電力市場建設(shè)需要關(guān)注的重點(diǎn)問題分析

  電力市場所遵循的基本原則與當(dāng)前電力系統(tǒng)沒有什么不同,然而它的實際運(yùn)行及效果卻有天壤之別。這就會產(chǎn)生許多新的問題,現(xiàn)將它們歸納如下。

  (1)改變現(xiàn)狀引發(fā)的沖擊

  引入電力市場意味著現(xiàn)有電力體制將發(fā)生重大的變革,但無論是個體或組織,通常都會抵制這種改變。首先電價制定者與管制機(jī)構(gòu)已經(jīng)非常適應(yīng)現(xiàn)狀體制;而對于電力系統(tǒng)運(yùn)行與規(guī)劃人員,傳統(tǒng)上他們在決策時并不需要詳細(xì)考慮電價因素與用戶響應(yīng)的影響。另外用戶雖然可能不滿當(dāng)前的價格水平,但常常也會懷疑這種改變只是電力企業(yè)賺更多錢的另外一種方法。那些在現(xiàn)有電價體系下享受了交叉補(bǔ)貼的用戶更加會不高興,因為他們在電力市場環(huán)境下必然需要公平地承擔(dān)更多的用電成本。工業(yè)用戶則需要在建設(shè)廠房時做出一定的改變,以便能對電價變化作出有效響應(yīng)。

  上面列出了改變現(xiàn)有體制會面臨的一些成本壓力與問題,凡此種種,它們構(gòu)成了電力市場實現(xiàn)過程中的最大障礙。

  值得欣慰的是,電力市場無需一蹴而就,可以從現(xiàn)有體制出發(fā)逐步實現(xiàn)。例如,電力市場初始階段可以只涵蓋大工業(yè)用戶,然后以自愿參與原則為基礎(chǔ)擴(kuò)展到小用戶。這種作法的好處是,在電力市場廣泛覆蓋前,可以通過試點(diǎn)方式讓電力企業(yè)與用戶感受到它所帶來的切實收益。

  與發(fā)達(dá)地區(qū)相比,發(fā)展中地區(qū)建設(shè)電力市場所遇到的問題要少一點(diǎn),因為它們對現(xiàn)狀的沖擊要相對弱一些。

  (2)交易成本影響

  改變現(xiàn)狀雖然要求付出巨大的代價,但那是暫時性的。然而電力市場中的交易成本,具體如計量、通信、計算機(jī)投資,卻會一直持續(xù)發(fā)生。因此在設(shè)計電力市場的交易規(guī)則時,一條最基本的原則是:交易相關(guān)的成本不能超過它所能帶來的收益,即交易成本決定了用戶到底應(yīng)選擇何種類型的交易方式。當(dāng)然,由于信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,交易成本也在快速下降。

  (3)電力系統(tǒng)運(yùn)行成本變化

  這些成本包括電力發(fā)、輸與配電等環(huán)節(jié)存在的燃料成本、網(wǎng)損與機(jī)組維護(hù)費(fèi)用。理論上講,用戶與電力企業(yè)間的電力交易會促使用戶將一部分用電需求轉(zhuǎn)移到運(yùn)行成本較低的時段。傳統(tǒng)的單一費(fèi)率電價卻起不到這種作用,分時電價在促進(jìn)用電轉(zhuǎn)移方面能起到一定的作用,但由于不能提前準(zhǔn)確地知道電力企業(yè)在某一年具體時刻的成本是高還是低,分時電價反而可能造成不合理的用電轉(zhuǎn)移。如果在系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下,電力企業(yè)可以隨意地進(jìn)行直接負(fù)荷控制,那么它能對降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本起到較大作用。但是直接負(fù)荷控制往往需要滿足用戶供電協(xié)議要求,因此電力企業(yè)在這方面的操作空間實際上非常有限,那么系統(tǒng)運(yùn)行成本的降低幅度也就沒有那么大了。容量電費(fèi)會促使用戶降低他們的月度用電峰荷值,但對系統(tǒng)運(yùn)行成本的影響有限或基本沒有。

  現(xiàn)貨價格電力市場能顯著地降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本,原因很簡單,用戶此時可以快速地感受到現(xiàn)貨電價的變化,由于現(xiàn)貨價格能夠準(zhǔn)確地反映特定時間的運(yùn)行成本,相應(yīng)地用電模式會得到極大的優(yōu)化。

  (4)電力系統(tǒng)運(yùn)行容易程度

  電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制不是依靠單一手段就可以完成的,它是先進(jìn)的計算機(jī)軟硬件、通信、人工調(diào)節(jié)等的高度復(fù)雜綜合,需要同時兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性。單一費(fèi)率電價和分時電價一般對控制和運(yùn)行沒有什么正面影響;由于不同時段的分時價格水平會導(dǎo)致用電需求發(fā)生跳變,分時電價甚至可能會增加運(yùn)行控制的難度。有些負(fù)荷控制措施會給系統(tǒng)運(yùn)行人員帶來沉重的負(fù)擔(dān),然而要建立能夠準(zhǔn)確預(yù)測負(fù)荷控制對用電需求影響程度的模型并非易事;為了在不確定環(huán)境下有效地使用有限的直接負(fù)荷控制資源,系統(tǒng)運(yùn)行人員的決策經(jīng)常與賭博并無不同。這一分析結(jié)論不只是為直接負(fù)荷控制獨(dú)有,現(xiàn)有體制下的許多可中斷合同也差不多。

