基于博弈理論的大用戶直購電模式實證研究

張琪

摘要：自從2005年我國推行直購電試點以來，經過幾年的直購電試點項目建設，在運營模型、價格體系、監管機制等方面取得了許多建設經驗，同時也存在一些問題。基于此，本文將博弈理論應用于大用戶直購電模式，并進行了實證研究。

Abstract： The pilot has direct power since 2005， after several years of operation development， get a number of successful experience in operating model， price system， regulatory mechanisms etc. There are also some problems， therefore， this paper analyzes the large users of electricity market with the game theory. Then the example is given for analysis.

關鍵詞：大用戶；直購電；博弈論

Key words： large consumers；direct purchase of electricity；game theory

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）30-0082-03

0 引言

國內對于大用戶直購電這種模式的研究開始于2001年左右。通過對國內直購電模式的研究，發現通過在我國電力市場引入市場競爭機制，引入社會資本參與發電，打破發電的壟斷性，使得發電市場競爭性加強；或者是通過買賣雙方共同參與電價的制定過程，打破電價制定的壟斷性，是降低成本、提高使用效率的有效手段，可以使電力市場更為健康的發展[1]。

1 博弈論在大用戶直購電中的應用

由于大用戶直購電交易中，無論是在發電側各發電公司之間、購電側各電力大用戶之間以及發電側發電公司與購電側大用戶之間，都存在著復雜的合作關系。所以，博弈論在大用戶直購電的研究中得到了普遍的應用[2]。

①局中人，是指在博弈的過程中參與博弈的并且有決策權的人，稱之為局中人，在每一次博弈過程中至少存在兩個局中人，在一定情況下博弈中的局中人可以是自然人。

在大用戶直購電之中，作為電能出售者的電力發電公司、作為電能購買者的電力大用戶以及對電能進行輸送的電力網絡經營者構成了分析體，即局中人。為使文章便于分析，本文主要研究的是發電公司和電力大用戶之間的經濟博弈分析。

②信息，是指在博弈過程中博弈各參與方之間對彼此情況的了解和掌握情況，這對于博弈的結果至關重要。在大用戶直購電中，每個經濟主體獲得的信息是不完全的，也就是不對稱的。

③行動，是指在某個特定情況下的決策行為，是大用戶直購電的經濟主體在某一時點進行決策時所使用的決策變量。

④策略是指，在博弈過程中博弈的各參與方之間根據掌握的信息情況所指定出來的行動方案的集合，這些集合構成局中人的策略集。

在大用戶直購電中購售電的策略，是指發電公司和電力大用戶在擁有彼此既定信息的情況下所采取的行動，發電公司的策略是通過提高售電價或售電電量提高其收益，而電力大用戶則是通過其購電成本降低減小其企業的經營風險。

⑤得益是指，博弈過程中博弈各參與方在選擇的策略下能夠得到的效益情況，在大用戶直購電中，在符合電力網絡安全性的前提下，發電公司和電力大用戶的一個特定策略組合下各自所獲得的期望效用[2]。

2 實證分析

以IEEE 6機30節點系統為例，6臺機組分屬于不同發電公司，各個機組的成本系數如表1所示。

假設電力批發市場的反需求曲線為P=a-bQ=420-0.07（元/MWh）。每個發電公司在現貨交易前都與一個大用戶進行合約談判。在談判之前，大用戶和各發電公司預測實時電價Ps的期望值分別為PSG.i=400（元/MWh），PSB.j=405（元/MWh）。實時價格Ps的方差？啄2=235.4。

由表3可以看出，就發電量而言，考慮大用戶交易的現貨寡頭狀態下，發電量總計為最大；就現貨電價而言，在不考慮大用戶交易的現貨寡頭狀態下，現貨電價最高；利潤方面，在寡頭競爭狀態下，利潤為最高，雖然利潤在考慮大用戶交易的現貨寡頭狀態下較不考慮大用戶交易的現貨寡頭狀態下略有減少，但如果不參與大用戶直購電項目談判，市場將被其他參與中標談判的發電公司搶占，市場占用率下降，利潤必然下降更多。所以即便利潤有所下降，發電公司還是會選擇進行直購電合約談判，這必將導致各個發電公司市場力顯著減弱，價格導向由賣方市場向買方市場傾斜。所以，實行大用戶直購電可以起到降低各個發電公司的市場力，限制其壟斷地位的作用。

參考文獻：

[1]黃興，翟繪景，路曉明.大用戶直購電所面臨的三個核心問題探討[J].電力需求側管理，2007（03）：78-80.

[2]譚忠富，董福貴，劉嚴，劉楨.博弈論在大用戶與發電公司直接購電合同中的應用（英文）[J].華北電力大學學報，2004（03）：62-64.

[3]樂人.大用戶直購電八問[J].中國電力企業管理，2003（05）.