电力市场资源配置新手段
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作者: 李治雄
［摘 要］实现电力改革目标的手段有多种,电力市场竞争是其中一种,发电权交易又是电力市场众多交易方式的一种,各交易主体基于平等、自愿的原则进行发电权的有偿转让,各类发电企业通过适当的竞争策略提高了经济效益,也有效提高了发电行业整体的能源使用效率,以市场手段达到了资源优化配置、降低污染物排放的效果。从发展的角度来看,发电权交易可以作为电力市场改革的突破口,为我国电力市场的发展提供一条新思路。
［关键词］电力市场；发电权交易；资源优化配置
［中图分类号］F426.61 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2011）49-0157-03
电力系统具有发输配用瞬间完成、存在输电约束、输电损耗、合同电量与潮流分布不存在一一对应的关系、需要统一调度等特点,因此不可能完全依据市场经济的规律实行电力竞争,需要考虑电力系统的特殊要求。况且,建立电力市场并不是电力改革的目的,打破垄断,引入竞争,提高效率,降低成本,健全电价机制,优化资源配置,促进电力发展才是目的。由于电网结构、电源分布的差异,全电网、全方位的电力市场交易未能真正实施,同时我国设计的电力市场是以区域电力市场竞价为主,主要是一些大容量机组参与,大量的小火电机组并没有参与到区域电力市场竞价中,这部分高能耗、低效率机组的市场份额也不小,利益牵涉面广,利益平衡很困难。各发电企业资源禀赋、装备水平及经济技术指标各有不同,其发电成本差异较大,按机组容量平均分配发电量计划和按平均成本定价的原有电力管理模式不利于提高企业的生产效率,不能充分有效地发挥市场对资源的优化配置作用,不能完全实现提高效率、降低成本、减少排污的目标。如何找到一条既能平衡各发电企业利益关系又能实现资源优化配置的道路成为摆在面前的问题。
1 发电权交易产生的背景
在竞价上网的电力市场模式中,大容量、高参数、高效率、低能耗机组将获得巨大的经济效益,而小容量、低参数、低效率、高能耗机组是计划经济时代留下的产物,在一定时期为国家的电力供应作出了贡献,背负着巨大的人员包袱,能否妥善处理这部分资产和职工去留直接关系社会稳定和众多家庭的切身生活,强制小机组退出市场而得不到适当的经济补偿和自谋出路的缓冲期将激化矛盾。通过对发电电力市场的研究,依据效率优先的原则,引入期权交易的概念并演化为发电权交易,通过置换合同电量,主动采取市场营销策略,降低生产成本,谋取企业利益最大化和整体优化问题,不仅可以使参与者回避不利情况的利益损失风险,而且保留了有利情况下的获利机会。
在这种形势下,改变按机组容量平均分配发电量计划的调度方式,通过发电权交易,将高耗能机组的电量通过市场交易的方式转让给高效率机组替代发电,同时不改变小机组的营业收入,可以迅速达到节能降耗和保护环境的目的,显然这是一个优化配置电力资源,建设资源节约型、环境友好型社会的有效举措,也是对电力市场的有益补充。发电权交易必然对发电企业产生深远的影响,促使发电企业积极思考如何应对发电权交易、如何在发电权交易中获得更好的收益。
为了确保我国电力系统稳定运行和电力建设有序发展,国家发改委颁布了《节能发电调度办法》,相比较而言,节能发电调度在节能减排力度上更严格、更坚决一些,但实施起来会有一定的难度或者掣肘,因此需要一个能够平衡各方利益的过渡模式,而实施发电权交易就可能达到这样的目的。发电权交易是切实可行的资源优化行为,已逐步得到社会的认可,在一些地方取得了不错的实践经验,是处理电力行业历史遗留问题的过渡方式,也为节能发电调度走出了一条新路。但从尊重历史,正视现实两方面来看,这种交易方式又是朝着建设全面电力市场不得不采取的方式。
2 发电权交易的电力市场属性分析
发电权交易是指产权独立的发电企业在拥有发电权份额的基础上,由于一次能源供应不足,或机组计划外检修,或由于发电成本过高,或环保要求等原因,在同一发电公司内部或不同发电公司之间转让部分或全部合同电量的交易。通过不同类型和运行状态的机组优化组合,以效率优先为原则,动态调整发电状态,提高发电企业之间发电相互补偿效益,实现发电企业合作的“双赢”。由于国家对可再生能源的政策倾斜,一般情况下风电、水电等绿色电力,发电量是全额收购上网的,因此,主要涉及火电之间的发电权交易。
