电力行业综合服务一体化平台

用电需求 可售电量 新闻资讯

电力市场集中竞价的经济学原理分析 (二)供给曲线及供需平衡 采编

作者:喻芸,陈中飞,崔校瑞,荆朝霞 2020年09月01日

  市场的价格是由供给和需求共同决定的。对售电公司来说,不仅需要了解需求和购电商在市场中的报价,还需要了解供给的情况,这样才能对市场价格进行比较准确的预测。上期的文章对消费者的需求进行了详细的分析,本文对供给及供需平衡进行介绍和分析。

  二、产品的供给

  供给的基本概念

  供给的概念与需求是对应的。需求是消费者在一定价格下愿意并能够购买的数量,而供给则是生产者在一定价格下愿意并且能够提供的产品的数量。同样,供给不是一个固定的点,而是一条曲线,或者说是一个供给量和价格之间的关系。这条曲线就是供给曲线,这个关系就是供给函数。

  供给法则

  与需求法则对应的是供给法则:一般情况下,在外界条件相同的情况下,一个产品的价格越高,该产品的供给量就会越高;相反,价格越低,供给量越低。这也是符合基本常识的:价格比较低时只有效率高、成本低的企业有利可图,因此市场供给量较小;随着市场价格的升高,越来越多的生产企业变得有利可图,愿意提供产品,因此市场供给量也随着增加。

1.png

  图1 一般产品的供给曲线

  电力市场中的供给曲线

  电力市场的集中竞争市场中,发电商的报价是一种供给曲线:表明发电商在不同的价格下,愿意并能够提供的电能的数量。市场价格越高,愿意提供的发电量就越多。电力市场中发电商的报价曲线一般是递增的分段阶梯曲线,如图2-1所示。在我国没有独立输配电定价情况下,发电商申报相对政府核定的上网电价的变化值,在供大于求的情况下是一个负值,如图2所示。其报价见表1。

2.png

3.png

  图2   电力市场中的供给曲线

  表1  某发电商报价

  市场总的供给曲线

  与总的需求曲线的生成方式类似,将市场中多个生产者的需求曲线叠加,就可以得到市场整体的供给曲线。假设市场中有两个供给者,其供给曲线都是线性的,如图3中的S1和S2,在两个价格水平P1、P2分别将两个生产者的供给量叠加,就可以得到总的供给曲线S,如图3所示,其中,AB=CD,EF=GH。总的供给曲线上的任意一点,代表在一定的价格上,所有生产者者愿意并能够提供的产品的数量。

4.png

  图3 市场总的供给曲线

  电力市场中总的供给曲线

  同样,电力市场中若有多个发电商,可以将其报价曲线叠加形成市场总的报价曲线,如图4和表2所示。

5.png

6.png

  图4  发电商的申报电量-电价曲线

  表2  市场总的需求曲线

  影响供给的因素

  供给是生产者在一定价格下愿意并且能够提供的产品数量,主要受到以下因素的影响。

  1)企业的生产特性及生产成本函数。生产者在生产不同数量的产品时,其生产成本不一样,因此愿意接受的价格也不一样。影响企业供给曲线的主要是边际成本曲线。其中,边际成本是指增加单位产量时增加的成本。

  2)原材料、设备等生产的投入品的价格。在同样的技术水平下,当投入品的价格下降时,产品本身的供给曲线会向右下移动,反之投入品价格上升时,产品本身的供给曲线向左上移动。

  三、供需平衡

  供需平衡点

  产品的供给是一条向上的曲线,而产品的需求是一条向下的曲线。将供给曲线和需求曲线画到同一坐标中,供给曲线和需求曲线的交点即为市场的供需平衡点,这一点对应的价格和数量就是均价格和均衡数量。在供需平衡点,需求量与供给量相等,市场达到了均衡。在这一点价格既没有上升,也没有下降的趋势,这一点的价格被称为市场出清价格或市场清除价(market clearing price),意味着所有供给和需求定单都已完成,所有需求者和供给者都得到了满足。

7.png

  图5  供需平衡分析图

  在图5中,e点为供需平衡点,相应的市场出清价格为Pe,供给量为Qe。

  供需平衡是一个均衡的状态。什么是均衡呢?由相反力量的平衡带来的相对静止的状态。供需平衡就是供给和需求这两个相反的力量的平衡带来的市场价格相对静止的状态。在这个状态下,价格既不上升也不下降,保持相对稳定。

