廣東現貨市場盈余分析-再論計劃發用電的影響

2019-07-08 11:29:10 大云網　點擊量：評論 (0)

【引言】前幾篇文章我們分析討論了影響市場盈余的幾個因素：計劃發用電、網損及日前出清結算機制。之前的分析是基于通用的節點定價理論的分

【引言】前幾篇文章我們分析討論了影響市場盈余的幾個因素：計劃發用電、網損及日前出清結算機制。之前的分析是基于通用的節點定價理論的分析，并沒有完全按照廣東現貨市場規則。本文結合廣東現貨市場的相關結算規則進行進一步的分析和討論。

（來源：微信公眾號“走進電力市場”作者：荊朝霞駱子雅）

【內容提要】

【現貨市場前計劃發用電代理商收支是平衡的】電力市場中，電網公司同時扮演了計劃發電、計劃用電的代理商的角色。目前的現貨市場規則中，未寫關于計劃發用電的詳細的結算規則。這是由于，在現貨市場前，代理商對發電按上網電價結算、對用戶按目錄電價結算，差價正好是政府核定的輸配電費（這里不考慮計劃發電平均上網電價的變化以及非市場用戶平均目錄電價的變化），代理商是收支平衡的，沒有盈利，也沒有虧算。結算系統中可以不考慮。

【現貨市場下，阻塞時平衡的（發電，用戶）對的總收支也不一定平衡】但是，現貨市場環境下情況發生了變化。現貨市場是全電量出清，每個節點的所有發電和所有用戶都應該按照所在節點的電價結算。對一個（發電，用戶）的組合來說，即使“發電功率=用電功率”，如果發電和用戶不在同一個節點，按現貨市場結算規則其總收支是不平衡的：如果發電在低價節點，用戶在高價節點，則總收支為負；反之，如果發電在高價節點，用戶在低價節點，則總收支為正。對整個系統來說，由于總體上電是從低價節點流向高價節點，因此總體的收支為正，這個總體的收支就是總阻塞盈余。

【雙邊交易在現貨市場中的結算】對功率平衡的（發電，用戶）對，也可以按雙邊交易來結算：發電和用戶之間簽訂了雙邊合同，交易價自行決定，無需申報給現貨市場運營機構。但是，雙邊交易需根據交易量及發電、用戶所在節點的電價差支付阻塞費。如果雙邊交易的發電在低價節點，用戶在高價節點，則就需要繳納正的阻塞費。

【直接按節點電價結算和按雙邊交易結算的結果是一樣的】以上分析了對（發電，用戶）對的兩種結算方法，但無論是“發電和用戶都直接按所在節點電價結算”，還是“將其看為一個雙邊合約支付阻塞費”，與市場運營機構的總結算是一樣的，都需要支付一個阻塞費。

【用戶簽訂差價合約可以完美規避現貨市場價格風險】以上分析中僅考慮了現貨市場的結算。實際市場規則中，還包含了中長期差價合約的結算。目前廣東電力市場中，中長期差價合約的結算點只有一個，即系統統一結算點。如果考慮用戶的日前申報量=實際用電量=差價合約量，則用戶可以完全規避現貨市場的價格，無論現貨市場價格如何變化，需要支付的總電費（對現貨市場的結算以及與差價合約對手方的結算）恒定等于：差價合約價*差價合約量。

【電廠的現貨市場交割點（所在節點）如果與中長期合約交割點不一致需要承擔阻塞費】但對電廠來說，即使日前出清量=實時出清量=差價合約量，如果發電所在節點與全網的統一結算價不同，則總收入會受到現貨市場的價格，差額就是這個交易在現貨市場中應該繳納的阻塞費。

【用到岸價、離岸價和運輸費理解阻塞費】也就是說，對于簽訂了金融差價合約的（發電，用戶），綜合考慮現貨市場結算和差價合約結算，用戶可以完美規避風險，但發電需要承擔發電所在節點與用戶的結算點之間價格差異的風險。之前文章對這個問題進行過比較深入的分析，可以看為是發電承擔了交易商品的運輸費：差價合約的合約價是到岸價（送到用戶的位置的價格，從電廠送到用戶的運輸成本需要電廠承擔）。

