试论火力发电企业竞价策略.docx

试论火力发电企业竞价策略目前电力市场的进展与前景电力价格的特点电力价格具有以下特点电力生产垄断性较强电力的生产价格和消费价格是同一的这是由电力生产和消费的同步性和不可存储性决定的电力的地区差价较大这是因为不同电力系统发供电成本是不同的这种差别主要由水火电结构不同燃料价格和电厂位置不同负荷情况不同等造成的发电侧电力市场目前我国电力市场的改革取向是网厂分开竞价上网即将电网经营企业拥有的发电厂与电网分开建立规范的具有独立法人地位的发电实体市场也只对发电侧开放从现有试点单位的运作情况看在厂网分开的初期有三个特点第一电网拥有的企业只是经营权的转移并不改变产权关系第二电网仍保留部分调峰调频性能好的发电机组以保证电网的安全运行第三水电核电新能源热电联产及企业自备电厂暂不参与市场竞争采用单一购买者模式我国现行的发电侧电力市场模式是模式是指电力市场的单一购买者即电网经营企业是指参与市场竞争的各个独立发电企业用户不能与发电厂签订合同只能由电网经营企业采用批发或者零售的方式供电在这种模式下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这种管理方式与国外发输配完全分开的模式相比电网经营企业责任较大所以为了防范供电不足或购电电价过高的风险电网经营企业必须与发电公司签订一定数量的长期合同采用部分电量竞价上网在电力市场建立的初期几个试点单位全部采用了部分电量竞价上网的方式一般安排当年市场需求的作为竞争电量其余作为基本电量或者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竞价电量二是再在市场中安排全部电量参与竞价但在结算是考虑对这一部分电量的补偿实行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购售电合同问题由于前几年我国为了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优惠政策这种合同一般有效期较长为了解决这一关键问题各试点单位在建立电力市场的探索中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自政策的延续又要引入竞争机制推动电力市场的发展这些方案的核心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上解决了原有合同问题对于竞价电价各试点单位大多采用了按满足负荷预测的最后一台机组出力对应的报价作为结算的竞价电价这种方法具有简便易行促进竞争提供信息清晰的特点比较适合刚刚起步的中国电力市场交易类型电力市场的交易一般分为长期合同现货交易实时交易辅助服务交易和输电权交易我国现试点单位主要采用前三种交易方式合同交易是指通过购电方与发电方以一定的价格签订发电量合同的方式实现电力交易的一种形式目前各发电公司保留原有合同的左右的电量作为电力市场的长期合同以次来保证向用户安全供电防止严重缺电或电价急剧升高的风险生产调度与市场交易一体化目前国外电力市场的运行有两种方式一种是美国加州独立调度机构与电能交易的形式即电网运行调度与市场交易分立另一种是大多数电力市场采用的调度与市场交易一体化的形式我国由于电网本身的特点各试点单位大多采用了后一种市场运行方式在这种运行方式下调度部门作为电网经营企业的核心必须坚持三公努力做到公正和透明技术支持尚处于初级阶段电力市场的正常运行需要技术支持系统的支持在这方面我们仍缺乏经验尤其是在电力市场的条件下如何进行电网安全约束的闭环校核启停机费用及最佳机组组合的计算最优潮流等还有待与进一步研究竞价策略方面的研究现状竞价策略理论基础方面的研究市场的性能或效率是以社会效益作为指标来衡量的从大的方面讲社会效益可以用商品的成本及该商品给社会带来的利益用社会上购买该商品的意愿大小来衡量的组合来评估对电力市场而言如果负荷需求量与电价无关即负荷没有价格弹性则社会效益可以用支付的电能费用来衡量在完全竞争的市场中社会效益能得到最大化事实上实际运行的市场都不可能是完全竞争的可以用完全竞争市场与实际市场的社会效益差值作为衡量实际市场的运作效率的指标竞价策略的方法研究拍卖是一种实现商品买卖的经济而有效的形式目前国内外的电力市场的交易形式是以拍卖为基础的与拍卖最密切相关的一个问题就是投标很明显构造投标策略应该以市场模型和管理规则为基础各国的电力市场都采用了统一价格暗标拍卖即在拍卖中如果交易成功则不论各自的标价一律按统一的价格结算这种拍卖方法能够鼓励买卖双方按其边际获利或边际成本投标取得最大的社会效益最优竞价策略的构造从大的方面讲构造最优的投标策略的途径有三种第一种是估计下一个交易时段的市场出清价第二种是估计其他发电公司的投标行为第三种是基于博弈论的方法此外市场仿真或经验分析也可用于考察策略性投标行为但这两种方法无法得到系统的投标策略第一种方法在原理