  由于電力市場中的價格可以反映實際的系統(tǒng)運(yùn)行情況,這就給系統(tǒng)運(yùn)行人員提供了一個新的有效控制信號。之所以如此,是因為能較好地預(yù)測短期負(fù)荷響應(yīng)的模型還是存在的;而現(xiàn)貨價格作為一種控制信息,隨時可獲得,并且能應(yīng)需要增加定價頻率與價格幅度,與此同時,它還能幫助降低用戶的電費(fèi)總額。以二者為基礎(chǔ),系統(tǒng)運(yùn)行人員就可以合理地對做出運(yùn)行控制安排。

  為了確保系統(tǒng)安全,電力系統(tǒng)總是需要讓一部分機(jī)組保留足夠的旋轉(zhuǎn)備用,而電力市場對此提供了另一種可能選擇,它能使一些或全部旋轉(zhuǎn)備用從電廠轉(zhuǎn)移到用戶。

  (5)電力容量投資成本變化

  在一年中的極其少量時間里,電力系統(tǒng)會處于接近容量極限的運(yùn)行水平上,而理論上,用戶與電力企業(yè)間的交易可以向用戶提供一種強(qiáng)烈的激勵信號,促使他們減少高峰用電數(shù)量,進(jìn)而降低新建發(fā)電、輸電與配電設(shè)施的投資需求。分時電價在不同時間上的價格差異相對較小,并且它的高電價會出現(xiàn)在一周中的很多小時里,因此幾乎不能提供多少激勵,使得用戶減少在高峰負(fù)荷時段的用電。類似地,只有在極其少數(shù)的情況下,當(dāng)用戶月度最大用電負(fù)荷的發(fā)生時間恰好對應(yīng)于系統(tǒng)的高峰負(fù)荷時段時,容量電價才會發(fā)揮一定的作用,即通過促使用戶減少月度最大用電負(fù)荷,降低系統(tǒng)的投資成本。直接負(fù)荷控制能幫助減輕電力系統(tǒng)的短期負(fù)荷壓力,但前提是系統(tǒng)運(yùn)行人員可控制的設(shè)備正由用戶使用(例如,居民在冬天也許就不會打開空調(diào)裝置,因此針對此類設(shè)備就無法開展直接負(fù)荷控制)。如果電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)長期性的緊張狀態(tài)(如石油禁運(yùn)、煤礦罷工以及核禁用等),直接負(fù)荷控制往往就沒有什么作用了,原因是用戶供電協(xié)議中存在有關(guān)控制措施最大發(fā)生次數(shù)的限制。

  無論是針對短期還是長期供需緊張狀態(tài),電力市場均能幫助大幅度地減少電力系統(tǒng)的容量投資成本。由于分時電價僅僅反映了不同運(yùn)行狀態(tài)下的平均值,因此與它的價格波動幅度相比,現(xiàn)貨電價在一些關(guān)鍵時點(diǎn)上的增長幅度要驚人得多。春、秋兩季,如果在正常的檢修計劃之外發(fā)生意想不到的設(shè)備故障停運(yùn),那么現(xiàn)貨價格電力市場可以幫助實現(xiàn)必要的負(fù)荷削減。而在大規(guī)模的長期緊急狀態(tài)中,現(xiàn)貨電價則可以被看作是一種能夠幫助實現(xiàn)電能合理分配的價格手段。無論是對用戶還是電力企業(yè)來講,上述作法都是比較理想的,它優(yōu)于輪流停電、燈火管制以及其它形式的隨意分配方法。

  (6)電力系統(tǒng)規(guī)劃準(zhǔn)確性

  從長期來看,負(fù)荷增長、燃料價格變化及其可獲得性、資本投資以及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等均存在一定的不確定性,這導(dǎo)致電力投資不是過剩就是短缺。而現(xiàn)貨價格可以提供一種反饋信號,它能在一定程度上減輕這種不確定性的影響。由于高電價能夠抑制用電需求,低電價可以促進(jìn)電能的大量使用,因此不管是在長期或短期,現(xiàn)貨定價均有助于解決容量剩余問題,也有利于克服容量短缺。