【現貨市場結算公式的兩個部分】廣東現貨市場規則中對發電、用戶的結算公式中，實際上都包含了兩部分結算內容：1）現貨市場運營機構與現貨市場發電、用戶的結算；2）代替市場主體或者說中長期合約代理商進行差價合約的結算。

【對計劃發用電合約的理解影響應該承擔阻塞費的對象】用以上方法對計劃發用電進行分析，結果取決于對發用電合約的理解。政府委托代理商對計劃發電、非市場用戶分別簽訂了兩份差價合約。這兩份差價合約的基準價是什么？或者說合約的結算點在哪里？1）如果認為兩份合約的結算點都在系統統一結算點，按以上分析，用戶可以完美規避風險，無論現貨市場價格如何波動，按目錄電價結算即可。但對電廠來說，需要承擔電廠所在節點與統一結算點之間的價差。但目前的結算規則中沒有對計劃發電收取這部分費用。2）如果認為對用戶的結算點在系統統一結算點，而對發電的結算點在發電所在節點（廣東當前的規則），則發電和用戶都可以完美規避現貨市場的風險，無論現貨市場價格如何波動，發電按上網電價結算，用戶按目錄電價結算。但是，這種情況下，代理商分別與發電、用戶簽訂的兩個差價合約將不能對沖，如果發電所在節點的價格比用戶結算節點的電價低，則會產生虧損。目前的市場規則中，并沒有對這部分盈虧進行結算。

總體來說，就是現在的市場規則中，沒有對計劃發用電的阻塞費進行結算，發電、用戶、代理商都未繳納這部分費用，因此在一定情況下可能會造成市場化用戶阻塞盈余的虧空。

【正文】

一、現貨市場前計劃發用電代理商的收支

前面的文章（走進電力市場：廣東現貨市場9|計劃發電和非市場用戶結算造成的市場盈虧，廣東現貨市場10|計劃發電和非市場用戶結算造成的市場盈虧及其分攤）中，我們分析了在計劃發電、非市場用戶的電力交易中電網公司所扮演的代理商的角色。代理商代理政府分別與發電、用戶簽訂了差價合約。我們知道，差價合約可以看為一種金融衍生品，簽訂差價合約的市場主體，是可能產生盈虧的。差價合約有三個要素：合約量、合約價和基準價（關于差價合約的詳細介紹可參考（走進電力市場：電力市場設計|電力差價合約的設計與應用））。如果①電廠的發電量與合約量相同，②電廠在現貨市場的結算價與基準價相同，則差價合約對電廠起到了套期保值的作用，電廠規避了電力市場價格的風險。同樣，如果①用戶的發電量和合約量相同，②用戶在現貨市場的結算價與基準價相同，則差價合約對用戶也起到了套期保值的作用，用戶也規避了電力市場價格的風險。

從上面的分析看到，電廠和用戶要完全規避現貨市場的價格風險，前提是差價合約的結算點與其現貨市場的結算點相同，或者說，中長期確定的基準價與其在現貨市場的結算價相同。如果電廠和用戶在同一個節點，則代理商可以將與電廠、用戶的中長期合約的結算點都定在該節點，這樣電廠和用戶都可以完全套期保值，規避現貨市場價格風險。對代理商來說，如果兩個合約的數量相同，則兩個合約的風險大小相同，方向相反：一個賺錢，一個就虧錢，總收支永遠為零。

現貨市場前，沒有節點電價，整個系統中只有一個電價，所以代理商與發電、用戶的兩個差價合約的結算點相同，基準價相同，兩個合約的風險可以對沖，發電、用戶也可以實現完全的套期保值。總體上，發電商按上網電價結算，用戶按目錄電價結算，代理商的總盈虧為零。電力市場的結算規則中，可以不考慮這部分交易。

二、現貨市場下（發電，用戶）對的結算

這里分析現貨市場下，一個功率平衡的[發電，用戶]對的結算。假設某個機組G（所在節點為A）與某個負荷L（所在節點為B），委托某售電公司S代理統一進行現貨市場的結算。假設G和L在現貨市場的交割量均為Q，節點A和節點B的電價分別為Pa和Pb。

