1、河海大学硕士学位论文区域电力市场改革研究制度设计与电价方案姓名：史久桥申请学位级别：硕士专业：技术经济及管理指导教师：童纪新20060301摘要中国经济在加入后融入了世界经济圈， 资源的全球化配置使得中国电力工业同时面临“机遇”与“挑战”。在没有成熟案例可供直接借鉴的背景下，笔者以“谨慎性原则”为基础，提出区域电力市场改革的试点方案，试图为区域电力市场改革探索一条思路。本文采用真实的案例，通过客观分析，剖析当前 电力工业存在的深层次矛盾。在案例的选择上注意到了多样性与典型性兼顾，既有国外案例也有国内案例，既有正面案例也有反面案例，既有“以大欺小”的案例也有“以小欺大”的案例，分析了“区域电力市
2、场为什么要改革？”的问题。本文在前人理论研究的基础上，总结了国内外电力市场改革的成功经验和失败教训，对区域电力市场改革试点的必要性与可行性做了详细分析。在“电力可变相存储”的思想指导下，提出区域电力市场改革试点的制度设计与电价方案。力争探索“区域电力市场如何改革？”的问题。本文共分六章，第一章介绍了论文的研究背景、研究 现状、研究方法、研究意义。第二章介绍了电力市场的基本概念、基本理 论，为论 文的展开打下理论基础。第三章介绍了国内外电力市场改革的经验与教训，为区域电力市场改革试点提供借鉴，第四章分析了我国区域电力市场改革试点的必要性与可行性，第五章研究了区域电力市场改革试点的制度设计，第六章
3、介绍了区域电力市场改革试点可供参考的电价方案。电力市场化改革涉及的问题广泛而深刻，希望本文能为吸引更多专业人士投身区域电力市场改革试点起到“抛砖引玉”的作用。关键词：电力改革，电力存储， 电力交易， 电价机制第页蓼血舭臼了，时”“姗”，” ”，”矗，（“”，时，玎，仃，锄，瑚，印仃，砌“巧”，：够； 锣；第页学位论文独创性声明：本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本文所做的任何贡献均已在论文中作了明确地说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责任。论文
4、作者（签名）：塞坌盗。年。月。日学位论文使用授权说明：河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布（包括刊登）授权河海大学研究生院办理。论文作者（签名）：达丛盐。年。月。日第一章绪论研究的背景第一章绪论年我国政府开始了电力工业的改革，推出了以“政企分开、一省为实体”和“厂网分开、竞价上网”为主要思路的改革内容。建立省级电力公司的工作即“省为实体”全面展开，东北三
5、省率先成立了省级公司。但对于“省为实体”的理解，实践上出现了两种不同的解释：一种理解是各省电力公司是独立的法人实体，另一种理解为各省电力行业是独立的实体。基于后一种理解，许多省份实行电力供需内部平衡，一些省份甚至发展到地为实体和县为实体，层层实行实体，形成严重的地方保护主义。东北电网原由国务院批准的计划单列东北电力企业集团管理，也是国内实行全网统一调度，具有跨省优化配置资源条件的电网之一。实行省为实体后，分拆成个电网，导致跨省电力电量交换趋减，内蒙古东部及黑龙江坑口火电厂难以送电到辽宁负荷中心，东北三省的电力市场出现了各省省内的电力内部平衡的现象。在华南地区，年夏季广东电力供需紧张，开始要求吸
