輸電系統固定成本分攤問題

［摘 要］在電力市場環境下，輸電固定成本需要公平、合理地分攤給所有電網使用者。合理的分攤方法可以引導對現有輸電設備的有效和合理的使用，并為將來的發電規劃和負荷選址提供經濟信號。文中對現有的輸電固定成本分攤方法進行了全面而系統的綜述，對現有的輸電成本分攤方法進行了詳細的分析，論述了每一種方法的特點，并對各種方法進行了比較和討論。

［關鍵詞］電力市場 輸電定價 輸電固定成本分攤

［中圖分類號］O4 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1009－5489(2008)01－168－03

目前，世界上很多國家都在進行或將要進行電力工業的改革，即放松管制，打破壟斷，重組結構，建立競爭的市場機制。但是，改革并不意味著一定成功。電力工業改革的成敗，在很大程度上取決于市場模型和規則的設計。

電力市場模型和規則設計中的一個重要方面是輸電定價方法。輸電成本是終端電能成本中的一個重要組成部分。電力工業市場化的一個前提條件是輸電系統開放，為發電公平競爭提供場所，使得電力交易各方能夠在公平、無歧視的條件下使用輸電資源或設備。為了達到這個目的，適當的輸電定價方法至關重要。除此以外，其對電力市場的正常運營和電力系統的安全、經濟運行也有相當大的影響。

本文主要討論需要通過容量費回收的與輸電系統中的“網絡設備”相關的固定成本在電網用戶中的分攤方法。下文中，如果沒有特別說明，“輸電成本”和“成本”均指這部分成本，“用戶”指輸電系統的使用者(包括發電機和負荷)。

本文對現有的分攤方法進行了全面、系統的總結分析，按照所分攤的成本的類型、承擔成本的主體、輸電定價所基于的系統狀態、對冗余容量成本的分攤等方面進行了分類介紹，闡述了每種方法的特點，并進行了比較分析。

一、分攤的成本

按照服務對象的不同，可以將輸電服務分為轉運(wheeling)服務和對本地用戶的服務。這里轉運指擁有電網的電力公司作為第3方給電網外的電力買、賣者提供的輸電服務，對應于電力公司仍然具有垂直一體化的壟斷運行結構、但要求向獨立發電公司和大用戶提供輸電服務的情形；本地用戶(native customer)是相對轉運用戶而言，是指電力公司所屬電網內的輸電用戶，在電力市場化以前已經支付了電網的部分成本，也稱為現有的用戶。在電力工業完全市場化、發電與輸電分離、輸電系統全面開放后，就不再存在所謂的轉運服務，而應該統稱為輸電服務。輸電系統的固定成本可以分為沉淀成本(embedded cost)和微增成本(incremental cost)。沉淀成本是指已經發生的成本或現有的成本(尤其是指投資成本)，微增成本是指為了滿足輸電服務的要求而需增加的成本。針對不同的輸電成本的分攤，已經提出了多種方法，包括綜合成本法、微增成本法和組合成本法。

1.綜合成本法

該方法將所有的成本，包括現有的成本和由于轉運業務增加的成本(微增成本)，按照相同的原則分攤給所有的用戶。設系統的沉淀成本為Ce，微增成本為Ci，轉運的總量為Qw，本地輸電服務的總量為Qn。

2.微增成本法

該方法將現有系統的成本即沉淀成本分攤給本地用戶，將由于轉運而增加的成本即微增成本分攤給轉運用戶。

3.組合成本法

該方法在確定轉運用戶的輸電價格的同時考慮沉淀成本和微增成本，并對兩者分別定價。對于沉淀成本，按照某種原則分攤給所有用戶，包括本地用戶和轉運用戶；對于微增成本，則按照某種方法只分攤給轉運用戶。

一般說來，本地用戶只需支付沉淀成本相應的費用，而轉運用戶需支付的則是相應的沉淀成本和微增成本費用之和(“和”方法)。而美國聯邦能源管制委員會(FERC)曾提出一種“或”的方法，即轉運用戶按照沉淀成本價格和微增成本價格中較大者來支付轉運費用。

二、承擔成本的主體

輸電服務可以看成對電力市場中電能交易的服務，也可以看成對電網中節點注入功率的服務。這里，交易指從1個或多個節點到另一個或多個節點的電能輸送，有確定的發送點和接受點，在忽略網損的情況下，所有送端節點的流出功率之和等于所有受端節點的流入功率之和，即為平衡交易。節點注入既包括發電機的正注入，也包括負荷的負注入。輸電固定成本可以按照交易分攤，也可以按照節點分攤。

1.基于交易的分攤方法

該方法以電能交易合同為基礎，按照某種原則將輸電成本分攤給所有的雙邊/多邊交易。在確定各交易應該分攤的成本時，假設某一交易中所有發電節點的相應電能都供給了參與該交易的負荷節點，換句話說，該交易包括的所有負荷節點消耗的電能都來自于相應的發電節點。對于多邊交易(聯營體交易也可視為多邊交易的一種)，應將每個交易需要承擔的費用進一步分攤給相應的參與者。這種方法主要用在雙邊/多邊交易類型的電力市場中，美國的大多數電力市場都采用這種方法。