現貨市場中，對這種功率平衡的（發電，用戶）交易對，有兩種結算方式。

1）分別對發電和用戶按所在節點的電價結算。則現貨市場運營機構對這個交易對的總結算為（運營機構收入為正，支出為負）：

【1】總結算=發電結算+用戶結算=Q(Pa-Pb)

從上面的公式看到，如果Pa≠Pb，則總結算不等于零。如果Pa>Pb，則總結算為正，如果Pa<Pb，則總結算為負。

2）對功率平衡的（發電，用戶）對收取阻塞費。現貨市場中，允許市場成員提交雙邊交易，雙邊交易的雙方的交易價格自行決定，不需要提交給現貨市場運營機構，但需要根據發電、用戶所在節點的電價差繳納阻塞費。

【2】阻塞費=交易量*節點價差=Q(Pa-Pb)

可以看到，對功率平衡的（發電，用戶）對，無論對其分別按現貨市場所在節點的價格結算，還是對其按節點價差收取阻塞費，市場運營機構的總收支是一樣的，收支的正負取決于發電、用戶兩個節點的電價差。如果Pa>Pb，則總結算為正，如果Pa<Pb，則總結算為負。

也就是說，現貨市場下，如果發電和用戶不在一個節點，并且系統發生阻塞，則功率平衡的（發電，用戶）對的總收支也不一定平衡。

三、現貨市場下考慮差價合約的結算

1、現貨市場下用戶的結算

前面分析中得到了這樣的結論：無論對發電還是用戶，如果其簽訂了差價合約，且①現貨市場的結算電量（發電量或用電量）與合約量相同，②且其在現貨市場的結算價與差價合約中約定的基準價相同，則差價合約對電廠、用戶可以起到套期保值的作用，完全規避電力市場價格的風險。

廣東當前的現貨市場規則中，用戶的結算價為系統統一結算點價格。而廣東電力市場中目前定義的中長期差價合約的交割點也是系統統一結算點。也就是說，廣東省電力市場中的中長期差價合約的結算點與用戶的現貨市場結算點是相同的。

因此，現貨市場環境下，用戶可以通過簽訂差價合約完美規避現貨市場價格的風險。如果用戶的日前申報量=實際用電量=差價合約量，則無論現貨市場價格如何變化，用戶需要支付的總電費（對現貨市場的結算以及與差價合約對手方的結算）恒定等于：

【3】用戶支出=差價合約價*差價合約量

2、現貨市場下發電的結算

按照當前的市場規則，所有中長期差價合約的交割點都在系統統一結算點。而在現貨市場中，電廠是按其所在節點的電價結算。因此，即使電廠的“日前出清量=實時出清量=差價合約量”，如果發電所在節點的電價與全網的統一結算價不同，電廠的總收入會受到現貨市場的價格影響，差額就是這個交易在現貨市場中應該繳納的阻塞費。

【4】電廠收入=差價合約價*差價合約量– (統一結算點電價-電廠所在節點電價)*差價合約量

也就是說，如果電廠的現貨市場交割點（所在節點）與中長期合約交割點不一致，需要承擔阻塞費。但阻塞費可能為正，也可能為負，取決于統一結算點電價與電廠所在節點電價之間的關系。

3、用到岸價、離岸價和運輸費理解阻塞費

對于簽訂了金融差價合約的（發電，用戶）對，綜合考慮現貨市場結算和差價合約結算，用戶可以完美規避風險，但發電需要承擔發電所在節點與用戶的結算點之間價格差異的風險。之前文章（走進電力市場：廣東現貨市場8|改進建議2——輸電權相關設計）對這個問題進行過比較深入的分析，可以看為是發電承擔了交易商品的運輸費：差價合約的合約價是到岸價（送到用戶的位置的價格），現貨市場中從電廠送到用戶的運輸成本需要電廠承擔（現貨市場中，這個運輸成本可能是正的，也可能是負的，取決于發電上網點的價格與用戶結算價之間的關系）。

