中國儲能網(wǎng)訊：廣東省的直接交易有多個第一：第一次引入集中競價模式、第一次引入售電公司、采用創(chuàng)新的價差返還機制等。廣東省2016年的電力直接交易規(guī)則引起了業(yè)界諸多的爭論，有贊同的，也有質(zhì)疑的，今天的文章對其進行深入分析?！赌戏侥茉从^察》公眾號在2017年1月21日開始連載剖析廣東市場的發(fā)展過程，這里就不再詳細介紹。本文主要結(jié)合一般的市場理論對其一些特殊的做法進行分析。
1、廣東直接交易集中市場設計的背景
廣東省2016年的直接交易集中競價，是一種基于報價的集中市場出清機制，交易對象是月度的電量，不考慮網(wǎng)絡約束的影響。電力本身的特點包括需要實時平衡、需要復雜的電網(wǎng)及機組約束等，由于交易的對象是月度電量，而且不考慮約束，因此這種情況下的電力交易與一般商品的交易沒有太大區(qū)別，可以采用一般商品的交易方式進行。
廣東是國家批復的首批售電市場試點省份之一，需要盡快開展市場化的交易。雖然前面講到對電量交易、在無約束情況下，電力交易與一般商品本質(zhì)上沒有太大區(qū)別，但實際在市場設計時還受到很多特殊的約束。
首先看市場的目標及約束：
1）需要根據(jù)中央要求盡快推進電力體制改革的進程；
2）需要培育市場主體，特別是售電主體，在社會上形成市場的氛圍；
3）保證電價下降（雖然理論上降價不是電力市場的直接目標，但確實是大多地方政府的重要目標）；
4）需要避免因競爭過于激烈導致發(fā)電企業(yè)的運營問題。
再來看看廣東2016年交電力交易設計時在電力系統(tǒng)供需及電價、改革等方面的現(xiàn)狀：
1）獨立的輸配電價尚未核定；
2）用戶側(cè)電價的交叉補貼嚴重；
3）發(fā)電嚴重過剩；
4）發(fā)電側(cè)少數(shù)集團占比較大的份額。
在這種情況下，能設計一個可以平穩(wěn)運行并活躍的市場，確實是非常不容易的事情。相關(guān)的機構(gòu)、人員、專家在之前的節(jié)能發(fā)電調(diào)度、直接交易試點等經(jīng)驗的基礎上，經(jīng)過研究、討論，確定了廣東省的售電公司參與的月度直接交易規(guī)則，取得了很好的成效，實現(xiàn)了降低電價、推進電力體制改革、培養(yǎng)市場主體等多方面的目標。
2、交易機制的核心要點
這里對廣東2016年電力直接交易規(guī)則的特點進行總結(jié)和分析。
1）申報購售價差而不是絕對價格
這個方式可以說是我國電力市場的一個創(chuàng)新。按經(jīng)濟學原理最優(yōu)的報價方式是發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)均申報絕對價格。但是，一方面，當時廣東省的輸配電價尚未核定；另一方面，即使核定出了獨立的輸配電價格，由于廣東不同類型、不同地區(qū)之間電力用戶之間存在廣泛的交叉補貼，獨立輸配電價后會引起很多利益分配方面的問題。為了盡快推進市場，廣東創(chuàng)新地提出了通過申報價差來競爭的方式，即發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)申報在政府核定的上網(wǎng)電價或目錄電價基礎上的變化值（價差），根據(jù)價差的排序確定出清結(jié)果。這種方式會造成一定的社會福利損失，但是一種可行的解決方案。
比如，兩個電廠A、B的邊際成本分別是每度電0.2元和0.3元，由于某種原因，其上網(wǎng)電價分別是0.5元和0.4元，則按照經(jīng)濟調(diào)度原則以及按絕對價格報價情況下，都是A優(yōu)先發(fā)電；但如果是按價差報價，結(jié)果反而是B優(yōu)先發(fā)電。對用戶側(cè)會有同樣的問題，價差模式下無法實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置。
價差模式是在我國沒有獨立輸配電價、未解決交叉補貼問題的情況下的一種過渡的競價方法，具有現(xiàn)實的意義，但是會造成經(jīng)濟效率的損失。在有條件的情況下，應盡快過渡到獨立輸配電價下的絕對價格申報模式。
價差模式下，當供大于求時，市場傾向于降價，發(fā)電側(cè)和需求側(cè)申報的價格一般都是負的價格；當供不應求時，市場傾向于漲價，發(fā)電側(cè)和需求側(cè)的報價可能都是正的價格。
