電力行業(yè)就應(yīng)該是部分壟斷的

上世紀(jì)絕大部分時(shí)間里,“壟斷”是全球電力產(chǎn)業(yè)最典型的屬性,即便是被膜拜的所謂市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)西方國(guó)家直到8090年代也大多保持著電力行業(yè)的絕對(duì)壟斷狀態(tài)。如今,歐美“競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)”形成,中國(guó)也逐步放開配電、售電市場(chǎng)。很多人還是有疑惑:中國(guó)的電力行業(yè)是自然壟斷行業(yè)嗎?本文作者曼徹斯特大學(xué)智能混合能源網(wǎng)絡(luò)博士生Kevin Zhang為你解讀。
先說(shuō)觀點(diǎn):電力行業(yè)就應(yīng)該是部分壟斷的,壟斷就是為了優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益,減少資源浪費(fèi),降低用電成本。至于如何解決壟斷所伴隨的不正當(dāng)?shù)美?qǐng)參考文末。
開頭先需要明確壟斷在這里就是指某一個(gè)區(qū)域的某一類業(yè)務(wù)只允許一家公司運(yùn)營(yíng)。
電力系統(tǒng)一般會(huì)被劃分為五個(gè)部分:發(fā)電,市場(chǎng)調(diào)度,輸電,配電和售電。電力并非是全行業(yè)壟斷,只有輸配電和調(diào)度是壟斷。而這幾個(gè)板塊壟斷的原因也是出于保證供電的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
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為什么發(fā)電和售電不壟斷?
1)發(fā)電
發(fā)電廠的建設(shè)和并網(wǎng)是不壟斷的,這樣才能讓更多資本進(jìn)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),通過(guò)市場(chǎng)這只“無(wú)形的手”進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)發(fā)電成本的降低。比如我國(guó)的五大發(fā)電集團(tuán),甚至居民的分布式光伏現(xiàn)在也能余電上網(wǎng)銷售。當(dāng)然,考慮到發(fā)電并網(wǎng)可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)其他的部件有影響,所以發(fā)電廠的建設(shè)得經(jīng)過(guò)審批,按照規(guī)矩來(lái),不能瞎建。
2)售電
售電公司就好比中介,而且一般是不具備資源壟斷的中介。那么也是能夠通過(guò)市場(chǎng)化進(jìn)一步壓縮他們的利潤(rùn)空間以降低用電成本的。
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為什么輸配電是壟斷的?
首先明確輸配電網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)重要部件(這兩個(gè)最基本的,不能再少了):線纜和變壓器。線纜就是電的載體,變壓器就是降低或升高傳輸過(guò)程中的電網(wǎng)電壓。他們都是有特定的容量限制,比如多少kW,且不允許長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載,否則會(huì)燒毀。所以我們?cè)阡佋O(shè)電網(wǎng)時(shí),需要根據(jù)區(qū)域的用電需求峰值來(lái)選擇線纜和變壓器。
1)配電
我曾經(jīng)看導(dǎo)師用這個(gè)例子教育過(guò)一些同學(xué),所以拿出來(lái)分享下。下圖是一個(gè)居民配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D[1]。
所有的葉節(jié)點(diǎn)(終端節(jié)點(diǎn))都是居民用戶,比如4,5,9,10,11等。如果假設(shè)每戶居民家的電器種類差不多,用電峰值是5kW。那么所有與主線相連的線纜都應(yīng)該是5kW的容量以滿足最大需求,比如2-4,2-5,6-11等。
可是對(duì)于1-2,1-3這種區(qū)域配電線纜,我連了n戶居民,是否意味著我需要配n*5kW容量的線纜呢?