与传统电力市场不同,发电权交易是基于合同电量(基础电量)的一种市场交易机制,与我国当前所处的经济发展阶段相适应,具有符合市场属性的特质,是特殊的市场存在形式,发电权交易市场主体均为发电企业(或发电机组),市场客体是电量与电价。发电权交易实质是以高效机组和低效机组的能耗差作为交易的效益由二者分享,阻力较小,而且不会造成电网公司购电成本的增加。发电权交易的标的物不是普通的实物或服务,而是能给发电企业带来一定利益的权利,是对合同电量的再分配,以市场手段达到了优化资源配置、降低污染物排放的效果,既符合国家节能减排政策,也维护了企业自身利益和社会稳定。从发展的角度来看,发电权交易可以作为电力市场改革的突破口,通过一系列的机制改革逐步走向更加开放、高效的电力市场,这也为我国电力市场的发展提供了一条新思路。
3 实施发电权交易的必备条件
发电权交易对于实现国务院5号文件《电力体制改革方案》设定的电力体制改革目标具有重大意义。但是,由于电力工业的特殊性要求,发电权交易也必须具备一些基本条件才可以实施,已具备这些条件的省级电力市场,发电权交易势在必行,也切实可行。
(1)电力市场已出现供大于求的局面,发电装机容量增长较快,电力电量平衡富余,设备利用小时长期徘徊甚至低于5000小时,发电设备没有充分利用,这是开展发电权交易的先决条件。当电力供不应求时,发电权交易将受到影响甚至停止,不管哪类机组都将投入运行,此时,发电权交易的前提将不复存在,也无法继续实施。
(2)电力市场成员中各类机组生产成本、批复电价差异较大,为发电权交易奠定了基础和操作的空间。从机组的容量、效率、技术水平以及煤炭价格、排污政策等方面考虑,区域内机组之间发电成本差距很大,使得低能耗、低成本的机组替代高能耗、高成本机组发电成为可能。
(3)电力市场各机组能源消耗和污染物排放水平的差异使得发电权交易势在必行。由于大参数、高效率机组效率高,消耗资源较少,除尘脱硫效果较好,而一些老、小机组,往往资源利用率不高,环境污染严重,进行发电权交易已不仅仅是发电企业的要求,更是全社会的迫切要求。特别是当前“节能减排”已成为国家强制性工作目标的形势下,发电权交易可以有效地降低能源消耗,减少污染排放。
(4)发电权份额是发电权交易的基础。目前各发电企业主要通过政府主管部门按发电容量平均分配获得发电权份额,均可通过履行发电权获得企业效益,发电权份额的多寡直接影响企业的利益,这为发电企业进行发电权交易奠定了基础。即使在市场条件下,发电企业通过市场竞争获得了发电权,由于种种原因而不能履行发电合约,也可以通过发电权交易降低企业损失,因此发电权交易具有广阔的市场前景。
(5)输电网络的健全和交易平台的建设为发电权交易提供技术支撑。
4 发电权交易的目标
4.1 节约有限资源
以火电机组为主的电力市场区域内,各火电机组类型、运行状态各不相同,600MW机组与中小火电机组煤耗率差异很大甚至相差100g/kWh,如果各类机组都按相同发电利用小时进行发电,必然造成煤炭资源的巨大浪费,因此,对发电企业来说,采取办法提高资源利用率,降低消耗,节约资源是义不容辞的责任。发电权交易正是有效解决高耗能机组转让发电权、高效率机组受让发电权,双方共同受益的市场机制,且这种机制必然会取得节约有限资源的良好效果。
4.2 减少环境污染
在市场成员中存在大量的小火电,不仅能耗较高,而且往往设备老化,装备水平较低,没有脱除污染物的设备,或者脱除效率不高,而大机组,特别是近几年投产的大容量、低能耗机组,都装备了高效率的脱除污染物设备。发电权交易遵循效率优先原则,即将高能耗、高污染机组的发电权通过市场交易转让给低污染、低能耗机组而大大减排二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等有害气体、粉尘和灰渣等污染物,对环境保护起到重大作用。
4.3 优化产业结构
由于低能耗、低污染的火电机组通过发电权交易可以获得更多的市场份额和更大企业利益,必然给资本市场发出明显信号,有利于资金向高效低耗环保的电力企业转移,而转让发电权的小火电,也可以在不发电或少发电的情况下,获得一定的收益,有利于企业升级转型,平稳过渡。
4.4 平衡各方利益
电力企业是一个资金密集、技术密集行业,投资多元化,如果强行进行产业结构调整,如关停小火电,必然会影响到各方面的利益,也不符合市场经济规律,而发电权交易可以有效平衡各方利益关系,保护投资者利益,保证电力体制改革顺利进行。
4.5 降低企业风险
发电企业面临煤炭价格不断攀升的压力,上网电价不能按照市场供需状况进行市场调节,而电力行业事关国计民生,不可能自由选择生产方式,政府实施的煤电价格联动往往滞后于市场,使发电企业效益受到严重损失。同时,发电企业也可能因为自然、市场、机组本身等原因无法履行发电计划,必然蒙受无法履约的损失。在这种情况下,可以通过发电权交易,达到趋利避害的目的,降低企业风险。
4.6 缓解电网阻塞
由于电源布局和用电负荷中心的不均衡,电网依然存在一些输电阻塞情况,通过发电权交易可以将非负荷中心发电企业的电量转移到负荷中心的发电企业替代发电,可以有效缓解电网阻塞,而不影响非负荷中心的发电企业利益。
4.7 促进电力改革
