實(shí)現(xiàn)最小化這些限制帶來的成本，必須至少在數(shù)個(gè)小時(shí)內(nèi)對機(jī)組的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化。為限制頻繁起動(dòng)和停運(yùn)對機(jī)組造成的損壞，通常會(huì)限定火電機(jī)組一旦起動(dòng)必須與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系的最小時(shí)間。相同的，通常也會(huì)限定機(jī)組一旦停運(yùn)必須保持關(guān)機(jī)的最小時(shí)間。這些約束減少了改變機(jī)組狀態(tài)的機(jī)會(huì)，對機(jī)組的最優(yōu)化調(diào)度有深刻影響。4）環(huán)境約束某種污染物在大氣中釋放速率受到限制，這樣就要降低電廠的最大出力。限制一年內(nèi)釋放一種污染物的總量，對電廠的運(yùn)行設(shè)置了復(fù)雜的綜合約束。對水的利用可能受到約束。5）其他經(jīng)濟(jì)因素?zé)犭娐?lián)產(chǎn)電廠的發(fā)電量通常受供熱量的牽制，電能生產(chǎn)與提供輔助服務(wù)的相互影響二、生產(chǎn)或購買的決策電廠使用N臺(tái)機(jī)組向給定負(fù)載D供電，力求使成本最小化

最優(yōu)解存在的條件：

電廠要實(shí)現(xiàn)以最小成本發(fā)電，所有發(fā)電機(jī)組必須運(yùn)行在同一邊際成本，而且此邊際成本應(yīng)等于拉格朗日乘子值：假設(shè)該電廠可以參與電力現(xiàn)貨市場交易，如果市場價(jià)格低于生產(chǎn)電能的影子價(jià)格，該電廠就應(yīng)該在市場中購買電能并且減少自身發(fā)電量以滿足：

例4.6

購買19.5MW三、不完全競爭發(fā)電商很可能具有市場力，要最大化電廠的利潤，僅孤立的對自己的每臺(tái)機(jī)組的出力進(jìn)行最優(yōu)化是不夠的，必須考慮到其它電廠的行為競爭對手的發(fā)電量納什均衡1、決策價(jià)格的Bertrand模型由于電力商品是無差別商品，只要供電價(jià)格低于競爭者的供電價(jià)格，電廠就可以按自己意愿銷售任意數(shù)量的電力商品2、決策產(chǎn)量的Cournot模型例4.7電力市場中有A和B兩個(gè)電廠相互競爭供電，假設(shè)在一個(gè)小時(shí)內(nèi)的反需求曲線為：

D是該小時(shí)的電力需求量，同時(shí)A和B的發(fā)電成本特性為：

假設(shè)在該市場中采用Bertrand模型，市場需求是55MWh，則，電廠A將確定電價(jià)略微低于電廠B的發(fā)電邊際成本，于是：

PA＝55MW，PB＝0

若在該市場中采用Cournot模型，市場狀態(tài)將由每個(gè)電廠制定的發(fā)電策略決定。假設(shè)電廠A和B均決定發(fā)電5MWh（發(fā)電增量步長），即則

于是

所以Cournot模型的解析解：解得：即，PA=250MWh，PB=200MWh，

D=450MWh，π=550￥/MWh3、供給函數(shù)均衡每個(gè)發(fā)電廠商決策的變量既不是電價(jià)也不是發(fā)電量，而是自身供給函數(shù)的參變量。每個(gè)發(fā)電廠商的利潤為

優(yōu)化的必要條件設(shè)則決策變量為若設(shè)則得四、邊際成本非常低的電廠一些類型電廠的邊際成本非常低甚至可以忽略。這些類型電廠的擁有者的目標(biāo)是靠發(fā)電獲得收入以補(bǔ)償巨額的投資成本。核電廠必須運(yùn)行在幾乎同一穩(wěn)定發(fā)電水平，這是因?yàn)楹穗姀S調(diào)整出力通常很困難。由于其啟動(dòng)成本極其高昂，理想情況是，核電機(jī)組只有在更換燃料時(shí)才關(guān)閉。因此核電廠的擁有者必須隨時(shí)在任何價(jià)格下銷售全部電力商品。水電廠（至少擁有一個(gè)可以調(diào)節(jié)水量的水庫）可以隨意調(diào)整其發(fā)電量。但是，它們的可用水利資源是由所在流域的降水量或降雪量決定的。因此，為了最大化收入，它們必須預(yù)測到何時(shí)電價(jià)會(huì)最高并且在此時(shí)銷售掉電力商品?？稍偕?/p>