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1、第三章第三章 电力市场交易电力市场交易华北电力大学华北电力大学华北电力大学华北电力大学 经济与管理学院经济与管理学院经济与管理学院经济与管理学院一、一、基本概念基本概念1 1、经济学关于市场的基本概念、经济学关于市场的基本概念2 2、英国的电力库（、英国的电力库（POOLPOOL）交易模式）交易模式3 3、英国的、英国的NETANETA交易模式交易模式1 1、经济学关于市场的基本概念、经济学关于市场的基本概念供给曲线供给曲线需求曲线需求曲线市场的供求关系市场的供求关系典型市场结构典型市场结构市场的社会福利分析市场的社会福利分析厂商需求曲线厂商需求曲线 (Demand)(Demand)需求曲线需
2、求曲线需求曲线需求曲线 D DD D产品交易量产品交易量产品交易量产品交易量 Q QQ Q需求曲线需求曲线需求曲线需求曲线 D1D1D1D1产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PQEQEP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2影响需求的因素影响需求的因素价格价格偏好偏好 收入收入相关商品的价格相关商品的价格预期预期供给曲线供给曲线 (Supply)(Supply)产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2影响供应的因素影响供应的因素技术状况、管理水平技术状况、管理水平;生产要素价格生产要素价格-生产成本生产成本其他商品价格其他商品价格预期预期政府税收和政
3、策政府税收和政策产量产量产量产量 Q QQ Q市场供求关系（马歇尔的剪刀线）市场供求关系（马歇尔的剪刀线）市场供求关系（马歇尔的剪刀线）市场供求关系（马歇尔的剪刀线）PEPE产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PQEQEP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2均衡价格均衡价格均衡价格均衡价格 PEPE均衡交易量均衡交易量均衡交易量均衡交易量 QEQE需求曲线需求曲线需求曲线需求曲线 D D产品交易量产品交易量产品交易量产品交易量 Q Q Q Q供过于求供过于求供过于求供过于求价格下降价格下降价格下降价格下降供不应求供不应求供不应求供不应求价格上升价格上升价格上升价格上升典型市场结构典型市场结
4、构完全竞争：完全竞争：l产品同质，无市场进入和退出障碍；价格接受；原产品同质，无市场进入和退出障碍；价格接受；原子化假设；信息完全。子化假设；信息完全。垄断竞争：垄断竞争：l产品异质，无市场进入和退出障碍；价格影响力；产品异质，无市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很多。厂商很多。寡头垄断：寡头垄断：l存在市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很少。存在市场进入和退出障碍；价格影响力；厂商很少。完全垄断：完全垄断：l完全市场进入障碍；价格完全控制；唯一厂商。完全市场进入障碍；价格完全控制；唯一厂商。完全竞争市场的社会福利分析完全竞争市场的社会福利分析供给曲线供给曲线供给曲线供给曲线 S S边际效
5、用曲线边际效用曲线边际效用曲线边际效用曲线社会福利社会福利社会福利社会福利=生产者剩余生产者剩余生产者剩余生产者剩余+消费者剩余消费者剩余消费者剩余消费者剩余PEPE产品价格产品价格产品价格产品价格 P P P PQEQEP1P1P2P2Q1Q1Q2Q2消费者剩余消费者剩余消费者剩余消费者剩余生产者剩余生产者剩余生产者剩余生产者剩余需求曲线需求曲线需求曲线需求曲线 D D边际成本曲线边际成本曲线边际成本曲线边际成本曲线产品交易量产品交易量产品交易量产品交易量 Q Q Q Q二、二、电力电力市场的交易类型市场的交易类型1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易2.2.集中交易和分散交易集中交易
