計劃與市場雙重體制下電力市場運營態(tài)勢指標體系

周鵬程 ，孟詩語 ，吳南南 ，謝 文

（1.華北電力大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，北京 102206；2.北京電力交易中心有限公司，北京 100031）

0 引言

隨著新一輪電力體制改革的逐步深入以及電力市場的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的運營因受到更多因素的影響而變得愈加復(fù)雜，越來越多的新增市場主體參與市場競爭，新的交易品種也隨之產(chǎn)生，對電力交易運營的統(tǒng)計分析提出了新的需求［1］。計劃體制下的統(tǒng)計分析主要圍繞交易計劃執(zhí)行開展，對市場改革后的交易競價情況、市場狀態(tài)分析等支撐能力不足［2-4］。計劃與市場雙重體制并存的情況對電力市場運行統(tǒng)計分析能力提出了更高要求。因此，構(gòu)建計劃與市場雙重體制下電力市場運營態(tài)勢指標體系具有十分重要的意義。

鑒于此，在參考電力市場統(tǒng)計分析相近方向指標體系的構(gòu)建原則和方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有電力市場過渡期的交易業(yè)務(wù)內(nèi)容與業(yè)務(wù)需求，分別從市場交易、市場效率、市場風(fēng)險和市場效益等方面對電力交易活動的影響等角度出發(fā)，構(gòu)建了科學(xué)、全面的雙重體制下電力市場運營態(tài)勢指標體系。

1 電力市場運營態(tài)勢指標體系總體目標

考慮到現(xiàn)有指標體系總體目標設(shè)計的局限性，兼顧雙重體制的特點，著力構(gòu)建電力市場交易活動評價指標體系。以指標體系規(guī)范建立、電力體制改革深入發(fā)展、電力市場可持續(xù)發(fā)展與國民經(jīng)濟健康發(fā)展為目標，構(gòu)建新形勢下電力交易活動指標體系。

1）實現(xiàn)公司統(tǒng)計指標體系的規(guī)范化、標準化。適應(yīng)計劃與市場雙重體制的指標體系設(shè)計必須以 “涵蓋全面、層次分明、結(jié)構(gòu)完善”為基礎(chǔ)，從公司發(fā)展戰(zhàn)略及業(yè)務(wù)定位入手，全面描述和評價公司經(jīng)營發(fā)展的總體狀況、過程和績效。

2）為電力體制改革提供制度保證，促進電力工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和深入改革。在設(shè)計指標體系的時候，必須明確構(gòu)建電力指標體系的目的之一是推動電力市場發(fā)展與深入電力市場改革。創(chuàng)新設(shè)計兼顧計劃與市場雙重指標體系，有利于調(diào)動電力市場主體的積極性，激發(fā)電力市場活力。

3）保證電力市場的安全、有序運行，推動國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。通過構(gòu)建一個完善的電力交易指標體系，可以明確各市場主體的權(quán)利、義務(wù)以及職責(zé)，保證發(fā)、輸、配、售各環(huán)節(jié)的順利進行，實現(xiàn)電力市場的安全、有序運行。

2 電力市場運營態(tài)勢指標體系基本原則

只有符合電力市場運營特點和電力交易的指標設(shè)計原則，才能夠設(shè)計出客觀真實反映交易活動可行性和適用性的指標體系［5-7］。因此，電力市場運行規(guī)則評價指標的選擇，不僅要以適應(yīng)計劃與市場雙重體制為基本出發(fā)點，也要始終堅持以“分析交易規(guī)則”為根本目的，達到利用市場交易活動效果反映電力交易過程為目標，應(yīng)遵循的基本原則如下。

1）全面性原則。選取的指標能夠系統(tǒng)、全面地評價市場運行規(guī)則。全面性并不是指面面俱全，而是在抓住能反映市場運行規(guī)則效果的關(guān)鍵因素的前提下，選出能涵蓋影響運行效果的市場規(guī)則的主要方面。

