浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試運(yùn)行政府授權(quán)合約分解方式分析

王學(xué)堅(jiān)，范金華，孫 盼，孫成富

(1.浙江浙能能源服務(wù)有限公司，浙江 杭州 310007；2.浙江浙能電力股份有限公司蕭山發(fā)電廠，浙江 杭州 311251)

2015年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》(中發(fā)【2015】9號(hào))，拉開(kāi)了新一輪電力體制改革的序幕。2017年8月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》(發(fā)改辦能源【2017】1453號(hào))，選擇南方(以廣東起步)、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅等8個(gè)地區(qū)作為第一批試點(diǎn)。2017年9月，浙江省人民政府印發(fā)了《浙江省電力體制改革綜合試點(diǎn)方案》(浙政發(fā)【2017】39號(hào))和《浙江電力市場(chǎng)建設(shè)方案》等配套文件，對(duì)浙江省的電力體制改革作出頂層設(shè)計(jì)。2017年10月，經(jīng)國(guó)際招標(biāo)，PJM Technologies, Inc.與中國(guó)電力科學(xué)研究院聯(lián)合體確定為浙江省電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃編制咨詢服務(wù)的實(shí)施單位。2019年9月20日—2019年9月26日，浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)開(kāi)展第一次結(jié)算試運(yùn)行，為期7天。2020年5月12日—2020年5月18日，浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)開(kāi)展第二次結(jié)算試運(yùn)行，為期7天，此次結(jié)算試運(yùn)行公開(kāi)發(fā)布了結(jié)算試運(yùn)行方案，其中包含了政府授權(quán)合約分解方式的規(guī)則。

政府授權(quán)合約是一種雙向差價(jià)金融合約，為合約雙方提供控制風(fēng)險(xiǎn)的手段。從電力市場(chǎng)的平衡角度看，政府授權(quán)合約的買(mǎi)方是未參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的非競(jìng)爭(zhēng)性用戶，合約理論上為非競(jìng)爭(zhēng)性用戶提供了穩(wěn)定的電價(jià)；政府授權(quán)合約的賣方是發(fā)電企業(yè)，合約理論上為發(fā)電企業(yè)提供了穩(wěn)定的收益；類似于撮合發(fā)電企業(yè)與非競(jìng)爭(zhēng)性用戶簽訂了長(zhǎng)協(xié)。

對(duì)于電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中的策略方(區(qū)別于價(jià)格的接受者)，不同的政府授權(quán)合約分解方式對(duì)其參與市場(chǎng)的策略以及實(shí)際收益會(huì)有直接的影響。本文將對(duì)浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)第二次結(jié)算試運(yùn)行的政府合約分解方式進(jìn)行分析和探討，并展望若干問(wèn)題。

1 差價(jià)合約

交易雙方經(jīng)常會(huì)借助于一種可以與集中市場(chǎng)并存的差價(jià)合同(Contract For Difference)機(jī)制。在差價(jià)合同中，買(mǎi)賣雙方可以商定商品的履約價(jià)格(Strike Price)和交易數(shù)量。

一旦集中市場(chǎng)上的交易已經(jīng)完成，差價(jià)合同就可以按照如下的方式進(jìn)行結(jié)算[1]。

(1)如果差價(jià)合同的履約價(jià)格高于集中市場(chǎng)價(jià)格，購(gòu)買(mǎi)方需要向賣出方支付一定金額。支付金額等于這兩種價(jià)格的差價(jià)乘以合同規(guī)定的交易數(shù)量[1]。

(2)如果差價(jià)合同的履約價(jià)格低于集中市場(chǎng)價(jià)格，賣出方需要向購(gòu)買(mǎi)方支付一定金額，它等于這兩種價(jià)格的差價(jià)乘以合同規(guī)定的交易數(shù)[1]。

這樣一來(lái)，差價(jià)合同就可以使交易雙方既能夠參加集中市場(chǎng)交易，又能規(guī)避對(duì)應(yīng)的交易風(fēng)險(xiǎn)[1]。

