输配电定价理论课件

输配电定价理论输配电定价理论何永秀博士何永秀博士 教授教授 华北电力大学华北电力大学 经济管理学院经济管理学院输配电定价理论1问题的提出实实施施“网网厂厂分分开开、竞竞价价上上网网”的的电电力力市市场场运运作作模模式式要要具具备备的的其其中中条条件件之之一一是是：要要有有独独立立的的输输电电价价格格及及其其调调控控机机制制；网网厂厂分分开开，建建立立发发电电侧侧电电力力市市场场只只是是电电力力市市场场的的初初级级阶阶段段。初初级级电电力力市市场场的的特特征征是是：多多个个卖卖主主，一一个个买买主主；电电力力用用户户不不能能直直接接选选择择供供电电商商，因因此此竞竞争争很很有有限限。为为了了逐逐步步提提高高竞竞争争程程度度，要要逐逐步步实实现现输输配配分分开开。为为此此要要使使输输电电价价格格和和配配电电价格分开。价格分开。根根据据国国际际经经验验，每每个个输输、配配电电网网的的用用户户要要支支付付的的输输、配配电电费费用用(价价格格)因因其其所所在在地地理理位位置置，电电压压等等级级，负负荷荷模模式式不不同同而而不不同同；输输、配配价价格格应应单单独独确确定定，不不应应包包含含在在购购售售电电合同中。合同中。问题的提出实施“网厂分开、竞价上网”的电力市场运作模式要具备2电价体系结构图 电价体系结构图 3 一、电力市场中的输电业务输电公司输电公司作为系统运营商作为系统运营商提供开放的非歧视的输电网提供开放的非歧视的输电网保证电网的可靠、充足、安全、稳定保证电网的可靠、充足、安全、稳定制定输电网发展规划，建设和维护输电设施制定输电网发展规划，建设和维护输电设施实施电网运行和调度，输电阻塞管理实施电网运行和调度，输电阻塞管理 一、电力市场中的输电业务输电公司4电力市场中的输电业务两种选择：两种选择：w 输电公司既是输电网的拥有者，也是系统运输电公司既是输电网的拥有者，也是系统运营者营者（ISO），），负责调度运行（如英国国家电网负责调度运行（如英国国家电网公司）公司）w 把把ISO分离出来，成为非营利性的独立机构。分离出来，成为非营利性的独立机构。电网公司拥有，建设和维护输电网（如美国加电网公司拥有，建设和维护输电网（如美国加州）州）输电服务及定价输电服务及定价电力市场中的输电业务两种选择：输电服务及定价5电力市场中的输电业务负荷预测负荷预测公布市场信息公布市场信息实时电量平衡实时电量平衡输电运行输电运行确定辅助服务的确定辅助服务的要求和价格，获要求和价格，获得辅助服务得辅助服务输电阻塞管理输电阻塞管理输电价格计算输电价格计算输电系统评价输电系统评价计算输电损失计算输电损失电力市场中的输电业务负荷预测公布市场信息实时电量平衡确定辅助6电力市场中的输电业务输电定价的原则输电定价的原则保证电力市场的有效运作保证电力市场的有效运作给出发电商及用户在某地区投资的信息给出发电商及用户在某地区投资的信息给出电网投资的信息给出电网投资的信息补偿现有输电设备投资者补偿现有输电设备投资者价格制定简单透明价格制定简单透明在政府监管之下制定价格在政府监管之下制定价格电力市场中的输电业务7电力市场中的输电业务输电定价的两个问题输电定价的两个问题输电费用的构成和计算输电费用的构成和计算输电费用的分摊输电费用的分摊电力市场中的输电业务输电定价的两个问题8 电力市场中的输电业务输电费用的构成和计算输电费用的构成和计算-输电费用由输电费用由电网使用费、辅助服务电网使用费、辅助服务费和管理服务费费和管理服务费构成。构成。-电网使用费由电网使用成本、阻塞电网使用费由电网使用成本、阻塞管理费用和电网扩建成本构成。电管理费用和电网扩建成本构成。电网使用成本包括网使用成本包括网损、电网设备折网损、电网设备折旧、运行维护费旧、运行维护费等。等。