導(dǎo)讀

上世紀(jì)絕大部分時間里，“壟斷”是全球電力產(chǎn)業(yè)最典型的屬性，即便是被膜拜的所謂市場經(jīng)濟西方國家直到8090年代也大多保持著電力行業(yè)的絕對壟斷狀態(tài)。如今，歐美“競爭性電力市場”形成，中國也逐步放開配電、售電市場。很多人還是有疑惑：中國的電力行業(yè)是自然壟斷行業(yè)嗎？本文作者曼徹斯特大學(xué)智能混合能源網(wǎng)絡(luò)博士生Kevin Zhang為你解讀。

【無所不能 文|Kevin Zhang】先說觀點：電力行業(yè)就應(yīng)該是部分壟斷的，壟斷就是為了優(yōu)化經(jīng)濟效益，減少資源浪費，降低用電成本。至于如何解決壟斷所伴隨的不正當(dāng)?shù)美垍⒖嘉哪?/p>

開頭先需要明確壟斷在這里就是指某一個區(qū)域的某一類業(yè)務(wù)只允許一家公司運營。

電力系統(tǒng)一般會被劃分為五個部分：發(fā)電，市場調(diào)度，輸電，配電和售電。電力并非是全行業(yè)壟斷，只有輸配電和調(diào)度是壟斷。而這幾個板塊壟斷的原因也是出于保證供電的經(jīng)濟性和可靠性。

━━━━━

為什么發(fā)電和售電不壟斷？

1）發(fā)電
 

發(fā)電廠的建設(shè)和并網(wǎng)是不壟斷的，這樣才能讓更多資本進場競爭，通過市場這只“無形的手”進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)發(fā)電成本的降低。比如我國的五大發(fā)電集團，甚至居民的分布式光伏現(xiàn)在也能余電上網(wǎng)銷售。當(dāng)然，考慮到發(fā)電并網(wǎng)可能會對電網(wǎng)其他的部件有影響，所以發(fā)電廠的建設(shè)得經(jīng)過審批，按照規(guī)矩來，不能瞎建。

2）售電
 

售電公司就好比中介，而且一般是不具備資源壟斷的中介。那么也是能夠通過市場化進一步壓縮他們的利潤空間以降低用電成本的。
 

━━━━━

為什么輸配電是壟斷的？

首先明確輸配電網(wǎng)絡(luò)的兩個重要部件（這兩個最基本的，不能再少了）：線纜和變壓器。線纜就是電的載體，變壓器就是降低或升高傳輸過程中的電網(wǎng)電壓。他們都是有特定的容量限制，比如多少kW，且不允許長時間的過載，否則會燒毀。所以我們在鋪設(shè)電網(wǎng)時，需要根據(jù)區(qū)域的用電需求峰值來選擇線纜和變壓器。

1）配電
 

我曾經(jīng)看導(dǎo)師用這個例子教育過一些同學(xué)，所以拿出來分享下。下圖是一個居民配電網(wǎng)絡(luò)的拓撲圖[1]。

所有的葉節(jié)點（終端節(jié)點）都是居民用戶，比如4,5,9,10,11等。如果假設(shè)每戶居民家的電器種類差不多，用電峰值是5kW。那么所有與主線相連的線纜都應(yīng)該是5kW的容量以滿足最大需求，比如2-4,2-5,6-11等。

可是對于1-2,1-3這種區(qū)域配電線纜，我連了n戶居民，是否意味著我需要配n*5kW容量的線纜呢？

并不是的。因為居民用電的習(xí)慣是分散的，多戶居民不大可能同時使用其所有的大功率電器。那么我們來算一個叫做coincidence factor （同時率），將區(qū)域疊加后的每戶平均峰值與單一用戶的峰值做一個比較（注意此圖[2]數(shù)據(jù)不具備實用性，僅用于解釋現(xiàn)象）：

上圖的縱軸代表了同時率，橫軸代表了區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量。用紅線數(shù)據(jù)作為參考，如果區(qū)域內(nèi)有50戶居民，其同時率僅為0.15。也就是說我50戶居民的疊加到一起的峰值僅37.5kW，遠低于250kW。當(dāng)然在設(shè)計上我們還是要保持一定的余量，這個就看行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了。

以上解釋了一個道理，通過增加管理的用戶，配電網(wǎng)公司可以獲得“紅利”，以最小化自己對于每戶居民的平均投資。例如上文說的理論峰值為250kW的用戶群，配電網(wǎng)可能只需要建125kW的主變壓器和主線纜就可以了。所以從經(jīng)濟性的角度考慮，由一家公司統(tǒng)一建設(shè)和管理一個區(qū)域的配電網(wǎng)絡(luò)是最合理的選擇。