對(duì)于后續(xù)提及的浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)第二次結(jié)算試運(yùn)行中的政府授權(quán)合約，經(jīng)濟(jì)學(xué)上歸屬為特定場(chǎng)景下的差價(jià)合約。

2 電量分配規(guī)則及分析

浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)第二次結(jié)算試運(yùn)行中的政府授權(quán)合約分配的基本原則具體如下。

2.1 煤電(除熱電聯(lián)產(chǎn))

事前按照7天計(jì)劃電量的90%比例確定電廠政府授權(quán)合約電量。發(fā)電企業(yè)在日前市場(chǎng)10段報(bào)價(jià)，根據(jù)出清結(jié)果和實(shí)際調(diào)度情況發(fā)電[2]。

2.2 熱電聯(lián)產(chǎn)

事前按照7天計(jì)劃電量的90%比例確定電廠政府授權(quán)合約電量。自調(diào)度，不參與日前市場(chǎng)[2]。

2.3 氣電

事前按照7天計(jì)劃電量的30%比例確定電廠政府授權(quán)合約電量。發(fā)電企業(yè)在日前市場(chǎng)10段報(bào)價(jià)，根據(jù)出清結(jié)果和實(shí)際調(diào)度情況發(fā)電[2]。

2.4 水電、核電

事后按照實(shí)際計(jì)量上網(wǎng)電量的90%比例確定每臺(tái)機(jī)組每個(gè)結(jié)算時(shí)段的政府授權(quán)合約電量。自調(diào)度，不參與日前市場(chǎng)報(bào)價(jià)[2]。

2.5 外來(lái)電

不參與此次結(jié)算試運(yùn)行[2]。

外來(lái)電由于其外在的不確定性和復(fù)雜性，不參與市場(chǎng)，由上級(jí)調(diào)度提前給出出力曲線，作為市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的邊界條件[2]。

發(fā)電機(jī)組的事前政府授權(quán)合約電量按照既定算法程序分解至每個(gè)結(jié)算時(shí)段，分解原則為：煤電(除熱電聯(lián)產(chǎn))、熱電聯(lián)產(chǎn)和氣電機(jī)組分別按照各類型工作日、雙休日和節(jié)假日典型曲線，分解至每臺(tái)機(jī)組的每個(gè)結(jié)算時(shí)段。氣電機(jī)組低谷時(shí)段(22時(shí)至次日6時(shí))不分配合約電量(合約電量為0)[2]。

3 政府授權(quán)合約下分解方式分析

3.1 概述

在計(jì)劃體制下，政府通過(guò)年度電量計(jì)劃；電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)通過(guò)調(diào)度指令；引導(dǎo)發(fā)電企業(yè)的發(fā)電行為。在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)條件下，通過(guò)價(jià)格信號(hào)來(lái)引導(dǎo)部分發(fā)電企業(yè)的行為。

以下將分析政府授權(quán)合約條件下，不同類型發(fā)電企業(yè)，在不同價(jià)格信號(hào)條件下，參與電力市場(chǎng)的行為。

3.2 政府授權(quán)合約的結(jié)算規(guī)則

浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)第二次結(jié)算試運(yùn)行中的政府授權(quán)合約的結(jié)算原則是——日前基準(zhǔn)、實(shí)時(shí)差量、合約差價(jià)[2-5]。簡(jiǎn)化分析起見(jiàn)，下列分析只考慮單一結(jié)算時(shí)段。結(jié)算規(guī)則可用公式表示：

M=PbQb+(Qr-Qb)Pr+(Pz-Pb)Qz

(1)

Mj=PbQb+(Qr-Qb)Pr+
(Pz-Pb)Qz-QrPc

(2)