电力市场中的输电业务输电费用的构成和计算9二、对电网经营企业输电收入二、对电网经营企业输电收入要求的管制要求的管制2.1 管制的目标管制的目标（7）-要要能能够够在在输输电电网网使使用用者者与与输输电电网网拥拥有有者者(或或输输电电网网服服务务者者)之间之间公平分配高效输电产生的效益公平分配高效输电产生的效益。-保保证证输输电电拥拥有有者者(或或服服务务者者)能能够够对对电电网网高高效效投投资资、运运营营和和维维护护，以以使使得得电电网网经经营营达达到到良良性性循循环环，并并使使电电网网经经营营企企业获得一个业获得一个公平合理的投资回报公平合理的投资回报。二、对电网经营企业输电收入要求的管制2.1 管制的目标（7）10 -防止电网经营者获得垄断利益。防止电网经营者获得垄断利益。-为现有输电网高效运营创造条件。为现有输电网高效运营创造条件。-促进发电侧和配电侧电力市场开展有效竞争；促进促进发电侧和配电侧电力市场开展有效竞争；促进输电服务提供者之间的有效竞争。输电服务提供者之间的有效竞争。-促使电网经营者向电网使用者公开其决策程序及其促使电网经营者向电网使用者公开其决策程序及其依据的信息，增加透明度。依据的信息，增加透明度。-促使电网经营者公平对待所有的电网使用者。促使电网经营者公平对待所有的电网使用者。-防止电网经营者获得垄断利益。11输电收入的管制及其运作方式输电收入的管制及其运作方式输电收入的管制及其运作方式输电收入的管制及其运作方式 借鉴国际经验，建议对输电收入借鉴国际经验，建议对输电收入采用采用“CPI-X”的管制方式的管制方式，或，或者采用加入一些激励机制后的修正的者采用加入一些激励机制后的修正的CPI-X 管制方式。采用管制方式。采用CPI-X的管制方式时，即采用的管制方式时，即采用“通胀系数通胀系数生产效率生产效率”管制方式管制方式(根根据国外经验，据国外经验，x通常取值通常取值025，x每每4年核定一次年核定一次)时，时，政府管政府管电机构要确定一个电机构要确定一个“输电收入限额输电收入限额”。根据国际经验，。根据国际经验，其有效期不其有效期不应低于应低于5年年。在采用。在采用“收入限额收入限额”对输电收入进行管制期间，对输电收入进行管制期间，管制管制者必须考虑电网经营企业的输电收入要求。涉及到以下几方面工作：者必须考虑电网经营企业的输电收入要求。涉及到以下几方面工作：(1)对输电服务需求增长的估计；对输电服务需求增长的估计；(2)确定输电服务的标准确定输电服务的标准(包括法规确定的，以及双方协议的包括法规确定的，以及双方协议的)；输电收入的管制及其运作方式12 (3)根据电网经营企业的电网运营、维护和投资成本期望值，根据电网经营企业的电网运营、维护和投资成本期望值，并考虑输电服务需求增长估计值以及服务标准，来并考虑输电服务需求增长估计值以及服务标准，来合理地判断合理地判断估计电网经营企业可以获得的潜在效益估计电网经营企业可以获得的潜在效益；(4)确定电网经营企业的、适用于输电服务的加权平均资金确定电网经营企业的、适用于输电服务的加权平均资金成本成本。根据国际经验，此时要考虑一个商业企业投资者在面临。根据国际经验，此时要考虑一个商业企业投资者在面临和电网经营者在提供电网服务时所面临的风险一样的风险时，和电网经营者在提供电网服务时所面临的风险一样的风险时，它所要求达到的它所要求达到的风险可控现金流量回报率风险可控现金流量回报率。(5)一个公平合理的风险可控的现金流量回报率的确定要考一个公平合理的风险可控的现金流量回报率的确定要考虑有效投资和虑有效投资和“沉没资产沉没资产”；(6)电网经营企业的税赋要和提供的输电服务内容挂钩；电网经营企业的税赋要和提供的输电服务内容挂钩；(7)电网经营企业按事先协议和交易规则对电厂给予输电网电网经营企业按事先协议和交易规则对电厂给予输电网的支持有偿支付。