6、和分散交易合约交易（中长期合约）合约交易（中长期合约）l时间：周、月、季、年或一年以上时间：周、月、季、年或一年以上l可以竞价形成、也可以双方协商签订可以竞价形成、也可以双方协商签订l规避市场风险（价格、电量），保证市场的安全、规避市场风险（价格、电量），保证市场的安全、连续和有序性。如发电的燃料采购和检修；连续和有序性。如发电的燃料采购和检修；现货交易现货交易l日前交易日前交易未来未来2424小时的电力交易，分成小时的电力交易，分成2424、4848或或9696个交个交易时段易时段交易日负荷曲线上，安排合同电量，剩余负交易日负荷曲线上，安排合同电量，剩余负荷按时段竞价上网，并安全校核荷按时段
7、竞价上网，并安全校核1.1.合同交易和现货交易合同交易和现货交易1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易现货交易现货交易l实时交易（平衡市场）实时交易（平衡市场）时间：下一交易时段，时间：下一交易时段，1515分钟，分钟，3030分钟，分钟，1 1个小时个小时原因：负荷预测偏差、机组非计划停运和线路故障等。原因：负荷预测偏差、机组非计划停运和线路故障等。实时竞价，不平衡电力竞价实时竞价，不平衡电力竞价过发电计划管理过发电计划管理l负荷预测偏高，调整交易计划，削减发电出力，负荷预测偏高，调整交易计划，削减发电出力，电网阻塞管理电网阻塞管理l线路潮流达到极限，危及电网安全线路潮流达到极限，危及
8、电网安全l根据增量购电成本最小，调整日前市场交易计划，根据增量购电成本最小，调整日前市场交易计划，消除阻塞消除阻塞1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易 10 15 0.5 0.55 0.3 0 10 15 0 0 0.15 0.2 减少的发电功率减少的发电功率 增加的发电功率增加的发电功率报价报价报价报价举例：实时市场发电商增减发电功率报价举例：实时市场发电商增减发电功率报价 QPO发电商边际成本发电商边际成本 q1 q0 q2增加发电功率增加的成本增加发电功率增加的成本 p1 p0 p2减少发电功率损失的利润减少发电功率损失的利润1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易实时市场发
9、电商增减发电功率的成本、利润变化情况实时市场发电商增减发电功率的成本、利润变化情况增加发电功率增加的利润增加发电功率增加的利润1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易电力交易时序电力交易时序电力交易时序电力交易时序1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易月月远远期期合合同同市市场场年年远远期期合合同同市市场场日日前前市市场场实实时时市市场场年度与月度市场之间的协调月度市场与日前市场之间的协调日前市场与实时交易市场的协调合约电量的时间、合约电量的时间、空间分布的合理性空间分布的合理性辅助服务市场不同市场之间的协调不同市场之间的协调1.1.合约交易和现货交易合约交易和现货交易2.2.集中交
10、易和分散交易集中交易和分散交易集中交易l市场主体集中在一起交易，买方和卖方集体报价，市场交易中心按交易剩余最大化安排交易，确定中标交易主体、交易量和结算价格。l英国的POOL模式双边交易l交易主体分散交易，各自寻找交易对象，协商制定交易方式、价格和交易量，交易信息不公开。l英国的NETA模式2.2.集中交易和分散交易集中交易和分散交易 QO 需求报价曲线需求报价曲线 a b62 c e d f5.85.62.52.8 供给报价曲线供给报价曲线10 20 30 4050集中交易与双边交易的效率集中交易与双边交易的效率三、举例：英国电力市场的交易模式三、举例：英国电力市场的交易模式1 1、英国的、
11、英国的POOLPOOL（电力库）交易模式（电力库）交易模式2 2、英国的、英国的NETANETA交易模式交易模式1 1、英国的电力库交易英国的电力库交易PoolPool19901990年，英国在第年，英国在第1 1次电力改革中，在英格兰和威尔士地区次电力改革中，在英格兰和威尔士地区建立了强制性的电力交易系统建立了强制性的电力交易系统Pool(Pool(电力库电力库)。电力库是一个开放的电力市场，所有英格兰和威尔士地区电力库是一个开放的电力市场，所有英格兰和威尔士地区的发电厂必须通过电力库向市场出售电力电量。的发电厂必须通过电力库向市场出售电力电量。苏格兰地区的苏格兰地区的2 2个电力公司通过苏