  (7)電力負(fù)荷預(yù)測

  電力企業(yè)必須在從小時到年的時間范疇內(nèi),提前預(yù)測未來的負(fù)荷狀況。

  為了預(yù)測負(fù)荷控制對應(yīng)的短期(小時范疇)響應(yīng),人們需要針對可控制的每類設(shè)備建立一種復(fù)雜的模型(例如空調(diào)響應(yīng)模型就與季節(jié)、一天中的具體時間及溫度等因素有關(guān))。負(fù)荷控制響應(yīng)模型之所以難以建立,除了它本身非常復(fù)雜之外,還有一個原因就負(fù)荷控制很少發(fā)生,因此數(shù)據(jù)積累非常有限。至于短期分時與現(xiàn)貨價格響應(yīng),現(xiàn)貨電價響應(yīng)模型可能比分時電價要更加復(fù)雜一些,但無論是在用戶期望還是用電模式方面,市場交易都能幫助積累大量的數(shù)據(jù),從而推動預(yù)測模型的研制。更加重要的是,現(xiàn)貨定價還能提供一種閉環(huán)的反饋控制,有助于降低不確定性的影響。

  長期(多年)負(fù)荷狀況的重要決定因素是一些外生變量:如經(jīng)濟(jì)的一般狀況、人口發(fā)展、以及電能和煤氣、油等具有替代關(guān)系的商品的價格差異等。而預(yù)測直接負(fù)荷控制措施的長期影響則需考慮一些更為特殊的問題,因為隨著直接負(fù)荷控制措施的頻繁實施,用戶會通過經(jīng)驗積累發(fā)展出與之相關(guān)的應(yīng)對方法,這會在很大程度上抵消許多直接負(fù)荷控制措施的影響。另外,電力市場交易會提供大量關(guān)于用電模式與用電優(yōu)先級的信息,從而為發(fā)展長期預(yù)測模型提供重大幫助。

  (8)電力企業(yè)收入穩(wěn)定性

  在理想情況下,受管制電力企業(yè)的收入會等于它的成本加上合理的投資回報。但實際操作時,情況沒有這么簡單,由于負(fù)荷響應(yīng)預(yù)測模型難以給出準(zhǔn)確的結(jié)果,電力企業(yè)的收入需求經(jīng)常得不到滿足。分時電價已經(jīng)引起了收入穩(wěn)定性問題,電力企業(yè)發(fā)現(xiàn)很難測算出符合特定收入目標(biāo)的分時電價水平,其實電力市場也存在同樣的問題。然而,市場具有根據(jù)供需情況連續(xù)調(diào)節(jié)價格的能力,這使其能大大地降低收入穩(wěn)定問題的解決難度。隨著負(fù)荷響應(yīng)建模所需的大量數(shù)據(jù)的積累,收入穩(wěn)定問題會被逐漸克服。

  (9)用電選擇權(quán)大小

  能自由選擇所購買電力服務(wù)的類型,這是用戶長期以來的一個愿望,它正變得越來越強(qiáng)烈,直接負(fù)荷控制與可中斷合同正是這種發(fā)展趨勢的一種反映。然而電力市場提供了一個更加廣闊的選擇空間,有助于用戶行使更為自由的用電選擇權(quán)。

  (10)用戶教育

  電力市場會大大提高用戶對電能真實價值的認(rèn)知程度。當(dāng)用戶不得不決定如何響應(yīng)時,他們會自然而然地去考察電能服務(wù)所能帶來的價值。這一教育模式會極大地改善用戶——電力企業(yè)——管制機(jī)構(gòu)三者之間的關(guān)系。

  (11)用電電費(fèi)支出

  雖然用戶幾乎總是希望能減少他們每個月的用電支出,但實際上,如果高電費(fèi)能帶來他們可以明白理解的收益的話(例如增加舒適度與產(chǎn)量),他們還是會愿意爽快地掏錢。現(xiàn)貨定價能夠幫助用戶最大程度地控制電費(fèi)支出。

  由于分時電價的時間平均值會大于現(xiàn)貨價格的時間平均值,因此具有固定用電模式的用戶在電力市場環(huán)境下需支付的電費(fèi)要少一些。

  另外一個方面,用戶(與電力企業(yè)一樣)不愿意面對不確定性問題。如果能提前知道他們在未來需要支付的電費(fèi),用戶將會很高興。在電力市場中,只要用戶愿意,他們可以通過自身擁有的控制能力減少電費(fèi)的不確定性。若用戶認(rèn)為非常有必要消除電費(fèi)中的不確定性,電力市場還可以提供一種機(jī)制(即長期的定量定價合同),借用該工具,用戶此時相當(dāng)于購買了一種電費(fèi)保險。雖然現(xiàn)貨電價也具有一定的不確定性,但這不影響對用戶未來每個月的電費(fèi)做出比較準(zhǔn)度的預(yù)測,具體作法是以該月的小時用電成本為基礎(chǔ)進(jìn)行電費(fèi)累加,由于它具有一定的誤差中和作用,所以得到的月度用電費(fèi)還是非常有意義的。與現(xiàn)貨定價相比,現(xiàn)有電價體系保持確定性的效果要遜色一些,其中的燃料成本調(diào)整還會給月度電費(fèi)帶來額外的不確定性。

  (12)用戶理解

  用戶對正在發(fā)生的事情有知情權(quán)。用戶能夠很好地理解電能分時價格,但經(jīng)常會被容量電價及負(fù)荷控制合同搞糊涂,因為它們往往包含復(fù)雜的用電控制限制條款。

