電網企業與電力批發商之間的協商

[摘要] 本文討論了電力供應鏈中電網企業與電力批發商在固定價格情況下，針對電力批發商所能得到的最大運營權份額進行的協商。協商中，電力批發商面臨的需求具有不確定性，并且電網企業可能對其輸電能力做出戰略性調整，這就在一定程度上避免了協商陷入僵局。

[關鍵詞] 電網企業 電力批發商 協商

隨著科技的發展，電網已經實現了網絡服務的可控性，尤其是20世紀80年代后期出現的柔性交流輸電系統實現了電流輸送的即時控制，不僅可以控制流動路徑，還可以改變輸送質量，這就為實現電網所有權與運營權分離、充分引入競爭提供了可操作的現實技術保證。

開放電網管制，允許多方輸送電力是電力工業市場化改革的必然趨勢。電網企業按照一定的價格規則以固定價格向電力批發商租賃電網運營權，電力批發商不必擁有電力資產，通過租賃電網運營權就可以實現電力產品的買賣，從中獲取利潤。

處于電力供應鏈上不同環節的電網企業和電力批發商擁有不同的目標和信息，本文討論了雙方通過協商實現合作的可能性。考慮到電網運營權是稀缺產品，因此這個協商不同于通常的供應商愿意提供價格折扣來增加訂貨量的情況。由于電網企業還可能與其它電力批發商有合作，只能是雙方在固定價格下協商電力批發商所能得到的運營權的最大份額。協商中電力批發商面臨的未來需求量不確定，并且電網企業可能對輸電能力做出戰略性調整，這將對協商產生顯著的影響。

一、協商中電力批發商未來需求不確定性分析

針對不確定性，通常選出幾種有代表性的未來需求情況，雙方分別在各個情況下進行最大份額的協商，或者同時在多種情況下進行協商。

首先考慮在某一特定輸電能力決策as∈As和某一有代表性的需求情況Si∈{S1…Sn}下的協商，通常將需求情況不直接定義電力批發商的用戶需求，而是定義為可被電網企業和電力批發商很容易地觀測到的相關的隨機變量。

現實中，長期合作的電網企業與電力批發商關系存在一些沖突但不敵對，每個成員都接受其他成員的目標，并努力找到均可接受的折中方案，而折中方案必須在反復迭代的過程中逐步確定。在下面構建的協商過程中，分別用T和B標注協商中電網企業和電力批發商的參數。評價協商中提議有兩個相應標準:電網企業標準CT，電力批發商標準CB。通常，CT代表電網企業的機會成本，而CB代表電力批發商的期望。雙方協商允許電力批發商租賃的電網運營權份額量ALB。ALB越大則電網企業滿足這些運營權的成本越昂貴，而電力批發商考慮到其用戶的彈性常常希望得到最大的份額。在迭代步驟k中，讓ALkBT和ALkBB分別代表電網企業與電力批發商針對ALB的提議，則我們得到如下等式:

這兩個等式代表多標準決策問題，兩式中均含有雙方的標準，盡管如此，但解答卻可能不同。電網企業針對ALBk的提議ALkBT*將傳到電力批發商，電力批發商將該值納入考慮后將反饋一個新的提議ALkBB*給電網企業，電網企業將在下一周期考慮該提議。

假設當ALB≥ALBT時CT為嚴格凸函數。圖1展示了一種可能的折中結果。從電網企業角度考慮，雙方提議的變動只是在成本曲線CT(ALB)上移動，成本曲線就是協商中的折中曲線。電網企業首先通過解決它的多標準決策問題(1)到達折中曲線的T點，對比原點起始位置，成本位置有所惡化。作為補償性讓步，電力批發商解決它的多標準決策問題(2)到達折中曲線的B點，通過降低期望值，電網企業的成本情況會有所改善。在此折中步驟之后，下一周期繼續協商仍存在的差距。

以上討論都是在已知電力批發商未來需求和電網企業輸電能力戰略決策確定的情況下。下面討論同時在多種未來需求情況下進行的協商。跨越不同情況進行協商不僅因為電力批發商的未來需求存在著不確定性，而且能夠增加達成協議的機會。對于不同的未來需求情況Si∈{S1…Sn}，電網運營權份額量ALB是一個離散量，每個未來需求情況以一個可觀測到的概率出現pi（i=1，…，n）。將協商僅限定在m個情況(m＜n)時，在協商周期k，得到如下的多維提議:

在協商的第k個折中步驟中，雙方可能同時對兩個情況進行協商，這意味著電網企業針對情況i的讓步，電力批發商可能用情況j中的讓步來補償。這里i=j和i≠j都有可能。要評價一個折中步驟需要CiT、CBi、CTj和CBj四個標準，對于電網企業CiT、CTj與CT具有相同的屬性，其重要性主要由情況Si(Sj)出現的概率pi(pj)來決定，即CiT=PiCT、CTj＝PjCT，則協商等式如下:

圖2介紹了在情況i=1，j=2下的協商過程。電網企業選擇在情況1上做出讓步，這樣即使向電力批發商讓出一大步而不會出現太大的成本損失。另一方面，作為補償，針對電網企業提出的情況2，電力批發商可以相當大程度地改善電網企業的成本情況，而不損失太多的期望值。在接下來的k+1步驟中，雙方既可以在相同的一對情況之間，也可以在另一對情況之間進行協商。

二、協商中電網企業的輸電能力戰略決策分析

到目前為止協商都是在電網企業某個輸電能力戰略決策as∈As情況下展開的，事實上協商有賴于輸電能力的戰略決策，有效的折中曲線將隨著as變動。電網企業既可以投資輸電設備來增加輸電能力，也可以取消與另一個電力批發商的合作，以便與電力批發商分享更多的輸電能力。

三、完整的協商過程

完整的協商過程如圖3所示。在某個周期k中，由電網企業提出期望值矢量開始，引起電力批發商反應。這個折中過程是在某個有代表性的未來需求情況下進行的，并有可能達到一個折中=，這時協商過程停止。若電網企業認為單一情況不夠充分，則整個協商還必須繼續選擇新的情況，選擇的情況越多，協商越完善，但協商的成本必須限制到最小。若沒有達成折中，則有幾種方案可以選擇。首先一方可能盡力地在該情況下妥協，或最終由電網企業提供一對情況來收尾。其次，可能考慮一些新的情況。最后，對輸電能力戰略性調整可能引發新的協商條件而適用新的情況。綜上所述，電網企業有很多選擇權可以用來控制協商過程。如它可以選擇一個有代表性的未來需求情況，也可以選擇一對情況，還可以進行輸電能力戰略性調整。

總之，電網企業與電力批發商的長期合作關系有利于改善電力供應鏈整體效能，與其執行強硬的價格政策來謀求短期利益不如建立相互信任來達到高層次的全面合作。本文對研究電網企業與電力批發商如何通過協商和信息交換來建立長期穩定的關系有重要的現實意義。

參考文獻:

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