6、纳云南、 贵州和广西的水电。但在供需缓和时，即使云南、贵州和广西的水电电价比广东省内电价低，广东省也以各种理由不多吸纳西部水电。西北电网历来是西水东火。水火互补， 实行统一调度的电网。年以前，甘肃、青海黄河上游水电担任系统调峰， 陕西关中火电担任系统基荷， 陕西、甘肃之间电力电量交换频繁，互送电力电量较多。而近些年来，实行“省为实体”后，西北电力集团改为国家电力公司的分公司后，各省各自调度本省的电力，省际间的电力电量交换减少，甚至出现甘肃水电担任本省基荷，陕西火电担任本省调峰的反常现象。初，“二 滩事件”引起了广泛关注。二滩电厂作为当年我国目前最大的水电站，在实际执行价格远远低于四川和重庆的平
7、均上网价格的情况下，仍然是有电卖不出去，造成巨额亏损。这些情况表明，“省为实体”的发展方针，已 经走向了“省为壁垒，导致各第页第一章绪论省以邻为壑，关 闭电力市场。年上半年由国家经贸委和国家计委联合组成的“厂网分开、 竞价上网试点工作小组”经过详细调查后，认为试点至今“没能取得令人满意的效果，也没有取得成功经验在其他省份推广。年月，国务院办公厅下发“关于电力工业体制改革有关问题的通知”，明确要求“厂网分开、竞价上网 ”试点工作不再扩大范围，除了原有的企业公司化改制以外，国家电力公司省市一级的体制改革工作都宣告暂停。研究的现状当前，许多国家和地区正在进行电力工业改革，我国的电力工业改革正步入深水
8、区】。由于价格对市场行为的引导作用， 电价机制在区域电力市场改革试点中扮演的角色越来越重要【。价格除受到成本的影响外还受到其它因素的制约】，所以，不同时期，我国对电价采用不同的政策机制。上世纪年代， 为了解决电力紧张局面，吸引 资金投身电力建设，我国首次进行了电价机制改革：一是对新建电力项目实行还本付息定价，使得新电厂在贷款期间具有还清贷款的能力，鼓励社会集资办电；二是对原有电厂实行燃运加价，相应提高电力的价格，保证电力企业的简单再生产。但随着电力供应的改善，电源结构不合理、水 电装机比重不断下降、小火电失控导致环境污染严重、电网负荷率持续下降、峰谷差越来越大、资源优化配置和市场竞争受到限制等
9、问题非常突出，电价机制面临新的调整，制定一个适用于现阶段及至未来的合理的电价机制，引导电力资源的优化配置，体现水电开发的优势，实现电力工业的可持续发展显得极为重要【。早在年，英国的约翰霍普金森就提出了两部制电价【。两部制价格由基于固定成本的固定收费和基于可变成本的随所购产品的多少而增减的可变收费组成，从目前的研究情况来看，两部制价格机制普遍受到了国际和国内电力工作者的青睐。】研究了 调整其固定收费和可变收费的比例问题，他用了一个“用户消费行为经济模型进行分析验证，得知：由于固定收费上升导致的部分减少消费并不代表总的消费状况，可变价格的降低引起的增加的消费不但弥补了固定收费上升引起的那部分减少的
10、消费，而且还使低收入的用户能够更多第页第一章绪论地进行消费。尤其当由于竞争引起的与用户直接有关的成本减少在 时，几乎每一位用户都可以从中受益【叭。我国的电力工作者也就电价机制问题进行了大量的研究。其中，言茂松【，曾鸣【 】，黄永达【】，方勇等【 】，高海波 ，刘俊勇等 对电力市场中的电价的功能和本质进行了有益的探讨。赵会茹等【对上网电价的改革原则、定价方式和电价结构进行了探讨，并按两部制电价对某厂的上网电价进行了测算。俞国勤【踟通过对两部制与一部制电价的比较，论证将发电的固定成本和可变成本以容量和电量的方式分开计费，可以进一步完善电价体系，从而调动发电、 电网调度等各方面的积极性。阮大伟等认为
