电力市场运营的经济学原理.ppt

第二章电力市场运营的经济学原理,2.1能源与资源及其有效配置2.2需求、供给2.3市场均衡与成本分析2.4市场结构分析2.5总体福利与无谓损失2.6博弈论及其在电力市场中的应用2.7电力市场的风险理论,2.1能源、资源及其有效配置,2.1.1能源与资源能源按其来源不同可分为4类：第一类：太阳能直接来自太阳的辐射能，间接来自太阳的煤、石油、天然气等石化燃料，以及生物质能、水能、风能、海洋能。第二类：以热能形式储藏于地球内部的地热能（地下热水、地下蒸汽、干热岩体等）。第三类：地球上的铀、钍等核裂变资源和氘、氚、锂等核聚变资源。第四类：月亮、太阳等星体对地球的引力为主产生的能量（如潮汐能）。能源按其使用情况分为：一次能源和二次能源。,能源种类与分类,2.1.电力资源的有效配置资源具有稀缺性，如何有效配置资源是一个值得研究的问题。研究电力行业中资源优化配置的问题，就要以电力交易为对象，研究货币或资金在市场成员之间的流动情况。电力资源配置有三种作用：在市场、企业、政府之间调解。）市场价格对资源配置起着决定性的作用。）资源配置的过程就是竞争机制、组织制度、政策法规、管理机制等综合发挥作用的过程。）国家必须对电力能源进行适度的宏观调控和监管。,企业,电力资源配置,政府,市场,价格,管理,指令,图1电力资源配置的三种作用力,返回,2.2需求、供给,2.1需求曲线及需求弹性、需求曲线在经济学意义上，需求是指人们在一定时期内愿意并能购买的某种商品的数量。影响需求的因素：商品自身的价格、购买者的货币收入水平、其他商品或劳务的价格、政治、法律、宗教、风俗习惯等。只考察需求与价格之间的关系，把其他因素当作给定条件，需求函数表示为：,Qd为需求量；p为价格。根据这一函数，还可以用图形表示需求与价格之间的关系，得出需求曲线D。,从图中可以看出，在其他因素不变的条件下，需求量与商品价格是一个下降函数，即价格上升，需求量减少；价格下降，需求量增加；这就是通常所说的需求规律。,p,Qd,D,价格变动引起需求量的反方向变动的两个原因：1）收入效应：价格的变动意味着人们货币收入和支付能力的变动。某种商品价格降低而其他商品价格不变时，人们的实际收入相应地得到提高，从而增加需求量。2）替代效应：某商品价格上升，假定其他商品价格不变，人们就会购买价格较低的其他替代商品，从而使该商品的需求下降。,2、需求的弹性价格（需求弹性）对于不同的商品来说，这些因素同一幅度的变化对需求量的影响是不一样的，现代经济学中用需求的价格弹性来描述。需求弹性：是指需求量对商品自身价格变动的反应程度。如果以和分别表示需求量及其变动量;以和表示商品自身价格及其变动量，那么需求价格弹性系数的定义为：,按照Ed绝对值的大小，可以把不同商品或劳务的需求对价格变动的反应划分为富有弹性和缺乏弹性两种基本形式。,富有弹性；,单元弹性；,缺乏弹性；,完全缺乏弹性；,完全富有弹性；,在商品缺乏价格弹性时，降价造成的损失会超过需求量扩大而带来的收益，从而使总收益减少；反之，在商品富有弹性时，降价会导致需求量大幅度增加，总收益会相应增加。,2.2供给曲线及供给弹性、供给曲线在经济学意义上，供给一般是指生产者或销售者在一定时期内愿意并且能够提供给市场的商品数量。影响供给的因素：商品自身的价格、其他商品的价格、生产费用的变化。只考察供给与价格之间的关系，把其他因素当作给定条件，供给函数表示为：,Qs为供给量；p为价格。,根据这一函数，还可以用图形表示供给与价格之间的关系，得出供给曲线S。,从图中可以看出，在其他因素不变的条件下，商品的供给量与商品价格是一个上升函数，即随着生产的扩大，其成本会呈现递增上升趋势，这就是供给规律。,p,QS,S,2、供给的弹性价格（供给弹性）供给弹性是供给量对价格变动反应程度的一个经济学概念。供求弹性系数：,供给价格弹性系数就是供给量变动的百分数与价格变动的百分数的比值。