2）限定市場份額
在每次市場交易前，由相關(guān)政府公布該次交易的最大成交量。這是一種人為控制市場交易量的方式。尤其在當前的供需模式下，發(fā)電側(cè)有強烈的欲望增加發(fā)電利用小時數(shù)，用戶側(cè)也有強烈的愿望通過市場交易降低電力成本。在規(guī)定的市場交易量下，供給和需求可能尚沒有交點，需要定義一種結(jié)算機制，或者說社會剩余的分配方式。在這種情況下，發(fā)電側(cè)和用電側(cè)似乎成了兩個獨立的市場，不同的發(fā)電之間競爭，不同的售電公司之間競爭。
3）市場電量不進行容量扣除
廣東省2017年以前的電力直接交易采取的是“先市場、后計劃”的方式，即首先給定市場份額進行競爭，然后對剩余的電量按計劃方式（節(jié)能發(fā)電調(diào)度）進行分配，即計劃兜底的方式。在進行計劃電量分配時，不考慮發(fā)電企業(yè)通過市場方式獲得的電量，也即不進行容量扣除。我國除了廣東外的其他省份基本上都采取了某種容量扣除機制。在扣除機制下，發(fā)電企業(yè)雖然在直接交易中獲得了電量，但在進行計劃電量分配時需要扣除一定的發(fā)電容量，考慮到直接交易電量的電價比計劃電量低，這種機制在一定程度上影響了發(fā)電企業(yè)參與市場的積極性，市場更像一種政府主導的降價行為。
廣東省由于不進行容量扣除，發(fā)電企業(yè)只要通過直接交易獲得了電量，其發(fā)電利用小時數(shù)一定會增加，因此發(fā)電企業(yè)參與的積極性大大增加。
4）偏差處理機制
由于政府對市場電量進行了限制，用戶在市場中購買到的電量很難與實際用電量匹配。廣東省16年的直接交易規(guī)則中，對用戶實際用電量與市場電量的偏差不進行懲罰，而是采用以核定的目錄電價結(jié)算的方式。這種方式下，用戶（售電公司）參與市場沒有任何風險：市場中競爭得到電量，電價可以下降；如果沒有競爭成功，仍然可以按照目錄價結(jié)算，也沒有損失。在市場中，售電公司和用戶可以采用激進的報價策略，不會有太大風險。
5）價差返還機制
廣東省2016年直接交易規(guī)則最特別的一點就是其獨特的價差返還機制，是廣東省電力市場交易模式方面的創(chuàng)新。在本系列文章 “四 競價規(guī)則分析”中，給出了這種模式的公式。簡單的說，就是首先計算成交電量的總社會福利（需求側(cè)申報價差與發(fā)電側(cè)申報價差之差對電量的積分），其次將這個總福利在需求和供給側(cè)按一定的比例分配，最后分別將分配給需求側(cè)和供給側(cè)的福利按一定的規(guī)則分配給不同的市場成員。其中，在將社會福利分配給不同的市場成員（發(fā)電企業(yè)，或者售電公司和用戶）時，采用的是按照價差電費絕對值的比例的方式。下一節(jié)對這個問題進行更深一步的討論。
3、價差返還機制深入分析
1）價差返還分配公式
為了方便分析，這里重新給出這種價差返還機制的公式。令R?為總的價差電費，分配給供給側(cè)和需求側(cè)的價差電費分別是Rs?和Rd?，發(fā)電側(cè)市場成員i和需求側(cè)市場成員j分配得到的價差電費分別是Rsi和Rdi，則有
供給側(cè)總剩余：Rsi = ks? R?
需求側(cè)總剩余：Rdi =kd?·R?
供給者i分配比例：
ksi=|PsiQsi | /?i |PsiQsi |
供給者i分配剩余：Rsi= ksi Rsi
供給者i分配價差：
PsiΔ= Rsi/ Qsi
= ks? R? |Psi| /?i |PsiQsi |
類似，需求側(cè)j分配價差：
PdiΔ= Rdi/ Qdi
= kd? R? |Pdi| /?i |PdiQdi |
2）不同供需關(guān)系下的價差返還分配討論
價差返還機制實際上在2015年4月廣東經(jīng)信委、國家能源局南方監(jiān)管局發(fā)布的《電力大用戶與發(fā)電企業(yè)集中競爭交易實施細則》（粵經(jīng)信法規(guī)[2015]155號）已經(jīng)有所規(guī)定：
① 當所有成交發(fā)電企業(yè)的申報價差電費總額絕對值大于電力大用戶申報價差電費絕對值時，差額部分按各發(fā)電企業(yè)申報價差電費比例返回發(fā)電企業(yè)，最終確定發(fā)電企業(yè)結(jié)算價格；電力大用戶成交價格為該用戶的申報價格?！?
