黃海濤

(上海電力學(xué)院電力與自動(dòng)化工程學(xué)院，上海 200090)

隨著世界電力工業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家電力零售價(jià)格的形成機(jī)制正經(jīng)歷著重大變革:由市場(chǎng)化前壟斷市場(chǎng)中電價(jià)的政府管制，到市場(chǎng)初期發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中電價(jià)的政府嚴(yán)格監(jiān)管，再到批發(fā)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中電價(jià)的政府監(jiān)管，最后到當(dāng)今零售競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中電價(jià)的完全由市場(chǎng)決定.但我國(guó)和一些發(fā)展中國(guó)家的電力零售價(jià)格在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)仍將由政府管制或者嚴(yán)格監(jiān)管，科學(xué)的政府定價(jià)模型和方法依舊是銷售電價(jià)定價(jià)理論和實(shí)踐研究的重要內(nèi)容.

銷售電價(jià)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)方法由于能夠提供合理的經(jīng)濟(jì)信號(hào)，理論上能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效率，而備受經(jīng)濟(jì)學(xué)家的推崇，它是最為經(jīng)典的銷售電價(jià)政府定價(jià)模型和方法，并在世界各國(guó)政府制定電力價(jià)格的實(shí)踐中得到了最廣泛的應(yīng)用［1，2］.該定價(jià)方法具有嚴(yán)密的理論體系，它首先根據(jù)各類用戶的供電電壓和用電時(shí)間計(jì)算增加單位千瓦用電而引起的系統(tǒng)成本增加值，以此確定系統(tǒng)長(zhǎng)期邊際容量成本和邊際電量成本，并結(jié)合用戶負(fù)荷特性設(shè)計(jì)和制訂分類用戶目標(biāo)電價(jià)，然后從財(cái)務(wù)分析的角度對(duì)目標(biāo)電價(jià)水平進(jìn)行調(diào)整，以滿足成本回收需求，制訂出合理的電價(jià)體系［3］.文獻(xiàn)［4］到文獻(xiàn)［9］指出了該方法在容量成本分?jǐn)偡矫娴牟蛔?分?jǐn)偨Y(jié)果只與單一時(shí)刻用戶用電負(fù)荷的大小有關(guān)，不能合理地反映出不同用戶用電負(fù)荷時(shí)變特性對(duì)系統(tǒng)容量成本影響的差異.

本文分析了該定價(jià)方法的基本原理和計(jì)算模型，指出峰荷責(zé)任法是導(dǎo)致該方法在容量成本分?jǐn)偡矫娈a(chǎn)生不足的根本原因，并應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)合產(chǎn)能決策理論和高峰負(fù)荷定價(jià)方法，剖析了峰荷責(zé)任法推導(dǎo)過(guò)程中的不合理假設(shè)及其結(jié)果，揭示出長(zhǎng)期邊際成本法本質(zhì)上不可能將不同時(shí)期需求與系統(tǒng)容量成本的分?jǐn)傌?zé)任相分離，因而難以合理反映不同用戶用電負(fù)荷的時(shí)變特性.

1 銷售電價(jià)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法

1.1 基本模型原理

若完全按長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)不可能回收全部成本，更多地是以滿足成本回收需求為目標(biāo)對(duì)完全長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整.根據(jù)世界銀行組織工作報(bào)告 No.340《電力定價(jià)政策》［1］，其定價(jià)步驟如圖1所示.

圖1 銷售電價(jià)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)步驟

1.2 系統(tǒng)長(zhǎng)期邊際供電成本的計(jì)算模型

該方法的關(guān)鍵是長(zhǎng)期邊際供電成本的計(jì)算.由于電力生產(chǎn)技術(shù)特性復(fù)雜，既涉及生產(chǎn)成本特性各異的發(fā)電、輸電、配電、售電各個(gè)環(huán)節(jié)，又涉及不同時(shí)期負(fù)荷需求波動(dòng)的聯(lián)合產(chǎn)能問(wèn)題，致使長(zhǎng)期邊際供電成本計(jì)算十分復(fù)雜.

