電力體制改革|輸配電定價(jià) 輸配電服務(wù)概述
電力系統(tǒng)包括發(fā)、輸、配、售不同的環(huán)節(jié),用戶的終端電價(jià)也包括發(fā)電、輸配電、售電等部分。輸配電服務(wù)由于存在一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,一般由壟斷的機(jī)構(gòu)提供,因此輸配電價(jià)格需要由政府或監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)管。輸配電價(jià)是電價(jià)中一個(gè)很重要的部分,其價(jià)格的水平和結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)電能量市場(chǎng)造成一定的影響。合理的輸配電定價(jià)是電力公平競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)。本系列文章對(duì)輸配電定價(jià)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行討論。
一、為什么要定價(jià)
對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性的行業(yè),其價(jià)格由市場(chǎng)形成,不需要政府(管制機(jī)構(gòu))進(jìn)行“定價(jià)”。政府需要做的,是建立一個(gè)公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境和市場(chǎng)機(jī)制。
對(duì)于壟斷性的行業(yè),由于產(chǎn)品或服務(wù)僅由一家企業(yè)提供,壟斷的企業(yè)從自身利潤(rùn)最大化確定的價(jià)格常常與社會(huì)最優(yōu)的價(jià)格不一致,因此需要對(duì)其價(jià)格進(jìn)行監(jiān)管。
產(chǎn)品之所以由一家壟斷的企業(yè)提供,一般有以下幾個(gè)方面的原因:
1)產(chǎn)品的生產(chǎn)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,一家企業(yè)提供的社會(huì)成本最小;
2)產(chǎn)品的原材料只有一家能夠獲得;
3)軍事、法律、政治等方面的原因,比如國(guó)防。
輸配電服務(wù)的壟斷主要是第一方面的原因,即產(chǎn)品本身的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性。具體來(lái)說(shuō),輸配電服務(wù)的壟斷可以從以下幾個(gè)方面考慮:
1)輸配電網(wǎng):一個(gè)地區(qū)只能有一個(gè)電網(wǎng),在同一個(gè)地理范圍內(nèi)同時(shí)有兩個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)是不經(jīng)濟(jì)的,從這個(gè)角度,輸配電網(wǎng)在一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)是壟斷的。
2)輸配電網(wǎng)線路的建設(shè):對(duì)同一個(gè)電網(wǎng)中的不同的線路、設(shè)備,可以由不同的投資者建設(shè),前提是電網(wǎng)的收費(fèi)統(tǒng)一進(jìn)行,收費(fèi)以后根據(jù)約定的規(guī)則分配給不同的投資者。
3)輸配電網(wǎng)的運(yùn)行:連通的交流電網(wǎng)需要同步運(yùn)行(相同的頻率)。電網(wǎng)的運(yùn)行也存在一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,也就是說(shuō),同步運(yùn)行的電網(wǎng)的規(guī)模越大,綜合效益越大。但是,電網(wǎng)也不是越大越好,隨著電網(wǎng)規(guī)模的增加,短路電流、電力系統(tǒng)穩(wěn)定、連鎖故障等問(wèn)題更加復(fù)雜。最佳的同步電網(wǎng)的規(guī)模會(huì)隨著相關(guān)技術(shù)的變化而變化。即使對(duì)連通的同步電網(wǎng),也會(huì)采取分層調(diào)度、管理的模式。
