1、电力市场概论A 第九章 容量补偿与容量市场,在电力市场环境下，如何保证发电容量的充裕性问题是电力市场设计中还没有达到共识的问题。目前已经实施的方法既有按照行政的方法进行补贴，也有按照市场的方法进行补偿的方法。对于一般商品的市场，在完全竞争的条件下，微观经济学给出了具有相当说服力的定价方法短期边际定价方法(Short Running Marginal Price, SRMC)。微观经济学证明，采用边际定价方法可以在市场成员追求自身利益最大化，达到市场均衡时，同时达到社会福利最大化，也即激励相容的Pareto 效益。正是这种良好的性质，边际定价方法几乎成为了市场定价方法的“标准”。,一、电力市场进
2、行容量补偿的原因电力市场在其开始进行理论讨论的初期，就是按照完全竞争的市场条件进行的，所以在发电侧电力市场通常也采用短期边际定价方法。但是，我们要特别注意短期边际定价具有Pareto 效益的前提是完全竞争的市场条件。非常遗憾，目前已经进行的电力市场实践表明，电力市场并不具备这样的条件。其主要的表现为： (1) 电力需求在短期内其价格弹性系数几乎为零。 (2) 发电厂商的数目不多，通常拥有较大的市场份额，具有潜在的市场力。 (3) 电力系统要求及时的供需平衡，且没有电能储存装置作为缓冲。并且，还要保证可靠性供电。,(4) 电力系统中发电机组的生产状态使得至少在短期并不具备生产函数连续的要求。 例
3、如，发电机组的最小出力要求，使得每个机组的生产函数是一个非凸的集合，在不开机与最小出力之间没有连通。 (5) 电力设备的建设周期长，且规模经济性并没有完全消失。 也正因为目前的电力市场不具备完全竞争的市场条件，所以采用边际定价方法的电力市场实践出现了一些问题。不同的国家和地区电力实践中经常发生电价飞升的情况。出现电价飞升的原因有两个，一个是容量出现了短缺，一个是发电厂商市场力的实施。,电力市场的设计有三个具有挑战意义的问题：一是如何设计运行备用服务市场使得发电厂商按照自愿原则能够提供充分合理的运行备用服务；其二则是由于发电厂商具有潜在的市场力，市场设计时应该充分考虑发电厂商的策略行为，抑制发电
4、厂商市场力的实施，；第三则需要保证长期的容量充裕性。这三个方面存在着密切的联系，如果没有足够的容量备用，能量市场的价格在统一出清电价机制下，会出现价格的飞升；如果没有合适的能量市场价格信号，很难引导出自愿的充裕的发电容量投资，同时也不能够维持充裕的备用以支持短期的系统安全运行。,有关是否需要进行容量补偿以及如何补偿的问题一直是电力市场设计的焦点问题。一种意见认为只要能量市场与辅助服务市场设计足够好就可以满足短期的市场运行与长期的容量充裕性，不需要容量补偿；但是通过多年的市场实践人们已逐渐取得了共识，容量补偿机制可以缓解电价的波动并保证发电容量的充裕性，电力市场需要容量补偿机制。容量补偿的机理很
5、难从微观经济学理论中找到现存的答案，目前也没有给出补偿机制的严格的理论说明。容量补偿的具体方法也有所不同，当前比较有影响的方法是以PJM 为代表的“容量市场”ICAP (Installed Capacity Market)方法，英国早期的电力市场中的容量费方法(Capacity Payment)，两部制电价以及当量电价方法。,二、不同容量补偿机制的介绍 1.两部制电价模式及其容量补偿由于电源建设周期长，并且电力负荷需求存在不确定性，电力系统还需要一定的发电容量作为备用，因此，为了保证电力系统的高度可靠稳定运行，电力企业要按照用户最大可能的电力需求投资建设电厂，而用户并不是时刻都按其最大需求量用
6、电，但即使在用户不用电能的时间里，发电企业也要发生固定成本，而且由于发电厂的投资和运行维护费巨大，其固定成本很高，无法保证在其发电收入中回收；况且还有一些调峰机组的变动成本高，年发电量低，新能源和可再生资源发电的成本远高于水电和煤电，在这些情况下，无法仅仅通过电量费回收其全部成本。因此需要按照用户所占用的电源和电网资源的成本(或价值)向用户收取固定的费用容量电费。这是英国人约翰于1882年提出的两部制电价概念的初衷，当时是被用于销售电价中，近年来又被发展应用到输配电电价和发电电价中。,两部制上网电价是指，将上网电价分成两部分容量电价和电量电价。容量电价是对发电公司可提供的上网容量计价讨费的依据
7、，体现对发电公司固定成本的补偿及相应的利润。容量电价与实际上网电量无关，发电公司无论提供多少上网电量，均按机组容量计价。电量电价是对发电公司的实际上网电量计价讨费的依据，定价方法为在能量市场通过竞争得到，体现对发电公司变动成本的补偿及相应的利益。,容量电价及的定价方法有两种，包括： (1)按照发电机组能够向电网提供的可用容量支付，即(2)按照发电机组额定容量支付，即,2. 英国运行备用市场与容量费方法的机理分析在英格兰-威尔士发电市场的运行规则中，其运行备用辅助服务是在日前主市场竞价上网的基础上，同时进行运行备用辅助服务的定价的，因而也是1日前事先制定的。基于机组的申报，按照容量块的价格从小到
8、大排序，按照价格从低到高购买直到负荷平衡，最后的容量块为边际容量块，其价格为对应的边际电价，小于边际电价的容量块将被购买，购买价格为边际电价。未被购买的容量块自动作为运行备用，如果在实际的运行中这些容量块被调用加载，则其发电按照其高于边际电价的容量块的报价收购。而且，对于所有参加报价的容量块都给予容量补偿。,3.当量电价法当量电价就是针对电力市场规模经济效益还未消失的管制竞争阶段的特点，为解决市场效率和投资回报不充分这两个难题而发展起来的，并解决了缺电情况下开放电力市场的难题。目前已发展了涵盖主、辅电力市场的近10种当量电价法，并已形成体系。 实用当量电价法通过以下3步实现： （1）在负荷持续曲线上排序优化； （2）在成本平面上作最小成本折线； （3）计入规模经济效益，自动补足影子容量成本。,
