韓潔平，張 娜，趙建梅

(1.東北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，吉林 吉林 132012;2.黑龍江省電力有限公司七臺(tái)河電業(yè)局，黑龍江 七臺(tái)河 154600)

用戶直購(gòu)電是我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，同歐美等國(guó)家一樣，實(shí)行大用戶直購(gòu)電只是電力市場(chǎng)建設(shè)中售電側(cè)市場(chǎng)化的一個(gè)過(guò)渡階段，先以試點(diǎn)的方式放開(kāi)一部分大用戶的選擇權(quán)，建立大用戶直購(gòu)電交易模式和電價(jià)體制，然后逐漸放寬進(jìn)人標(biāo)準(zhǔn)，最后實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)改革的最終目標(biāo)——電力零售競(jìng)爭(zhēng)。這一方面有許多課題值得深入研究，比如，直購(gòu)電交易規(guī)則問(wèn)題[1，2]，直購(gòu)電模式問(wèn)題[3，4]，直購(gòu)電電價(jià)問(wèn)題[5]，對(duì)電網(wǎng)的影響問(wèn)題[6]等。本文借鑒了英美等國(guó)的直購(gòu)電開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國(guó)電力市場(chǎng)發(fā)展特點(diǎn)，著重研究和直購(gòu)電模式有關(guān)的大用戶收益算法問(wèn)題。

1 大用戶直購(gòu)電與自建電廠的經(jīng)濟(jì)性比較

盡管大用戶直購(gòu)電權(quán)限在我國(guó)被逐漸放開(kāi)，試點(diǎn)不斷增加，但有些大用戶受地理?xiàng)l件的限制或?qū)儆诟吆哪芷髽I(yè)，一時(shí)難以選擇，有些大用戶希望通過(guò)自備電廠來(lái)節(jié)約生產(chǎn)成本，有些大用戶想采用直購(gòu)電方式，不知道怎樣的購(gòu)電方式才算經(jīng)濟(jì)合理。

文章通過(guò)盈虧分析法，并結(jié)合例證分析，來(lái)分析自建電廠是否經(jīng)濟(jì)可行，以及在什么條件下可行。

1.1 經(jīng)濟(jì)性分析

采用列盈虧平衡算式的方法進(jìn)行分析，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、直觀、便于計(jì)算;缺點(diǎn)是在影響因素較多的情況下，如果考慮影響因素不全面，很容易出錯(cuò)，影響因素(參數(shù))項(xiàng)見(jiàn)表1。計(jì)算過(guò)程遵循如下條件:

(1)大用戶直購(gòu)電的輸電費(fèi)采用輸電容量費(fèi)加輸電電量費(fèi)的定價(jià)方式。(這是由于大用戶在直購(gòu)電中輸電服務(wù)費(fèi)主要回收的網(wǎng)內(nèi)共用的輸電成本，由固定成本和變動(dòng)成本組成，可按容量輸電費(fèi)和電量輸電費(fèi)兩部制形式分別進(jìn)行回收。)

(2)容量輸電費(fèi)的容量按月最大供電容量計(jì)算;

(3)電量輸電電費(fèi)按用戶的實(shí)際用電量計(jì)算;

(4)大用戶自備電廠的發(fā)電量和所要直購(gòu)電量等同。

盈虧平衡分析:

大用戶自備電廠的年發(fā)電量和年所要直購(gòu)電量相等，都為Q，同理，無(wú)論是QMAX必然也是相等的。設(shè)置盈虧平衡點(diǎn)，建立平衡方程，即令大用戶建設(shè)自備電廠成本與過(guò)網(wǎng)直購(gòu)電的成本相等。

等式(1)左邊為大用戶過(guò)網(wǎng)直購(gòu)電成本，右邊為自備電廠的成本，由自備電廠發(fā)電年總成本與建設(shè)成本的年回收額。在自備電廠的發(fā)電量Q與總成本的是一個(gè)非線性函數(shù)，用C=f(Q)表示?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)年發(fā)電量Q和年總成本C的抽樣數(shù)據(jù)來(lái)模擬得到關(guān)于C=f(Q)的非線性方程，代入等式右邊。設(shè)變量直購(gòu)合同電價(jià)P或自建電廠年發(fā)電量Q為因變量和自變量，得出盈虧平衡線、盈利區(qū)以及虧損區(qū)。

表1 模型涉及參數(shù)含義說(shuō)明

1.2 例證分析

假設(shè)某企業(yè)總成本與發(fā)電量的一次擬合函數(shù)為T(Q)=0.2836Q+413.4469，電網(wǎng)的單位備用容量費(fèi)Pb=17元 /kW·月，輸電費(fèi)Pd=0.127元 /kW·h，單位輸電容量費(fèi)Pc=19元 /kW·月，大用戶建設(shè)自建電廠的容量QMAX=80000 kW，系統(tǒng)備用容量增量 =200MW，此條件下電網(wǎng)的單位備用容量費(fèi)Ph=13元/kW·月。大用戶自建電廠的單位造價(jià)Pa=4000元/kW，自建電廠的計(jì)劃使用年限N=15年，所有與電網(wǎng)相連的自建電廠的裝機(jī)容量之和ΣQC，j=800 MW。

將數(shù)據(jù)直接代入(1)式得:

當(dāng)Q=3.0 ×108kW·h時(shí)，P=0.255元 /kW。

顯而易見(jiàn)，只要大用戶與發(fā)電企業(yè)簽訂的合同電價(jià)等于或低于0.255元 /kW，就沒(méi)有必要自建電廠。

2 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)過(guò)網(wǎng)直購(gòu)模式大用戶收益模型