二、定價(jià)的基本流程
在一個(gè)連通的交流電網(wǎng)中,電力潮流的流動(dòng)受基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律等物理規(guī)律的支配,無(wú)法人為控制其流向。電網(wǎng)的收費(fèi)、定價(jià)也需要統(tǒng)一進(jìn)行。
考慮到電網(wǎng)的壟斷性,相關(guān)收費(fèi)、定價(jià)一般由政府(管制機(jī)構(gòu))負(fù)責(zé)。具體需要以下幾個(gè)方面的工作。
1)準(zhǔn)許成本的監(jiān)審。考慮到有些企業(yè)同時(shí)提供多種服務(wù)和產(chǎn)品,需要確定哪些成本是與輸配電服務(wù)相關(guān)的,合理的水平是多少。如果一個(gè)連通的、同步運(yùn)行、統(tǒng)一收費(fèi)的電網(wǎng)中有多個(gè)電網(wǎng)公司,需要分別對(duì)不同的電網(wǎng)公司的成本進(jìn)行監(jiān)審。
2)準(zhǔn)許收益的核定。根據(jù)一定的監(jiān)管辦法以及成本監(jiān)審的情況,確定輸配電服務(wù)的總的準(zhǔn)許收益。對(duì)存在多個(gè)電網(wǎng)公司的情況,需要分別核定每個(gè)電網(wǎng)公司的準(zhǔn)許收益,相加得到總的準(zhǔn)許收益。
3)不同用戶類(lèi)型之間的分?jǐn)?/strong>。電網(wǎng)的用戶包括電源和終端負(fù)荷,電源和負(fù)荷又都包括一些不同的類(lèi)型,需要將總的成本(準(zhǔn)許收益)分配到不同類(lèi)型的電網(wǎng)用戶。某個(gè)地區(qū)分配到的電網(wǎng)成本不僅僅包括其所在地區(qū)電網(wǎng)公司的相關(guān)成本,可能還包括互聯(lián)的其他電網(wǎng)公司的相關(guān)成本。
4)同類(lèi)用戶之間的分?jǐn)?/strong>。將分?jǐn)偨o某一類(lèi)電網(wǎng)用戶的費(fèi)用進(jìn)一步分?jǐn)偟骄唧w的每個(gè)用戶。
三、輸配電定價(jià)的難點(diǎn)
1)電網(wǎng)規(guī)劃的復(fù)雜性。計(jì)劃體制、發(fā)輸配售一體的電力系統(tǒng)中,電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃是一起進(jìn)行的。電力市場(chǎng)環(huán)境下,發(fā)電業(yè)務(wù)從電網(wǎng)中獨(dú)立出來(lái),電源的規(guī)劃和電網(wǎng)的規(guī)劃獨(dú)立進(jìn)行,電網(wǎng)的最優(yōu)規(guī)劃復(fù)雜。造成了對(duì)電網(wǎng)的合理的準(zhǔn)許成本的核定更加困難。
2)電網(wǎng)運(yùn)行管理復(fù)雜。壟斷企業(yè)定價(jià)有兩種大的思路,成本加成和價(jià)格上限(價(jià)格帽)。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn):成本加成方法可以盡量降低價(jià)格,但不能激勵(lì)成本的最小;價(jià)格上限方法可以激勵(lì)壟斷企業(yè)降低成本,但是不能保證價(jià)格的最低。實(shí)際中,可以采用兩種方法的結(jié)合:核定的成本+一定的激勵(lì)。對(duì)壟斷企業(yè)的激勵(lì)主要依據(jù)其相關(guān)的運(yùn)行績(jī)效、指標(biāo)。由于電網(wǎng)運(yùn)行管理復(fù)雜,需要考慮多種內(nèi)部、外部的邊界條件和約束,造成了對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的績(jī)效考核方案復(fù)雜。
