峰谷電價、階梯電價的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理及應(yīng)用

■國網(wǎng)山東煙臺供電公司 夏忠民

國網(wǎng)山東濰坊供電公司 王金友

國網(wǎng)山東高密市供電公司 孫曉麗

高峰負(fù)荷定價

高峰定價的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理

高峰負(fù)荷定價就是對高峰負(fù)荷需求的客戶收取高價，對非高峰期間的客戶收取低價。

實施高峰定價的3個條件，產(chǎn)品不能儲存；在不同的時期里提供服務(wù)所用的是同一設(shè)施；在不同的時期里必須有不同的需求特點。企業(yè)具備上述3個條件，可以實施高峰定價方案。

高峰定價是為了更好地利用設(shè)備資源，實現(xiàn)資源高效率的優(yōu)化配置，當(dāng)高峰時段電網(wǎng)設(shè)施滿足不了電能的需求時，需要擴(kuò)建電網(wǎng)規(guī)模以滿足需求，但由于在其他時段電網(wǎng)處于空閑狀態(tài)而沒有完全利用，運用高峰高價的定價原則，利用價格杠桿將需求方轉(zhuǎn)移到低谷時段，一方面大大節(jié)省了擴(kuò)網(wǎng)成本、提高了現(xiàn)有設(shè)施的利用效率，降低了線損等運營成本，另一方面利用需求側(cè)管理手段，有效引導(dǎo)用戶經(jīng)濟(jì)用電，降低了消費成本，從而實現(xiàn)全社會能耗資源的合理配置，提高社會總效益。

合理的定價機(jī)制

電網(wǎng)企業(yè)是一個固定投資巨大，人工成本相對較小的成本結(jié)構(gòu)，在一定時期內(nèi)無論是高峰、低谷，人工成本可以假設(shè)為常數(shù)，所以為了分析方便可以從每期價格中減去而不影響分析的結(jié)果。

已知固定成本B，D1、D2為低、高峰時期的需求，DT為總需求（D1、D2垂直相加），供需關(guān)系如圖1。

圖1 供需關(guān)系

由于設(shè)備B對應(yīng)不同的時段都是一樣的，所以供給電量X1在低需求客戶D1對應(yīng)的價格為P1，而高峰段需要同樣的電量價格為P2，而總需求DT的價格為PT=P1＋P2，高效率的資源配置是要求增加的設(shè)備能力直到最后一個單位的成本剛好等于增加最后一個單位要素獲得的價值，由曲線可以看到利潤最大化的電量供給應(yīng)為某單位電量。高峰定價的實質(zhì)就是確定誰應(yīng)當(dāng)支付因增加某單位設(shè)備能力的費用。對于低谷需求D1，即使固定成本為0也不需要某單位的電量，所以D1只需付人工成本b就夠了，但對高峰D2需求，由于某單位電量是由于D2需求引起的，所以D2應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)起因增加某單位而產(chǎn)生的成本，在D2時段，設(shè)備的成本為B，將這一成本分配給D2就能補償因增加某單位的邊際成本，因此對高峰段D2的需求定價應(yīng)為B+b，對低谷段D1的定價應(yīng)為b。

由以上分析知，高峰段D2的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它時段D1的價格。

當(dāng)前電網(wǎng)企業(yè)執(zhí)行峰谷電價導(dǎo)致利潤減少的原因

根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)實施峰谷電價政策的效果來看，確實有效的實現(xiàn)了削峰填谷，提高了電網(wǎng)的平均利用效率，但普遍存在售電量持平或增加的情況，背離了開展需求側(cè)管理可以有效地配置社會資源的原則。造成這個問題的主要原因是目前的峰谷定價機(jī)制背離電力經(jīng)濟(jì)基本規(guī)律，是不合理的。分析如下：

當(dāng)前我國電能價格實行三段制，峰—平—谷，其中平段電價為成本加成法定價，即在補償固定成本和可變成本的基礎(chǔ)上獲取部分利潤，公式如下：

式中：X為總利潤；Q為售電量；AVC為單位可變成本；AFC為單位固定成本；在電網(wǎng)企業(yè)AFC遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于AVC。

高峰電價在平價基礎(chǔ)上上浮60%，低谷電價則在平價基礎(chǔ)上下浮60%（劍鋒上浮70%）。

由前面的分析知道，高峰成本應(yīng)該由高峰需求者承擔(dān)固定資產(chǎn)B和人工可變成本b，而谷段需求方僅承擔(dān)人工可變成本，由于B＞b，則正確的峰谷定價如圖2所示。

