基于用電負荷的分時電價定價模型研究

摘 要 分時電價作為調(diào)節(jié)電力市場供求關(guān)系的重要手段之一，對用電負荷起到移峰填谷的作用，保證電網(wǎng)的供電可靠性。本文以改進分時電價的定價規(guī)則為目標，通過引入用電負荷這一實時反映電力市場需求狀況的指標，構(gòu)建與用電負荷掛鉤的電價定價模型。應用該模型對目前峰谷分時電價的政策進行合理性分析，找出存在的問題，并提出改進對策。

關(guān)鍵詞 用電負荷 分時電價 峰谷 定價模型

一、引言

（一）研究背景

為解決高峰時段電力供不應求的矛盾，除加大電力設施投資、提高供電能力以外，更重要的是通過市場這一“無形的手”進行電力需求側(cè)管理。電力需求側(cè)管理是指對用電方實施的管理，其實施目標之一就是引導用戶適當減少高峰時段用電，增加低谷時段用電。峰谷分時電價就是一項有效的電力需求側(cè)管理措施和市場調(diào)節(jié)手段。它通過價格信號引導用戶采用合理的用電結(jié)構(gòu)和方式，從而達到移峰填谷、改善負荷曲線、降低生產(chǎn)成本、提高電力系統(tǒng)運行可靠性和經(jīng)濟性的目的。其大致做法是將一天24小時按照負荷曲線劃分為峰、平、谷三個時段或者峰、非峰兩個時段，并制定與之相對應的峰谷電價。峰谷電價比各有差異，但一般在3∶1以上。

（二）研究目的和創(chuàng)新點

本文構(gòu)建基于用電負荷的分時電價定價模型，通過該定價模型對目前的峰谷分時電價政策進行對比分析，目的是改進分時電價的定價規(guī)則。實施電力需求側(cè)管理，是解決當前電力供求不平衡的最佳途徑。電價由市場決定，符合邊際成本價格形成理論，有利于實現(xiàn)資源的合理配置，促使供求趨于平衡，同時避免隨意拉閘限電造成的不良社會影響。

本文的創(chuàng)新點在于以用電負荷為基礎，研究一個分時電價的定價模型，希望借助該模型改進政府的定價規(guī)則。通過構(gòu)建適合當?shù)貙嶋H的分時電價定價模型，找出當前執(zhí)行的峰谷分時電價制度存在的問題，并且針對問題提出改進建議，為企業(yè)的經(jīng)營決策提供參考工具，為政府部門報批電價測算方案提供支持。

二、分時電價定價模型的構(gòu)建與應用

（一）基于用電負荷的分時電價定價模型

電力需求價格彈性是構(gòu)建分時電價定價模型的關(guān)鍵，設定分時電價的需求變動系數(shù)為α。根據(jù)經(jīng)濟效益平衡的原則，由定價模型計算出來的售電收入應該等于原售電收入，選取一年（或幾年）為一個周期，以該周期的平均電價P0為標桿電價，以該周期的平均負荷（電量）W0為標桿負荷。設定時點i的電價為Pi;由于電量等于1個單位時間里的負荷，則設定時點i的負荷（電量）為Wi。構(gòu)建計算公式如下：

∑（Pi Wi）=P0 ∑Wi （i=1，……，n）

即：Pi Wi=時點i的收入

=標桿收入+變動收入

=標桿電價×電量+變動系數(shù)×標桿電價×（負荷-標桿負荷）

= P0 Wi+αP0（Wi-W0）

得Pi=P0+αP0（1-W0/Wi）

或α=（Pi/P0-1）/（1-W0/Wi）

式中：Pi是時點i的電價，P0是標桿電價，α是需求變動系數(shù)，W0是標桿負荷（電量），Wi是時點i的負荷（電量）。

因為P0、W0均可確定，所以只需對常量α賦值，即可得出該周期某時點i的分時電價Pi，并且該電價可作為下一周期的執(zhí)行電價。需要注意的是，首次對常量α賦值時，應保證P（max）與P（min）接近原有的峰谷電價比，以免價差過大影響企業(yè)生產(chǎn)，或價差過小導致實施效果不佳。后期再根據(jù)定價方法的實施情況，逐步修正常量α，以獲取最佳的電價執(zhí)行效果。