,根据供给定理，供给曲线的斜率一般为正，（1）1供给富于弹性；（2）供给完全富于弹性，此时在某一价格下，厂商愿意供给任意数量的产品，而价格只要降低一点，供给量就会骤然降至零；（3）1供给单元弹性；（4）1供给缺乏弹性；（5）0供给完全缺乏弹性，此时，无论价格如何变化，供给量将始终不变。影响供给价格弹性的因素：进入或退出市场的难易程度、所考察的供给者商品类别的多少、产量的大小、时间长短。,2.3电的需求与供给,电的需求：在特定的时期内，在不同的电价水平下，用户想要并能获得的电力和电量（电功率的需求、电能量的需求）电的需求具有：普遍性（用户面广、类型复杂）、时间性（用户随时间变化而变化）、规律性（季节性、峰谷规律等）按用电需求的时间：峰荷容量、低谷容量、腰荷容量按用电需求的类别：工业负荷、商业负荷、居民负荷、农业负荷等影响电力需求的主要因素：（1）电价对电力需求的影响；（2）电力投资对电力需求的影响；（3）城乡居民生活质量的提高对电力需求的影响；（4）替代能源对电力需求的影响；（5）需求侧管理对电力需求的影响；（6）新经济对电力需求的影响。,2.3市场均衡与成本分析,2.3.1市场均衡1）均衡价格（市场出清价格）图中：S表示供给曲线；D表示需求曲线。E点对应的价格P0就是均衡价格。出清价格。,市场均衡（市场机制）：指在一个自由市场里能使价格得以变化一直达到出清（即供给量与需求量相等）的趋势。,p,QS,S,D,p0,E,a)假定市场价格大于P0P1P0,生产者的供给量等于b，而消费者的需求量为a，市场出现盈余或过度供给(供过于求）。在此情况下，市场上存在一个价格向下的压力，价格下降，直至使消费者愿意并能购买的商品或劳务的数量增加到与生产者的供给量相等为止。,b）假定P2供给，价格上升；需求MC表明继续增产增收MRp竞争市场出清价，p2即为市场价格，消费者的购买量将从q减少到q，此时消费者剩余=（A）面积，而生产者利润=（B+C+D）面积，总体福利=（A+B+C+D）政府也可能会设定商品最高成交价p1p竞争市场出清价，p1即为市场价格，生产者将把产量削减到q，此时消费者剩余=（A+B+C）面积，而生产者利润=（D）面积，总体福利=（A+B+C+D）2、政府还会对商品征税，设所收的税都会转嫁给消费者，设消费者支付的价格为p2，生产者的销售价格为p1，政府对单位成交商品的征税额=（p2-p1）,此时，需求量从q减少到q消费者剩余=（A）面积，生产者利润=（D）面积，政府的征税总额=（B+C）外部干预会构成总体福利的重新分配，可能会有利于消费者或生产者或政府，但无论哪一种干预都会使总体福利减少无谓损失=（E+F）面积。,2.6博弈论及其在电力市场中的应用,一、博弈论（对策论、竞赛论）博弈：一些人或组织，面对一定的环境条件，在一定的规则下，同时或先后，一次或多次，从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施，并从中各自取得相应结果得益的过程。博弈论使用严谨数学模型来解决现实中利益冲突的理论。博弈论与常规优化决策理论的不同：（1）博弈论中参与者在利益上有冲突；（2）参与者要各自做出优化决策，并企图使各自的利益最大化；（3）每个人的决策和他人之间有相互作用，即各自的决策对他人都有影响；（4）在博弈论中一般假设参与决策的个体均为“理智的”，从而进行理性的逻辑思维；,博弈论的深远和重大发展，是在20世纪50-60年代，Nash均衡概念的提出；Nash均衡是指在对手的策略既定的情况下，各个对局者所选择的策略都是做好的；Nash均衡一旦给出你的策略，我的选择是最好的；一旦给出我的策略，你的选择是最好的；1994年、1996年的诺贝尔经济学奖博弈论,博弈问题有多种不同的分类：1）非协作博弈和协作博弈按参与者相互联合（或协作）与否将博弈分为：非协作博弈和协作博弈。