  用戶已經(jīng)習(xí)慣于看到價格隨供求關(guān)系而變化(與新鮮農(nóng)產(chǎn)品或飛機(jī)票的價格類似),所以現(xiàn)貨價格對他們來說并非難以理解的概念。并且與許多電力企業(yè)的現(xiàn)有交易相比,電力市場中的諸多交易在交付數(shù)量上要小一些,并且也更容易理解一點(diǎn)。另外還有一個問題,很多電力企業(yè)目前都不得不保有一本厚厚的電價目錄,而它必須經(jīng)過專門的培訓(xùn)(還要具備一定的耐心)才能弄清楚,這無疑也會造成理解難度的加大。

  (13)用戶負(fù)荷響應(yīng)

  用戶需要在電力市場上作出響應(yīng),這是與用戶理解緊密相關(guān)的一個問題。直接負(fù)荷控制的優(yōu)點(diǎn)是用戶不需要作出或者實施實時運(yùn)行決策,但直接負(fù)荷控制會對用戶的生活方式起很不好的負(fù)面影響(例如在一個熱天,某居民用戶正在家中舉辦一個重要的晚會,而此時空調(diào)設(shè)備卻受到系統(tǒng)運(yùn)行人員的用電控制)。現(xiàn)代電子信息技術(shù)能幫助用戶更方便地對現(xiàn)貨價格波動作出響應(yīng)。在現(xiàn)貨定價條件下,由于最終的控制權(quán)掌握在用戶手上,因此不會發(fā)生諸如在一些很不合適的場合中斷空調(diào)設(shè)備的事件,所以不會對生活造成重大的影響。電力企業(yè)可以為居民用戶與小型商業(yè)用戶提供控制服務(wù),其具體作法是參與用戶為自己選擇合適的控制策略,而電力企業(yè)則提供相應(yīng)的軟硬件設(shè)施以實現(xiàn)該控制策略。

  對于那些裝有能量管理系統(tǒng)的工業(yè)與大型商業(yè)用戶來說,他們的自我選擇空間要更大一些,可以通過調(diào)整自身的用電模式以響應(yīng)現(xiàn)貨電價的變化。

  (13)用戶交叉補(bǔ)貼程度

  在電力行業(yè),不同用戶類別以及同一類別用戶中的不同個體之間存在用電補(bǔ)貼,與之相關(guān)的公平性問題正變得越來越受重視,迫切需要解決。現(xiàn)有的電力交易在減少交叉補(bǔ)貼方面的作用非常有限,雖然電力市場不能完全消滅交叉補(bǔ)貼,但能使它們的程度大大地降低。如果對于某些為整個社會所要求的必須存在的交叉補(bǔ)貼,諸如生命線電價(life-line rates)等,它們同樣可以通過電力市場進(jìn)行實現(xiàn)。

  (14)管制機(jī)構(gòu)職責(zé)變化

  私營電力企業(yè)的運(yùn)營必須接受管制機(jī)構(gòu)的監(jiān)督審查,而電力市場的引入會改變管制機(jī)構(gòu)的職責(zé)。

  在電力市場中,管制機(jī)構(gòu)不再負(fù)責(zé)具體電價的制定,而只是決定用以計算現(xiàn)貨價格的公式,這是基于現(xiàn)有作法(如根據(jù)燃料成本調(diào)整價格)的一種邏輯延伸。該作法的好處是管制機(jī)構(gòu)只需從事更高層次的決策,這也更符合它的基本功能定位。

  并且通過電力市場,管制機(jī)構(gòu)在向電力企業(yè)提供激勵方面可以獲得更多的選擇,促進(jìn)它們的持續(xù)高效運(yùn)營。

  (15)信息通信行業(yè)所受影響

  信息通信技術(shù)的革命產(chǎn)生了許多新的、充滿活力的公司,它們正在為將新的控制、通信與計算系統(tǒng)引入電力市場而不懈努力。然而由于許多供應(yīng)商無法弄清楚到底何種類型的產(chǎn)品可以市場化,所以他們對現(xiàn)有電力企業(yè)的經(jīng)營是極其失望的。電力市場的建立則可以為此類供應(yīng)商提供一個堅實的基礎(chǔ)平臺,使他們有機(jī)會各盡所能,為各種用戶提供諸多創(chuàng)新性的產(chǎn)品,進(jìn)而有助于降低電力交易與用戶響應(yīng)的成本。

  在開展是否要引入電力市場或如何引入等方面的決策時,所有上述與電力企業(yè)、用戶、管制機(jī)構(gòu)及供應(yīng)商相關(guān)的問題都必須要給予妥善的解決。我們深信,通過對成本與收益的仔細(xì)權(quán)衡,人們會發(fā)現(xiàn)電力市場無論從什么角度看都會是無可爭議的勝利者。

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電力市場建設(shè)需要關(guān)注的重點(diǎn)問題分析