就發(fā)電環(huán)節(jié)而言，由于在峰、平、谷時(shí)期為滿足新增負(fù)荷的邊際發(fā)電機(jī)組不同，所以各時(shí)段長(zhǎng)期邊際發(fā)電成本不同，并與各時(shí)段邊際發(fā)電機(jī)組的容量成本和電量成本相對(duì)應(yīng);此外，低谷時(shí)段(或平段)為滿足新增負(fù)荷需增加邊際發(fā)電機(jī)組成本——基荷(或腰荷)機(jī)組，即基荷(或腰荷)機(jī)組替代腰荷(或峰荷)機(jī)組發(fā)電潛在地節(jié)約了腰荷(或峰荷)機(jī)組的發(fā)電成本，所以邊際成本應(yīng)扣除這部分替代成本，扣除后恰好等于邊際機(jī)組的電量成本［10］.因此，各時(shí)段的邊際電量成本，等于對(duì)應(yīng)邊際機(jī)組的電量成本;高峰時(shí)段邊際容量成本等于對(duì)應(yīng)邊際機(jī)組的容量成本，平、谷時(shí)段為零，即容量成本應(yīng)按峰荷責(zé)任分?jǐn)?

輸配電投資具有典型的超前性特征，長(zhǎng)期邊際成本一般按測(cè)算期平均投資成本計(jì)算，同時(shí)考慮各電壓等級(jí)間的成本傳遞關(guān)系，一般也按峰荷責(zé)任由高峰時(shí)段承擔(dān);邊際電量成本主要是網(wǎng)損成本，也存在電壓等級(jí)間的成本傳遞關(guān)系.售電環(huán)節(jié)主要包括用戶接入、計(jì)量和結(jié)算費(fèi)用——稱為用戶成本，邊際成本主要與用戶數(shù)有關(guān)，多以接入費(fèi)形式回收.綜上所述，將各環(huán)節(jié)供電成本進(jìn)行加總，就得出各電壓等級(jí)的系統(tǒng)長(zhǎng)期邊際容量成本、電量成本和用戶成本.

1.3 分類用戶長(zhǎng)期邊際供電成本的計(jì)算模型

按負(fù)荷率高低進(jìn)行用戶分類，根據(jù)樣本用戶統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，得到各電壓等級(jí)的系統(tǒng)負(fù)荷率-同時(shí)率曲線，見(jiàn)圖2.計(jì)算內(nèi)容包括兩部分:一是計(jì)算各類用戶邊際供電成本——考慮用戶間錯(cuò)峰效應(yīng)，各類用戶邊際容量成本等于該類用戶用電同時(shí)率d與本電壓等級(jí)系統(tǒng)邊際容量成本的乘積，邊際電量成本均等于系統(tǒng)邊際電量成本，邊際用戶成本則等于該類用戶的接入、計(jì)量和結(jié)算費(fèi)用;二是確定各類用戶基本電費(fèi)和電度電費(fèi)的比重——容量成本中與用電量(或負(fù)荷率f)無(wú)關(guān)的部分通過(guò)容量電費(fèi)回收，其比重OB/OC可以根據(jù)圖2中系統(tǒng)負(fù)荷率-同時(shí)率曲線確定，比重為BC/OC的剩余容量成本和電量成本則可通過(guò)電度電費(fèi)回收，詳見(jiàn)文獻(xiàn)［2］.

圖2 分類用戶長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)模型

1.4 銷售電價(jià)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法存在的問(wèn)題

長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法以峰谷分時(shí)電價(jià)反映不同時(shí)間用電所需系統(tǒng)電量成本的差異，以峰荷責(zé)任法反映用戶不同用電負(fù)荷特性所需系統(tǒng)容量成本的差異，以分電壓等級(jí)電價(jià)反映不同位置用電所需輸配電成本的差異，較好地解決了銷售電價(jià)制定過(guò)程中供電成本公平分?jǐn)偟年P(guān)鍵問(wèn)題，較為合理地反映了用戶用電負(fù)荷特性與供電成本之間的關(guān)系.長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法負(fù)荷曲線見(jiàn)圖3.

圖3 長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法負(fù)荷曲線示意

但在容量成本分?jǐn)偡矫嬗幸韵聝煞N情況不能合理反映用戶用電負(fù)荷的時(shí)變特性［4］:一是假設(shè)用戶最大負(fù)荷產(chǎn)生在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)，最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間不同的用戶分?jǐn)偟娜萘砍杀鞠嗤?，其沖擊負(fù)荷與持續(xù)負(fù)荷的情況見(jiàn)圖3a;二是移峰、同形負(fù)荷曲線用戶銷售電價(jià)水平完全相同，不能合理反映用戶對(duì)系統(tǒng)的削峰填谷效應(yīng)及所需系統(tǒng)容量成本的差異，如圖3b所示.