3)電網(wǎng)使用程度難以確定。電網(wǎng)總的成本和準(zhǔn)許收益確定以后,需要將其分?jǐn)偨o不同的用戶。但是,如上所述,電在電網(wǎng)中的流動(dòng)遵循物理規(guī)律,無(wú)法人為控制其在電網(wǎng)中的流動(dòng),也無(wú)法測(cè)量從不同電源發(fā)出的電,分別通過(guò)哪些線路到達(dá)了哪些電力用戶。也就是說(shuō),從物理上,無(wú)法確定不同的輸配電設(shè)備,都分別由哪些用戶使用了。這個(gè)問(wèn)題在一般的商品定價(jià)中是不存在的。對(duì)于交通,總有辦法知道每個(gè)車(chē)輛的行駛路徑,通過(guò)了哪些道路;對(duì)于電信,也可以知道每個(gè)文字、語(yǔ)音、視頻信號(hào)從源到終端通過(guò)的路徑。對(duì)于電力,一旦進(jìn)入電網(wǎng)就混在一起,我們無(wú)法對(duì)其染色,也無(wú)法知道我們所用的電從哪個(gè)電廠發(fā)出,經(jīng)過(guò)了哪些電網(wǎng)元件。實(shí)際中,一般通過(guò)一定的數(shù)學(xué)方法確定不同的電網(wǎng)用戶對(duì)電網(wǎng)的使用程度,進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)成本的分?jǐn)偅@就是“潮流跟蹤”或者“源流分析”,是輸配電定價(jià)領(lǐng)域的重要的研究領(lǐng)域之一。
4)電網(wǎng)潮流的波動(dòng)性。即使不存在上面的潮流跟蹤的問(wèn)題,假設(shè)電網(wǎng)中只有一條線路,其成本的合理的分?jǐn)側(cè)匀淮嬖谝欢ɡщy。由于電力無(wú)法大量的、經(jīng)濟(jì)的存儲(chǔ),電力負(fù)荷是隨時(shí)間不斷變化的,電網(wǎng)中的潮流也是隨時(shí)間不斷變化的。電網(wǎng)的建設(shè)必須要保證最大負(fù)荷時(shí)刻電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)考慮一些計(jì)劃?rùn)z修、意外事故等情況,因此電網(wǎng)設(shè)備在很多情況下都有很大的“冗余”容量。這些成本如何分?jǐn)?這也是輸配電定價(jià)中需要考慮的問(wèn)題。
四、一個(gè)簡(jiǎn)單的例子
如上所述,輸配電定價(jià)非但具有一般的壟斷行業(yè)定價(jià)的特性,還有很多特殊的困難。這里,從最簡(jiǎn)單的例子出發(fā),對(duì)其定價(jià)問(wèn)題進(jìn)行討論。首先假設(shè)成本及準(zhǔn)許收益已經(jīng)核定,電網(wǎng)中只有一條線路的情況。收費(fèi)有容量費(fèi)和電量費(fèi)兩種途徑。
【算例1】如圖1-1系統(tǒng)中有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)1和2,1為電源點(diǎn),2為負(fù)荷點(diǎn)。有三個(gè)負(fù)荷A、B和C,已知三個(gè)負(fù)荷的用電曲線。計(jì)算不同定價(jià)方式下其承擔(dān)的電網(wǎng)成本的比例。
圖1-1 簡(jiǎn)單兩節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)
【情景1-1】假設(shè)三個(gè)負(fù)荷的用電特性一樣,均為兩個(gè)時(shí)段:早上8點(diǎn)到晚上8點(diǎn)為峰時(shí)段,晚上8點(diǎn)到早上8點(diǎn)為谷時(shí)段,負(fù)荷曲線如圖1-2所示,分?jǐn)偨Y(jié)果如表1-1所示。
圖1-2 情景1-1下A、B、C負(fù)荷曲線
表1-1情景1-1基本情況
【情景1-2】三個(gè)負(fù)荷的峰荷用電與情景1一樣,但谷荷的用電發(fā)生變化,負(fù)荷曲線如圖1-3所示,分?jǐn)偨Y(jié)果如表1-2所示。這里例子中,由于三個(gè)負(fù)荷的負(fù)荷曲線完全一樣,按照最大負(fù)荷收費(fèi)還是按照電量收費(fèi),結(jié)果都是一樣的:A、B、C的比例分別為0.3:0.5:0.2。