四、現貨市場下市場化發用電主體結算公式分析

1、市場化用戶的結算公式

1）市場化用戶總結算公式

根據《廣東電力市場結算實施細則》（下面簡稱《結算細則》），市場用戶側的總支出結算公式為：

【5】C支出=C日前+C實時+C中長期差價+C中長期交易+C分攤+C返還

其中：C支出為市場用戶的電費支出；

C日前為市場用戶日前市場電能量電費；

C實時為市場用戶實時市場偏差電能量電費；

C中長期差價為市場用戶中長期合約差價電費；

C中長期交易為市場用戶中長期合約交易環節的盈虧；

C分攤為市場用戶的分攤費用；

C返還為市場用戶的市場盈余等平衡資金返還費用。

2）市場化用戶簡化結算公式

為了簡單起見，進行以下假設。1）忽略中長期合約交易環節的盈虧C中長期交易、分攤費用C分攤；2）返還費用C返還中忽略除阻塞盈余外的其他部分；3）僅考慮一個時段t；4）忽略日前電量和實時電量的偏差，即認為：日前申報量=實時用電量，系統日前負荷預測=系統實際負荷，則日前電價=實時電價。對某個市場用戶i，其結算公式可以簡化為

【6】C支出,Li=C日前,Li+C中長期差價,Li+C返還,Li

3）市場化用戶結算公式的分拆

上述公式【6】中對市場用戶的結算實際上涉及兩種結算，①市場運營者向市場用戶進行現貨市場的結算C支出1，Li，②市場運營者幫中長期合約的對手方向市場用戶進行差價合約的結算C支出2，Li。

【7】C支出，Li= C支出1，Li+ C支出2，Li

【8】C支出1,Li= C日前,Li+C返還,Li

【9】C支出2,Li= C中長期差價,Li

4）市場運營者對市場用戶進行現貨市場的結算

【10】C日前,Li=Q日前,LiP日前,Li

【11】C返還,Li= -C市場阻塞盈余K電量比,Li

【12】K電量比,Li=Q日前,Li/ Q日前,市場總

其中：P日前,Li為用戶i在日前市場該時段的結算價；

Q日前,i為用戶i在該時段的現貨結算量（=日前申報量=實時用電量）。

C市場阻塞盈余為所有市場發用電結算總的阻塞盈余，為所有市場化發用電主體按所在節點價格結算得到的總的收支不平衡量；

Q日前,市場總為市場化用戶在該時段的現貨總用電量。

根據以上公式，可以將C支出1,Li表達為下式

【13】C支出1,Li=C日前,Li+C返還,Li

=Q日前,Li*(P日前,Li－C市場阻塞盈余/ Q日前,市場總)

上述公式是某個市場用戶i的結算。如果對所有市場用戶求和，可以得到：

【14】C1Σ=ΣC支出1,Li

=ΣC日前,Li+ΣC返還,Li

=ΣiQ日前,Li* P日前,Li－C市場阻塞盈余ΣQ日前,Li/ Q日前,市場總

=ΣQ日前,Li* P日前,Li－C市場阻塞盈余

5）市場運營者幫差價合約對手方向市場用戶進行差價合約的結算

【15】C支出2,Li=C中長期差價

=Q凈合約,Li×(P凈合約,Li－P基準,LCi)

其中：Q凈合約,Li為用戶i在該時段的中長期凈合約電量；

P凈合約,Li為用戶i在該時段中長期合約綜合價格；

P基準,LCj為該差價合約的結算基準價。

6）市場運營者對市場用戶的總結算

C支出，Li= C支出1，Li+ C支出2，Li

=Q日前,LiP日前,Li+C返還,Li+Q凈合約,Li(P凈合約,Li－P基準,Li)

如果滿足以下條件：①用戶的差價合約量與實際用電量完全相同，即P日前,Li=P凈合約,Li，②則有差價合約的結算基準價與現貨市場的結算價相同，即P日前,LCi=P基準,Li，則可以得到

C支出，Li=Q凈合約,LiP凈合約,Li+C返還,Li

可以看到，如果不考慮返還的部分（阻塞盈余分攤），用戶在簽訂了差價合約且合約基準價與現貨市場結算價相同的情況下，如果合約量與用電量相同，就可以完全規避現貨市場的價格風險。