12、格兰与英格兰的联络线参个电力公司通过苏格兰与英格兰的联络线参与电力库的交易，但受到联络线容量的限制。与电力库的交易，但受到联络线容量的限制。国家电网公司作为系统运行机构，负责调度发电厂来满足国家电网公司作为系统运行机构，负责调度发电厂来满足负荷需求，从而保证电力系统的实时供需平衡。负荷需求，从而保证电力系统的实时供需平衡。运行时间为运行时间为19901990年至年至20012001年。年。POOLPOOL电力市场主体电力市场主体Regulator:OFGEM国家电力国家电力国家电力国家电力PowerGenPowerGenIPPIPP直供大用户直供大用户国家核电国家核电国家核电国家核电配电商配电
13、商/供应商供应商地区发电商地区发电商用户用户苏格兰苏格兰苏格兰苏格兰法国法国法国法国水电公司水电公司水电公司水电公司NGC英国电力市场主体英国电力市场主体供给竞争与用户选择权:1990:用户容量1MW1994:用户容量100 kW1999:所有用户电力市场主体电力市场主体G：发电商：发电商 D：配电服务商配电服务商 PM：趸售商：趸售商 R：零售商：零售商TO：输电网所有者：输电网所有者 SO：系统操作员：系统操作员 PX：电力交易所：电力交易所 AS：辅助服务：辅助服务 SC：计划协调员（平衡服务商）：计划协调员（平衡服务商）C：用户：用户售电售电配电配电发电发电GRDTOSOPXSCC输电
14、部分输电部分AS用户用户PM1 1、英国的、英国的POOLPOOL（电力库）交易模式（电力库）交易模式POOLPOOL现现 货货金融衍生品金融衍生品差价合约差价合约(Contract For(Contract For Difference)Difference)日前市场日前市场（Day Ahead MarketDay Ahead Market）辅助服务辅助服务调频、备用、调频、备用、无功、黑启动无功、黑启动1 1、英国的、英国的POOLPOOL（电力库）交易模式（电力库）交易模式市场概述市场概述交易前一天确定交易计划，交易为每天交易前一天确定交易计划，交易为每天4848个时段，每个个时段，每个
15、时段为半小时；时段为半小时；发电公司按照机组报价或竞价，报价中包括技术指标和发电公司按照机组报价或竞价，报价中包括技术指标和价格信息；价格信息；交易中心根据报价和技术信息，在满足技术要求的条件交易中心根据报价和技术信息，在满足技术要求的条件下，以购电费用最低为目标，确定中标的机组，并制定下，以购电费用最低为目标，确定中标的机组，并制定发电交易计划；发电交易计划；POOLPOOL根据预测的各时刻的负荷（用电功率），将机组的根据预测的各时刻的负荷（用电功率），将机组的报价从低到高进行排序（报价从低到高进行排序（merit ordermerit order），当排序的前面），当排序的前面n n个机组
16、的发电总功率与负荷持平时，第个机组的发电总功率与负荷持平时，第n n个机组为边际机个机组为边际机组，排在边际机组之前的机组中标；组，排在边际机组之前的机组中标；（1 1）日前市场）日前市场（1 1）日前市场）日前市场市场概述市场概述在中标的机组中，边际机组的报价为系统边际价格（在中标的机组中，边际机组的报价为系统边际价格（SMP,SMP,System Marginal PriceSystem Marginal Price）。）。发电机组的结算价格（发电电价）为发电机组的结算价格（发电电价）为PPPPPP，公式如下：，公式如下：PPP=(1-LOLP)*SMP+LOLP*VOLLPPP=(1-L
17、OLP)*SMP+LOLP*VOLL =SMP+LOLP(VOLL-SMP)(=SMP+LOLP(VOLL-SMP)(容量电价容量电价)配电公司的购电价格（售电电价）为配电公司的购电价格（售电电价）为PSPPSP，公式如下：，公式如下：PSP=PSP=PPP+UpLiftPPP+UpLift（上抬价格）（上抬价格）（1 1）日前市场）日前市场报价：报价：10:00am 10:00am 上报第二天每半小时的报价，包括技术指标。上报第二天每半小时的报价，包括技术指标。价格价格启动价格、空载价格、价格增量启动价格、空载价格、价格增量报价报价=【启动价格启动价格+（空载价格（空载价格*运行时间）运行时
18、间）】/发电量发电量 +价格增量；价格增量；技术指标技术指标爬坡率、最小技术出力、最短运行时间等爬坡率、最小技术出力、最短运行时间等4:00pm NGC4:00pm NGC调度计划，确定调度计划，确定PPP.PPP.28 28 天后结算。天后结算。POOLPOOL报价曲线（发电费用和出力的关系）报价曲线（发电费用和出力的关系）POOLPOOL交易机制交易机制POOLPOOL交易机制交易机制报价报价排序排序SMP/LOLP市场购电价市场购电价结算结算付费付费10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:00计划编制计划编制交易日交易日报价报价排序排序结算结算付费付费系统运行系