式中M——發(fā)電商電費(fèi)收入；Mj——發(fā)電商的利潤(rùn)；Pb——日前市場(chǎng)價(jià)格；Qb——日前市場(chǎng)電量；Pr——實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格；Qr——實(shí)時(shí)市場(chǎng)電量；Pz——政府授權(quán)合約電量；Qz——政府授權(quán)合約價(jià)格；Pc——發(fā)電成本價(jià)格。

3.3 價(jià)格信號(hào)

按照式(2)，理論上Pb，Pr，Pz，Pc四個(gè)價(jià)格的不同排列共有24種類型，不同的價(jià)格排列，提供了24種不同的價(jià)格信號(hào)[6-8]。

為簡(jiǎn)化分析，假定實(shí)時(shí)市場(chǎng)電量與日前市場(chǎng)電量無(wú)偏差Qr=Qb，則式(2)可簡(jiǎn)化：

Mj=(Pb-Pc)Qr+(Pz-Pb)Qz

(3)

發(fā)電企業(yè)完全按照政府授權(quán)合約發(fā)電，Qr=Qz，則式(3)可簡(jiǎn)化得：

Mj=(Pz-Pc)Qz

(4)

發(fā)電企業(yè)日前市場(chǎng)未中標(biāo)，Qr=0，則式(3)可簡(jiǎn)化得：

Mj=(Pz-Pb)Qz

(5)

根據(jù)式(3)，理論上Pb，Pz，Pc三個(gè)價(jià)格共有6種排列，形成6種價(jià)格信號(hào)：

(1)價(jià)格信號(hào)一：

Pz>Pc>Pb

(6)

在式(3)條件下，日前市場(chǎng)虧損；授權(quán)合約盈利。

(2)價(jià)格信號(hào)二：

Pz>Pb>Pc

(7)

在式(3)條件下，日前市場(chǎng)盈利；授權(quán)合約盈利。

(3)價(jià)格信號(hào)六：

Pb>Pz>Pc

(8)

在式(3)條件下，日前市場(chǎng)盈利；授權(quán)合約虧損。

(4)價(jià)格信號(hào)四：

Pb>Pc>Pz

(9)

在式(3)條件下，日前市場(chǎng)盈利；授權(quán)合約虧損。

(5)價(jià)格信號(hào)五：

Pc>Pz>Pb

(10)

在式(3)條件下，日前市場(chǎng)虧損；授權(quán)合約盈利。

(6)價(jià)格信號(hào)三：

Pc>Pb>Pz

(11)

在式(3)條件下，日前市場(chǎng)虧損；授權(quán)合約虧損。

在現(xiàn)行浙江省電力市場(chǎng)，政府授權(quán)合約價(jià)格一般情況下大于發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成本，Pz>Pc。

因此，僅需考慮式(6)、式(7)、式(8)的三種情況。

3.4 燃煤機(jī)組分析

在給定的燃煤機(jī)組政府授權(quán)合約電量曲線條件下，總體來(lái)說(shuō)，如果燃煤機(jī)組歷史低谷發(fā)電量小于政府授權(quán)合約低谷電量，政府授權(quán)合約電量曲線對(duì)其是有利的，反之則不利[9-10]。

在式(6)條件下，日前市場(chǎng)價(jià)格低于發(fā)電成本，常見(jiàn)的情況是夜間等用電低谷期。對(duì)于燃煤機(jī)組來(lái)說(shuō)，保持穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，盡量少發(fā)電最有利。

在式(7)條件下，日前市場(chǎng)價(jià)格高于發(fā)電成本，對(duì)于燃煤機(jī)組來(lái)說(shuō)，盡量多發(fā)電最為有利。

在式(8)條件下，日前市場(chǎng)價(jià)格高于政府授權(quán)合約價(jià)格，常見(jiàn)的情況是該節(jié)點(diǎn)開(kāi)始用燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)的電。對(duì)于燃煤機(jī)組來(lái)說(shuō)，要盡量保持機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，否則該時(shí)段沒(méi)有賺到尖峰的利潤(rùn)，政府授權(quán)合約還要加劇虧損。