的支持有偿支付。(3)根据电网经营企业的电网运营、维护和投资成本期望13 管制机构在以下情况下可以取消既定的管制机构在以下情况下可以取消既定的“收入限额收入限额”：(1)该收入限额制定的依据该收入限额制定的依据(信息信息)是错误的；是错误的；(2)电网资产所有权有重大变化，进而导致输电收入需电网资产所有权有重大变化，进而导致输电收入需求产生重大变化。并随之确定一个新的求产生重大变化。并随之确定一个新的“收入限额收入限额”，在，在本管制期的剩余时间内执行新的本管制期的剩余时间内执行新的“收入限额收入限额”。管制机构在以下情况下可以取消既定的“收入限额”：14电网经营企业要公开的信息电网经营企业要公开的信息 电网经营者要按管制机构规定的时间和形式将其年度财务报电网经营者要按管制机构规定的时间和形式将其年度财务报告呈送管制机构。管制机构公布其财务和运营业绩。告呈送管制机构。管制机构公布其财务和运营业绩。根据呈送根据呈送的年度财务报告，管制机构监督检查电网经营者遵守的年度财务报告，管制机构监督检查电网经营者遵守“收入限收入限额额”的情况；分析评价受的情况；分析评价受“收入限额收入限额”约束的输电服务和不受约束的输电服务和不受“收入限额收入限额”约束的输电服务之间的成本分摊情况约束的输电服务之间的成本分摊情况,确定交叉确定交叉补贴情况；核定电网经营者财务、经济和运营的指标数据补贴情况；核定电网经营者财务、经济和运营的指标数据(这这些指标数据可作为下一轮些指标数据可作为下一轮“收入限额收入限额”和其它管制措施确定的和其它管制措施确定的参考信息参考信息)。管制机构还可以按有关规定要求电网经营企业提供其它信息。管制机构还可以按有关规定要求电网经营企业提供其它信息。管制机构应按有关规定对提供的信息进行保密。管制机构应按有关规定对提供的信息进行保密。电网经营企业要公开的信息 15 (1)引入端服务引入端服务由某一个联网点向一个或多个发电商提供的各由某一个联网点向一个或多个发电商提供的各种服务；种服务；(2)引出端服务引出端服务由某一个联网点向一个或多个用电户提供的各由某一个联网点向一个或多个用电户提供的各种服务；种服务；(3)使用输电网系统的服务使用输电网系统的服务；(4)公共服务公共服务保证电网安全并使所有电网使用者均获益的服务；保证电网安全并使所有电网使用者均获益的服务；无法按用户地理位置合理分摊成本的服务无法按用户地理位置合理分摊成本的服务(这里要考虑过去输电这里要考虑过去输电网的沉没成本和赢亏情况网的沉没成本和赢亏情况)；(5)发电商联网服务发电商联网服务和发电商签订联网协议，协议中规定为发和发电商签订联网协议，协议中规定为发电商提供输电通路及其对发电商的支付要求。电商提供输电通路及其对发电商的支付要求。电网经营者必须能够将输电成本分解到上述各类输电服务中，电网经营者必须能够将输电成本分解到上述各类输电服务中，并分解出电网运营与维护成本。并分解出电网运营与维护成本。输电服务类型输电服务类型 (1)引入端服务由某一个联网点向一个或多个发电商提16三、输电系统的成本分类三、输电系统的成本分类输电系统的成本包括哪些？三、输电系统的成本分类输电系统的成本包括哪些？17成本确定的方法成本确定的方法主要有两大类：边际成本法：边际成本法是电网以向客户提供最后单位输电容量、功率或电量所消耗的成本为基础，以此定价或确定向用户收取相关的输电费用的一种方法。会计成本法：会计成本法则根据电网公司由提供输配电服务发生的会计成本为基础，以此定价或向客户收费。成本确定的方法成本确定的方法主要有两大类：18边际成本法长期边际成本法，又被称为平均增量成本法，主要是应用在输变电固定成本的确定。短期边际成本法，可以用来计算输电变动成本，即与电网用户使用电网情况有关的成本。