圖1-3 情景1-2下A、B、C負(fù)荷曲線
表1-2 情景1-2基本情況
哪種更合理呢?如果將電網(wǎng)看成一種產(chǎn)品,按照市場(chǎng)的原則,誰(shuí)造成的成本高誰(shuí)也就應(yīng)該承擔(dān)更高的費(fèi)用。這樣看,方案1按峰荷比例分?jǐn)偟姆椒ū容^合理。因?yàn)殡娋W(wǎng)需要保證系統(tǒng)最大負(fù)荷(系統(tǒng)峰荷)情況下的安全運(yùn)行,電網(wǎng)的規(guī)劃主要是考慮系統(tǒng)峰荷狀態(tài),因此相關(guān)成本應(yīng)該按照各負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)峰荷的影響分?jǐn)偂?shí)際上,這也是國(guó)際上大多數(shù)電力市場(chǎng)中輸配電定價(jià)的基本原則。這個(gè)例子中,三個(gè)負(fù)荷的負(fù)荷曲線有較大的差別,按峰荷比例分?jǐn)偤桶措娏勘壤謹(jǐn)偅瑫?huì)有較大的差別:按峰荷比例分?jǐn)偟慕Y(jié)果是0.3:0.5:0.2;按電量分?jǐn)偟慕Y(jié)果是0.37:043:0.3。
分?jǐn)偡桨?:假設(shè)只有A安裝有智能電表,B、C只有總電量數(shù)據(jù),沒(méi)有分時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)。如果采用按負(fù)荷分?jǐn)偟姆绞剑绾畏謹(jǐn)?
這種情況下,首先將B、C看為一類(lèi)負(fù)荷M,與A按峰荷分?jǐn)偪傎M(fèi)用,然后將分給類(lèi)型M的費(fèi)用再按一定原則分給B、C。這里,由于B、C僅有電量數(shù)據(jù),假設(shè)B、C之間按照電量分配。結(jié)果如表1-2所示。A、B、C三個(gè)負(fù)荷的分?jǐn)偙壤秊椋?.3、0.41、0.29。從結(jié)果看到,相對(duì)分?jǐn)偡桨?,即全部按照峰荷分?jǐn)偟那闆r,負(fù)荷C分?jǐn)偟妮斉潆娰M(fèi)用增多了。這樣,如果C想要降低其輸配電費(fèi),就需要、希望、有激勵(lì)安裝能夠獨(dú)立計(jì)量各時(shí)段負(fù)荷的智能電表,從而也可以按照負(fù)荷收費(fèi)。
五、結(jié)論
1、電網(wǎng)服務(wù)具有一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,其投資和定價(jià)需要由政府進(jìn)行管制。
2、輸配電服務(wù)定價(jià)的管制包括總準(zhǔn)許收益的管制和價(jià)格結(jié)構(gòu)的管制(總費(fèi)用在不同用戶之間的分?jǐn)?,兩者都非常重要。
3、科學(xué)計(jì)算不同用戶類(lèi)型應(yīng)該承擔(dān)的真實(shí)的輸配電成本是計(jì)算輸配電交叉補(bǔ)貼的基礎(chǔ)。
4、輸配電定價(jià)的基礎(chǔ)是系統(tǒng)峰荷下電網(wǎng)各支路的潮流,輸配電成本主要應(yīng)以各用戶對(duì)系統(tǒng)峰荷(支路峰荷)的影響為基礎(chǔ)分?jǐn)偂?/p>
5、在無(wú)法按照用戶對(duì)系統(tǒng)峰荷的影響分?jǐn)倳r(shí)(如一些用戶沒(méi)有安裝實(shí)時(shí)電表),可以采用簡(jiǎn)化的方法,但基本思路是分析其對(duì)系統(tǒng)峰荷的影響。
本文章從最簡(jiǎn)單的例子出發(fā)對(duì)輸配電定價(jià)的基本思想進(jìn)行了說(shuō)明,后續(xù)將進(jìn)行更加深入的分析,討論更多時(shí)段、不同負(fù)荷率、多條線路等情況下輸配電定價(jià)的問(wèn)題。
責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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