② 當所有成交發(fā)電企業(yè)的申報價差電費總額絕對值小于大用戶申報價差電費絕對值時，差額部分按各大用戶申報價差電費比例返回電力大用戶；發(fā)電企業(yè)成交價格為其申報價格。
這里提到了在上篇文章未討論的一個問題：不同供需情況下的價格結(jié)算。第一種情況下，發(fā)電企業(yè)申報的價差總額絕對值大于用戶申報的價差電費絕對值，這是在供大于求情況下的結(jié)果：發(fā)電企業(yè)希望降價多發(fā)電，發(fā)電企業(yè)愿意降的比用戶希望降的多才可以成交。第二種情況是供不應求的情況：供電緊張，電不夠用，用戶希望多交電費（漲價）來保證用電，因此發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)報的都是正的價差，當用戶愿意承擔的漲價值比發(fā)電愿意接受的漲價值高時，才可以成交。
按照這個文件的規(guī)定：在供大于求下，價差電費全部分配給供給側(cè)（ks?=1），需求側(cè)按報價成交（kd?=0）；供不應求下，價差電費全部分配給需求側(cè)（kd?=1），供給側(cè)按報價成交（ks?=0）。當然，根據(jù)上述公式，也可以定義其他的分配方式。
2016年的交易規(guī)則對以上條款進行了調(diào)整，主要是設定了返還系數(shù)，3-5月份返還75%給發(fā)電側(cè)，6月及以后返還50%給發(fā)電側(cè)，即ks?分別取0.75和0.5。
3）不同供需關(guān)系、分配比下的價差返還分配圖
這里給出不同供需關(guān)系、分配系數(shù)下的價差返還分配圖。圖中藍色實線D表示需求側(cè)（售電公司或用戶）的報價，紅色實線S表示供給側(cè)（發(fā)電企業(yè)）的報價，藍色虛線表示需求側(cè)出清價（結(jié)算價），紅色虛線表示供給側(cè)出清價。
① 供大于求，價差全部分配給供給側(cè)
這是2015年的規(guī)則下的供大于求情況。這種情況下價差為負，ks?=1，kd?=0。主要的考慮應該是：供大于求，降價主要是由發(fā)電企業(yè)讓利造成的，因此剩余全部分配給發(fā)電企業(yè)。廣東早期的集中競價采用這種機制。從圖中看到，發(fā)電企業(yè)分配到的價差與其報價的降價幅度成正比：申報降價越多，分的也越多。這種機制鼓勵發(fā)電企業(yè)報低價：一方面容易中標，另一方面中標后又可以分到比較多的價差返還，最終電價不會太低。
② 供不應求，全部分配給需求側(cè)
這是2015年的規(guī)則下的供大于求情況。這種情況下價差為正，即發(fā)電側(cè)和需求側(cè)都希望漲價，kd?=1，ks?=0。主要的考慮應該是：供不應求，漲價主要是由需求側(cè)提高電價造成的，因此剩余全部分配給用戶。由于今年廣東一直處于供大于求的情況，這種情況尚未出現(xiàn)過。從圖中看到，這種機制下，鼓勵需求側(cè)報高價：報價越高，越容易買到電，而且會分到比較多的價差返還，最終購電價也不會太高。
③ 供大于求，按一定比例分配給供給側(cè)和需求側(cè)
這是2016年規(guī)則下的供大于求情況。這種情況下申報價差為負，ks?>0，kd?>0, ks?+kd?=1。2016年廣東省的集中競價交易中，3-5月份的kd?=0.25，ks?=0.75，6月份后，調(diào)整為kd?=ks?=0.5。
注意在情況①，即2015年的規(guī)則中，kd?=0。當kd?>0,尤其是比較大，比如0.5時，對需求側(cè)報價存在一個兩難的選擇：一方面，申報降價越少越容易入圍買到市場電；另一方面，申報降價越多分配到的價差電費越多，收益越大。
注意到，在情況②供不應求下，價差全部分配給需求側(cè)也沒有問題，因為從1）買到電與2）得到盡量多的價差返還兩個角度的報價策略是一致的：報高價。但在供不應求下，這兩個目標是相反的。如果想得到較大的效益，需要盡量準確的預測邊際電價，申報一個降價比邊際電價稍少一點的價格，能得到比較高的單位收益。由于這種競價策略相對比較復雜，一般的電力用戶難以掌握，從而從一定程度上支持了售電公司的發(fā)展。另外一方面，如果將所有的需求側(cè)的市場成員看為一體的，其目標是盡量多的降價，申報降價多的成員對整體降電價有利，這種機制從需求側(cè)成員內(nèi)部來講是一種“激勵相容”的機制：對降價的貢獻越大，獎勵越多。