2 峰荷責(zé)任法

2.1 峰荷責(zé)任法的理論推導(dǎo)過(guò)程及問(wèn)題分析

峰荷責(zé)任法的理論推導(dǎo)是以電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)的長(zhǎng)期邊際成本為研究對(duì)象的.以電源最優(yōu)規(guī)劃和最優(yōu)運(yùn)行為基本假設(shè)條件，發(fā)電環(huán)節(jié)峰、平、谷各時(shí)段的長(zhǎng)期邊際成本的理論推導(dǎo)如下:假設(shè)峰、平、谷各時(shí)段負(fù)荷為常數(shù)，各時(shí)段負(fù)荷單位增量引起的系統(tǒng)發(fā)電成本增加值即為相應(yīng)的長(zhǎng)期邊際成本，平、谷時(shí)段應(yīng)考慮扣除基荷(或腰荷)機(jī)組替代腰荷(或峰荷)機(jī)組發(fā)電而節(jié)約的發(fā)電替代成本，則峰、平、谷各時(shí)段的長(zhǎng)期邊際成本的計(jì)算式為:

峰荷責(zé)任法的理論推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)圖4.

圖4 峰荷責(zé)任法的理論推導(dǎo)示意

圖4中，縱坐標(biāo)為單位裝機(jī)容量的平均發(fā)電成本ACCap，發(fā)電機(jī)組平均成本曲線的交點(diǎn)處兩類機(jī)組替代而增加的容量成本與燃料節(jié)約成本恰好相等，即各類機(jī)組容量和電量成本之間滿足:

將式(4)和式(5)代入式(2)和式(3)整理后得:

式(1)，式(6)，式(7)表明，在峰荷責(zé)任法中峰、平、谷時(shí)段長(zhǎng)期邊際容量成本除高峰時(shí)段等于峰荷機(jī)組容量成本外其他時(shí)段均為零.邊際電量成本應(yīng)等于峰荷、腰荷和基荷機(jī)組的電量成本.

在峰荷責(zé)任法上述理論推導(dǎo)中，隱含了一個(gè)假設(shè)條件——峰、平、谷時(shí)段的負(fù)荷是不變的常數(shù)，而實(shí)際電力系統(tǒng)中負(fù)荷是每時(shí)每刻都在不斷波動(dòng)變化的.因此，系統(tǒng)年負(fù)荷持續(xù)曲線的形狀不應(yīng)當(dāng)是圖4中分段水平線段，而應(yīng)是單調(diào)遞減的曲線.式(1)至式(3)是根據(jù)峰、平、谷不同時(shí)期增加單位負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)所需增加的發(fā)電成本推導(dǎo)得到的.當(dāng)上述假設(shè)不成立時(shí)，式(1)至式(3)顯然不成立，則峰荷責(zé)任法的結(jié)論也不成立.

2.2 峰荷責(zé)任法問(wèn)題成因的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析

根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)合產(chǎn)能決策理論——對(duì)于技術(shù)上不可存儲(chǔ)、不同時(shí)期需求波動(dòng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)能力需求不一樣的一類特殊產(chǎn)品的生產(chǎn)，最優(yōu)產(chǎn)能綜合取決于各時(shí)期的需求［11］，且各時(shí)期單位需求對(duì)最優(yōu)產(chǎn)能的分?jǐn)傌?zé)任不同.電力系統(tǒng)負(fù)荷需求每時(shí)每刻都在波動(dòng)且技術(shù)上不可大量存儲(chǔ)，因此電力系統(tǒng)容量成本應(yīng)當(dāng)由各個(gè)時(shí)刻用戶的用電負(fù)荷共同分擔(dān)，且不同時(shí)刻單位負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)容量的分?jǐn)傌?zé)任應(yīng)當(dāng)不同.發(fā)電生產(chǎn)技術(shù)決定了電力系統(tǒng)發(fā)電容量成本分?jǐn)偧扰c發(fā)電機(jī)組類型有關(guān)，也與各類機(jī)組裝機(jī)容量有關(guān);前者分?jǐn)傌?zé)任可以按長(zhǎng)期邊際成本來(lái)確定，后者卻無(wú)法通過(guò)長(zhǎng)期邊際成本體現(xiàn).