11、我国采用两部制电价会 给电网经营企业造成相当大的风险，建议采用容量电价随市场变化的两部制电价，即在两部制电价中引入反映电网所在供电区域电能供求状况的市场供求系数来确定容量电价，以电度电价竞价上网。殷作友，赵建国【】也认为在现阶段实施两部制上网电价时，考虑使容量电费的收入随条件与市场供求的变化而变动更为合理。李崇和等【研究了抽水蓄能一这类特殊的，在电网中发挥很大作用的电厂的上网电价定价机制问题。由于抽水蓄能电厂所具有的主要特性和功能：调峰填谷、事故备用、 电压稳定、频率控制、调相等，从某种角度看，抽水蓄能电厂直接为电网服务，消耗的“原料”是电网不需要的低谷电能，提供的是高质量的高峰电能，其效益融
12、化在电网之中，那么，电网也应做出相 应的回报。研究的意义中国的电力工业改革现如今已陷入一种尴尬的局面。不改革肯定不行，有来自国内国际的双重压力。在国内方面， 电力供应跟不上经济发展的步伐，出现了全国范围的缺电。全国大上快上电源项目又将造成资源的短缺和大量浪费，未来将面临设备利用率低，电力过剩等困境。一管就死，一放就乱的怪圈始终无法突破。在国外方面，中国加入后，外国电力企业对国内电力企业的压力明显加剧。只有加快电力工业改革的步伐，克服当前困难，变压 力为动力，才是未来与世界电力工业并轨、超越世界先进水平的良策。改革也举步维艰。一方面，整个世界的 电力工业改革历史短暂，没有现成的方案可以引用，另一
13、方面，原有电力系统固有的管理模式很难突破，各方利益很第页第一章绪论难做到完全均衡。本课题正是在这样的背景下展开的。笔者试图从一个新的视角为电力工业改革再行探索。同时，新的尝试，新的思路必然 带来未知的风险。所以 课题的研究限制在区域电力市场，既减少了风险，又不妨碍大胆 尝试。笔者的努力，希望能够抛砖引玉，集思广益，让更多的有识之士参与到中国的电力市场改革中来，为中国的电力工业水平赶超世界出谋划策。研究的难点中国的电力工业一直在垄断的体制下运营。由于利益的原因，电力行业本身抱的很紧，信息很不透明，局外人很 难了解电力行业内部的真实经营情况。广大国民，特别是广大电力用户迫切希望借得一双慧眼，把个电
14、力行业看的明明白白、真真切切。国外的电力工业改革最早开始于世纪年代末的智利，历史也不长。由于语言的障碍、资料的缺乏，可借鉴的成果很少。 这为课题 的研究带来了相当的难度。相对于国外“经过深思熟虑、精心设计若干年后，由政府自上而下全面推进的电力工业改革”，我国的情况有所不同，乃是采取了“摸着石头过河”的思路。所以，笔者的研究在一定程度上既是一种创新，在 实践中又不可避免的可能表现为相对的不成熟。研究的方法针对课题研究中出现的困难，笔者运用案例教学的原理，采用现实生活中人所共知、耳熟能详的电力行业相关典型案例， 对其进行抽细剥茧式的深入剖析，以求还原真相、切中要害，试图 找出适合中国国情的区域电力
15、市场改革之路。本课题选用的五个典型案例各具特色。为证明中国电力工业改革的必要性，笔者选取了正反二方面的例子。反面案例选取了两个，分别代表“以小欺大和“以大欺小”。正面案例也选取了两个，分 别代表“国内”和“国外”。在本课题研究的最后，笔者选用了一个电力工业改革的失败案例，试图证明电力工业改革“任务艰巨、道路深远”和“与时俱进、不断求索 ”。第页薯， ！第二章区域电力市场改革的理论第二章区域电力市场改革的理论基础电力市场基本理论电力商品的基本特征电力是一种商品，具有价值和使用价值。但 长期以来在计划经济体制下， 电力企业市场地位的弱化、政府对其经营活动的直接参与和本身承担的社会义务，以及由于受到
