跨區(qū)域棄水電量定價(jià)方式探析

蘇露陸

(沈陽市渾河管理中心，沈陽 110011)

跨區(qū)域棄水電量定價(jià)方式探析

蘇露陸

(沈陽市渾河管理中心，沈陽 110011)

根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)律及棄水電量特性，合理制定棄水電價(jià)，總體宜采用“先補(bǔ)償，后分配”的進(jìn)程。根據(jù)購(gòu)電地區(qū)吸納棄水電量而造成該地區(qū)原火電廠計(jì)劃發(fā)電量損失，應(yīng)設(shè)計(jì)合理方案實(shí)施有效補(bǔ)償。但吸納棄水電量相對(duì)較小時(shí)，宜采用“先調(diào)整，后分配”的進(jìn)程，若火電廠損失較小或未損失，可不必對(duì)火電廠補(bǔ)償。文章各方案總體步驟均依賴于實(shí)地調(diào)研購(gòu)電地區(qū)及售電地區(qū)用電特性，先計(jì)算補(bǔ)償成本及標(biāo)準(zhǔn)，再推算效益值，最后確定效益分配指數(shù)，遵循主體及市場(chǎng)效益分配合理性原則，從而合理確定購(gòu)電價(jià)格及銷售價(jià)格。

跨區(qū)域；棄水電量；效益分析；定價(jià)方案

0 引 言

由于水電機(jī)組未能按照額定出力進(jìn)行發(fā)電，從而導(dǎo)致的部分電量損失稱為棄水電量。水電站上游來水通常具有不確定性及隨機(jī)性，若電站上游來水突然增加，且電力系統(tǒng)未能完全吸納富余電能，則會(huì)導(dǎo)致水電廠棄水產(chǎn)生[1]。尤其是我國(guó)水電比重相對(duì)較大區(qū)域，若短時(shí)間流域來水增加，則當(dāng)?shù)責(zé)o法完全消納富余電能，宜實(shí)施跨區(qū)域交易來消納多余電能，避免發(fā)生水能資源浪費(fèi)現(xiàn)象[2]。鑒此，本文通過探索棄水量合理定價(jià)方式，以期促進(jìn)富余水能電量跨區(qū)域交易。

1 定價(jià)方式

依據(jù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)學(xué)和電力系統(tǒng)技術(shù)原理，在某一特定條件下，電力系統(tǒng)可通過吸納棄水電量，從而增加電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，吸納棄水電量有助于電能的充分利用，達(dá)到社會(huì)效益最大化[3]。電價(jià)是降低水電站棄水量的核心問題，其實(shí)質(zhì)就是基于價(jià)格的經(jīng)濟(jì)作用，達(dá)到利益分配合理化，調(diào)動(dòng)各單位和個(gè)人的參與性和積極性，從而完成降低棄水、增加電量的目標(biāo)。

1.1 棄水電量定價(jià)原則

1)制定合理分配機(jī)制，依據(jù)先補(bǔ)償，后分配的原則進(jìn)行。

2)考慮購(gòu)電區(qū)域由于吸納富余電量造成火電廠發(fā)電損失，可適當(dāng)給予火電廠補(bǔ)償。

3)水電站發(fā)電成本相對(duì)較低，因此，棄水量成本不作為主要考慮因素。

4)對(duì)參與輸電服務(wù)企業(yè)，其可對(duì)用電對(duì)象收取部分電費(fèi)。

1.2 效益分析

棄水狀態(tài)下，火電廠運(yùn)行方式、電力系統(tǒng)需求以及出力計(jì)劃確定條件下，為吸納水電站棄水電量，火電站需要停調(diào)峰或降低負(fù)荷的方式進(jìn)行運(yùn)行。由于出力發(fā)生變動(dòng)造成發(fā)電量和煤耗都發(fā)生顯著的變動(dòng)。其中，發(fā)電量變化不影響固定成本，但煤耗和發(fā)電量變化影響企業(yè)成本[4]。因此，吸納棄水量的增加效益，主要是火電廠成本變動(dòng)產(chǎn)生。如果火電廠總發(fā)電量從q2降低至q1時(shí)，則發(fā)電成本的變化量為△T1=(q2-q1)D單位時(shí)間內(nèi)變化成本。

實(shí)際中，火電站又由于調(diào)峰加大使得其煤耗提升，導(dǎo)致部分效益損失[5]。鑒此，當(dāng)火電站的開機(jī)率從J2降低至J1，同時(shí)，煤耗率從C2增加至C1時(shí)，則發(fā)電成本的變化量△T=△T1-q2(C2-V1)S煤價(jià)。