2.基于節點的分攤方法

該方法強調對輸電系統的實際使用情況而不是針對具體的合同交易情況，按照某種原則將成本分攤給節點上所連接的發電機和/或負荷。可以將節點的所有發電機和負荷合成為凈注入，按各節點的凈注入分攤輸電成本，也可以將連接于每個節點的不同的發電機和負荷分別作為一個單獨的注入，將成本分攤給每個注入相應的發電機或負荷。顯然，如果是按凈注入分攤，在得到每個節點需分攤的總費用后，還需將其進一步分攤給節點注入的不同分量(對應不同的發電機和負荷)。另外，無論是否對連接各個節點的發電機和/或負荷的注入進行合并，系統中都有正注入和負注入。

三、成本分攤所基于的系統狀態

我們知道，發電機的出力和負荷的功率隨時間而不斷變化，如果要準確反映用戶(發電機和負荷使用電網造成的成本，需要考慮盡可能多的系統狀態，如每個交易時段(0.5h或1h)的狀態。但這樣一來問題將非常復雜。對于輸電固定成本分攤問題來講，可以做些簡化處理，因而在實際運行的電力市場中，一般基于1個或有限多個典型狀態下用戶對電網的使用情況來進行成本分攤。需要指出的是并不是所有的成本分攤方法都是基于用戶對電網的

使用程度的，如下文將要介紹的基于收益的方法，但大部分方法都是基于某種或某些系統運行狀態來確定成本分攤的。

1.系統峰荷

系統峰荷是指一段時間(例如1年或1月)內系統總負荷最大的狀態。一般情況下，負荷最大的狀態也是網絡中潮流最重的狀態。根據計費周期的不同，峰荷可以是年度峰荷、月度峰荷或者星期峰荷劃建設的，因此按照系統峰荷狀態分攤輸電固定成本是比較合理的。但是，僅僅根據峰荷狀態進行輸電成本分攤也不盡合理，因為在一定的時期內，這種狀態的出現有很大的不確定性，且未必與輸電系統規劃時考慮的最嚴重情況相吻合。在實際中應用較多的方法是對幾個典型狀態下的用戶對輸電系統的使用情況進行加權處理。

2.用戶峰值

一個用戶(發電機或負荷)的峰值狀態是指該用戶向輸電系統輸送或從輸電系統攝取功率最大的狀態。不同用戶的峰值狀態出現的時間是不同的。用戶峰值可用來確定用戶對電網的最大使用程度。對于輸電功率非恒定的交易，其對電網的使用程度就是以其在各種情況下的“兆瓦—英里”(其含義將在下文中討論)的使用量的最大值來衡量的。

3.支路峰值

輸電系統中各支路上流過的最大潮流一般不會同時出現。某一支路的峰值狀態是指在研究期內該支路上的潮流最大的狀態。可以用支路峰值相應的狀態來確定各用戶對該支路的使用程度。也就是說，用戶對某一支路的使用程度可以用其在該支路峰值狀態下的使用情況來粗略衡量。這樣，對于不同支路相應的固定成本，可以按照不同的峰值狀態進行分攤。將每個用戶在各支路上分攤的成本相加，就得到了其應該承擔的總成本。

四、冗余容量成本的分攤

前已述及，由于電力系統運行安全性和可靠性的要求、負荷的動態變化和不確定性、網絡投資的離散性等原因，輸電系統的容量在正常運行狀態下總是有冗余的。雖然從表面上看用戶并沒有使用這些冗余容量，但必須分擔這些冗余容量的成本。

1.按照郵票法分攤

這種方法將冗余容量的成本按照各用戶經過輸電系統輸送電量的比例進行分攤，不考慮發電、負荷所在的節點和對電網運行的影響，是最簡單的一種方法。

2.按照使用量分攤

這種方法按照用戶對網絡的實際使用情況分攤冗余容量的成本，也就是說，按照與分攤每個用戶實際使用的輸電容量相應的成本類似的方法進行分攤。

3.基于可靠性的分攤

輸電系統冗余容量的一個主要用處是提高電力系統運行的可靠性，這樣，根據每個用戶由此獲得的可靠性收益分攤相應的成本自然是合理的。可以根據交易從輸電冗余容量獲得的可靠性收益或交易對系統可靠性的影響進行分攤。

以上3種方法隱含了對冗余容量產生的原因和作用的不同的理解方式。郵票法的倡議者認為冗余容量是由所有用戶共同引起的，他們都從中得益，所以，這部分成本自然應該不加區別地統一分攤。

按照使用量分攤的方法考慮到電網的建設，實際上是為了滿足實際交易的需要，冗余容量也是為了滿足基本需要而產生的，因此也應該按照實際的使用量分攤。基于可靠性的分攤方法則認為輸電系統的冗余容量的作用主要是為了滿足一定的可靠性水平，因此，應該根據不同的用戶從可靠性提高得到的收益或對系統可靠性的影響來分攤冗余容量的成本。

五、結束語

到目前為止，已經提出了很多種輸電系統固定成本的分攤方法，而且其中有些方法已經在實際運行的電力市場中得到應用，但到目前為止還沒有一種方法被廣泛認同。我們有必要繼續探索，力求尋找一種被大家廣泛認同的方法。

［參考文獻］

［1］曾鳴：《電力市場理論及其應用》，中國電力出版社1996年版。

［2］顧乃炎、侯志儉：《用改進的功率距離方法計算轉運費用中固定成本的定價方法》，《電網技術》1999年第2期。

［3］劉親民：《電力的問題究竟應該如何認識》，《中國電業》1998年第6期。

［4］于爾鏗、韓放：《電力市場》，中國電力出版社2003年版。