16、电力产品的无形性、产供销过程的同时性、电网经营的垄断性、 电力价格的政策性等特性所限制，国内电力市场尚未完全发育成熟。导致人们对其商品属性的淡化，电力商品与其它工业商品相比，的确有其自己的独特性：（）无形性电力商品足看不见摸不着的，也即是无形的：电力供需数量和时间必须依靠特制的现代技术计量手段，在客户侧进行计量，收 费管理。电力客户与电力企业应共同遵守有关供用电法规。（）不可储存性电力商品需随时随刻满足用户随机变化的需要，但又不能储存，这就决定了电力商品必须“以销定产”。（）服务性电力商品属于公共服务商品，涉及到各行各业的生产和群众的生活保证问题，必须做好充分服务工作。（）需求的随机不确定性用
17、户用电行为是随机的，不确定的，从而 导致了负荷变化的随机性，再加上电能的不可储存性，这就需要时时刻刻考虑电力商品的供需平衡，即通常所说的电力电量平衡。（）质量标准的特殊性电力商品的质量指标主要为电压、频率和供电可靠性等，它们受电力生产者和使用者的共同影响。（）清洁性和多用途性电力商品是一种方便、高效、 洁净的二次能源商品，电能可以很方便转换为第页第二章区域电力市场改革的理论光能、热能、：机械能、化学能等。（）电力商品的价格多 样性因消费者的用电方式、用电性质和生产条件不同而具有多样性。（）销售渠道的 统一集中性电量的交易必须通过统一的输电网络进行。电力市场的定义电力市场是采用法律、经济等手段，
18、本着公平 竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的总和。电力市场首先是种管理机制。这种机制与传统的行政命令的机制不同，是主要采用经济的手段进行管理。同时，电力市场还是体现这种管理机制的执行系统，包括贸易场所， 计量系统、计算机系统、通信系统等【。电力市场的购电主体是配电公司和大用户。电力市场化的核心是建立规范、竞争、有序的电力市场。电力市场的基本特征电力市场除具有一般商品市场的统一特性外（如商品性、价值性、系统性、可控性等），还具有以下特征：（）有限数目的发电公司；（）输配电系统 具有自然的 垄断特征；（）大的投资规模（市场进入壁垒）；（）很
19、低的用电 需求弹性：（）很高的存储 成本；（）严格的发电 容量约束；（）存在输电约 束一有些交易可能因此无法 实现，从而限制用户选择发电公司；（）存在输电损 耗一在一定程度和范 围上打击大用户远 距离购售电的积极第页：），一。，。，一，、一一第二章区域电力市场改革的理论（）计划性和协调性与一般商品市场相比， 电力市场具有计划性和协调性，电力商品不能大量的存储，发电、输电、供电、用电瞬间完成，具有较强的计划性，电力生产作业各环节以及电力供给与需求等，应做到有计划的平衡和衔接。整个电力系统是互相紧密联系的统一整体，要求随时做到供需平衡， 这就要求电能供应者与客户之间进行相互协调，以求供需基本平衡，
20、 满足客户需求，提高企业效益。表面看电力生产不会有库存积压的半成品和产成品，但库存积压也能以其它形式表现出来，即发电设备、输变电设备能力的积压。 这要求对电力市场有严格的监管，使其成为一个有序的市场。（）开放性和竞争性与计划经济下的电力系统相比，电力市场具有开放性，如在发电环节上，有竞争的发电市场将对各类发电企业开放。在发电市场改革的基础上，供电市场中各个供电企业，也将按公司法的要求，改 组成为有限责任公司或股份公司，当然供电企业参与市场竞争与其他企业具有不同的起点，参与的是不完全的市场竞争，这是区域专营性和电力产品的社会性、公用性以及生产和使用过程中对安全性、可靠性的要求所决定的。尽管供电企