那么我們能否將區(qū)域配電網(wǎng)的上游和下游交由不同的公司管理和建設(shè)呢？理論上可以，但是會面臨利益沖突。比如下游想接入一些新用戶，而上游的主線路和變電設(shè)備則因此都需要更換來實現(xiàn)擴容。上游公司可能處于經(jīng)濟效益考慮，不打算更換設(shè)備，去拒絕下游接入更多客戶。所以從設(shè)備更新的角度來說，由一家公司垂直管理和建設(shè)一個區(qū)域的配電網(wǎng)也是最合理的。

還有為什么電力改革應(yīng)強調(diào)配電公司和售電公司的分開？因為配電公司可能根據(jù)其售電業(yè)務(wù)分布情況優(yōu)先處理旗下客戶問題，也就是利用壟斷形成客觀優(yōu)勢，促使用戶轉(zhuǎn)投配電公司旗下的售電部門。

2）輸電
 

輸電公司負責(zé)管理建設(shè)中高壓輸電線路。輸電之所以壟斷主要是考慮避免重復(fù)線路建設(shè)，造成資源浪費。此外輸電的建設(shè)具有一定的政策導(dǎo)向，用于推進區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)。當(dāng)然有一點要注意，輸電公司和發(fā)電公司必須是相互獨立的，否則可能根據(jù)自己公司所擁有的發(fā)電廠分布情況，利用壟斷優(yōu)勢重點建設(shè)某些線路，側(cè)面擠壓其他發(fā)電廠的生存空間。
 

━━━━━

為什么調(diào)度是壟斷的？

電力市場調(diào)度的責(zé)任就是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)所有可用機組的狀態(tài)，在保證系統(tǒng)安全的情況下，告知各個機組的應(yīng)發(fā)電量，最小化系統(tǒng)發(fā)電成本。而調(diào)度壟斷的意義也很淺顯，就像一個樂團只能有一個指揮嘛。與此同時調(diào)度也是必須和發(fā)電相互獨立的，否則可能出現(xiàn)在系統(tǒng)安全運行允許的情況下，調(diào)度允許其母公司所擁有的發(fā)電機組多發(fā)電，而降低其他發(fā)電廠的可發(fā)電量或者強制要求棄風(fēng)棄光等。

以上總結(jié)了電力系統(tǒng)哪幾個部分會壟斷以及憑什么壟斷。

然而逐利心理是普遍存在的，壟斷企業(yè)很有可能利用自身優(yōu)勢進行不當(dāng)?shù)美?。那么要怎么防止這種不當(dāng)?shù)美兀勘O(jiān)管，還是監(jiān)管。只有強有力的監(jiān)管舉措和合理的官方定價方案才能消除不當(dāng)?shù)美?，控制企業(yè)利潤，并保證服務(wù)質(zhì)量。在英國呆了五年多了，一直很配服他們的能源監(jiān)管機構(gòu)ofgem。去谷歌搜一下ofgem fines，經(jīng)?？梢钥吹筋愃频男侣劊ㄎ野褬?biāo)題翻譯了一下）：
 

ofgem罰了ScottishPower 1800萬英鎊后，100,000名 ScottishPower 客戶接受補償

Npower由于未能及時為客戶提供服務(wù)，被ofgem罰了2600萬英鎊

Ofgem 罰了 E.On 750萬鎊由于其超收客戶費用

希望在未來我國也能有個這么給力的監(jiān)管機構(gòu)。不守規(guī)矩怠慢了廣大人民群眾？罰，罰，往死里罰(ง •̀_•́)ง┻━┻。

以上，謝謝。
 

[1] A. Ahmed and P. Mancarella, “Strategic techno-economic assessment of heat network options for distributed energy systems in the UK,” Energy, vol. 75, pp. 182–193, Oct. 2014.

[2] N. Good, L. Zhang, A. Navarro-Espinosa, and P. Mancarella, “High resolution modelling of multi-energy domestic demand profiles,” Appl. Energy, vol. 137, pp. 193–210, Jan. 2015.

【無所不能特約作者，Kevin Zhang，曼徹斯特大學(xué)智能混合能源網(wǎng)絡(luò)博士生】

本文經(jīng)作者授權(quán)轉(zhuǎn)載自知乎，僅代表作者觀點，不代表無所不能立場