2、市場化發電的結算公式

1）完整的市場化發電結算公式

根據《結算細則》，市場化發電機組B類機組總收入的結算如下：

【16】R=R日前+R實時+R中長期差價+R中長期交易+R補償+R考核

其中：R為B類機組電費收入；

R日前為機組日前市場電能量電費收入；

R實時為機組實時市場偏差電量電費收入；

R中長期差價為機組中長期合約差價電費收入，含基數合約差價電費收入；

R中長期交易為機組中長期合約交易環節的盈虧，含基數交易盈虧；

R補償為機組啟動、空載等補償費用；

R考核為機組熱電聯產等考核費用。

2）簡化的市場化發電結算公式

同樣，為了簡單起見，進行以下簡化。1）忽略中長期合約交易環節的盈虧R中長期交易、補償費用R補償；以及考核費用R考核。3）僅考慮一個時段t；4）忽略日前電量和實時電量的偏差，即認為：日前出清量=實時出清量，系統日前負荷預測=系統實際負荷，則日前電價=實時電價。對某個B類機組j，其結算公式可以簡化為

【17】R收入,Gj=R日前,Gi+R中長期差價,Gj

上述公式中對B類機組的結算實際上涉及兩種結算，①市場運營者向B類機組進行現貨市場的結算，②市場運營者幫中長期合約的對手方向B類機組進行差價合約的結算。

【18】R收入，Gj=R收入1，Gj+R收入2，Gj

【19】R收入1,Gj=R日前,Gj

【20】R收入2,Gj=R中長期差價,Gj

3）市場運營者對市場發電進行現貨市場的結算

【21】R日前,Gj=Q日前,Gj*P日前,Gj

其中：P日前,Gj為機組在日前市場該時段的結算價，按當前廣東規則是機組所在節點，比如節點n的電價P日前,n）；

Q日前,Gj為機組j在該時段的現貨結算量（=日前出清量=實時出清量）。

上述公式是某個B類機組j的市場化發電的結算。如果對所有B類機組求和，可以得到：

【22】R1Σ=ΣjR日前,Gj=ΣjQ日前,Gj*P日前,Gj

4）市場運營者幫差價合約對手方向市場發電進行差價合約的結算

【23】R收入2,Gj=R中長期差價=Q凈合約,Gj×(P凈合約,Gj－P基準,Gj)

其中：Q凈合約,Gj為機組j在該時段的中長期凈合約電量；

P凈合約,Gj為機組j在該時段中長期合約綜合價格（如果只有一份中長期合約，就是該份合約中約定的合約價）；

P基準,Gj為該差價合約的結算基準價。

5）市場運營者對市場發電的總結算

【24】R收入，Gj=R收入1，Gj+R收入2，Gj

=Q日前,Gj*P日前,Gj+Q凈合約,Gj×(P凈合約,Gj－P基準,Gj)

如果滿足以下條件：①機組的差價合約量與實際發電量完全相同，即Q日前,Gj=Q凈合約,Gj，②差價合約的結算基準價與現貨市場的結算價相同，即P日前,Gj=P基準,Gj，則可以得到

【25】R收入，Gj=Q凈合約,Gj×P凈合約,Gj

可以看到，發電通過差價合約實現了對現貨價格風險的完全的規避，收入完全決定于合約價格，不受現貨市場價格的影響。

3、市場化發用電的總結算

這里分析將市場化的發電、用電看為一個總體下的結算公式。

1）市場運營者向市場所有發用電主體進行現貨市場的結算

根據前面的公式，可以得到市場運營者對所有市場化發用電的現貨總結算為

【26】N1Σ=C1Σ-R1Σ

=ΣQ日前,Li* P日前,Li－C市場阻塞盈余－ΣjQ日前,Gj*P日前,Gj

=ΣQ日前,Li* P日前,Li－ΣjQ日前,Gj*P日前,Gj－C市場阻塞盈余

從阻塞盈余的定義可以知道，上面的公式前兩項之和即為“市場阻塞盈余”的計算公式。因此總收支為零。即

【27】N1Σ=0

注意，這里的“市場阻塞盈余”并不是常規節點定價理論中定義的總阻塞盈余，而是所有市場化發用電主體總的結算的盈余。常規節點電價理論中的總阻塞盈余是全系統的市場盈余，是通過對所有節點的發電、負荷按所在節點電價結算得到的。這里的盈余只是對市場化發用電主體（市場化用戶，以及B類機組扣除基數電量后的的市場化電量）結算得到的，因此在一些情況下可能為負。后面我們再用具體的算例進一步分析。