21、业参与的是一种不完全竞争，但竞争性是绝对的。随着改革的深入， 电力行业除电网企业实行垄断经营外，其他电力企业从投资到经营都将引入公平竞争。（）广泛性和区域性电力市场的广泛性一方面是地域广泛，电网深入到各地，无论是城市还是农村，另一方面是电能应用的广泛，既服务于城乡居民的消费领域，又服 务于企业生产领域，服务于城乡居民的消费领域成为消费品市场的一部分，服务于经济组织和生产领域成为生产要素市场的一部分。（）单一胜和服务性在一般市场中，大多数商品从生产领域到流通领域，再到消费者手中，一般要经过许多中间环节和分销渠道。电力商品的流通渠道单一，只能通过电网线路输送给客户。要用电一定要有线路， 线路要满足
22、用电地区内各种电压等级、各种客户的需要，电网是电力市场的载体。电力商品是单一的。电力商品是现代社会基本的二次能源之一，有质量标准，第页第二章区域电力市场改革的理论但无实体形态，属非品牌产品。 电力虽然存在电压等级、电能质量等方面的不同，但不存在更新换代。电力商品要求保证质量和服务水平，优质服务是电力市场营销的主题。（）基础性电力是现代社会与经济不可缺少的产品，电力作为基础能源，在很多方面的应用是不可替代的，电力市场的存在是发展国民经济和提高人民生活水平的必然要求。电力市 场的功能在市场经济条件下，电力市场具有以下功能：（）优化资源配置在电力市场中，市场主体通过竞争影响供给和需求、生产和消费的变
23、动，从而调节人、财、物等生产要素在各电力企业之间的分配。处于优势的企业在竞争中得到发展，处于劣势的企业在竞争中受到抑制， 这样可以实现社会资源在部门各企业间合理的分配。（）激发企业活力在电力市场中电力企业成为经营的主体，企业唯有在市场竞争中求得生存和发展。竞争使企业有了外在压力，必然 产生内在动力、激发竞争活力。（）促进技术进步电力市场优胜劣汰的规律，会不断打破技术状况的僵化状态，追求自身生存发展的内在动力和市场竞争的外在压力，必然推动企业采用新技术，依靠管理创新，获得新的发展，从而不断促进技术进步。（）协调供需关系电力市场是连接电力生产与电能消费的纽带，市场关系随着供求关系的变化围绕价值上下
24、波动，将对电力供求关系起自动调节作用。电力供应紧张时，刺激电力市场价格波动，或者行政政策变动，促 进电力生产者增装设备，扩大生产规模，满足市场 需求；电力供应缓和后，高能耗低效率的机组将降低生产或被迫停产，使电力供需关系在新的水平达到平衡。（）调节利益分配第页第二章区域电力市场改革的理论市场价格是调节社会经济生活的杠杆，通过市场竞争和交易的实现，可以使经济利益在各社会主体之间进行合理的分配。效率高、管理好的企业经济利益大，效率低、管理差的企业相对经济利益小，甚至 亏损。这种利益 调节作用，将起到推动生产力发展的积极作用。（）引导电力捎费一电力商品通过电力市场到消费者手中，市场为消费者提供了选择
25、的机会和场所，市场价格的变动对消费者的构成和数量有着重要的影响，它引导消费方向，调节消费水平，影响消费构成。如，峰谷分 时电价机制将引导消费者在每天负荷低谷时段多用电，而在负荷高峰时段少用电，引 导部分电力消费改变消费时间，起到移峰填谷效果。电价基本理论从微观经济学的基本理论可以知道，完全竞争市场产品的价格与其边际成本相等，非竞争市场产品的价格高于其边际成本，形成了一定的加价。且需求弹性愈大，加价愈小，需求弹性愈小，加价愈大。因此， 边际成本的确定对于价格的制定有着至关重要的影响。受投资规模等因素的限制，电力市场属于非竞争市场，在用户侧市场尚未开放的情况下，需求弹性很小，或几乎接近于零。这样一