2）實用性原則。統(tǒng)計指標設(shè)置盡量與實際電力市場運行統(tǒng)計指標保持一致，采用的各項統(tǒng)計指標源自實際交易活動又能靈活應(yīng)用于基礎(chǔ)性統(tǒng)計工作，指標體系的拓展能夠滿足電力市場交易活動的實際需求。

3）相關(guān)性和協(xié)調(diào)性原則。各項指標的選取必須與電力市場發(fā)展目標、市場運行規(guī)則制定的根本目的等宏觀環(huán)境和政策保持一定的相關(guān)性和協(xié)調(diào)性，同時指標之間必須有機結(jié)合、形成體系，不能重復(fù)和矛盾。

4）可獲取性和可行性原則。指標信息的選取應(yīng)具有可獲得性和可操作性，并盡可能排除偶然或異常事項的影響同時應(yīng)具有較強的橫向、縱向可比性。

3 電力市場運營態(tài)勢指標體系構(gòu)建

在遵循計劃與市場雙重體制指標體系設(shè)計的總體目標和基本原則的前提下，通過層層分解指標，探究電力交易活動的優(yōu)劣，構(gòu)建雙重體制下電力市場運營態(tài)勢評價指標體系如表1所示。

表1 電力市場運營態(tài)勢指標體系

一級指標 二級指標 三級指標市場效率指標B價格信號有效性B1交易電價的同比增長率與電煤價格同比增長率的比值B11交易電價的同比增長率與市場供需比的同比增長率的比值B12清潔能源成交價格與火電成交價格比值B13交易參與度B2市場成員注冊數(shù)同比增長率B21交易組織次數(shù)同比增長率B22參與市場交易家數(shù)同比增長率B23市場風(fēng)險指標C政策風(fēng)險C1政策適度指數(shù)C11政策穩(wěn)定度指數(shù)C12金融風(fēng)險C2風(fēng)險價值VaR C21融資充裕度C22高報價中標比率C31行為風(fēng)險C3低申報報價比率C32邊際電價達限率C33直接效益D1降低客戶用電成本同比增長率D11市場效益指標D清潔能源利用效益D2新能源發(fā)電量同比增長率D21新能源棄電率同比增長率D22新能源消納電量同比增長率D23節(jié)能減排效益D3交易降耗績效D31 CO2、SO2、煙塵等減排量D32

3.1 市場運行指標

3.1.1 交易電量

1）市場總交易電量Qt。該指標是指為滿足地區(qū)電力需求、節(jié)能環(huán)保等要求，經(jīng)市場組織及計劃安排的總交易電量，反映電力交易活躍程度，通過總交易電量的變化趨勢可知電力需求與供應(yīng)情況變化規(guī)律。

式中：Qi為大用戶直接交易電量。

2）電力直接市場電量占比Rur。該指標是指大用戶直接交易電量占市場總交易電量的比例，反映了市場內(nèi)電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易的活躍程度。

式中：Qur為大用戶直接交易電量。

3）發(fā)電權(quán)交易電量占比Rgr。發(fā)電權(quán)交易是基于年度計劃電量的一種電力金融交易形式，其主要目標是促進節(jié)能減排。該指標是指發(fā)電權(quán)交易電量占市場交易電量的比例，反映了市場內(nèi)發(fā)電權(quán)交易的活躍程度。

式中：Qgr為發(fā)電權(quán)交易電量。

4）外送電交易電量占比Rtr。該指標是指外送電交易電量占市場交易電量的比例，反映了電網(wǎng)企業(yè)與其他電網(wǎng)企業(yè)之間的互供交易活躍程度，以及電網(wǎng)自身供需平衡能力的強弱。

式中：Qtr為外送電交易電量。

5）省間市場交易電量占比Rsst。該指標是指省間市場交易電量占總交易電量的比重。

式中：Qss為省間市場交易電量。

6）市場交易電量同比增長率Qsc。該指標是指當(dāng)期市場交易電量與上一期市場交易電量的差值與上一期市場交易電量的比值，反映了市場交易電量的同比增長情況，體現(xiàn)了電力市場運行中的市場交易情況。