19、统运行辅助处理辅助处理2 2、电力库（、电力库（POOLPOOL）交易模式）交易模式（2 2）差价合约（差价合约（CFD,Contract for DifferencesCFD,Contract for Differences）l主要是由发电商和供电公司签订，有单向差价合约（保护主要是由发电商和供电公司签订，有单向差价合约（保护购买方）和双向差价合约（保护合同双方）两种，主要针购买方）和双向差价合约（保护合同双方）两种，主要针对对PPPPPP（发电电价）；（发电电价）；l当当PPPPPP高于合同价时，发电商给供电公司一定的补偿；高于合同价时，发电商给供电公司一定的补偿；l当当PPPPPP低于合
20、同价时，供电公司给发电商一定的补偿；低于合同价时，供电公司给发电商一定的补偿；供应发电 PoolPPPPSPCfD（2 2）差价合约差价合约差价合约案例：差价合约案例：电厂甲与电网交易中心以电厂甲与电网交易中心以0.250.25元元/MWhMWh的价格签定了的价格签定了3 3月月1919日日500500万万KWhKWh的双向差价合约。的双向差价合约。Case1Case1：3 3月月1919日的市场价为日的市场价为0.260.26元元/MWhMWh，如何清算该合同，如何清算该合同？l 0.260.26元元/MWhMWh 0.25 0.25元元/MWhMWh,则甲给电网补偿则甲给电网补偿.l补偿额
21、为补偿额为:(0.26:(0.26元元/MWhMWh-0.25-0.25元元/MWhMWh)*500)*500万万KWh=5KWh=5万元万元Case2Case2：3 3月月1919日的市场价为日的市场价为0.240.24元元/MWhMWh，如何清算该合同，如何清算该合同？l 0.240.24元元/MWhMWh 0.25P0,卖方补买方E0（P-P0）单向封顶差价合约单向封顶差价合约（2 2）差价合约差价合约时间电价P封底价P0若PP0,买方补卖方E0（P0-P）单向封底差价合约单向封底差价合约（2 2）差价合约差价合约时间电价P合同价P0若PP0,卖方补买方E0（P-P0）双向差价合约双向差
22、价合约（2 2）差价合约差价合约时间电价P封顶价P1若PP1,卖方补买方E0（P-P1）封底价P2限定区间价交易合约限定区间价交易合约（2 2）差价合约差价合约限定区间价交易合同（限定区间价交易合同（Collar/Floor-Ceiling contractsCollar/Floor-Ceiling contracts）（1 1）定义：）定义：l是指电力买卖双方签订固定区间价格的电力买卖合同，是指电力买卖双方签订固定区间价格的电力买卖合同，将电价固定在一定的范围以内，若未来电价高于固定区将电价固定在一定的范围以内，若未来电价高于固定区间的上限，则售电方给予电力购买者以相应补偿；若未间的上限，则
23、售电方给予电力购买者以相应补偿；若未来电价低于固定区间的下限，则电力购买者给与售电方来电价低于固定区间的下限，则电力购买者给与售电方以相应补偿。以相应补偿。（2 2）此种交易方式与差价合约相比使用情况基本相同，但）此种交易方式与差价合约相比使用情况基本相同，但操作方法更加复杂。操作方法更加复杂。l集中交易集中交易强制性市场强制性市场l形成系统边际价格形成系统边际价格发电机全部以系统边际价格支付。发电机全部以系统边际价格支付。l投标方式交易投标方式交易单部分投标和多部分投标（机组开停费用和报价曲线）单部分投标和多部分投标（机组开停费用和报价曲线）l买卖双方可以通过差价合约规避买卖双方可以通过差价
24、合约规避价格风险价格风险（2 2）POOLPOOL特征特征（2 2）POOLPOOL特征特征n电力联营体交易的成功之处（电力联营体交易的成功之处（POOLPOOL）l易于实现经济效率的目标（英国的电价水平下降）易于实现经济效率的目标（英国的电价水平下降）l市场供需双方无直接交易，交易成本较低市场供需双方无直接交易，交易成本较低l市场参与者所面临的信誉风险较低市场参与者所面临的信誉风险较低l过渡成本低过渡成本低POOLPOOL电价变化情况电价变化情况（2 2）POOLPOOL特征特征电力库交易的不足电力库交易的不足l 易于市场操纵，价格操纵将影响整个市场易于市场操纵，价格操纵将影响整个市场l 主