其应用之一是网损费用的计算，网损成本可以根据用户的节点功率或交易功率的边际网损率来计算，得到用户增加单位交易功率时增加的网损成本，属于变动成本的一部分。边际成本法长期边际成本法，又被称为平均增量成本法，主要是应用19输电定价的基本原则1准确性准确性保证区域电网公司及各省电网子公司的保证区域电网公司及各省电网子公司的收支平衡；收支平衡；2合理性合理性反映地区间的输电成本差异，提供合理反映地区间的输电成本差异，提供合理的长期和短期的经济信号，引导发电厂、用户合理的长期和短期的经济信号，引导发电厂、用户合理利用输电资源；利用输电资源；3公平性公平性无歧视的输电服务，同一个节点上的输无歧视的输电服务，同一个节点上的输电价格应该相同；电价格应该相同；4实用性实用性输电定价应具备可操作性、透明性、可输电定价应具备可操作性、透明性、可监管性；监管性；5发电厂和电力消费者都是输电资源的使用者，都发电厂和电力消费者都是输电资源的使用者，都应该支付输电费用应该支付输电费用。输电定价的基本原则1准确性保证区域电网公司及各省电网子公20输电定价方法的新理念输电定价方法的新理念1.输电定价方法应对不同电能交易方式都是输电定价方法应对不同电能交易方式都是公平的。公平的。2.输电定价的核心应关注输电成本在输电用输电定价的核心应关注输电成本在输电用户（电厂和消费者）之间分摊的公平性，户（电厂和消费者）之间分摊的公平性，而不是潮流计算如何精确。而不是潮流计算如何精确。3.输电定价应反映输电资源供求关系。输电定价应反映输电资源供求关系。4.在设计输电定价方法时，应规避信息不对在设计输电定价方法时，应规避信息不对称所产生的成本和监管成本称所产生的成本和监管成本。输电定价方法的新理念输电定价方法应对不同电能交易方式都是公平21输电成本与收益管制1.共用网络输配电价由电网平均销售电价（不含代收的政府性基金）扣除平均购电价格和输配电损耗后确定，并且逐步向成本加收益管理方式过渡。2.在成本加收益管理方式下，输配电价以政府价格主管部门核定的准许收入准许收入为基础，准许收入准许收入由准许成本准许成本，准许收益准许收益和税金税金构成。3.共用网络和专项服务的准许收入分别核定。4.准许成本准许成本由折旧费折旧费和运行成本运行成本构成。折旧费折旧费以政府价格主管部门核准的固定资产和国务院价格主管部门制定的计价折旧率为基础核定，运行成本运行成本以社会平均成本为基础核定。输电成本与收益管制共用网络输配电价由电网平均销售电价（不含代22输配电价格管制方法5.准许收益准许收益=有效资产有效资产加权平均资金成本加权平均资金成本有效资产有效资产由政府价格主管部门核定，包括固定由政府价格主管部门核定，包括固定资产净值、流动资产、无形资产三部分。资产净值、流动资产、无形资产三部分。加权平均资金成本（加权平均资金成本（%）=权益资本成本权益资本成本（1-资资产负债率）产负债率）+债务资本成本债务资本成本资产负债率资产负债率权益资本成本权益资本成本=无风险报酬率（同期国债利率平均值）无风险报酬率（同期国债利率平均值）+风风险报酬率险报酬率债务资本成本债务资本成本取国家规定的银行长期贷款利率，或资本市取国家规定的银行长期贷款利率，或资本市场正常筹资成本计场正常筹资成本计输配电价格管制方法23现有输电定价方法介绍1.合同路径法2.邮票法3.兆瓦-公里法4.潮流追踪方法与电力系统传统电力/电量平衡概念不符，按比例分配潮流，缺乏经济学意义5.最优潮流法节点电价计算不透明，不易解释6.边际电价法（长期边际、短期边际）：计算顺序影响电价结算结果现有输电定价方法介绍合同路径法241.合同路径法转运过程中，从功率注入点到功率流出点转运过程中，从功率注入点到功率流出点人为确定一条连续路径（合同路径），电人为确定一条连续路径（合同路径），电能按合同规定的路径流过，并假定此时该能按合同规定的路径流过，并假定此时该路径应有足够的可用容量。