并不是的。因?yàn)榫用裼秒姷牧?xí)慣是分散的,多戶居民不大可能同時(shí)使用其所有的大功率電器。那么我們來(lái)算一個(gè)叫做coincidence factor (同時(shí)率),將區(qū)域疊加后的每戶平均峰值與單一用戶的峰值做一個(gè)比較(注意此圖[2]數(shù)據(jù)不具備實(shí)用性,僅用于解釋現(xiàn)象):
上圖的縱軸代表了同時(shí)率,橫軸代表了區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量。用紅線數(shù)據(jù)作為參考,如果區(qū)域內(nèi)有50戶居民,其同時(shí)率僅為0.15。也就是說(shuō)我50戶居民的疊加到一起的峰值僅37.5kW,遠(yuǎn)低于250kW。當(dāng)然在設(shè)計(jì)上我們還是要保持一定的余量,這個(gè)就看行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了。
以上解釋了一個(gè)道理,通過(guò)增加管理的用戶,配電網(wǎng)公司可以獲得“紅利”,以最小化自己對(duì)于每戶居民的平均投資。例如上文說(shuō)的理論峰值為250kW的用戶群,配電網(wǎng)可能只需要建125kW的主變壓器和主線纜就可以了。所以從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮,由一家公司統(tǒng)一建設(shè)和管理一個(gè)區(qū)域的配電網(wǎng)絡(luò)是最合理的選擇。
那么我們能否將區(qū)域配電網(wǎng)的上游和下游交由不同的公司管理和建設(shè)呢?理論上可以,但是會(huì)面臨利益沖突。比如下游想接入一些新用戶,而上游的主線路和變電設(shè)備則因此都需要更換來(lái)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。上游公司可能處于經(jīng)濟(jì)效益考慮,不打算更換設(shè)備,去拒絕下游接入更多客戶。所以從設(shè)備更新的角度來(lái)說(shuō),由一家公司垂直管理和建設(shè)一個(gè)區(qū)域的配電網(wǎng)也是最合理的。
還有為什么電力改革應(yīng)強(qiáng)調(diào)配電公司和售電公司的分開?因?yàn)榕潆姽究赡芨鶕?jù)其售電業(yè)務(wù)分布情況優(yōu)先處理旗下客戶問(wèn)題,也就是利用壟斷形成客觀優(yōu)勢(shì),促使用戶轉(zhuǎn)投配電公司旗下的售電部門。
2)輸電
輸電公司負(fù)責(zé)管理建設(shè)中高壓輸電線路。輸電之所以壟斷主要是考慮避免重復(fù)線路建設(shè),造成資源浪費(fèi)。此外輸電的建設(shè)具有一定的政策導(dǎo)向,用于推進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)。當(dāng)然有一點(diǎn)要注意,輸電公司和發(fā)電公司必須是相互獨(dú)立的,否則可能根據(jù)自己公司所擁有的發(fā)電廠分布情況,利用壟斷優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)建設(shè)某些線路,側(cè)面擠壓其他發(fā)電廠的生存空間。
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為什么調(diào)度是壟斷的?
電力市場(chǎng)調(diào)度的責(zé)任就是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)所有可用機(jī)組的狀態(tài),在保證系統(tǒng)安全的情況下,告知各個(gè)機(jī)組的應(yīng)發(fā)電量,最小化系統(tǒng)發(fā)電成本。而調(diào)度壟斷的意義也很淺顯,就像一個(gè)樂(lè)團(tuán)只能有一個(gè)指揮嘛。與此同時(shí)調(diào)度也是必須和發(fā)電相互獨(dú)立的,否則可能出現(xiàn)在系統(tǒng)安全運(yùn)行允許的情況下,調(diào)度允許其母公司所擁有的發(fā)電機(jī)組多發(fā)電,而降低其他發(fā)電廠的可發(fā)電量或者強(qiáng)制要求棄風(fēng)棄光等。
以上總結(jié)了電力系統(tǒng)哪幾個(gè)部分會(huì)壟斷以及憑什么壟斷。
然而逐利心理是普遍存在的,壟斷企業(yè)很有可能利用自身優(yōu)勢(shì)進(jìn)行不當(dāng)?shù)美D敲匆趺捶乐惯@種不當(dāng)?shù)美?監(jiān)管,還是監(jiān)管。只有強(qiáng)有力的監(jiān)管舉措和合理的官方定價(jià)方案才能消除不當(dāng)?shù)美刂破髽I(yè)利潤(rùn),并保證服務(wù)質(zhì)量。在英國(guó)呆了五年多了,一直很配服他們的能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)ofgem。去谷歌搜一下ofgem fines,經(jīng)常可以看到類似的新聞(我把標(biāo)題翻譯了一下):
ofgem罰了ScottishPower 1800萬(wàn)英鎊后,100,000名 ScottishPower 客戶接受補(bǔ)償
Npower由于未能及時(shí)為客戶提供服務(wù),被ofgem罰了2600萬(wàn)英鎊
Ofgem 罰了 E.On 750萬(wàn)鎊由于其超收客戶費(fèi)用
希望在未來(lái)我國(guó)也能有個(gè)這么給力的監(jiān)管機(jī)構(gòu)。

責(zé)任編輯:繼電保護(hù)
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