2）市場運營者向市場發用電進行差價合約的結算

根據前面的公式，可以得到市場運營者對所有市場化發用電的市場化差價合約總結算為

【28】N2Σ=C2Σ－R2Σ

=ΣiQ凈合約,Li×(P凈合約,Li－P日前,Li)－ΣjQ凈合約,Gj×(P凈合約,Gj－P日前,Gj)

i∈L, j∈G

市場化差價合約為市場主體自由簽訂的，每份合約中，用戶的合約量與發電的合約量相同，合約價相同，因此可以得到：

【29】ΣiQ凈合約,Li=ΣjQ凈合約,Gj

【30】ΣiQ凈合約,Li×P凈合約,Li=ΣjQ凈合約,Gj×P凈合約,Gj

帶入公式【28】，可以得到：

【31】N2Σ=C2Σ－R2Σ=-ΣiQ凈合約,LiP日前,Li+ΣjQ凈合約,GjP日前,Gj

在目前廣東的電力市場規則中，所有差價合約的結算點都為系統統一結算點，也就是說所有差價合約的基準價都是系統統一結算點價格P日前,av，上式可以進一步簡化為

【32】N2Σ=C2Σ－R2Σ=P日前,av(ΣjQ凈合約,Gj－ΣiQ凈合約,Li)

考慮到【29】ΣjQ凈合約,Gj=ΣiQ凈合約,Li，因此可以得到：

【33】N2Σ=0

也就是說，差價合約結算中，收支也是平衡的，總收支為零。但注意的是，這是在所有發電、所有用戶的差價合約的合約結算點相同，或者說基準價相同的情況下得到的。

五、現貨市場下計劃發用電主體結算公式分析

1、概述

廣東的現貨市場是全電量出清的市場，各個節點的電價是根據全系統的功率平衡計算出來的。因此，對未進入市場的發用電主體，即計劃發用電主體，包括B類機組的市場化發電和非市場用戶，也應該用類似市場化發用電主體的方法進行結算。不同的是，計劃發、用電主體分別與政府或計劃發用電的代理機構（當前為電網公司）按照政府核定的上網電價、目錄電價簽訂了計劃電的合約。

可以將計劃電合約看為一類特殊的差價合約。具有包括兩種：①發電與政府簽訂的合約，②政府與用戶簽訂的合約。兩種合約中，都有一方是政府。

2、市場運營機構對計劃發用電主體的現貨市場結算

由于現貨市場是全電量出清，因此現貨市場下所有的發電、用電主體都需要按照現貨市場的規則結算。對單個發電、用戶主體來說，其結算公式與市場化主體的公式是一樣的。這里給出所有計劃發用電主體的現貨市場總結算。

在市場化用戶的結算公式中，有阻塞盈余分攤一項。即把市場化發用電結算中產生的阻塞盈余按郵票法分給所有市場主體。

【問題】分析對計劃發用電主體的結算時，首先要回答一個問題：是否應將計劃發用電現貨市場結算中的阻塞盈余分配計劃發用電主體？分給發電還是分給用戶？或者分給市場運營機構？

由于這個問題尚未確定，下面的公式中先不考慮阻塞盈余的分配。僅考慮現貨市場本身按節點電價結算的部分。

根據前面的公式，可以得到不考慮阻塞盈余分配情況下，市場運營者對所有計劃發用電主體的現貨總結算為

【34】N1ΣP’=C1ΣP’－R1ΣP

=ΣkQ日前,PLkP日前,PLk－ΣhQ日前,PGh*P日前,PGh

從【34】看到，該結果即為所有計劃發用電主體按現貨節點電價結算計算得到的總阻塞盈余。

2、政府的合約結算

1）政府與用戶簽訂的合約