25、要是单边市场，需求侧参与有限主要是单边市场，需求侧参与有限l 缺乏长期合约交易缺乏长期合约交易l 强制集中交易，市场交易不灵活强制集中交易，市场交易不灵活l半小时市场价格波动很大半小时市场价格波动很大2 2、英国的英国的NETANETA交易模式交易模式NETA:New Electricity Trading ArrangementsNETA:New Electricity Trading Arrangements20012001年年3 3月月2727日，新电力交易制度正式启动运行。日，新电力交易制度正式启动运行。NETANETA是一个新的、更加市场化的交易制度，其基础是发电是一个新的、更加市场
26、化的交易制度，其基础是发电商、供电商、中间商和用户自愿参与的双边交易市场。商、供电商、中间商和用户自愿参与的双边交易市场。NETANETA运行运行3 3年以来，市场情况一直良好，包括需求侧在内的年以来，市场情况一直良好，包括需求侧在内的市场参与者都非常积极地参与市场竞争，有力地促进了市场市场参与者都非常积极地参与市场竞争，有力地促进了市场的发展。的发展。2 2、英国的英国的NETANETA交易模式交易模式w主要由双边合约市场（主要由双边合约市场（97%97%）和平衡市场（）和平衡市场（3%3%）组成；）组成；w双边合约市场包括：远期合约、短期合约和期货市场；双边合约市场包括：远期合约、短期合约
27、和期货市场；w平衡机制：平衡机制：国家电网公司国家电网公司NGCNGC提供平衡服务提供平衡服务w辅助服务：辅助服务：备用等备用等w主要交易市场主要交易市场wUKPXUKPX（英国电力交易所）（英国电力交易所）,APX,APX（自动电力交易所）（自动电力交易所）,IPE,IPE（国家石油交易所）（国家石油交易所）2 2、英国的英国的NETANETA交易模式交易模式合同种类合同种类时间时间市场市场电力购买协议电力购买协议（PPA）提前几年到一天提前几年到一天双边合同双边合同远期合约远期合约(forward Market)提前几年到一天提前几年到一天双边合同双边合同中间商中间商期货期货 (futur
28、es Market)提前几年到一天提前几年到一天IPE，UKPX短期双边合约短期双边合约提前一天到提前提前一天到提前3.53.5小时小时UKPX，APX实时市场实时市场提前提前3.53.5小时到提前小时到提前1 1小时小时UKPX，APX平衡机制平衡机制提前提前1 1小时小时NGC2 2、英国的英国的NETANETA交易模式交易模式双边交易双边交易l发电商与配电公司、用户直接签订合同发电商与配电公司、用户直接签订合同l输电网向用户开放输电网向用户开放l金融合同和物理合同金融合同和物理合同l通过集中交易也能实现通过集中交易也能实现双边交易模式的特点：双边交易模式的特点：l交交易易是是由由供供需需
29、双双方方直直接接谈谈成成的的，只只要要交交易易不不对对系系统统安安全全运行造成威胁，系统调度就不干涉。运行造成威胁，系统调度就不干涉。l交交易易时时间间、交交易易数数量量和和交交易易价价格格等等由由交交易易各各方方自自由由协协商商，且交易价格是不公开的。且交易价格是不公开的。l需要一平衡市场机制保证电力瞬时平衡、保证系统安全需要一平衡市场机制保证电力瞬时平衡、保证系统安全运行。运行。2 2、英国的英国的NETANETA交易模式交易模式双边交易存在的问题双边交易存在的问题l透明度较低，交易成本较高。透明度较低，交易成本较高。l市场参与者面临的信誉风险较高。市场参与者面临的信誉风险较高。l在输电约
30、束较严重的情况下操作较复杂。在输电约束较严重的情况下操作较复杂。2 2、英国的英国的NETANETA交易模式交易模式NETANETA取得的成果主要表现在以下几个方面：取得的成果主要表现在以下几个方面：l上网电价、销售电价都呈现持续下降的趋势上网电价、销售电价都呈现持续下降的趋势,市场竞争的充分市场竞争的充分发展使电价持续低于电力库时期的水平发展使电价持续低于电力库时期的水平;l市场交易非常活跃，对远期合同交易的重视使合同市场非常市场交易非常活跃，对远期合同交易的重视使合同市场非常发达。大量的电力在提前发达。大量的电力在提前1 1天的中长期市场和期货市场上进行天的中长期市场和期货市场上进行交易。交易。l电价的波动也较以前平缓了许多，合同市场的价格给潜在的电价的波动也较以前平缓了许多，合同市场的价格给潜在的市场参与者提供了一个稳定而明确的价格信号，使市场参与者提供了一个稳定而明确的价格信号，使NETANETA吸收吸收了一些新的市场参与者，促进了市场的发展；了一些新的市场参与者，促进了市场的发展；l通过平衡机制的有效运作，电力供应平衡得到了很好的保障，通过平衡机制的有效运作，电力供应平衡得到了很好的保障，电力供应质量也维持在高水平之上。电力供应质量也维持在高水平之上。