  在图5中,已知供给和需求,可以看到在e点相交,也就是在e点达到了平衡。是不是只有这一个平衡点,在其它点是否平衡?下面分析两种情况。

  首先价格高于平衡价格,这时在供给和需求曲线上分别对应a、b点。可以看到,在这个价格水平上,生产者愿意供给的产品量比消费者愿意购买的产品量多,也就是说市场会出现一定盈余或者说过度供给。这意味着什么呢?有一部分产品卖不出去。这时候生产者会怎么办?对,降价。也就是说,在这种情况下,市场上存在一个价格向下的压力。生产者彼此之间进行价格竞争,最终导致价格下降。随着价格的下降,消费者愿意购买的数量增加,生产者愿意提供的数量减少,直到这两者相等,就达到了市场的均衡,或者平衡。

  考虑另外一种情况,如果价格低于平衡价格,这时在供给和需求曲线上分别对应c、d点。可以看到,在这个价格水平上,生产者愿意供给的产品量比消费者愿意购买的产品量少,也就是说市场出现了短缺或过度需求。这意味着什么呢?有一部分消费者的需求得不到满足。愿意买,但买不到。也就是说,市场的价格低于消费者愿意支付的价格。这会导致什么结果?消费者之间为了得到产品互相竞争,导致价格的上升。可以说,市场上存在一个价格向上的压力。随着价格的上升,消费者愿意购买的数量减少,生产者愿意提供的数量增加,逐渐达到两者的平衡。

  所以说,在平衡点,价格没有上升的趋势,也没有下降的趋势,所有消费者的需求都得到了满足,所有生产者的产品都可以卖出去。

  电力市场中的供需平衡

  集中的电力竞价市场中,购电商的报价对应需求,发电商的报价对应供给。电力市场中,为了市场出清的方便,一般规定报价曲线都是单调的:购电商的报价曲线单调递增,发电商的报价曲线单调递减;同时一般规定报价曲线是分段阶梯曲线(现在也有市场规定是分段线性的)。在我国缺乏独立输配电价的情况下,发电商与购电商报价中的价格均为相对原来核定价格(上网电价或用户目录电价)的降价的值,在供大于求时为负值。用表3和图6和说明该电能市场中均衡价格的形成。

8.png

9.png

  表3  电能均衡价格的决定

  图6   市场出清状态

  由表3和图6可以看出,需求曲线与供给曲线的交点E为均衡点,均衡电价P0=-30,均衡电量Q0=6。

  市场成员的出清量和出清价

  经济学中,将供需平衡点对应的价格称为(统一的)市场出清价。在分散的市场中,供给和需求的平衡是通过很多个双边的交易形成的,每个交易中,只要消费者愿意接受的价格高于生产者愿意接受的价格,交易就可成交,成交价在消费者的报价和生产者的报价之间,具体的成交价水平由供需情况、双方的博弈能力等决定。比如图6,每一段报价分别对应一个生产者或消费者,可以认为有五对交易。

  在集中的市场中,比如电力市场中的集中竞价市场,由交易中心确定一定的市场出清规则。一般来说,出清量的确定方式都相同,差别主要在出清价的确定方式。

  1)统一价格出清

  统一价格出清下,以所有成交的市场成员按统一的价格结算。假设市场中有两个生产者,两个消费者,其供给、需求曲线分别为S1、S2、D1和D2,市场总供给和需求分别为S和D。图7给出了统一出清下的出清方案。所有的市场成员都按照统一的价格Pe结算。各个市场成员的出清量为其报价曲线与水平的价格线交点对应的数量,图中S1、S2、D1和D2的出清量分别为qs1、qs2、qd1与qd2。

10.png

  图7   统一出清图

  2)撮合出清

  这种出清方式下,市场成员的成交量与统一价格出清方式下一样,差别主要在于出清价格的确定。为了简化分析,这里假设每个市场成员仅申报一段报价。将所有生产者的报价从低到高排序,将所有消费者的报价从高到低排序,然后一一配对:若消费者的报价高于生产者的报价,交易可以成交,成交价是生产者报价和消费者报价的平均值或者按某种计算公式确定的一个价格。多数市场中采用平均值的方法。

  以下给出电力市场下的统一出清,撮合出清图,如图8至图10所示。

11.jpg

  图8  电力市场下的统一出清图

12.jpg

  图9   高低匹配出清:按平均值

13.jpg

  图10   高低匹配出清:按负荷发电比为1:2

*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:走进电力市场

第一时间获取电力行业及时、专业、权威的资讯,请在微信公众号中搜索“智慧售电云”,手机扫描二维码,关注我们。

如果这篇文章对您有帮助价值,不妨转到微信中与朋友一起分享。

标签: 交易学堂

甘蔗专栏-热文