發(fā)布時間:2019-02-14   來源:電力網(wǎng)

  電力市場所遵循的基本原則與當(dāng)前電力系統(tǒng)沒有什么不同,然而它的實際運(yùn)行及效果卻有天壤之別。這就會產(chǎn)生許多新的問題,現(xiàn)將它們歸納如下。

  (1)改變現(xiàn)狀引發(fā)的沖擊

  引入電力市場意味著現(xiàn)有電力體制將發(fā)生重大的變革,但無論是個體或組織,通常都會抵制這種改變。首先電價制定者與管制機(jī)構(gòu)已經(jīng)非常適應(yīng)現(xiàn)狀體制;而對于電力系統(tǒng)運(yùn)行與規(guī)劃人員,傳統(tǒng)上他們在決策時并不需要詳細(xì)考慮電價因素與用戶響應(yīng)的影響。另外用戶雖然可能不滿當(dāng)前的價格水平,但常常也會懷疑這種改變只是電力企業(yè)賺更多錢的另外一種方法。那些在現(xiàn)有電價體系下享受了交叉補(bǔ)貼的用戶更加會不高興,因為他們在電力市場環(huán)境下必然需要公平地承擔(dān)更多的用電成本。工業(yè)用戶則需要在建設(shè)廠房時做出一定的改變,以便能對電價變化作出有效響應(yīng)。

  上面列出了改變現(xiàn)有體制會面臨的一些成本壓力與問題,凡此種種,它們構(gòu)成了電力市場實現(xiàn)過程中的最大障礙。

  值得欣慰的是,電力市場無需一蹴而就,可以從現(xiàn)有體制出發(fā)逐步實現(xiàn)。例如,電力市場初始階段可以只涵蓋大工業(yè)用戶,然后以自愿參與原則為基礎(chǔ)擴(kuò)展到小用戶。這種作法的好處是,在電力市場廣泛覆蓋前,可以通過試點(diǎn)方式讓電力企業(yè)與用戶感受到它所帶來的切實收益。

  與發(fā)達(dá)地區(qū)相比,發(fā)展中地區(qū)建設(shè)電力市場所遇到的問題要少一點(diǎn),因為它們對現(xiàn)狀的沖擊要相對弱一些。

  (2)交易成本影響

  改變現(xiàn)狀雖然要求付出巨大的代價,但那是暫時性的。然而電力市場中的交易成本,具體如計量、通信、計算機(jī)投資,卻會一直持續(xù)發(fā)生。因此在設(shè)計電力市場的交易規(guī)則時,一條最基本的原則是:交易相關(guān)的成本不能超過它所能帶來的收益,即交易成本決定了用戶到底應(yīng)選擇何種類型的交易方式。當(dāng)然,由于信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,交易成本也在快速下降。

  (3)電力系統(tǒng)運(yùn)行成本變化

  這些成本包括電力發(fā)、輸與配電等環(huán)節(jié)存在的燃料成本、網(wǎng)損與機(jī)組維護(hù)費(fèi)用。理論上講,用戶與電力企業(yè)間的電力交易會促使用戶將一部分用電需求轉(zhuǎn)移到運(yùn)行成本較低的時段。傳統(tǒng)的單一費(fèi)率電價卻起不到這種作用,分時電價在促進(jìn)用電轉(zhuǎn)移方面能起到一定的作用,但由于不能提前準(zhǔn)確地知道電力企業(yè)在某一年具體時刻的成本是高還是低,分時電價反而可能造成不合理的用電轉(zhuǎn)移。如果在系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下,電力企業(yè)可以隨意地進(jìn)行直接負(fù)荷控制,那么它能對降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本起到較大作用。但是直接負(fù)荷控制往往需要滿足用戶供電協(xié)議要求,因此電力企業(yè)在這方面的操作空間實際上非常有限,那么系統(tǒng)運(yùn)行成本的降低幅度也就沒有那么大了。容量電費(fèi)會促使用戶降低他們的月度用電峰荷值,但對系統(tǒng)運(yùn)行成本的影響有限或基本沒有。

  現(xiàn)貨價格電力市場能顯著地降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本,原因很簡單,用戶此時可以快速地感受到現(xiàn)貨電價的變化,由于現(xiàn)貨價格能夠準(zhǔn)確地反映特定時間的運(yùn)行成本,相應(yīng)地用電模式會得到極大的優(yōu)化。

  (4)電力系統(tǒng)運(yùn)行容易程度

  電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制不是依靠單一手段就可以完成的,它是先進(jìn)的計算機(jī)軟硬件、通信、人工調(diào)節(jié)等的高度復(fù)雜綜合,需要同時兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性。單一費(fèi)率電價和分時電價一般對控制和運(yùn)行沒有什么正面影響;由于不同時段的分時價格水平會導(dǎo)致用電需求發(fā)生跳變,分時電價甚至可能會增加運(yùn)行控制的難度。有些負(fù)荷控制措施會給系統(tǒng)運(yùn)行人員帶來沉重的負(fù)擔(dān),然而要建立能夠準(zhǔn)確預(yù)測負(fù)荷控制對用電需求影響程度的模型并非易事;為了在不確定環(huán)境下有效地使用有限的直接負(fù)荷控制資源,系統(tǒng)運(yùn)行人員的決策經(jīng)常與賭博并無不同。這一分析結(jié)論不只是為直接負(fù)荷控制獨(dú)有,現(xiàn)有體制下的許多可中斷合同也差不多。