3.1.2 交易電價

1）電力直接交易電價同比增長率Pur。該指標是指本期電力直接交易電價與上一期電力直接交易電價的差值和上一期電力直接交易電價的比值，反映了電力直接交易電價的變化情況。

2）省間交易電價同比增長率Pst。該指標是指本期省間交易電價與上一期省間交易電價的差值與上一期省間交易電價的比值，反映了電力市場運行中省間交易電價的變動情況。

3）日前和實時集中競價市場的平均交易電價Pdr。該指標是指在日前和實時集中競價市場中電力交易的成交均價，反映了在以日前和實時為時間跨度的競價市場中，電力交易的成交價格水平。

式中：T為交易筆數(shù)；Pdeal為成交價格；Qd為市場總成交電量。

3.1.3 交易執(zhí)行

1）基數(shù)電量計劃執(zhí)行偏差率ΔPBAP。該指標是指基數(shù)電量計劃完成率與基數(shù)電量計劃平均完成率的差值。

式中：PBAP為基數(shù)電量計劃完成率；QBA為已完成的基數(shù)電量；QBP為基數(shù)電量計劃電量；μBAP為基數(shù)電量計劃平均完成率；PBAP，i為第i個電廠的基數(shù)電量計劃完成率；N為電廠數(shù)量。

2）市場化合同完成率αwc。該指標是指實際市場化合同完成的數(shù)目占合同總數(shù)目的百分比。

式中：Nsw為實際市場化合同完成的數(shù)目；N0為交易合同總數(shù)目。

3）基數(shù)合同完成率αwm。該指標是指實際基數(shù)合同完成的數(shù)目占合同總數(shù)目的百分比。

式中：Nsp為實際市場化合同完成的數(shù)目；N1為交易合同總數(shù)目。

3.1.4 交易結(jié)算

1）偏差考核電量比率pck。該指標是指實際偏差考核電量占合同實際電量的百分比。

式中：Nmi為實際偏差考核電量；Ne為合同實際電量。

2）結(jié)算完成率rck。該指標是指電力市場交易的結(jié)算完成情況。

式中：Mmi為已完成結(jié)算量；Me為結(jié)算量。

3.1.5 交易合規(guī)

1）購電方合同違約率αck。該指標是指在電力市場中，用戶主體交易合同的違約數(shù)目占合同總數(shù)目的百分比。

式中：Nck為用戶交易合同違約數(shù)目；N0為交易合同總數(shù)目。

2）售電方合同違約率nck。該指標是指在電力市場中，供應(yīng)商主體的交易合同違約數(shù)目占合同總數(shù)目的百分比。

式中：Ngk為供應(yīng)商交易合同違約數(shù)目；N0為交易合同總數(shù)目。

3.1.6 交易合同

1）市場化合同簽訂率αpd。該指標是指實際基數(shù)合同簽訂筆數(shù)與交易成交筆數(shù)之間的比值。

式中：Nsq為實際基數(shù)合同簽訂筆數(shù)；Ncj為交易成交筆數(shù)。

2）基數(shù)合同簽訂率αpd。該指標是指實際基數(shù)合同簽訂筆數(shù)與交易成交筆數(shù)之間的比值。

式中：Nsp為實際基數(shù)合同簽訂筆數(shù)；Nck為交易成交筆數(shù)。

3.2 市場效率指標

3.2.1 價格信號有效性

1）交易電價的同比增長率與電煤價格同比增長率的比值PM。該指標是指交易電價的變化率與電煤價格變化率的比值。

式中：ΔPur為交易電價的變化率；ΔPM為供需變化率。

2）交易電價的同比增長率與市場供需比的同比增長率的比值PSD。市場供需比是指電力發(fā)電能力與電力需求總量的比值，反映電力交易活動中電量供需平衡情況。

式中：ΔPSD為供需變化率。

當(dāng)PSD小于1或接近于1，市場供不應(yīng)求，發(fā)電公司具有比較強的市場勢力；當(dāng)PSD大于1，且值越大，市場供應(yīng)越充分，競爭性越好。

