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重读《电力现货定价原理(spot pricing of electricity)》 采编

作者:童虎 2020年09月16日

  一、《电力现货定价原理》是电力市场的关键著作

  《电力现货定价原理(spot pricing of electricity)》(以下简称为《原理》)可以说是电力市场领域最为知名的书籍,一经面世就在全球范围内得到广泛认可,迄今为止,还没有一本书能与之比肩。它也是全球电力市场领域影响最为广泛与深远的一部著作,涉及内容之全、阅读人群之广、引用次数之多,难有匹敌,是从事电力体制改革研究与管理工作人群的必读书。

  二、《原理》的适用性

  发电燃料价格增加、负荷增长的可预测性降低、管制环境复杂度增加、常规技术发展创新放缓以及新能源快速发展等,我们当前面临的问题与作者斯威普(Fred C. Schweppe)写作该书时的美国电力系统大环境并没有什么本质的不同。随着节能减排与经营压力的持续加大,电力行业必然需要不断提高生产能力与效率,增强应对未来不确定情况的灵活性。由于我国现有电力技术已经非常先进了,如果不从管理提升与机制创新角度突破,这种提高将难以实现。

  虽然该书的出版日期是在1988年,但它描述是现货定价之“道”,其内容在今天看来,依然具有极强的现实意义,对于帮助我们从根本上提高对电力市场的认识水平,了解、掌握电力市场定价与运行的普适性机理,能够起到显著作用。当然,我们不能期望读了一本书就会完全理解电力市场,更不能把介绍原理的书当成市场设计指导手册。《原理》的作用是固本培元,而不是可以用来直接治病的灵丹妙药。

  三、《原理》的主要内容

  1.基本框架

  《原理》是电力体制改革方面的开创性与奠基性著作,提出了一套完整的研究与分析框架,规范了一系列关键的电力市场概念和原理,针对电价、交易、市场、监管等核心内容进行了全面阐述,后续文章、著作很少有超出本书范围之外的内容,绝大多数均可视为本书某方面内容的继承与完善。该书还有一个非常鲜明的特点,其超前的观点非常具有远见卓识,作者提出了基于现货价格的电力市场交易与运营模式,分析了在运营过程中的各种关键问题,如收入调节、用户响应、长期与短期资源优化的实现等,时至今日仍然适用。它准确地预见了电力工业的发展方向,即放松管制的电力市场会成为未来的主流。

  《原理》同时还是关于电力体制改革的纲领性著作,它系统地介绍了现货电力定价机理、现货价格电力交易模式、以及与之相应的市场机制,准确地预见了现代电力市场化改革的兴起。书中提及的现货电力定价转变了人们对电价的基本认识,指导了后续成功电力市场的价格机制发展方向。

  2.关键概念

  《原理》提出了电力现货定价(spot pricing of electricity)思想,也可以称为自适应定价(responsive pricing),给出了一整套现货定价模型,包括发电现货价格、计及供电安全与网络因素的现货价格、多时段现货价格等的计算;当前诸多典型电力市场中所实施的市场定价方法,例如现在经常听到的节点边际定价、系统边际定价等方法,均源于此。

  《原理》为我们提出了负荷响应概念,区别于电力公司掌控的传统负荷管理,用户将获得用电选择权,可以根据事先发布的时变电价及相关规则来确定自己的用电计划,通过调整用电时间或在特定条件下中断负荷以获得电费优惠。

  《原理》仔细分析了现货价格电力市场会给电力企业及其用户带来的好处,具体包括效率提升、投资成本减少、用户选择自由度提高等方面。用户花同样的钱可以得到更多的服务,生活质量将会实现更大幅度的提高;而电力企业在进行系统运行时,可以获得更多的可调资源,系统将更容易控制,面临更少的不确定性。且与上世纪80年代相比,时至今日信息通信技术已经有了长足的发展,成本更加低廉,信息传递与管理效率更高,现货价格电力市场的建设将变更比以前更加容易,完全可以实现。