26、来很容易造成价格上扬过多甚至失控的局面，如美国加州电力市场出现的情况。为此，政府或 电力监管部门必须对电力生产的成本有所掌握，从而对市场价格加以宏观控制。电能成本分析是制定电价的基础，短期电能成本分析一般不考虑新设备投资，应在生产要素给定条件下进行生产优化，从而得到生产的边际成本与平均成本，并考虑系统风险度的影响。在经典的实时电价理论中， 发电部分的价格包含边际成本、质量成本、维修成本和收支平衡四个分量，其中 电能生产的边际成本分量和质量成本分量（与风险度或可靠性密切相关）是实时电价变化的重要组成部分，是人们 更加关心的因素，而维修成本分量和收支平衡分量通常是经长期统计平均得到的。电力系统随机
27、生产模拟是一种模拟各机组生产情况，考虑机组的随机故障特性及水文特性，计算系统生产的平均成本及边际成本的算法。随机生产模拟算第页，。， 第二章区域电力市场改革的理论法在电价确定和监管中可以发挥重要作用，下面加以详细的介绍【】。等效持续负荷曲线的概念等效持续负荷曲线（皿）是随机生产模拟的重要概念。图表示一条持续负荷曲线，其横坐标表示系统的负荷， 纵坐标表示负荷的持续时间，丁表示研究周期，根据具体情况可以是年、月、周、天、小时等。系统最大负荷为。，总装机容量为，。曲 线上任何一点（，）表示系统负荷大于或等于的持续时间为，即仁（）。图持续负荷曲线如果各机组的故障率为零，即机组完全可靠，但，。，则图中的
28、阴影面积为系统失负荷电量，其高为失负荷时间期望值。当然，一般的系统总装机容量，均大于最大负荷。，即留有一定的 备 用。但 这样系统是否就不会出现失负荷问题呢？答案是否定的。这是因为发电机组有一定的停运概率，因此系统也存在失负荷概率。用周期丁除上式两端，可得厂（）（）丁（）式中可以看作是系统负荷大于或等于的概率。等效持续负荷曲线是把发电机组的随机故障影响当成等效负荷对原始持续负荷曲线不断修正的结果。当发电机组故障时，系统的等效负荷就要增大。关于这一概念的解释可参看图。为了方便，在图的纵坐标上我们用概率来第页第二章区域电力市场改革的理论代替了图中的。图等效持 续负荷曲线的彤成图中厂。（）是原始持续
29、负荷曲线，它是系 统中所有发电机组应承担的负荷。设第一台发电机组首先带负荷，其容量 为，强迫停运率为。当这台发电机组处于运行状态时，它和其它发电机组应承担的负荷用厂。（）表示。当发电机组处于故障停运时，厂 。（）所表示的负荷应由除去发电机组以外的其它发电机组承担。这样就相当于发电机组和其它发电机组共同承担向右平移了。的负荷，如图中厂。（ ，）所示。设 机组的 单位发电成本为爿，发电机组的强迫停运率为，正常运行的概率 为屁一， 则发电机组所带的负荷电量为：，巧，广（）出（）式中积分部分为图中阴影部分的面积，乘以其运行概率和周期后，就是该机组实际发电量。据此可以求出其发电成本，彳（ ）所以考虑发电
30、机组的随机停运影响后，系统的持续负荷曲线应由下式表示：（）厂 。（）厂。（ ）（）式（）为发电机组的随机停运与持续负荷曲线的卷积公式。见图 ，显然（）比厂。（）有所增加，可以 证明，两条曲线之间的面积之差就是发电机组由于随机停运而少发的电量。第丽第二章区域电力市场改革的理论衄丁，出丁“厂（）一出（）因此虽然等效持续负荷有所增加，但总发电量与负荷电量保持平衡。纯火电系统的随机生产模拟过程在建立了等效持续负荷曲线概念以后，我们就司以进一步给出随机生产模拟的过程。一般说来，不考虑水电特性时的随机生产模拟的步骤大致如下：（）处理负荷资 料，选取合适的步长，形成原始持续负荷曲线。（）确定发电机 组带负荷
31、的 优先顺序。火 电机组按其单位发电成本（或平均煤耗率）由小到大排序，就决定了发电机组带负荷的优先顺序。（）按带负荷顺 序安排发电 机组运行， 计算其发电量和生产成本。第台 发电机组的发电量应根据等效持续负荷曲线卜（曲来进行计算矿 丁 饵卜（）出（）其生产成本彳，（ ），式中：户为前台发电机组的容量之和丁研究的周期；，发电机组的可用率，。一；发电机组，的容量。么，发电机组的 单位生产成本（）修正等效持续负荷曲线 。第台发电机组运行后的负荷曲线修正公式为厂（），一（），厂一（），）（ ）（）如果发电机 组已全部安排完 则结束随机生产模拟计 算，否 则返回第（）步。第页第二章区域电力市场改革的理论
