电力产业价格链的形成分析及优化设计模型

摘要

电力产业的重组和放松管制的过程正在进行,基于电信、航空、公路的市场化改革经验,人们期望将竞争带入电力行业,提高电力产业的生产效率,增加社会福利.但是由于电力商品的难于存贮性以及生产过程的特殊性,要设计出成功的电力市场非常困难.本文从微观经济学理论出发,主要探讨市场环境下电力生产过程中发电、输电、配电(售电)各环节电价的形成机制及相关优化模型,主要研究成果和结论如下: 首先从电力商品的特殊性出发,分析电力产业供应和需求的特点、发电侧的寡头性市场特点以及输配电的自然垄断特点,讨论电价在实现社会效率方面的关键作用,指出在电力供不应求时,影响社会福利最大化的障碍在于电力产品分配的无效率,而在电力供过于求时,影响社会福利最大化的障碍在于机组组合的无效率,无效率的生产和分配极大妨碍社会效率的最大化的动态实现. 第二,在简单介绍了世界各主要电力市场化国家的市场结构和交易模式的基础上,从社会效益的角度分析了市场环境下发电侧竞价的两种结算(统一定价和按报价支付)模式的利弊,建立了燃料价格的变动对火力发电商上网电价影响的数学模型,并对此进行了敏感性分析. 第三,分析了各种输电定价的理论依据和模型,由于输电业务的自然垄断性,输电价格的确定主要基于成本法,在处理输电线路阻塞的过程中,市场化的输电权拍卖是一种实现线路分配效率的主要方法,文章详细分析了输电线路定价的难点并通过简单实例说明了两种价格体系(节点电价和区域电价)对输电价值判断的影响,并利用博弈论在输电定价中的应用进行了简单说明. 第四,分析了微观经济理论中的价格歧视原理在销售电价制定过程中的主要应用;考虑到用户在不同时间段用电的交叉弹性,从实际出发,建立了分时电价最优化模型,同时指出,分时电价涉及到两方面的问题:时段的划分和各时段电价的确定,两方面的问题是二级优化问题,售电公司需要在实践中不断探索.简单的仿真结果表明,用户在高峰时段的需求弹性越大,分时电价的优化将使得供电公司和用户共同收益. 最后,文章分析了电力市场中的市场力问题,讨论了各种市场力的评价指标,市场力产生的原因,市场力对电价的影响并提出了现阶段我国电力改革的适宜步骤和电价改革建议.

目录

文摘

英文文摘

声明及关于学位论文使用授权的说明

第一章引言

1.1论文研究背景

1.2论文研究目的和意义

1.3国内外关于电价理论的研究综述

1.3.1国外有关电价研究文献综述

1.3.2国内有关电价研究文献综述

1.4本文研究内容、创新点及研究方法

1.4.1论文研究内容

1.4.2论文主要创新点

1.4.3论文研究方法

第二章电价设计原理的经济学分析

2.1经济学分析的基本假设

2.2不同电力供需情形下的电价分析

2.2.1供需平衡时的电价分析

2.2.2供过于求时的电价分析

2.2.3供不应求时的电价分析

2.3不同电力产业结构情形下的电价分析

2.3.1完全竞争情形下的电价分析

2.3.2完全垄断情形下的电价分析

2.3.3寡头垄断情形下的电价分析

2.3.4垄断竞争情形下的电价分析

2.4不同电力交易模式下的电价分析

2.4.1单一买电情形下的电价分析

2.4.2批发竞争情形下的电价分析

2.4.3零售竞争情形下的电价分析

2.5我国电价改革的经济学分析

第三章发电上网电价形成分析及优化设计模型

3.1国外竞价上网方式

3.1.1英国

3.1.2美国

3.1.3澳大利亚

3.1.4加拿大

3.1.5北欧

3.1.6阿根廷

3.1.7新加坡

3.2国外发电竞价上网对我国的启示

3.2.1明确电力体制改革的目的

3.2.2确立电力监管的主要对象

3.2.3完善电力电量计量的工具与措施

3.2.4发电商需要做好收入和成本的分析工作

3.2.5需要做好发电上网竞价的准备工作

3.3上网电价的形成方式

3.3.1一部制价格

3.3.2两部制价格

3.4发电商竞价上网不同结算方式的经济学分析

3.4.1统一定价方式

3.4.2差别定价方式

3.4.3两种支付方式的对比分析

3.5考虑煤价波动的火力发电商上网电价设计模型

3.5.1火力发电商的利润计算模型

3.5.2火电厂的成本测算

3.5.3合理上网电价的确定

3.5.4煤价波动对火力发电商报价的影响

3.6煤价波动对电价联动的影响

3.7算例分析

3.7.1各年电价水平测算

3.7.2电价敏感性分析

3.8本章小结

第四章输电价格形成分析及优化设计模型

4.1输电价格形成的准则

4.2输电定价方法分析

4.3输电价格管制的经济模型

4.4输电定价的成本法

4.4.1内嵌成本法

4.4.2边际成本方法

4.4.3综合成本法

4.4.4按成本定价法的问题

4.5输电定价的市场化法

4.5.1输电线路的价值

4.5.2节点电价与区域电价

4.5.3区域电价和节点电价的争议

4.5.4区域划分与阻塞费用

4.5.5物理输电权与金融输电权

4.5.6市场化定价过程中输电权价值的判断

4.6确定输电价格的博弈论模型

4.6.1电网企业的约束条件数学描述

4.6.2用户约束数学描述

4.6.3社会福利最大化数学描述

4.6.4贝叶斯双边拍卖优化模型的构建

4.6.5算例分析

4.7输电辅助服务的定价方法

4.7.1辅助服务的分类

4.7.2辅助服务成本的分摊

4.8本章结论

第五章终端销售电价形成分析及优化设计模型

5.1我国销售电价存在的问题分析

5.2电力市场改革对终端销售价格的影响

5.3电价制定需要考虑的电力商品特点

5.4电价设计中的价格歧视理论模型

5.4.1价格歧视概念

5.4.2价格歧视分类

5.4.3拉姆齐定价与价格歧视的关系

5.5终端销售分时电价及优化模型

5.5.1问题的描述

5.5.2模型的求解

5.5.3算例分析

5.5.4模拟分析的基本结论

第六章市场力对电价的影响分析及解决途径

6.1市场力定义

6.2电力市场中市场力指标分类分析

6.2.1结构类市场力指标

6.2.2供需类市场力指标

6.2.3绩效类市场力指标

6.2.4三类市场力指标分析

6.3市场力对电价的影响

6.4降低市场力的途径

6.4.1降低发电商市场力的途径

6.4.2降低电网公司市场力

6.5本章小结

第七章结论

7.1主要成果

7.2展望

7.3建议

参考文献

致 谢

个人简历

攻读博士学位期间发表的学术成果

攻读博士学位期间参加的科研工作