非协作博弈指参与者相互独立（不协作），各自争取自身最大利益的博弈。协作博弈指若干参与者结成联合体，共同协作争取联合体的最大利益，再进行利益内部分配的博弈。2）零和博弈和非零和博弈按参与者获利之和的特性分为：零和博弈和非零和博弈。零和博弈“零和”问题中，一个参与者的获利直接等于另一个参与者的损失。非零和博弈“非零和”问题中，参与者的获利和损失不必相等，即其代数和不必为0。Nash均衡及相应的求解方法,3)静态博弈与动态博弈静态的有完美信息的博弈静态的有不完美信息的博弈静态博弈静态的有完美历史信息的博弈静态的有不完美历史信息的博弈*动态的有完美信息的博弈动态的有不完美信息的博弈动态博弈动态的有完美历史信息的博弈动态的有不完美历史信息的博弈*,二、博弈论的基本原理与方法,博弈论的模型：G=P,A,S,I,U其中：P局中人，博弈的参与者，“博弈方”。能够独立决策、独立承担责任的个人或组织，以最终实现自身利于最大化为目标。A各局中人的所有可能的策略或行动的集合。根据该集合的有限或无限，可分为有限博弈和无限博弈（表现为连续对策、重复博弈和微分对策等）。S博弈的进程，博弈进行的次序。局中人同时行动的一次性决策的博弈为静态博弈；局中人行动有先后次序为动态博弈。I博弈信息，能够影响最后博弈结果的所有局中人的情报，如效用函数、响应函数、策略空间等；博弈各方对各种局势下所有局中人的得益情况完全清楚，为完全信息博弈，否则为不完全信息博弈；信息不完美，博弈的结果只能是概率期望，而不能像完美信息博弈，有确定的结果；U局中人的获得利益，也是博弈各方追求的最终目标。在零和博弈中各方利益之间是完全对立的；变和博弈有可能存在合作关系，争取双赢的局面。博弈论求解的本质思想不管博弈各方是合作、竞争、威胁还是暂时让步，博弈论模型的求解目标都是使自身最终的利益最大化，这种解建立在对方也采取各自“最好策略”为前提，各方最终达到一个力量均衡，即，谁也无法通过偏离均衡点而获得更多的利益。,2、博弈中的均衡纳什均衡：求解博弈的关键在于寻找各博弈方都不愿意或不会单独改变自己策略的策略组合，只要这种策略组合存在且是唯一的，博弈就有确定的解。这种博弈双方都不愿或不会单独改变自己策略的策略组合就是博弈论中最重要的一个概念“纳什均衡”。3、博弈论在电力市场中的应用1）在发电竞价策略方面的应用2）在购售点决策方面的应用3）在区域间功率交换、转运和输电成本分配方面的应用4）在研究市场行为方面的应用*,2.7电力市场的风险理论,2.7.1电力市场风险管理的意义1、对电力市场参与者的意义（1）保障参与者经营目标顺利实现（2）促进参与企业决策的科学化、合理化，减少决策的风险性，（3）提高参与企业的经济效益2、对社会和经济的意义（1）有利于资源的优化配置（2）有助于消除市场竞争机制给整个经济社会带来的灾害损失及其它连锁反应，有助于社会生产的顺利进行，促进经济稳定发展和经济效益的提高。（3）有助于提供和创造有利于经济发展与保障人民生活的社会经济环境。,2.7.2电力市场风险管理的分类（1）按电力市场中风险管理的对象可分为电价、容量和备用风险管理等（2）按成因可分为客观和主观风险管理（3）按风险涉及的范围可分为发电、输电、配送和用户环节风险管理（4）按风险的承担主体可分为发电、输电和用户方风险管理。2.7.3电力市场风险管理程序（1）风险识别风险管理的基础（2）风险衡量（3）风险管理对策的选择（4）执行与评估,2.7.4电力市场风险管理办法1、控制法：运用多种风险控制工具，力争在风险事故发生前，消除各种风险隐患，降低风险事故发生的概率。在损失发生的时候，积极采取各种措施，使风险事故损失降低到最低限度。2、财务法：风险事故发生后已经造成损失时，运用财务工具，对损失的后果给予及时补偿，促使其尽快恢复的一种方法。（1）风险自留：通过内部的资金融通或者借入资金补偿风险事故损失。有资金预备：提留准备金、应急贷款无资金预备（2）风险的保险转移,