  由于電力市場中的價格可以反映實際的系統(tǒng)運(yùn)行情況,這就給系統(tǒng)運(yùn)行人員提供了一個新的有效控制信號。之所以如此,是因為能較好地預(yù)測短期負(fù)荷響應(yīng)的模型還是存在的;而現(xiàn)貨價格作為一種控制信息,隨時可獲得,并且能應(yīng)需要增加定價頻率與價格幅度,與此同時,它還能幫助降低用戶的電費(fèi)總額。以二者為基礎(chǔ),系統(tǒng)運(yùn)行人員就可以合理地對做出運(yùn)行控制安排。

  為了確保系統(tǒng)安全,電力系統(tǒng)總是需要讓一部分機(jī)組保留足夠的旋轉(zhuǎn)備用,而電力市場對此提供了另一種可能選擇,它能使一些或全部旋轉(zhuǎn)備用從電廠轉(zhuǎn)移到用戶。

  (5)電力容量投資成本變化

  在一年中的極其少量時間里,電力系統(tǒng)會處于接近容量極限的運(yùn)行水平上,而理論上,用戶與電力企業(yè)間的交易可以向用戶提供一種強(qiáng)烈的激勵信號,促使他們減少高峰用電數(shù)量,進(jìn)而降低新建發(fā)電、輸電與配電設(shè)施的投資需求。分時電價在不同時間上的價格差異相對較小,并且它的高電價會出現(xiàn)在一周中的很多小時里,因此幾乎不能提供多少激勵,使得用戶減少在高峰負(fù)荷時段的用電。類似地,只有在極其少數(shù)的情況下,當(dāng)用戶月度最大用電負(fù)荷的發(fā)生時間恰好對應(yīng)于系統(tǒng)的高峰負(fù)荷時段時,容量電價才會發(fā)揮一定的作用,即通過促使用戶減少月度最大用電負(fù)荷,降低系統(tǒng)的投資成本。直接負(fù)荷控制能幫助減輕電力系統(tǒng)的短期負(fù)荷壓力,但前提是系統(tǒng)運(yùn)行人員可控制的設(shè)備正由用戶使用(例如,居民在冬天也許就不會打開空調(diào)裝置,因此針對此類設(shè)備就無法開展直接負(fù)荷控制)。如果電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)長期性的緊張狀態(tài)(如石油禁運(yùn)、煤礦罷工以及核禁用等),直接負(fù)荷控制往往就沒有什么作用了,原因是用戶供電協(xié)議中存在有關(guān)控制措施最大發(fā)生次數(shù)的限制。

  無論是針對短期還是長期供需緊張狀態(tài),電力市場均能幫助大幅度地減少電力系統(tǒng)的容量投資成本。由于分時電價僅僅反映了不同運(yùn)行狀態(tài)下的平均值,因此與它的價格波動幅度相比,現(xiàn)貨電價在一些關(guān)鍵時點(diǎn)上的增長幅度要驚人得多。春、秋兩季,如果在正常的檢修計劃之外發(fā)生意想不到的設(shè)備故障停運(yùn),那么現(xiàn)貨價格電力市場可以幫助實現(xiàn)必要的負(fù)荷削減。而在大規(guī)模的長期緊急狀態(tài)中,現(xiàn)貨電價則可以被看作是一種能夠幫助實現(xiàn)電能合理分配的價格手段。無論是對用戶還是電力企業(yè)來講,上述作法都是比較理想的,它優(yōu)于輪流停電、燈火管制以及其它形式的隨意分配方法。

  (6)電力系統(tǒng)規(guī)劃準(zhǔn)確性

  從長期來看,負(fù)荷增長、燃料價格變化及其可獲得性、資本投資以及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等均存在一定的不確定性,這導(dǎo)致電力投資不是過剩就是短缺。而現(xiàn)貨價格可以提供一種反饋信號,它能在一定程度上減輕這種不確定性的影響。由于高電價能夠抑制用電需求,低電價可以促進(jìn)電能的大量使用,因此不管是在長期或短期,現(xiàn)貨定價均有助于解決容量剩余問題,也有利于克服容量短缺。