发电权交易能有效促进资源优化配置,提高资源利用效率,降低污染物排放,提高效率,非常符合国家能源政策,且交易主体基于平等、自愿的原则进行发电权的有偿转让,有效地维护了企业自身利益,对促进电力改革和电力行业可持续发展能起到积极作用。
5 发电权交易双方的竞争策略
本文讨论的转让方主要是一些高能耗、高污染的小火电,其变动成本也较高,小火电参与发电权交易是十分必要的,也是政府所倡导的。通过发电权交易可以提高发电企业在电力市场中的自主权,提高市场对资源的优化配置作用。
在发电权交易中,发电公司都是基于得益最大化,不断优化竞争策略,如果市场价格高于自己的变动成本,购买方希望购买发电权,但转让方会惜售发电权；如果市场价格低于自己的变动成本,转让方希望转让自己的发电权,但购买方不愿意购买发电权；如果转让价格远远低于购买价格,转让方将存在不能将电量转让出去的风险,发电权交易失败；如果转让方和购买方的变动成本相等,发电权交易将无法实施。因此,实践过程中确定转让价格务必综合分析本供电区域内各时段负荷特点、燃料供应价格波动周期及煤炭企业生产经营变化情况,同时考虑发电权购买方自身的生产能力、经营策略、市场变化等情况。
转让方竞价行为研究。在发电权交易中,由于转让方的数量较多,很难形成一个合作性组织,每个交易主体都以自己的利益为前提,为使自己的利益损失降到最低,转让方之间就形成了一个典型的“囚徒困境”非合作博弈,所以都会选择高价出售,而这个结果也有利于提高购买方的积极性,有利于发电权交易的实施。假设有A、B两个公司在转让发电权,C公司购买发电权,转让方中报高价者优先与购买方成交,成交电量也较多,报价低者成交量很小甚至没有交易电量。如果考虑到市场上购买力足够全部购买A、B公司转让的所有发电权,此时,转让方会考虑使用低价策略,但是存在它的低价与购买方高价进行撮合的危险,其交易价格不一定比采用高价策略和购买方的低价进行撮合的平均价低,所以在报价中,转让方依然会采用高价策略,才不至于出现发电权交易失败的风险。
购买方竞价行为研究。发电权购买方通常都是大容量、高效率、低污染低排放的大火电,大容量机组的设备利用小时偏低,对于发电权交易有着强烈的愿望,通过发电权交易,可提高机组负荷率,降低供电煤耗率,单位变动成本下降,增加企业收益。如果购买方较多,每个购买方都试图降低其报价以实现发电权交易的成功并多购买发电权以便获利更多,购买方之间也很难形成合作性博弈。
发电权交易双方博弈行为研究。在平均分配发电权的情况下,大火电的变动成本远远低于小火电的变动成本,合适的交易价格,对交易双方都可获利,因此,发电权交易对双方来说都是乐意接受的。发电权交易实践证明,在近似相同的发电环境下,博弈双方比较清楚各自发电成本情况,交易双方更愿意通过协商决定转让价格,只要转让电量确定,交易双方各自的收益都基本上确定,这是一个合作性博弈。
6 发电权交易的节能效益实例分析
对于河北电力市场而言,火电企业比重占总装机的95%以上,小火电与大火电之间的发电权交易是主要方式,各火电企业可以根据自身机组能耗、检修计划、燃料供应主动参与市场交易,不再只接受调度命令被动发电,从而实现自身利益最大化。另外,在确保电网安全的前提下,积极参与交易中心组织的中标火电的调度,优化配置网内各类型火电机组,节能减排,最终达到全社会整体优化的效果。
以大唐集团马头电厂为例,一个具有50多年历史的老企业,机组概况为2×110MW、2×200MW的老小机组,积极响应国家“上大压小”政策,主动关停机组容量620MW,每年发电权份额为39.55亿千瓦时,平均供电煤耗为395g/kWh,厂用电率9.6%,标煤单价800元/吨,低位发热量18500 kJ/kg,无脱硫设备；替代方机组容量为600MW机组(煤电一体化企业),厂用电率4.7%,供电煤耗为310 g/kWh,原煤含硫量1%,脱硫效率96%,低位发热量21000kJ/kg,标煤单价640元/吨。仅从节能和减排SO2两方面来粗略考察2010年发电权交易的效果。
从上表中可看出,开展发电权交易节省了原煤24.38万吨,减少燃料成本17757.11万元,因减少SO2排放量24580吨,减少排污费3104.45万元；节省厂用电量19380万千瓦时,按照标杆电价计算可增加收入6407万元,发电权交易产生了边际收益27268.56万元,这还不包含少耗用煤炭而少排氮氧化物、粉尘等污染物少缴的排污费。而39.55亿千瓦时电量对于8×600MW机组来说,发电利用小时增加824小时是完全可行的,发电权交易效果非常明显,提高了发电企业效益,而全社会获得了环境保护。
［作者简介］李治雄(1977―),男,云南曲靖人,硕士,工程师职称,工作单位：大唐河北发电有限公司马头热电分公司,经营策划部副主任。
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