路径应有足够的可用容量。转运的成本只限该指定路径的设备，转运转运的成本只限该指定路径的设备，转运对合同路径以外的部分没有影响。对合同路径以外的部分没有影响。1.合同路径法转运过程中，从功率注入点到功率流出点人为确定一25转运费计算步骤：转运费计算步骤：1.确定转运业务的路径确定转运业务的路径 ；2.确定转运路径中各支路的转运功率确定转运路径中各支路的转运功率Pw,i；3.计算各支路的成本计算各支路的成本CC,i和和CO,i，其中，其中CC,i为支为支路路i的输电容量成本，包括固定资产的投资的输电容量成本，包括固定资产的投资回报和折旧费用；回报和折旧费用；CO,i为支路为支路i的输电运行的输电运行成本；成本；4.计算转运费计算转运费转运费计算步骤：26在实际情况下，潮流不只在合同路径流过，在实际情况下，潮流不只在合同路径流过，而是对全网均有影响。而是对全网均有影响。合同路经法忽略了转运潮流对电网其他部分合同路经法忽略了转运潮流对电网其他部分的影响，这部分电网实际上受到转运业务的的影响，这部分电网实际上受到转运业务的影响而未得到经济补偿。影响而未得到经济补偿。合同路经法只适合网络结构较简单的情况。合同路经法只适合网络结构较简单的情况。在实际情况下，潮流不只在合同路径流过，而是对全网均有影响。272.邮票法这种方法认为转运的注入和流出节点位置这种方法认为转运的注入和流出节点位置及转运的距离无关及转运的距离无关在计算转运费时，先计算整个输电网的总在计算转运费时，先计算整个输电网的总成本，然后在所有转运贸易中，按实际转成本，然后在所有转运贸易中，按实际转运功率的大小分摊整个输电网的转运成本运功率的大小分摊整个输电网的转运成本各项转运业务不管转运的远近，只按转运各项转运业务不管转运的远近，只按转运电能大小计费。电能大小计费。2.邮票法这种方法认为转运的注入和流出节点位置及转运的距离无28邮票法计算步骤：1.计算总输电容量成本计算总输电容量成本CC和总运行成本和总运行成本CO2.计算总的转运功率计算总的转运功率PW;3.计算单位转运功率的转运成本计算单位转运功率的转运成本4.计算各项转运业务的转运费计算各项转运业务的转运费邮票法计算步骤：计算总输电容量成本CC和总运行成本CO293.兆瓦-公里法兆瓦兆瓦-公里法首先计算电网所有线路和设备的公里法首先计算电网所有线路和设备的每兆瓦每兆瓦-公里的成本，并根据转运交易的实际公里的成本，并根据转运交易的实际注入节点和流出节点确定电网潮流，从而计算注入节点和流出节点确定电网潮流，从而计算该项转运业务应分摊的成本，即为转运费。该项转运业务应分摊的成本，即为转运费。兆瓦公里法，根据转运交易产生的潮流利用兆瓦公里法，根据转运交易产生的潮流利用各输电线路的程度，分摊相应线路的输电费用各输电线路的程度，分摊相应线路的输电费用的比例；但不能反映电网资源的紧缺状况的程的比例；但不能反映电网资源的紧缺状况的程度；度；3.兆瓦-公里法兆瓦-公里法首先计算电网所有线路和设备的每兆30兆瓦兆瓦-公里法的计算步骤公里法的计算步骤1.计算每条线路（或每个输电设备）的功率计算每条线路（或每个输电设备）的功率成本成本Ci；2.计算每条线路（或设备）的平均每兆瓦公计算每条线路（或设备）的平均每兆瓦公里容量成本里容量成本3.将电网中所有负荷及发电功率全部移去，将电网中所有负荷及发电功率全部移去，只留下转运业务的注入功率和流出功率，只留下转运业务的注入功率和流出功率，求电网各支路潮流求电网各支路潮流PZ,i和支路网损和支路网损Pl,i;兆瓦-公里法的计算步骤计算每条线路（或每个输电设备）的功率成314.在步骤3的条件下，计算包括网损在内的总运行成本CO;5.计算转运费问题：利用容量计算兆瓦公里的费率是否存在问题？