  (7)電力負(fù)荷預(yù)測

  電力企業(yè)必須在從小時到年的時間范疇內(nèi),提前預(yù)測未來的負(fù)荷狀況。

  為了預(yù)測負(fù)荷控制對應(yīng)的短期(小時范疇)響應(yīng),人們需要針對可控制的每類設(shè)備建立一種復(fù)雜的模型(例如空調(diào)響應(yīng)模型就與季節(jié)、一天中的具體時間及溫度等因素有關(guān))。負(fù)荷控制響應(yīng)模型之所以難以建立,除了它本身非常復(fù)雜之外,還有一個原因就負(fù)荷控制很少發(fā)生,因此數(shù)據(jù)積累非常有限。至于短期分時與現(xiàn)貨價格響應(yīng),現(xiàn)貨電價響應(yīng)模型可能比分時電價要更加復(fù)雜一些,但無論是在用戶期望還是用電模式方面,市場交易都能幫助積累大量的數(shù)據(jù),從而推動預(yù)測模型的研制。更加重要的是,現(xiàn)貨定價還能提供一種閉環(huán)的反饋控制,有助于降低不確定性的影響。

  長期(多年)負(fù)荷狀況的重要決定因素是一些外生變量:如經(jīng)濟(jì)的一般狀況、人口發(fā)展、以及電能和煤氣、油等具有替代關(guān)系的商品的價格差異等。而預(yù)測直接負(fù)荷控制措施的長期影響則需考慮一些更為特殊的問題,因為隨著直接負(fù)荷控制措施的頻繁實施,用戶會通過經(jīng)驗積累發(fā)展出與之相關(guān)的應(yīng)對方法,這會在很大程度上抵消許多直接負(fù)荷控制措施的影響。另外,電力市場交易會提供大量關(guān)于用電模式與用電優(yōu)先級的信息,從而為發(fā)展長期預(yù)測模型提供重大幫助。

  (8)電力企業(yè)收入穩(wěn)定性

  在理想情況下,受管制電力企業(yè)的收入會等于它的成本加上合理的投資回報。但實際操作時,情況沒有這么簡單,由于負(fù)荷響應(yīng)預(yù)測模型難以給出準(zhǔn)確的結(jié)果,電力企業(yè)的收入需求經(jīng)常得不到滿足。分時電價已經(jīng)引起了收入穩(wěn)定性問題,電力企業(yè)發(fā)現(xiàn)很難測算出符合特定收入目標(biāo)的分時電價水平,其實電力市場也存在同樣的問題。然而,市場具有根據(jù)供需情況連續(xù)調(diào)節(jié)價格的能力,這使其能大大地降低收入穩(wěn)定問題的解決難度。隨著負(fù)荷響應(yīng)建模所需的大量數(shù)據(jù)的積累,收入穩(wěn)定問題會被逐漸克服。

  (9)用電選擇權(quán)大小

  能自由選擇所購買電力服務(wù)的類型,這是用戶長期以來的一個愿望,它正變得越來越強(qiáng)烈,直接負(fù)荷控制與可中斷合同正是這種發(fā)展趨勢的一種反映。然而電力市場提供了一個更加廣闊的選擇空間,有助于用戶行使更為自由的用電選擇權(quán)。

  (10)用戶教育

  電力市場會大大提高用戶對電能真實價值的認(rèn)知程度。當(dāng)用戶不得不決定如何響應(yīng)時,他們會自然而然地去考察電能服務(wù)所能帶來的價值。這一教育模式會極大地改善用戶——電力企業(yè)——管制機(jī)構(gòu)三者之間的關(guān)系。

  (11)用電電費(fèi)支出

  雖然用戶幾乎總是希望能減少他們每個月的用電支出,但實際上,如果高電費(fèi)能帶來他們可以明白理解的收益的話(例如增加舒適度與產(chǎn)量),他們還是會愿意爽快地掏錢?,F(xiàn)貨定價能夠幫助用戶最大程度地控制電費(fèi)支出。

  由于分時電價的時間平均值會大于現(xiàn)貨價格的時間平均值,因此具有固定用電模式的用戶在電力市場環(huán)境下需支付的電費(fèi)要少一些。

  另外一個方面,用戶(與電力企業(yè)一樣)不愿意面對不確定性問題。如果能提前知道他們在未來需要支付的電費(fèi),用戶將會很高興。在電力市場中,只要用戶愿意,他們可以通過自身擁有的控制能力減少電費(fèi)的不確定性。若用戶認(rèn)為非常有必要消除電費(fèi)中的不確定性,電力市場還可以提供一種機(jī)制(即長期的定量定價合同),借用該工具,用戶此時相當(dāng)于購買了一種電費(fèi)保險。雖然現(xiàn)貨電價也具有一定的不確定性,但這不影響對用戶未來每個月的電費(fèi)做出比較準(zhǔn)度的預(yù)測,具體作法是以該月的小時用電成本為基礎(chǔ)進(jìn)行電費(fèi)累加,由于它具有一定的誤差中和作用,所以得到的月度用電費(fèi)還是非常有意義的。與現(xiàn)貨定價相比,現(xiàn)有電價體系保持確定性的效果要遜色一些,其中的燃料成本調(diào)整還會給月度電費(fèi)帶來額外的不確定性。