  3.实施步骤

  当然,即使在今天来看,电力市场的建设实现也是一件非常困难的事,很多国家和地区就是因为低估了其难度,导致市场化改革出现了反复乃至失败。而《原理》细致地针对电力市场、用户、电力企业、管制委员会等不同方面,从短期运行与发展规划等不同角度,考察了市场交易类型选择、计量结算功能实现、用户短期响应与长期投资决策、电力企业的系统与市场运行、电力规划以及管制委员会的作用方式等重要问题,并分析了如何在既有技术基础上进行现货价格的计算。另一方面,各国家或地区的情况有所差异,尤其是发展中国家在很多方面离发达国家还是有一定距离的,但《原理》并没有忽视这些因素,而是明确地指出了应当关注的不同重点,并且也着重分析了各自会产生的收益(尤其是发展中国家建成电力市场事实上会带来更大的经济效益),为市场设计打下了良好的基础。

  不但如此,《原理》专门指出市场建设应当经历4个不同的阶段,即用于收集数据和积累经验的试验和学习的演示与测试阶段、仅针对特定用户类别的试点实施、承诺建立现货价格电力市场的转型阶段,最后是全面推广实现。从社会工程的角度给出了一条循序渐进的实施之路,方便在出现问题时及时纠错,避免造成重大损失,促进市场平台的顺利进行。

  四、《原理》的意义

  《原理》还与目前正在兴起的能源互联网关系紧密。能源互电网不仅是技术创新,更是管理转型,借助于该书,我们对能源互联网的认识将超脱于技术层面,会更加深入地认识到能源互联网其实更是一种生产关系创新。我们可以更好地理解如何从现实出发,结合技术进步状况,发展出适合国情需要的各类新型能源互联网管理机制。

  结合关键技术领域的突破与电力市场的发展,能源互联网条件下的电力行业将产生一种更为先进的生产关系:发电、输电与配电等各类主体之间的协作将更为和谐,用户在市场与系统运行中的参与将由被动变成主动自愿,规划、生产、调度与市场等业务环节的将实现有效的互联互通,整个电力系统运行将更为高效灵活,最终从电源兼容、需求响应、资产优化与系统安全等方面实现效率提升,电力经济调度概念也将从发电扩展到用电。

  传统的电力系统及其自动化属于“有形的手”,虽然《原理》具有相当的预见性,它在30年前就生动地描述了电力系统的管理和控制可以如何从“有形的手”上升到更高阶段的“无形的手”,“现货定价”则是其核心,各市场主体通过响应现货价格,可以实现自身经营效率的极大提高;通过吸引用户参与而实现需求响应,进而形成健全的竞争性电力市场,现有电力体制将彻底实现与能源互联网的无缝对接,并促进能源互联网的建成和效益发挥;以现货价格为指引,传统的电力系统规划与运行、电力购售交易、负荷管理水平等都会发生转变,将向更高的绩效迈进。显然,经济调控方式作为“无形的手”,比物理调控“有形的手”将更为高明。

  虽然该书提出的理论意义重大,但它的贡献还不止于此,作者还给我们展现了一种值得学习的治学态度。书中的很多内容来自于作者的工程实践,甚至为了获得第一手材料,斯威普(Fred C. Schweppe)深入电力企业生产一线,没有枯坐于象牙塔皓首穷经。且除《原理》之外,他还在更早的时候发表了电力系统状态估计的奠基性论文,为能量管理系统的发展提供了重要支撑,可以说以一人之力开创了两大领域。

  电力体制改革需要理论与工程实践的紧密结合,它更像是工程问题,仅有数学公式与理论推导,并不能确保其成功实施。如书中所讲,工程实施讲求的是成本与效益匹配,为了降低交易成本,很多时候电力市场建设需要进行必要的简化与近似处理。

*文章为作者独立观点,不代表甘蔗网立场,除来源是“甘蔗网”外 文章来源:天秤宫

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标签: 电力现货

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