32、包含多个水电机组的随机生产模拟如前所述，当电力系统中只有火电机组时，可以按照煤耗微增率的大小确定其带负荷顺序，整个随机生产模拟过程比较简单。水电机组是给定电量的机组，它们的发电量是由水文情况及水库调度决定的。因此，我们不能事先确定其带负荷顺序。为了发挥水电效益，在安排水电机组运行时应遵循以下两条原则：（）充分利用水能发电量，尽量避免弃水；（）带尖峰部分负荷，取代不经济 的火电机组， 节约更多的燃料，发挥其调频作用。在随机生产模拟中，等效持续负荷曲线在不断变化。各负荷段所需电量也随之不断变化。因此，为了给 水电机组寻找一个适当的带负荷位置，就需要不断进行试探，并反复进行卷积和反卷积运算。在 这种
33、情况下，整个随机生产模拟变得非常复杂，计算量急剧上升。这里我们采用一种严格而高效的模拟水电机组的算法。当电力系统有水电机组时应尽可能用水电机组替代担任峰荷的火电机组，由于这些火电机组的煤耗最大，因此可以得到最大的燃料节约。水电机组担任峰荷的情况如图所示。 图中阴影部分为水电机组担任的负荷，曲线是由原持续负荷曲线向左平移相当于水电机组容量得来。阴影部分的面积应等于水电机组的给定电量。这样就能保证在水电机组不过载的情况下最经济、最充分的利用水能电量。这时，其余火 电机组应担任的负荷为所围成的部分。图单个水电机组带峰荷的情况第页第二章区域电力市场改革的理论现在我们在距点为日的右 侧作一垂线，不难证明
34、图形和全同。因此，火电机组所担任的负荷可以看成由和两部分组成，这相当于水电机组承担了图中部分的负荷。 显然， 这部分面积应等于水电机组的给定容量毋。换句 话说，水 电 机组带和带阴影部分具有同 样的效果。由以上讨论，可以把单个水电机组在随机生产模拟中带负荷的原则归结为：在等效持续负荷曲线下寻找相当于水电机组容量日的一段，其面积恰好等于水电机组的给定电量爿。用公式可以把水电机组带负荷的条件表示为毛（）（一）门几，一式（）表示水电机组所担当的负荷电量玩等于其给定电量毋， 这个条件保证水能电量的充分利用。式（）表示水电机组所担当的最大负荷应等于其运行容量，这个条件保 证获得最大的燃料节约 。下面，我
35、们用图 说明在随机生产模拟中确定水电机组运行位置的过程。首先在等效持续负荷曲线下作出水电机组的特征矩形口口，其底等于水电机组的运行容量，其面积就是该水电机组的的给定电量，其高为水电机组在模拟周期内的利用小时数巧，即爿。图确定水电机组的带负 荷位置的过程当把这个矩形向右移动，使等效持续负荷曲线在相应的区间内的面积等于第页譬第二章区域电力市场改革的理论该矩形面积时，就找到了水电机组的最佳运行位置。在这种情况下式（ ）、（）都得到了满足。、上述水电机组特征矩形向右移动的过程实质上是顺次安排火电机组运行的过程。每安排一台火电机组运行，特征矩形向右移 动一段与该火电机组容量相应的距离。由于这种移动不是连
36、续的，很 难保证式（）恰好成立。因此在算法上将用下式代替（一）按这种方法确定运行位置会使水电机组出现剩余电量爿一（）为了充分利用水能电量，应将水电机组运行位置向左调整，这就意味着该水电机组左邻火电机组应减少的发电量。我们称这个过程为调整电量过程。当电力系统包含两台或多台水电机组时，随机生产模拟比上述情况要复杂的多。下面简要叙述其计算过程。设系统中有台水电机组。把它 们的特征矩形按其高度（利用小 时数）大小从左到右排列，形成水电机组特征矩形的序列图。当把序列图从左向右移动，在等效持续负荷曲线的某一区间满足以下条件时（，门一）（）（一）前个水电机组即可合并为一个等效水电机组，并带相应位置的负荷。由
