电量持留约束下的电力远期合同及现货市场需求侧响应对电价形成机制研究.pdf

电量持留约束下的电力远期合同与现货市场需求侧 响应对电价形成机制研究 傅强，廖文炜 重庆大学经济与工商管理学院，重庆 （400044 ） E-mail ：lww2204822@ 摘 要：为了研究需求侧价格弹性对削弱发电厂商市场力，平抑电价，从经济学的市场需求 函数和市场供给函数为出发点，建立了在发电厂商电量持留的相关数学模型。利用电力需求 曲线和电力供给曲线对发电厂商的市场行为进行了分析，通过对需求弹性大小的分析，得出 电力市场在不同运行模式下的电价形成模型和发电厂商收益模型。说明只要加大需求侧响应 （需求弹性增大），加大远期合同交易电量就可以减少发电厂商电量持留，减少福利损失， 增加消费者剩余。说明了电价飞升除了电力确实缺乏之外，主要是由发电厂商的市场力所决 定。算例证明了模型的合理性。 关键词：区域电力市场，市场力，需求侧响应，电力需求价格弹性，现货市场，远期合同 中图分类号：F124.6；F424.7 目前，对电价形成机制的研究主要集中在供应侧。但是，对于电力市场这一复杂系统， 电价的形成是一个多方博弈的复杂过程。本文尝试从供应侧出发，在发电厂商普遍电量持留 的情况下，引入需求侧响应（电量需求价格弹性），达到贯穿供应侧与需求侧联合讨论电价 形成机制的目的。 本文对电力市场进行了深入的研究分析。分别建立了单一现货市场与混合市场（现货市 场和远期合同市场）条件下，引入电量需求价格弹性因子影响的电价形成模型和发电厂商收 益模型，模拟了在不同电量需求价格弹性下电价的变化。得出只要加强电力需求侧响应就可 有效平抑电价，增加电力市场的远期合同交易电量也可以有效平抑电价。这一研究对“建立 电力市场运行规则和政府监管体系，初步建立竞争、开放的区域电力市场，实行新的电价机 制[1]，提供决策依据，对国家制定相应政策奠定了坚实的理论基础，对保证我国电力市场持 续，稳定，健康发展不无裨益。 1. 电量需求价格弹性 电量需求价格弹性就是电价的变动率，与其所引起的电力需求量的变动率之比，即是用 来衡量电力需求量变动对电价的灵敏程度。据此，给出电量需求价格弹性（Price Elasticity of Demand ）的数学定义为： ∆Q / Q ∆Q P ed =× ， （1） ∆P / P ∆P Q dQ P lim ed × P →0 dP Q ， （2 ） 式中ed 为电量需求价格弹性；Q 为电力需求量；P 为这个需求量下的电价。 由于电力产品的特殊性，在目前缺乏电力市场需求侧响应的情况下，特别是处于负荷高 峰时段时电量需求价格弹性很小。 - 1 - 2. 电量持留的发生及原因 [2] 2000 年夏季和秋季加州发生电力危机。加州独立系统操作员通过调查 发现其ISO 市场 负荷不足时段只占高价时段的 16%。因此，大部分高价时段的负荷不足是人为造成的。这 种行为称作发电厂商电量持留（withhold ）。 在实际情况下的power-pool 模式电力市场，单一买方的需求往往弹性很小，假设此时电 量需求价格弹性为0 。设某区域电力市场共有5 套发电机组，分别为G1，