3.5 燃?xì)鈾C(jī)組分析

對(duì)于燃?xì)鈾C(jī)組，式(6)條件下是常態(tài)，意味者市場(chǎng)上大多數(shù)時(shí)間由低成本的燃煤等機(jī)組提供電能，日前市場(chǎng)價(jià)格低于燃?xì)獍l(fā)電成本，盡量少發(fā)電最有利。因燃?xì)鈾C(jī)組政府授權(quán)合約價(jià)格高，為鼓勵(lì)其多發(fā)電，將其政府授權(quán)合約確定為歷史電量的30%，較燃煤機(jī)組少。

在式(7)條件下，日前市場(chǎng)價(jià)格高于發(fā)電成本，對(duì)于燃?xì)鈾C(jī)組來(lái)說(shuō)，盡量多發(fā)電最為有利。

在式(8)條件下，日前市場(chǎng)價(jià)格高于燃?xì)鈾C(jī)組政府授權(quán)合約價(jià)格，這是非常高的市場(chǎng)價(jià)格。對(duì)于燃?xì)鈾C(jī)組來(lái)說(shuō)，要盡量保持機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，否則該時(shí)段沒(méi)有賺到尖峰的利潤(rùn)，政府授權(quán)合約還要加劇虧損。

3.6 水電機(jī)組分析

水電機(jī)組自調(diào)度，不參與日前市場(chǎng)報(bào)價(jià)。事后按照實(shí)際計(jì)量上網(wǎng)電量的90%比例確定每臺(tái)機(jī)組每個(gè)結(jié)算時(shí)段的政府授權(quán)合約電量。

水電站的變動(dòng)發(fā)電成本很低，可將式(3)簡(jiǎn)化得：

Mj=0.9QrPz+0.1QrPb

(12)

在式(6)條件下，Pb近似于0，式(12)簡(jiǎn)化得：

Mj=0.9PzQr

(13)

由式(13)表明，該時(shí)段政府授權(quán)合約收入打了九折，水電機(jī)組少發(fā)電更有利。

在式(7)條件下，政府授權(quán)合約價(jià)格高于日前市場(chǎng)價(jià)格，根據(jù)式(12)，對(duì)于機(jī)組來(lái)說(shuō)，少發(fā)電最為有利。

在式(8)條件下，政府授權(quán)合約價(jià)格低于日前市場(chǎng)價(jià)格，根據(jù)式(12)，對(duì)于機(jī)組來(lái)說(shuō)，多發(fā)電最為有利。

3.7 核電機(jī)組分析

核電機(jī)組安全性要求高的特性決定，很少啟停、負(fù)荷非常平穩(wěn)，較少調(diào)節(jié)，因此很難有市場(chǎng)策略。

按式(12)，有10%的核電實(shí)際發(fā)電量作為價(jià)格的接受者，價(jià)格暴露在現(xiàn)貨市場(chǎng)中。

4 結(jié)語(yǔ)

浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)第二次結(jié)算試運(yùn)行政府授權(quán)合約的分解，沒(méi)有考慮用戶側(cè)用電情況，用戶側(cè)是固定價(jià)格，因此存在賬戶資金不平衡的可能性，在后續(xù)階段結(jié)算試運(yùn)行應(yīng)考慮增加政府授權(quán)合約分解技術(shù)方式的透明度。

對(duì)于燃?xì)鈾C(jī)組，已經(jīng)有容量電費(fèi)的條件下，可考慮調(diào)整其政府授權(quán)合約電量，增加其參與市場(chǎng)的積極性。對(duì)于水電機(jī)組，由于其發(fā)電的靈活性，自調(diào)度并且按實(shí)際發(fā)電情況授予政府授權(quán)合約，應(yīng)考慮進(jìn)一步約束其市場(chǎng)行為，避免干擾實(shí)時(shí)市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。