既然不需要自建電廠，可通過(guò)直購(gòu)電節(jié)約成本，對(duì)于大用戶來(lái)說(shuō)，剩下的問(wèn)題就是如何進(jìn)行過(guò)網(wǎng)直購(gòu)和確定出此條件下大用戶的收益模型。

2.1 數(shù)學(xué)模型的假設(shè)條件

結(jié)合目前我國(guó)東北區(qū)域電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，以我國(guó)大用戶直購(gòu)電試點(diǎn)現(xiàn)行的轉(zhuǎn)運(yùn)定價(jià)機(jī)制為基礎(chǔ)，對(duì)大用戶在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)過(guò)網(wǎng)直購(gòu)模式下的收益進(jìn)行建模，通過(guò)模型比較直購(gòu)電前后的收益變化，找出影響收益的主要因素，各參數(shù)說(shuō)明見(jiàn)表2。

假定條件:

(1)轉(zhuǎn)運(yùn)電價(jià)按交易所在電網(wǎng)對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)的大工業(yè)用電價(jià)格扣除平均購(gòu)電價(jià)格的原則測(cè)算[7，8]。

(2)在符合電力市場(chǎng)規(guī)則的條件下研究單一大用戶的收益，市場(chǎng)主體包括:一個(gè)發(fā)電商，一個(gè)電網(wǎng)公司，一個(gè)大用戶。

(3)直購(gòu)電模式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的過(guò)網(wǎng)直購(gòu)，為分析方便，假定轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用全部由大用戶支付。

(4)僅考慮某一競(jìng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的交易行為。

(5)發(fā)電商與電網(wǎng)公司簽訂的差價(jià)合約電價(jià)不會(huì)因合約電量的變化而改變。

(6)發(fā)電商提供電量必遠(yuǎn)大于大用戶需求電量。

2.2 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下的大用戶過(guò)網(wǎng)直購(gòu)收益建模

分析大用戶通過(guò)直購(gòu)電獲得的收益其實(shí)就是比較大用戶在同一時(shí)段、同等用電需求的情況下，選擇過(guò)網(wǎng)直購(gòu)時(shí)的電費(fèi)支出與選擇向電網(wǎng)購(gòu)電時(shí)的電費(fèi)支出之差。

表2 直購(gòu)電收益模型參數(shù)說(shuō)明

根據(jù)假設(shè)條件，發(fā)電商A在規(guī)定時(shí)段內(nèi)的發(fā)電量為

同一時(shí)段下，在消費(fèi)端大用戶的需求電量必然等于其直購(gòu)電量，即QN=QAD。若大用戶D選擇從電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)商處購(gòu)電，則大用戶D的電費(fèi)支出為

若該大用戶選擇過(guò)網(wǎng)直購(gòu)，此時(shí)電費(fèi)支出為

因PAW為電網(wǎng)公司W(wǎng)在發(fā)電商A處的平均購(gòu)電電價(jià)，根據(jù)電網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)定價(jià)機(jī)制，可有:

比較電網(wǎng)處購(gòu)電和過(guò)網(wǎng)直購(gòu)兩種方式的收益(即支出費(fèi)用最小)，只需F2和F1相減即可:

當(dāng)單一大用戶與單一發(fā)電商進(jìn)行過(guò)網(wǎng)直購(gòu)電時(shí)，大用戶的收益由兩部分組成，公式(10)等號(hào)右側(cè)第一項(xiàng)(PAD－PAD)×QAD取決于發(fā)電商的差價(jià)合約電價(jià)PAC和直購(gòu)合約電價(jià)PAD。

3 結(jié) 論

如果將影響大用戶過(guò)網(wǎng)直購(gòu)電價(jià)的因素考慮的比較全面，就完全可以根據(jù)盈虧模型為依據(jù)，采用簡(jiǎn)單的數(shù)值比較即可分析出大用戶過(guò)網(wǎng)直購(gòu)電的可行性和經(jīng)濟(jì)性;如果過(guò)網(wǎng)直購(gòu)比自備電廠更加經(jīng)濟(jì)，可通過(guò)公式(9)和(10)計(jì)算出過(guò)網(wǎng)直購(gòu)相對(duì)電網(wǎng)購(gòu)電節(jié)約的成本，為大用戶如何選擇經(jīng)濟(jì)合理的購(gòu)電方式提供了理論指導(dǎo)。

[1]張森林，張堯，陳皓勇.大用戶直購(gòu)電交易若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[J].華東電力，2009，37(4):523－528.

[2]胡江溢，陳西穎.對(duì)大用戶直購(gòu)電交易的探討[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，31(24):40－45.

[3]曾鳴，于靜冉.大用戶進(jìn)入電力市場(chǎng)購(gòu)電模式研究[J].Electric Power Science and Engineering，2007，23(1):1－4.

[4]童明光，張毅，曾曉燕，曾鳴.大用戶直購(gòu)電模式及其在我國(guó)的應(yīng)用[J].電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2006，18(2):34－38.

[5]何佳.大用戶直供中的輸電價(jià)格問(wèn)題研究[D].北京:華北電力大學(xué)，2006:23－27.

[6]姜毅君，王小軍，李雪紅.大用戶直購(gòu)電模式對(duì)電網(wǎng)企業(yè)的影響[J].電網(wǎng)與清潔能源，2008，24(5):28－31.

[7]國(guó)家電監(jiān)會(huì).關(guān)于區(qū)域電力市場(chǎng)建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)[R].北京:2003:7－9.

[8]國(guó)家電監(jiān)會(huì).電力用戶向發(fā)電企業(yè)直接購(gòu)電試點(diǎn)暫行辦法[R].北京:2005:22－23.