（二）分時電價定價模型的應用

1.測算分時電價

通過運用定價公式Pi=P0 +αP0 （1-W0/Wi），以A市201X年各時點的平均負荷為基礎數(shù)據(jù)，測算得出基于用電負荷的分時電價，如表1所示。

由表1可以發(fā)現(xiàn)，當α=1.4時，P（max）/P（min）=3.3，即峰谷電價比與現(xiàn)有的電價政策一致，但最高電價與最低電價持續(xù)的時間要少得多。同時，電價的波動是由負荷決定的，電價曲線比現(xiàn)有階梯式的峰谷電價更加連貫和平滑。如圖1所示，對α賦予不同的常量，當α越大時，電價的波動越大。當α=2.2時，P（max）/P（min）高達30.7。值得注意的是，無論對α賦予何值，總體售電收入是平衡的。

政府價格部門可以應用該模型進行分時電價的定價測算，每年根據(jù)用電負荷情況，測算出24個時點的分時電價，并作為下一年度的電價目錄執(zhí)行;同時，應根據(jù)夏、冬兩季的負荷特點，制定季節(jié)性的分時電價。該定價模型的執(zhí)行效果可通過負荷曲線的波動性來檢驗，當負荷曲線波動過大時，可增大系數(shù)α，反之減小系數(shù)α，直至曲線在合理范圍。

2.測算需求彈性

由于α=（Pi/P0-1）/（1-W0/Wi）=Wi（Pi-P0）/P0

（Wi-W0），應用該定價模型，可以通過系數(shù)α測算用戶對分時電價的需求彈性。即：

需求彈性=需求量變動率/價格變動率

=[（Wi-W0）/W0]/[（Pi-P0）/P0]

=Wi/（αW0）

需求價格彈性簡稱價格彈性或需求彈性，是指需求量對價格變動的反應程度。通過定價模型，計算得出A市201X年電力的需求彈性如表2所示。用電習慣決定了用戶的需求程度，即不同時點有不同的需求彈性。各時點的需求彈性系數(shù)均小于1，經(jīng)濟學上叫作需求缺乏彈性或低彈性，即用電量對電價調(diào)整的反應不積極，這與人們對電力的依賴性有關(guān)。

表2結(jié)果和需求彈性公式Wi/（αW0）說明了：第一，越是用電負荷高的時點，電力彈性系數(shù)越大，即人們在用電多的時段，比如白天，對電價變動采用的措施越積極。夜晚用電低谷甚至無須用電的時候，哪怕價格再低，也難以刺激人們用電。第二，系數(shù)α越大，同一時點的彈性系數(shù)越小，代表價格的變動程度越來越大于電量的反應程度。因此，分時電價比不是越大越好，應掌握好價格調(diào)節(jié)的度。

三、結(jié)語

本文以A市為例，通過對分時電價的定價模型進行研究和應用，主要結(jié)論如下：第一，本文所構(gòu)建的分時電價定價模型基于用電負荷，改變了目前峰谷電價“一刀切”的時段劃分和一成不變的電價，更能體現(xiàn)社會公平和效益，為政府、企業(yè)提供了一個很好的管理工具，甚至指出了現(xiàn)貨交易的一個改革方向。第二，電價政策應該適時改變。隨著社會進步，用電習慣也逐漸改變，通過價格調(diào)節(jié)手段進行電力市場的需求側(cè)管理，必須緊跟時代步伐。正如本文所示，通過逐步對常量系數(shù)α賦值，可檢驗電價的實施效果，在不斷修正的過程中得出最佳值。第三，電力的需求彈性較低，分時電價的定價原則應符合電力的特性。雖然較大的峰谷電價比可以迫使高峰時段負荷下降，但可能會造成整體負荷下降、移峰不填谷或企業(yè)生產(chǎn)力下降等難以預計的社會現(xiàn)象。

（作者單位為廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局）

[作者簡介：黃致遠（1987—），男，廣東東莞人，本科，經(jīng)濟師，會計師，審計師，主要從事電力財務工作。]

參考文獻

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[2] 劉昌，李繼傳，等.峰谷分時電價的分析與建模[J].電力需求側(cè)管理，2005，7（5）：14-17.