3）清潔能源成交價格與火電成交價格比值PQH。該指標指新能源交易成交價格與火電成交價格比值，以衡量新能源發(fā)電參與電力市場的競爭力。

式中：PQ為清潔能源交易成交價格；PH為火電成交價格比值。

當(dāng)PQH大于1時，清潔能源交易成交價格大于火電成交價格，清潔能源競爭力?。划?dāng)PQH小于1時，說明清潔能源交易成交價格小于火電成交價格，清潔能源競爭力大。

3.2.2 交易參與度

1）市場成員注冊數(shù)同比增長率Zcs。該指標指本年度市場成員注冊數(shù)與上年度市場成員注冊數(shù)差值和上年度市場成員注冊數(shù)的比值，反映了參與電力市場交易的成員的增減情況。

2）交易組織次數(shù)同比增長率Njc。該指標指本年度交易組織次數(shù)與上年度交易組織次數(shù)的差值和上年度交易組織次數(shù)的比值。

3）參與市場交易家數(shù)同比增長率Cjz。該指標指參與市場交易家數(shù)與市場準入家數(shù)的比值。

式中：Cj為參與市場交易家數(shù)；Cz為市場準入家數(shù)的比值。

3.3 市場風(fēng)險指標

3.3.1 政策風(fēng)險

1）政策適度指數(shù)。該指標是指根據(jù)相關(guān)市場運營結(jié)果指標的變化情況，可以對相關(guān)政策進行效果評價的指標。

2）政策穩(wěn)定度指數(shù)。該指標是指對管制機構(gòu)所制定政策的穩(wěn)定程度進行定量評估。政策的不確定性對市場主體的市場行為有較大影響。

3.3.2 金融風(fēng)險

1）風(fēng)險價值。通過計算給定置信度的風(fēng)險價值模型（VaR），可以很好地評估由于電價波動所帶來的風(fēng)險，常用的計算VaR的方法包括歷史模擬法、分析法和Monte-Carlo法等。

2）融資充裕度H。該指標是指可提供投資資金占投資資金需求額的比重。適當(dāng)?shù)陌l(fā)電和輸電投資可以確保未來一段時間內(nèi)發(fā)電和輸電容量的充裕性，避免出現(xiàn)電力供應(yīng)不足的情況。

式中：Hs為可提供投資資金；HD投資資金需求額。H越大，則說明融資越充裕。

3.3.3 行為風(fēng)險

1）高報價中標比率IHPWR。該指標是指申報高價且申報成功的次數(shù)占一段時期內(nèi)申報高價的次數(shù)的比重，反映了電廠既有意抬高申報價格又能獲得接近申報電量的情況。

式中：TH，W為申報高價且申報成功的次數(shù)；TH為一段時期內(nèi)申報高價的次數(shù)。

2）低申報報價比率PDBJ。該指標指某一時段報價低于一定下限的機組數(shù)目占所有競價機組數(shù)目總和的比重，反映了某一時段報價低于一定下限的機組數(shù)目占所有競價機組數(shù)目的比例。

式中：ndyxx為某一時段報價低于一定下限的機組數(shù)目；Njjjz為所有競價機組數(shù)目總和。

過低的報價是一種非正常的市場競價行為，將擾亂正常的市場交易行為，影響電力交易的可靠性。因此，依據(jù)該項指標的異常查找市場規(guī)則存在的漏洞或市場結(jié)構(gòu)存在的缺陷等問題，并采取有針對性的措施。