  (12)用戶理解

  用戶對正在發(fā)生的事情有知情權(quán)。用戶能夠很好地理解電能分時價格,但經(jīng)常會被容量電價及負(fù)荷控制合同搞糊涂,因為它們往往包含復(fù)雜的用電控制限制條款。

  用戶已經(jīng)習(xí)慣于看到價格隨供求關(guān)系而變化(與新鮮農(nóng)產(chǎn)品或飛機(jī)票的價格類似),所以現(xiàn)貨價格對他們來說并非難以理解的概念。并且與許多電力企業(yè)的現(xiàn)有交易相比,電力市場中的諸多交易在交付數(shù)量上要小一些,并且也更容易理解一點(diǎn)。另外還有一個問題,很多電力企業(yè)目前都不得不保有一本厚厚的電價目錄,而它必須經(jīng)過專門的培訓(xùn)(還要具備一定的耐心)才能弄清楚,這無疑也會造成理解難度的加大。

  (13)用戶負(fù)荷響應(yīng)

  用戶需要在電力市場上作出響應(yīng),這是與用戶理解緊密相關(guān)的一個問題。直接負(fù)荷控制的優(yōu)點(diǎn)是用戶不需要作出或者實施實時運(yùn)行決策,但直接負(fù)荷控制會對用戶的生活方式起很不好的負(fù)面影響(例如在一個熱天,某居民用戶正在家中舉辦一個重要的晚會,而此時空調(diào)設(shè)備卻受到系統(tǒng)運(yùn)行人員的用電控制)。現(xiàn)代電子信息技術(shù)能幫助用戶更方便地對現(xiàn)貨價格波動作出響應(yīng)。在現(xiàn)貨定價條件下,由于最終的控制權(quán)掌握在用戶手上,因此不會發(fā)生諸如在一些很不合適的場合中斷空調(diào)設(shè)備的事件,所以不會對生活造成重大的影響。電力企業(yè)可以為居民用戶與小型商業(yè)用戶提供控制服務(wù),其具體作法是參與用戶為自己選擇合適的控制策略,而電力企業(yè)則提供相應(yīng)的軟硬件設(shè)施以實現(xiàn)該控制策略。

  對于那些裝有能量管理系統(tǒng)的工業(yè)與大型商業(yè)用戶來說,他們的自我選擇空間要更大一些,可以通過調(diào)整自身的用電模式以響應(yīng)現(xiàn)貨電價的變化。

  (13)用戶交叉補(bǔ)貼程度

  在電力行業(yè),不同用戶類別以及同一類別用戶中的不同個體之間存在用電補(bǔ)貼,與之相關(guān)的公平性問題正變得越來越受重視,迫切需要解決?,F(xiàn)有的電力交易在減少交叉補(bǔ)貼方面的作用非常有限,雖然電力市場不能完全消滅交叉補(bǔ)貼,但能使它們的程度大大地降低。如果對于某些為整個社會所要求的必須存在的交叉補(bǔ)貼,諸如生命線電價(life-line rates)等,它們同樣可以通過電力市場進(jìn)行實現(xiàn)。

  (14)管制機(jī)構(gòu)職責(zé)變化

  私營電力企業(yè)的運(yùn)營必須接受管制機(jī)構(gòu)的監(jiān)督審查,而電力市場的引入會改變管制機(jī)構(gòu)的職責(zé)。

  在電力市場中,管制機(jī)構(gòu)不再負(fù)責(zé)具體電價的制定,而只是決定用以計算現(xiàn)貨價格的公式,這是基于現(xiàn)有作法(如根據(jù)燃料成本調(diào)整價格)的一種邏輯延伸。該作法的好處是管制機(jī)構(gòu)只需從事更高層次的決策,這也更符合它的基本功能定位。

  并且通過電力市場,管制機(jī)構(gòu)在向電力企業(yè)提供激勵方面可以獲得更多的選擇,促進(jìn)它們的持續(xù)高效運(yùn)營。

  (15)信息通信行業(yè)所受影響

  信息通信技術(shù)的革命產(chǎn)生了許多新的、充滿活力的公司,它們正在為將新的控制、通信與計算系統(tǒng)引入電力市場而不懈努力。然而由于許多供應(yīng)商無法弄清楚到底何種類型的產(chǎn)品可以市場化,所以他們對現(xiàn)有電力企業(yè)的經(jīng)營是極其失望的。電力市場的建立則可以為此類供應(yīng)商提供一個堅實的基礎(chǔ)平臺,使他們有機(jī)會各盡所能,為各種用戶提供諸多創(chuàng)新性的產(chǎn)品,進(jìn)而有助于降低電力交易與用戶響應(yīng)的成本。

  在開展是否要引入電力市場或如何引入等方面的決策時,所有上述與電力企業(yè)、用戶、管制機(jī)構(gòu)及供應(yīng)商相關(guān)的問題都必須要給予妥善的解決。我們深信,通過對成本與收益的仔細(xì)權(quán)衡,人們會發(fā)現(xiàn)電力市場無論從什么角度看都會是無可爭議的勝利者。

      關(guān)鍵詞:電力, 電力市場,電力交易


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