針對(duì)各類機(jī)組的裝機(jī)容量，聯(lián)合產(chǎn)能決策理論通過(guò)綜合各時(shí)刻的不同需求構(gòu)造聯(lián)合產(chǎn)能需求曲線［12］，在解決最優(yōu)產(chǎn)能決策問(wèn)題的同時(shí)，也為各時(shí)期需求對(duì)最優(yōu)產(chǎn)能分?jǐn)傌?zé)任的確定提供了解決途徑.對(duì)此研究者提出了高峰負(fù)荷定價(jià)方法［13，14］，其分析思路為:由于長(zhǎng)期邊際成本取決于聯(lián)合產(chǎn)能需求曲線和供給曲線的交點(diǎn)，這就導(dǎo)致理論上無(wú)法計(jì)算得到單一時(shí)期需求的長(zhǎng)期邊際成本.因而可根據(jù)聯(lián)合產(chǎn)能需求曲線的構(gòu)造方法，確定各時(shí)期需求對(duì)聯(lián)合產(chǎn)能需求的貢獻(xiàn)度，指出各時(shí)期的產(chǎn)能成本分?jǐn)傌?zé)任取決于各時(shí)期的時(shí)間長(zhǎng)短及在最優(yōu)產(chǎn)能處的邊際產(chǎn)能支付意愿.但現(xiàn)實(shí)中難以獲取邊際產(chǎn)能支付意愿的信息.

由于峰荷責(zé)任法是基于長(zhǎng)期邊際成本來(lái)分?jǐn)傁到y(tǒng)容量成本的，根據(jù)上述分析可知，理論上它無(wú)法分離不同時(shí)期負(fù)荷需求的容量成本分?jǐn)傌?zé)任.就峰荷責(zé)任法理論推導(dǎo)過(guò)程來(lái)看，由于假設(shè)峰、平、谷時(shí)段的負(fù)荷為常數(shù)，則任意時(shí)刻增加單位負(fù)荷就相當(dāng)于在該時(shí)刻所在的峰、平或谷時(shí)段內(nèi)增加了一個(gè)單位負(fù)荷.也就是說(shuō)，假設(shè)峰、平或谷同一個(gè)時(shí)段內(nèi)中任意時(shí)刻增加單位負(fù)荷是完全等同的，則無(wú)法差別化同一時(shí)段內(nèi)不同時(shí)刻的長(zhǎng)期邊際供電成本.因此，峰荷責(zé)任法在回避各時(shí)期需求對(duì)最優(yōu)產(chǎn)能分?jǐn)傌?zé)任難點(diǎn)問(wèn)題的同時(shí)，無(wú)法避免不能反映同一時(shí)段內(nèi)不同時(shí)刻新增單位負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)發(fā)電成本影響差異的缺陷.各類用戶是用電負(fù)荷在時(shí)間維度上的橫向組合，所以說(shuō)峰荷責(zé)任法也不能合理反映不同用戶用電負(fù)荷的時(shí)變特性.

2.3 峰荷責(zé)任法的應(yīng)用

根據(jù)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)模型中的理論推導(dǎo)，除系統(tǒng)峰荷外其他時(shí)段邊際容量成本為零，即容量成本按峰荷責(zé)任承擔(dān)，則各類用戶的邊際容量成本取決于在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)該類用戶的總負(fù)荷水平.而長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)模型中，則是以該類用戶總負(fù)荷乘以用電同時(shí)率來(lái)表示該類用戶的最大負(fù)荷，而忽略了各類用戶與系統(tǒng)之間最大負(fù)荷發(fā)生的時(shí)差［5］.

3 結(jié)論

(1)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法以分時(shí)電價(jià)反映了不同時(shí)段用電所需系統(tǒng)電量成本的差異，以分電壓等級(jí)電價(jià)反映了不同位置用電所需輸配電成本的差異，峰荷責(zé)任法在一定程度上反映了用戶不同用電負(fù)荷特性所需系統(tǒng)容量成本的差異.

(2)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法以峰荷責(zé)任法分?jǐn)側(cè)萘砍杀荆荒芎侠淼胤从巢煌脩糌?fù)荷的時(shí)變特性，導(dǎo)致最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間不同的用戶分?jǐn)偟娜萘砍杀鞠嗤?就理論推導(dǎo)來(lái)看，其成因在于假設(shè)峰、平、谷時(shí)段的負(fù)荷為常數(shù);就經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)合產(chǎn)能決策理論來(lái)看，按長(zhǎng)期邊際成本法來(lái)分?jǐn)側(cè)萘砍杀揪鸵褯Q定了它不可能分離出不同時(shí)間用電的容量成本分?jǐn)傌?zé)任.

(3)長(zhǎng)期邊際成本定價(jià)法忽略了各類用戶與系統(tǒng)之間發(fā)生最大負(fù)荷時(shí)存在的時(shí)差，導(dǎo)致向移峰、同形負(fù)荷曲線用戶銷售的電價(jià)完全相同，因此不能合理反映用戶對(duì)系統(tǒng)削峰填谷效應(yīng)及所需系統(tǒng)容量成本的差異.

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