2 棄水電量定價(jià)方案

若購(gòu)電地區(qū)由于消納棄水電量造成區(qū)域內(nèi)火電廠發(fā)電量調(diào)減，進(jìn)而導(dǎo)致火電廠損失，因此，購(gòu)電地區(qū)必須對(duì)區(qū)域內(nèi)的火電廠進(jìn)行合理補(bǔ)償。若購(gòu)電地區(qū)消納棄水電量相對(duì)較小，其屬于臨時(shí)性用電量，因而不必考慮調(diào)減火電廠的發(fā)電量，或利用先補(bǔ)償，后補(bǔ)足的方式，但是其如果未造成火電廠的發(fā)電量損失情況發(fā)生，可不必對(duì)其進(jìn)行有效補(bǔ)償。在不考慮電量跨區(qū)域運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的輸電損耗，制定三種棄水電量定價(jià)方案。

2.1 火電損失補(bǔ)償方案

火電損失補(bǔ)償方案主要特征是補(bǔ)償本地區(qū)由于火電站發(fā)電量計(jì)劃帶來的煤耗和電量損失，通過消納棄水量來增加水電廠效益，并將效益統(tǒng)一由購(gòu)電地區(qū)和水電廠重新分配。

1)購(gòu)電地區(qū)火電廠補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。購(gòu)電地區(qū)火電站由于該地區(qū)吸納棄水電量后，因此，其發(fā)電量產(chǎn)生減少。進(jìn)而其成本變化主要有方面以下2個(gè)原因：①燃料、水費(fèi)、脫硫等變動(dòng)成本減少。②煤耗上升直接增加火電廠變動(dòng)成本。假設(shè)火電廠電價(jià)為S，根據(jù)效益分析可知，火電廠補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為：θ補(bǔ)=S-△T。

2)新增加效益計(jì)算。由于不考慮輸電費(fèi)用，需要對(duì)計(jì)算獲得的電力系統(tǒng)新增加效益△T進(jìn)行修正，則修正的效益為△T-θ，其中，θ表示提供跨區(qū)輸電電網(wǎng)公司的輸電價(jià)格。

3)效益分配。為了獲得水電廠銷售電價(jià)和購(gòu)電地區(qū)購(gòu)電電價(jià)，必須將電力系統(tǒng)的新增加效益和效益分配指數(shù)相乘η：

(1)

4)確定合理效益分配指數(shù)η。銷售電價(jià)和購(gòu)電價(jià)是確定效益分配指數(shù)η的決定性因素。不同層面看待和不同角度分析效益分配指數(shù)η，所取得的分配指數(shù)大小也不同。鑒此，綜合考慮我國(guó)實(shí)際電價(jià)交易情況和政策因素，效益分配指數(shù)η合理區(qū)間確定為0.6-0.9，但實(shí)際操作過程中，可由購(gòu)電地區(qū)和售電地區(qū)協(xié)商進(jìn)行確定。

2.2 火電損失不補(bǔ)償方案

火電損失不補(bǔ)償方案主要特征是不削減火電廠的計(jì)劃發(fā)電量，而購(gòu)電地區(qū)和水電廠合理分配棄水電量增加效益。

1)新增加效益計(jì)算。若不考慮火電補(bǔ)償時(shí)，則效益增加為S-θ。

2)效益分配。與火電損失補(bǔ)償方案相同，將電力系統(tǒng)的新增加效益和效益分配指數(shù)η相乘：

(2)

3)確定合理效益分配指數(shù)η。通過計(jì)算銷售價(jià)格和購(gòu)電價(jià)格，確定效益分配指數(shù)。

2.3 火電煤耗損失補(bǔ)償方案

火電煤耗損失補(bǔ)償方案和火電不補(bǔ)償?shù)谋举|(zhì)區(qū)別就是根據(jù)火電煤耗損失對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償，以提高交易可行性，同時(shí)，根據(jù)棄水電量銷售價(jià)格和購(gòu)電價(jià)格等比例確定電價(jià)。

1)購(gòu)電地區(qū)火電廠補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)火電廠，有益于調(diào)動(dòng)火電廠參與調(diào)峰的積極性，因此，損失補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)θ補(bǔ)包含有火電廠獎(jiǎng)勵(lì)成本和煤耗損失的成本。

2)確定水電銷售價(jià)格S銷售價(jià)格。根據(jù)水電廠批復(fù)銷售價(jià)格，并綜合考慮輸電地區(qū)的發(fā)電因素，因此，S銷售價(jià)格=S。

3)確定水電購(gòu)電價(jià)格S購(gòu)電價(jià)格。依據(jù)電網(wǎng)企業(yè)在跨區(qū)域輸送電過程中的執(zhí)行價(jià)格，進(jìn)行試算購(gòu)電地區(qū)的購(gòu)電價(jià)格，則S購(gòu)電價(jià)格=S銷售價(jià)格+θ+θ補(bǔ)。

4)依據(jù)購(gòu)電地區(qū)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，等比例確定電價(jià)。若購(gòu)電地區(qū)火電標(biāo)準(zhǔn)電價(jià)和S購(gòu)電價(jià)格不同時(shí)，等比例確定輸電價(jià)格，使得S購(gòu)電價(jià)格和購(gòu)電地區(qū)火電標(biāo)準(zhǔn)的電價(jià)相符合。