3）邊際電價達限率RBJDJDX。指邊際電價接近最高限價的時段數(shù)占競價時段總數(shù)的比重，該指標用于評價整個市場的競標結(jié)果。

式中：nzgxj為邊際電價接近最高限價的時段數(shù)；Njjsd為競價時段總數(shù)。

邊際電價達限率越高，說明統(tǒng)計期內(nèi)電量供應(yīng)不足，或是供應(yīng)者聯(lián)合抬高報價，導(dǎo)致電力市場經(jīng)濟性下降，應(yīng)對電力市場運營規(guī)則中限定的電價上限引起重視。

3.4 市場效益指標

3.4.1 直接效益

降低客戶用電成本同比增長率αCj。該指標是指通過開展電力直接交易實現(xiàn)的對客戶用電成本降低量的同比增長情況。

3.4.2 清潔能源利用效益

1）新能源發(fā)電量同比增長率αref。該指標是指新能源機組發(fā)電量的同比增長情況。

2）新能源棄電率同比增長率αqdv。該指標是指新能源機組棄電率的同比增長情況。

3）新能源消納電量同比增長率αrex。該指標是指新能源消納電量的同比增長情況。

3.4.3 節(jié)能減排效益

1）交易降耗績效Penergy。該指標是指由于進行電力交易所引起的能耗減少情況，為進行電力交易減少的能耗量與本地GDP的比值。

式中：GL為本地GDP值；Cp為交易后能耗量；Cs為交易前能耗量。

2）CO2、SO2、煙塵等減排量。該指標是指統(tǒng)計期內(nèi)通過清潔能源上網(wǎng)、發(fā)電權(quán)交易減少的CO2、SO2、煙塵排放量。

4 電力市場運營態(tài)勢實例分析

選擇評價指標體系中若干關(guān)鍵指標，并選取3個電力市場運營態(tài)勢不同的典型省份，進行算例分析。

為消除指標單位和量級差異所帶來的影響，針對電力市場運營態(tài)勢指標體系中的不同指標類型進行規(guī)范化處理，結(jié)果如表2所示。

表2 評價指標（部分）規(guī)范化處理結(jié)果

基于已構(gòu)建的ANP-EW法的組合賦權(quán)優(yōu)化模型，得到評價指標的權(quán)重值結(jié)果如表3所示。

利用灰色關(guān)聯(lián)度對TOPSIS法予以改進，更確切地描述出各評價方案與理想方案的貼近程度，進行優(yōu)劣比較，確定各評價指標的正理想解和負理想解；基于求得的組合權(quán)重值，計算評價對象分別到正、負理想解的歐氏空間距離和；在此基礎(chǔ)上，求得評價對象與正、負理想解的灰色關(guān)聯(lián)度和；以及與正、負理想解的相對貼近度和，并對各評價方案進行排序。基于灰色關(guān)聯(lián)TOPSIS法的評價結(jié)果如表4所示。

表3 基于ANP-EW法的組合賦權(quán)優(yōu)化結(jié)果

表4 基于灰色關(guān)聯(lián)TOPSIS法的評價結(jié)果

經(jīng)計算可知，A、B、C省的評估結(jié)果分別為0.462 54、0.578 46、0.438 22。計劃與市場雙重體制下電力市場運營態(tài)勢情況排序為B省、A省、C省。

6 結(jié)語

當(dāng)前，我國電力市場正處于全面深化改革的管理時期，售電側(cè)改革逐步推薦，新型市場主體涌現(xiàn)，交易品種更為豐富，電力市場運行面臨的形式更為復(fù)雜多元。而市場運行、市場效率、市場風(fēng)險與市場效益是關(guān)系電力市場運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是評價電力市場運行的重要內(nèi)容。

在參考電力市場統(tǒng)計分析相近方向指標體系的構(gòu)建原則和方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有電力市場過渡期的交易業(yè)務(wù)內(nèi)容與業(yè)務(wù)需求，深入探討電力市場評價的關(guān)鍵指標和分析維度，分別從市場交易、市場效率、市場風(fēng)險和市場效益等方面對電力交易活動的影響等角度出發(fā)，構(gòu)建了科學(xué)、全面的雙重體制下電力市場運營態(tài)勢指標體系。