上相当简单如果能较准确地估计出市场出清价且该价格高于成本价发电公司只需要标一个略微便宜的价格即可然而预测市场清除价是一个相当困难的任务这需要对负荷需求其他发电公司的投标行为以及输电拥挤状况有一个比较全面的了解由于很多电力市场刚建立不久历史数据尚不充分且市场结构和管理规则尚未稳定下来仍处于调整之中要对市场价格做比较准确的预报相当困难另外这种方法采用了一个隐含的假设电力市场是完全竞争的即任何一个发电公司的投标不会影响市场清除价由于电力市场更接近于寡头垄断市场这个假设很难成立国内外在这方面作了一些研究工作重点研究如何表示市场出清价通常表示为一个随即变量以及如何决定一个发电公司所拥有的发电机组的开停机计划和最优调度到目前为止大多数研究工作采用了估计其他发电公司的投标行为的方法一般采用概率方法或模糊集方法进行估计第二种方法在估计发电公司竞争对手的投标行为时所构造的投标模型基本上是启发式的因为在电力市场化运行的初期数据不充分的条件下这种方法也许更好一些提出了采用概率模糊启发式推理系统作为工具来构造投标策略利用了观测到的市场数据和一些主观概率数据有些研究者还采用了一些智能方法如遗传算法来构造自适应的进化的投标策略基本思想是先给定一些候选的离散投标策略然后用这些智能方法从中搜索最优的策略第三种方法应用了博弈论中的一些方法许多研究工作采用了这种方法大体可以分为两类第一类是基于矩阵博弈论模型首先将候选的投标策略表示为离散量以迎合这种模型的特征当投标策略为几个离散点时可以构造各个发电公司采用不同的策略组合时的收益矩阵进而找到一个平衡的投标组合该平衡点对应于最优的投标策略然而实际上投标策略是连续量在这种情况下理论上还不清楚电力市场是否存在这样一个平衡点这种方法的另一个缺点是假设了所有发电公司可选择的投标策略为公共信息这肯定是不现实的第二类是基于寡头垄断博弈模型主要包括模型供给函数模型和模型尽管从原理上讲这些模型的平衡点对应于发电公司的最优投标策略但这些模型更适于分析电力市场中市场规范方面存在的问题而不是构造投标策略此外这种方法还有一个共同的缺点就是假设所有发电机的成本信息是公共信息而在电力市场环境下生产成本信息无疑是发电公司最重要的内部信息不可能公布于众另外还有一些学者研究多阶段迭代投标问题用户投标策略问题辅助服务市场投标问题等但主要研究工作集中在发电侧的投标策略而且都是从理论上证明其方法的可行性科学性真正用于发电公司制定具体报价策略的研究工作较少用边际定价法确定上网电量和报价边际定价法应用于发电企业的理论分析我国电力法规定上网电价应实行同网同质同价其核心就是按质论价因此对于提供不同可靠性电能的机组其电价应该不相同但从根本来说发电厂作为一个企业其产品的价格应该最大程度上反映出发电厂实际发电成本的变化因此发电成本决定了电量电价根据电厂自身的特点和电力系统中的实际情况本节主要讨论经济学理论中最为常用的一种定价方式为边际定价法按照市场价格与需求量的关系及其对利润总额的影响进而确定商品价格以保证企业利润最大化的定价方法称为边际定价法由经济学原理已知边际收入是指产销量的微量变化所引起的总收入的变化以表示而边际成本则是指产销量微量变化所引起的总成本的变化即增加一个单位的产量的时候总成本的增加额用符号表示以代表边际成本代表总成本的增加额代表总产量的增加额我们也要注意到发电厂在遭受经济损失的情况下是否应该继续发电在什么情况下应该停止发电的问题不管发电量多少固定成本总是要发生的除非发电厂不再继续经营在这种情况下发电厂若继续发电产生了经济损失但这经济损失总是小于总的固定成本因为当边际收入大于平均变动成本时每发千瓦时电不但能弥补它的可变成本而且还抵消了一部分固定成本因此最终损失总小于固定成本而当边际收入小于平均变动成本时应停止发电通过对边际定价法的分析我们觉得边际定价的方法能够充分体现出发电公司的行业特点这种方法很好地体现了价格和市场之间的关系清楚的表明了市场价格与需求对于利润的影响因此从理论上来说发电厂按边际成本确定发电量和报价能获得最大的利润发电企业上网电量和报价的确定在利用边际定价法确定上网电量和上网报价的过程中关键在于边际曲线的制定成本函数是表示企业总成本与产量之间关系的公式由于考察时期的不同分为短期成本函数和长期成本函数所谓的短期成本函数是指生产期间很短总有一种或者几种生产要素的数量固定不变因而就有了固定成本和可变成本之分所谓的长期是指这样一个时期企业在这段时间内可以调整生产要素从而一切生产要素都是可变的这样长期成本中就没有什么固定成本一切成本都是可变的因此短期成本函数可以写成式中为总成本为产量为固定成本长期成本函数可以写成根据成本函数可以得出边际成本曲线边际成本曲线开始时随着产量增加而迅速下降很快就降到最低点过最低点后便随产量增加而迅速上升但是当平均总成本随产量的增加而下降的时候边际成本必定小于平均总成本当平均总成本随产量增加而上升的时候边际成本必定大于平均总成本当边际成本与平均总成本正好相等时平均总成本处于最低点