能否给出更简单的兆瓦公里的方法？在步骤3的条件下，计算包括网损在内的总运行成本CO;32潮流追踪方法潮流追踪方法其核心思想是要追踪各节点负荷需求是哪其核心思想是要追踪各节点负荷需求是哪些发电机组的出力满足的？要追踪各发电些发电机组的出力满足的？要追踪各发电机组的出力满足了哪些节点负荷？由此确机组的出力满足了哪些节点负荷？由此确定输电线路的成本应该在各发电机组或节定输电线路的成本应该在各发电机组或节点负荷上如何分摊？点负荷上如何分摊？潮流追踪方法其核心思想是要追踪各节点负荷需求是哪些发电机组的334.潮流追踪方法举例节点A上：本地发电厂功率注入为G本地负荷为L输电线注入功率P1，P2输电线输出功率P3，P4LG(1)P1,F1(2)(3)(4)P2,F2P3,F3P4,F4A节点A上：输电线路1,2,3和4上的需分摊的费用分别为:F1，F2，F3，F44.潮流追踪方法举例节点A上：LG(1)P1,F1(2)34原则1：在每个节点，注入功率的潮流按比率分摊输出功率线路的成本 线路3、4 的输电费用F3、F4，由节点A的注入功率（即P1,P2,G）分摊LG(1)P1,F1(2)(3)(4)P2,F2P3,F3P4,F4A原则1：在每个节点，注入功率的潮流按比率分摊输出功率线路的成35原则2：输电成本在注入功率中均摊线路3、4 的输电成本，在L1,L2和G之间的分摊关系为L1L2GLG(1)P1,F1(2)(3)(4)P2,F2P3,F3P4,F4A原则2：输电成本在注入功率中均摊L1L2GLG(1)P1,36传输电量输电费用推荐的输电定价的方法1.输电价格分为两部分输电价格分为两部分与距离无关的费用与距离无关的费用与距离相关的电能传输费用与距离相关的电能传输费用2.与距离无关的费用采与距离无关的费用采用邮票法进行分摊用邮票法进行分摊电能传输费用与距离无关费用传输电量输电费用推荐的输电定价的方法输电价格分为两部分与距离37与距离相关的电能传输费用电能传输费用定价电能传输费用定价反映电厂位置的差异反映电厂位置的差异反映电网传输容量市场价值反映电网传输容量市场价值引导合理电源发展的布局引导合理电源发展的布局与距离相关的电能传输费用电能传输费用定价38基于基于“就近匹配就近匹配”与与“兆瓦兆瓦-公里公里”的方法的方法原则：原则：发电出力与负荷发电出力与负荷“就近就近”匹配匹配利用利用“兆瓦兆瓦-公里公里”法，根据（发电出力，法，根据（发电出力，负荷）匹配对所占用的输电资源，由此负荷）匹配对所占用的输电资源，由此计算平均输电价格计算平均输电价格 事后定价事后定价基于“就近匹配”与“兆瓦-公里”的方法原则：39节点或区域电价法节点或区域电价法节点电价节点电价区域电价区域电价阻塞电价阻塞电价网损电价网损电价节点或区域电价法节点电价40节点电价和区域电价最优潮流最优潮流发电运行费用、购电费用最小发电运行费用、购电费用最小社会福利最大化社会福利最大化节点或区域电价节点或区域电价根据电网各个节点的边际供电成本定价根据电网各个节点的边际供电成本定价实时电价实时电价由于输电阻塞或发电容量限制形成不同节由于输电阻塞或发电容量限制形成不同节点的电价差点的电价差节点电价和区域电价最优潮流41BA发电商发电商 用用 户户输电线路输电线路输电功率极限为输电功率极限为Q1举例：两节点网络的节点电价举例：两节点网络的节点电价举例：两节点网络的节点电价举例：两节点网络的节点电价BA发电商 用 户输电线路输电功率极限为Q1举例：两节点42阻塞与输电权阻塞租金和交易剩余：阻塞租金和交易剩余：物理输电权物理输电权传输物理容量的使用权传输物理容量的使用权金融输电权金融输电权规避价格风险的工具规避价格风险的工具阻塞租金的补偿阻塞租金的补偿阻塞与输电权阻塞租金和交易剩余：43Thank you!Thank you!44