37、台水电机组形成的等效水电机组的容量和给定电量一。分别由下式确定。（），。 （）其余一，台水 电机 组的序列图应继续向右移 动，并按以上公式合并 为等第页。“第二章区域电力市场改革的理论效水电机组，并安排运行位置。水电机组的运行位置一旦确定之后，其电量就确定了，考虑其故障率对等效持续负荷曲线的修正过程与火电机组相同，见式（）。系统发电 成本的计算在发电机组逐个巷积的过程中，等效持续负荷曲线也在不断变化，最大等效负荷在不断增大。设系统中共有力台发电机组，其 总容量为同。当全部厶一，：发电机组卷积运算结束以后，等效持续负荷曲线为厂”（），最大等效 负荷为“，如图所示。这时系统电力不足概率三说尸及电量
38、不足期望值分别为三广（，）（ ）胳丁广（）出（）系统失负荷小时期望值为三优三优尸丁（一】）图 等效持续负荷曲线与司靠性指标知道了水电和火电在发电量，可以根据其容量一成本曲线很方便得到每台机组的成本。则系统总生 产成本：乙，第页习三：，】。第二章区域电力市场改革的理论系统平均生产成本：式中，善为系统总发电量。（）根据边际成本的定义，其值为在原始负荷的基础上，增加一单位容量的负荷时系统发电成本的增加。显然，我 们可以根据随机生产模拟过程中，确定机 组足承担了。处的负荷，则该台机组的单位发电成本就是系统的边际成本彳（）系统的风险成本可以根据或计算，如通 过统计分析得到每度电的停电损失费用为口，则风险
39、成本只口 胱（）在市场中可以采用以上计算公式对电能成本进行全面分析，从而可以为电价的制定及监管提供了坚实的理论基础。第页一一 【，、卜 ，第三章国内外电力市场改革综述第三章国内外电力市场改革综述国外电力市场改革的模式在发达国家对电力工业的改革进程中，基本上是遵循了两条路：一是由政府引导，建立一种制度主导型市场模式：二是通过电力公司民营化，营造一种市场力量，促使电力市场向均衡、规范的现代化市场转变。经过这 两条改革道路获得殊途同归效应，促 进电力工业改革的外因与内因同时转化最终使电力工业沿着市场化的改革道路发展。本文以英国、美国、阿根廷三个国家电力发展过程为例，阐述了国外电力市场的运行模式，从中
40、为我国建立电力市场提供借鉴：其中英国的电力市场改革是由政府引导建立市场的模式；美国佛罗里达电力联合集团的形成是电力市场的自然发展过程；而阿根廷则是由政府发布了关于发电、输电、配电系统私有化命令，通过建立电力市场，吸引大量外资，以解决因本国 资金短缺，严重缺电的局面，达到了电力富裕的地步。英国模式图改革前的英国电力工业】第页， ，。，。，第三章国内外电力市场改革综述从年起，英国开始对其电力工业进行大规模的体制改造。图 为改革前英国的电力系统，可分为两大电网：苏格兰地区电网、英格兰和威尔士地区电网。苏格兰地区的用电量约占英国的左右，由 苏格兰电力局和苏格兰水电局负责生产、传输、 销 售，在英国电力工业改革中，苏格兰地区电网的管理体制，未作变动。在英格兰和威尔士地区电网，已明 显重建了体制。其中，英国中央发电局负责发电厂和输电线的建设和运行，地区供电局负责将电销售给用户，调度模式为统一调度。图改革后的英国电力工业组织结构图为改革后的英国电力工 业组织结构。原英国中央发电局（，简称）分解成以下四部分。（）国家电网公司：拥有所有的高压输电系统，主要是