④ 供不應求，按一定比例分配給供給側(cè)和需求側(cè)
這種情況下申報價差為正，ks?>0，kd?>0, ks?+kd?=1。同樣，由于今年廣東一直處于供大于求的情況，這種情況尚未出現(xiàn)過。這種情況下，對需求側(cè)的激勵與一般的市場模式一樣，申報價格越高，一方面越容易出清購得電力，另一方面可以獲得較多的價差返還。但對發(fā)電側(cè)的激勵也存在一個兩難選擇：報價越低越容易出清，但分得的價差返還少，因此發(fā)電企業(yè)需要估計邊際價格，最優(yōu)策略是申報一個比邊際價格稍微低一點的價格。
4）不同的價差返還分配分析討論
在討論廣東16年的價差返還機制之前，再回憶一下統(tǒng)一出清機制下的價差返還機制。統(tǒng)一出清機制下，所有的市場成員都按照統(tǒng)一的市場出清價結(jié)算。每個市場成員獲得的價差返還電價等于其申報價格與市場統(tǒng)一出清價之差。對于發(fā)電側(cè)，是報價越低分到的越多，對需求側(cè)是報價越高分到的越多。這種情況下，會鼓勵市場成員按照自己真實的成本（或效益報價）。比如，對用戶來說，報價過高導致購電成本高，報價過低存在購不到電的風險，因此最優(yōu)策略是按照真實的用電效益申報。同樣，對發(fā)電企業(yè)來說，最佳的策略也是按照真實的成本報價。當然，這里是分析的競爭比較充分的情況，在競爭不夠充分的情況，市場成員的報價會偏離其真實的成本或效益。
對廣東的價差返還機制，可以看到，對2015年的規(guī)則，其價差返還機制與統(tǒng)一出清模式下是基本一致的，但在2016年的規(guī)則下，在供大于求時對需求側(cè)的激勵與統(tǒng)一出清下有較大的不同。這種機制有其亮點，有存在一些問題。
在我國當前的電力市場改革環(huán)境下，這種機制的一個重要的作用是培育了售電市場主體。電力市場改革需要創(chuàng)造一個全社會關(guān)心、參與的市場的氛圍，需要培育有市場競爭能力的市場主體，而這恰恰是我國市場化改革中特別缺乏的，也是在上一輪的電力市場改革中缺乏的。實際的結(jié)果也驗證了這個結(jié)論，廣東的售電公司迅速發(fā)展，在社會里也營造了較好的市場的氛圍。售電公司的發(fā)展，一方面可以作為市場主體推動電力市場的改革，另一方面通過其對用戶開展節(jié)能等增值服務，可以實現(xiàn)提高能源效率的目的。
當然，這種模式也存在一些問題，比如，對需求側(cè)市場成員造成了兩難選擇問題，報價策略過于復雜，存在一定的“賭博”性質(zhì)；返還機制計算復雜（需要將多個撮合結(jié)果綜合計算），不適用于連續(xù)交易機制等。
實際上，在競爭充分的市場中，統(tǒng)一出清、撮合價差返還出清等不同的出清、結(jié)算機制最終的結(jié)果可能是差不多的。廣東省2016年3~9月的市場看，有逐漸收斂的趨勢。這是比較容易可以分析的：在供大于求的情況下，市場是一個買方市場，競爭主要在發(fā)電側(cè)；經(jīng)過幾輪市場后，市場成員逐漸了解發(fā)電企業(yè)可接受的最低的價格，售電公司會盡量報與預測的發(fā)電價格相似的價格，因此最終結(jié)果與統(tǒng)一出清模式相差不會很大。
在進行不同市場機制的對比、分析時，要特別主要考慮不同市場機制下市場成員的策略。不同機制下市場的動態(tài)、收斂過程可能不一樣，但在競爭比較充分的情況下，多次競爭后的結(jié)果可能是一致的。
本文討論的主要是不考慮偏差、不考慮網(wǎng)絡約束下的簡單的市場出清問題。但這只是電力市場設計中的一個環(huán)節(jié)。電力市場需要考慮電力的實時平衡、需要保證電能質(zhì)量及電網(wǎng)安全，這都需要相應的市場機制解決，這些也是我國后續(xù)的電力市場建設中需要盡快研究、討論和解決的。