圖2 峰—平—谷定價

可以看到，谷段電價較原定義提高了很多，從而提高了峰谷電價的利潤。例某年煙臺供電公司執(zhí)行削峰填谷，轉(zhuǎn)移電量約4億kWh，以平價0.6元/kWh計算，假設(shè)依據(jù)上述分析，谷段電價定為平段下降40%，則挽回經(jīng)濟(jì)損失4×(0.36–0.24) =4800萬元，經(jīng)濟(jì)效益巨大。后受全球金融海嘯影響，企業(yè)大批關(guān)閉，為了降低成本，平段生產(chǎn)企業(yè)受谷底低電價的誘惑而紛紛轉(zhuǎn)在低谷段生產(chǎn)（極端情況可能使峰谷轉(zhuǎn)換位置），給電網(wǎng)企業(yè)帶來更為嚴(yán)重的利潤損失，所以修正后的峰谷電價可以合理地使電網(wǎng)企業(yè)規(guī)避上述市場風(fēng)險，使資源得到優(yōu)化配置。

階梯電價

差別電價的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理

差別電價定價的3個條件。企業(yè)對價格有一定的控制力，完全競爭的市場不具備價格控制能力；有可能根據(jù)價格彈性的不同把企業(yè)產(chǎn)品市場劃分為幾個不同的市場；企業(yè)市場不能分割，即不可能在不同的市場之間進(jìn)行倒賣。電力市場具備上述3個條件，所以完全可以實行差別定價。

合理的定價機(jī)制

多年來，隨著國內(nèi)電網(wǎng)、電廠的大規(guī)模投資，我國的電能已經(jīng)供大于求，如何在保障正常利潤的前提下，挖掘電網(wǎng)潛力，實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，是電網(wǎng)企業(yè)當(dāng)前面臨的主要問題之一，差別電價為實現(xiàn)這個愿望提供了可行的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運行平臺。階梯電價分析如圖3。

圖3 階梯電價

假定平均成本為常數(shù)等于邊際成本，由圖可知，電量供應(yīng)在0—Q1段電價為P1，Q1—Q2段電價為P2，大于Q2為電價P3。

0—Q1段定價P1為補償固定成本和可變成本并獲得合理利潤，Q1—Q2段價格P2低于0—Q1段，是為獲取額外經(jīng)濟(jì)利潤，降低電網(wǎng)閑置率提高利用率而采取的定價措施，從需求曲線可以看出，利潤最大化的電量供應(yīng)在QD，所以當(dāng)電量供應(yīng)大于Q2時，全部電量電價就定為P3，即邊際成本等于邊際收入?？梢钥闯?，當(dāng)用戶需求電量越接近于QD，電網(wǎng)企業(yè)獲得利潤越多。

實現(xiàn)峰谷電價、階梯電價的條件

前面分析了峰谷電價、階梯電價的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，要實現(xiàn)二者作為有效運用需求側(cè)管理、提高電網(wǎng)效率，追求利潤最大化的重要價值，需要可靠的通信技術(shù)平臺作為支持。

如何引導(dǎo)客戶多用電，達(dá)到實施階梯電價的目的，需要及時的檢測和采集客戶用電量，通過對區(qū)域性（省、市級）的用電量進(jìn)行統(tǒng)計分析歸類，以實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)價值最大化為原則，對統(tǒng)計歸類數(shù)量區(qū)段進(jìn)行定價，并大力進(jìn)行激勵宣傳，讓客戶感受到多用電的好處。所以建立可靠的實時自動抄表和監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是實施階梯電價的基礎(chǔ)。

峰谷電價是利用經(jīng)濟(jì)手段引導(dǎo)客戶自覺避高就低的自主行為，為保障電網(wǎng)安全而由電網(wǎng)企業(yè)采用行政手段錯峰避峰，則是利用遠(yuǎn)程負(fù)荷控制技術(shù)進(jìn)行干預(yù)的，所以建立可靠的實時負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)是最基本的要求。

目前，經(jīng)過多年的探索研究，電力企業(yè)已經(jīng)開發(fā)了高可靠性國際首創(chuàng)的以電力載波為主體的中低壓綜合管理自動化系統(tǒng)，為峰谷電價、階梯電價的順利實施鋪平了道路。