3 算 例

A省接受B省棄水電量，根據(jù)棄水電量定價(jià)方案分別計(jì)算各自方案下的棄水電量的定價(jià)。

3.1 火電補(bǔ)償方案計(jì)算成果

根據(jù)實(shí)際走訪調(diào)查表明，邊際機(jī)組為3.1×106kW的火電機(jī)組，A省3.1×106kW火電機(jī)組批復(fù)銷售電價(jià)為0.445元，平均煤耗為341g/kW·h，若已知煤?jiǎn)蝺r(jià)約為605元/t，則單位火電燃料成本約為0.205元，其他可變動(dòng)成本按照0.02元進(jìn)行計(jì)算，而火電廠單位煤耗的上升成本約為0.011元，則火電單位成本的變化△T約為0.203元。

1)購(gòu)電地區(qū)火電廠補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)：θ補(bǔ)=S-△T=0.23元。

2)新增加效益計(jì)算。若B省的兩家輸電費(fèi)用分別為0.025和0.031元，則可計(jì)算獲得新增加效益為：△T-θ1-θ2=0.148。

3)確定水電購(gòu)電價(jià)格S購(gòu)電價(jià)格。假定效益分配指數(shù)η=0.9時(shí)，代入公式(1)計(jì)算獲得S銷售價(jià)格=0.117元，S銷售價(jià)格=0.171元。因此，銷售水電廠可獲得效益和購(gòu)電地區(qū)企業(yè)獲得效益分別為0.117和0.02。同時(shí)，通過假定不同效益分配指數(shù)η進(jìn)行對(duì)比分析，見表1。

表1 不同效益分配指數(shù)η計(jì)算結(jié)果(火電損失補(bǔ)償)

根據(jù)B地區(qū)電價(jià)的實(shí)際情況：水電標(biāo)桿約0.271元，豐水期下浮26%約0.215元。確定其效益分配指數(shù)。 對(duì)于水電廠而言。水電廠的增加發(fā)電的棄水電量屬于水電廠的增發(fā)效益，由于發(fā)電成本不在考慮范圍之內(nèi)，所以水電廠正常上網(wǎng)電價(jià)稍微高于棄水電量上網(wǎng)電價(jià)。同時(shí)，參考B地區(qū)水電廠和大用戶的直購(gòu)電價(jià)，則效益分配指數(shù)η=0.9為最佳情況，此時(shí)，水電廠占所有新增效益的90%，上網(wǎng)電價(jià)約0.173元。

3.2 火電不補(bǔ)償方案計(jì)算成果

若不考慮火電補(bǔ)償時(shí)，則效益增加為：S-θ1-θ2。當(dāng)效益分配指數(shù)為η=0.5時(shí)，效益呈現(xiàn)平分態(tài)勢(shì)，購(gòu)電價(jià)格和銷售價(jià)格均為0.195，見表2。

3.3 火電煤耗損失補(bǔ)償方案計(jì)算成果

若僅考慮火電煤耗增加成本為0.013元，火電廠獎(jiǎng)勵(lì)為0.03元，則補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)就為0.043元，根據(jù)B地區(qū)豐水期批復(fù)電價(jià)，則水電廠銷售價(jià)格約為S銷售價(jià)格=0.215元。根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)輸電價(jià)格，則調(diào)整前電價(jià)為0.333元，低于A地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)電價(jià)，因此，基于此電價(jià)作為目標(biāo)，等差額調(diào)整輸電價(jià)格，則其中B、C、A個(gè)輸電公司的輸電價(jià)格分別為0.05元、0.033元、0.05元。其中，A輸電價(jià)格都是購(gòu)電地區(qū)企業(yè)效益，因此，實(shí)際購(gòu)電價(jià)格為0.403元。

表2 不同效益分配指數(shù)η計(jì)算結(jié)果

4 結(jié) 語

根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)律及棄水電量特性，合理制定棄水電價(jià)，總體宜采用“先補(bǔ)償，后分配”的進(jìn)程。根據(jù)購(gòu)電地區(qū)吸納棄水電量而造成該地區(qū)原火電廠計(jì)劃發(fā)電量損失，應(yīng)設(shè)計(jì)合理方案實(shí)施有效補(bǔ)償。但吸納棄水電量相對(duì)較小時(shí)，宜采用“先調(diào)整，后分配”的進(jìn)程，若火電廠損失較小或未損失，可不必對(duì)火電廠補(bǔ)償。文章各方案總體步驟均依賴于實(shí)地調(diào)研購(gòu)電地區(qū)及售電地區(qū)用電特性，先計(jì)算補(bǔ)償成本及標(biāo)準(zhǔn)，再推算效益值，最后確定效益分配指數(shù)，遵循主體及市場(chǎng)效益分配合理性原則，從而合理確定購(gòu)電價(jià)格及銷售價(jià)格。

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1007-7596(2016)11-0080-03

2016-10-20

蘇露陸(1982-)，男，遼寧沈陽人，工程師，研究方向?yàn)樗こ?，城市河道建設(shè)、水資源、水利工程等。

F426.61

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