楊 強， 蔡華祥， 嚴(yán)明輝， 張茂林， 劉雙全， 邢玉輝

(昆明電力交易中心有限責(zé)任公司, 云南省昆明市 650011)

基于激勵相容與深度博弈的云南電力市場機制設(shè)計及應(yīng)用

楊 強， 蔡華祥， 嚴(yán)明輝， 張茂林， 劉雙全， 邢玉輝

(昆明電力交易中心有限責(zé)任公司, 云南省昆明市 650011)

針對云南獨有的復(fù)雜能源、經(jīng)濟、電網(wǎng)、市場結(jié)構(gòu)特性，根據(jù)激勵相容、深度博弈和信息不對稱的理論方法，設(shè)計了云南省全新的電力市場架構(gòu)、交易機制和信息披露機制，提出了“點對點”、“背靠背”、“面對面”的三步交易體系，以及中長期交易為主、日前短期交易為補充的交易模式。在年度雙邊交易的基礎(chǔ)上引入月度雙邊交易，并設(shè)計了價格調(diào)整機制，增加了“點對點”式雙邊交易的靈活性；允許市場主體申報多段電量和多個志愿電價，提高了“背靠背”式集中撮合交易的成交率；給予購售雙方輪流一掛一摘的權(quán)利，增加了“面對面”式自主掛牌的成交機會；引入日前電量交易，幫助市場主體有效控制偏差，提高合同履約率。云南電力市場機制取得了良好的實踐效果，2016年云南市場交易電量達(dá)到59 TW·h，占全省用電量的53.8%，合同整體履約率超過96%，清潔能源發(fā)電量比例達(dá)92.7%，云南電力市場模式日趨成熟完善。

電力市場； 交易機制； 激勵相容； 深度博弈； 信息不對稱

0 引言

云南省是中國重要的西電東送和清潔能源基地，截至2016年底，云南省發(fā)電裝機容量達(dá)84.43 GW，其中以水電為主的清潔能源裝機占比83.4%。但受中國宏觀經(jīng)濟進(jìn)入新常態(tài)的影響，近年來云南用電市場持續(xù)低迷。在裝機容量快速增長和用電市場增速放緩的雙重壓力下，“十二五”中后期云南電力供大于求的矛盾開始集中凸顯，清潔能源消納等深層次矛盾日益突出[1]。引入市場競爭機制、優(yōu)化資源配置、提高效益的需求越來越迫切[2]。

電力市場是一個非常特殊的市場，它在許多方面都與一般商品市場有著顯著的差別[3]。與其他成熟電力市場相比[4-8]，云南電力市場面臨的問題更加困難，市場約束條件更加復(fù)雜，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1)能源結(jié)構(gòu)特性復(fù)雜。云南省清潔能源裝機比例超過80%，位居全國前列，但具有年及以上調(diào)節(jié)能力的清潔能源裝機僅占18.7%，整體調(diào)節(jié)性能較差。如何充分消納清潔能源，同時平抑電源隨機性、波動性對市場平穩(wěn)運行造成的不利影響，是云南電力市場的重要目標(biāo)之一。

2)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)特性復(fù)雜。云南省工業(yè)以有色、冶金、化工等資源性、原料型、載能型重工業(yè)為主，對電價敏感度較高，但同時電力本身也是云南重要的支柱產(chǎn)業(yè)。如何建立由市場決定價格的機制，將電價穩(wěn)定在合理區(qū)間內(nèi)，協(xié)調(diào)載能產(chǎn)業(yè)和電力產(chǎn)業(yè)平衡健康發(fā)展，給云南電力市場建設(shè)帶來了很大的挑戰(zhàn)。

3)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性復(fù)雜。云南電網(wǎng)通過七回直流與南方四省區(qū)電網(wǎng)異步聯(lián)網(wǎng)運行，是全國規(guī)模最大、最為復(fù)雜的省級異步聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)，電網(wǎng)運行控制極為復(fù)雜。電力市場建設(shè)要將電網(wǎng)安全作為強約束條件貫穿始終，同時要考慮通過輔助服務(wù)、阻塞管理等市場措施促進(jìn)電網(wǎng)安全水平的持續(xù)提升。

4)市場結(jié)構(gòu)特性復(fù)雜。云南電力市場中的電源側(cè)、用戶側(cè)市場集中度指數(shù)(HHI)都屬于寡占型，華能瀾滄江公司、云南冶金集團(tuán)兩個單一主體的市場占有率均超過30%，都可能通過自己的不同策略在市場競爭中行使市場力，是典型的“雙邊壟斷”市場結(jié)構(gòu)。如何通過完善的規(guī)則設(shè)計和市場機制，實現(xiàn)“雙邊壟斷”市場結(jié)構(gòu)下的公平有序競爭，是云南電力市場建設(shè)面臨的一大難題。

2015年3月15日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕9號)(以下簡稱“9號文”)，拉開了中國新一輪電力體制改革的序幕。云南省作為新一輪電力體制改革的首批綜合試點，在“9號文”及其配套文件框架下，結(jié)合實際進(jìn)行了一系列探索實踐，特別是在電力市場機制建設(shè)、交易規(guī)則設(shè)計完善等方面，取得了全國領(lǐng)先的示范性成果，以改革的方式推動解決制約電力行業(yè)科學(xué)發(fā)展的突出矛盾和深層次問題，充分發(fā)揮了市場在電力資源優(yōu)化配置中的決定性作用，為中國的電力市場化改革積累了重要經(jīng)驗[9]。

1 云南電力市場建設(shè)目標(biāo)

面對復(fù)雜的約束條件和市場環(huán)境，為實現(xiàn)市場建設(shè)目標(biāo)，云南電力市場借鑒國外電力市場建設(shè)經(jīng)驗，基于激勵相容(incentive compatibility)、深度博弈(game in depth)、信息不對稱(information asymmetry)等三個方面的機制設(shè)計理論，對云南電力市場進(jìn)行了系統(tǒng)的機制設(shè)計。云南電力市場建設(shè)的初期主要目標(biāo)如下。

1)初步建成競爭充分、開放有序、健康發(fā)展的“中長期交易為主、日前短期交易為補充”的云南電力市場。促進(jìn)云南清潔能源高效利用，實現(xiàn)云南電力資源在云南省內(nèi)市場和南方區(qū)域市場乃至更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。

2)鼓勵市場主體主動參與交易，提高電力市場活躍度。規(guī)范市場主體交易行為，引導(dǎo)市場主體理性參與市場。

3)促進(jìn)“三去一降一補”供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。合理釋放改革紅利，把云南省電力資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，更好地服務(wù)于經(jīng)濟社會發(fā)展。

4)為下一步云南電力市場建設(shè)打下基礎(chǔ)，為全國范圍內(nèi)電力市場建設(shè)積累經(jīng)驗。

2 基于激勵相容的市場架構(gòu)設(shè)計

激勵相容是指參與者理性實現(xiàn)個體利益最大化的策略，與機制設(shè)計者所期望的策略一致，從而使參與者自愿按照機制設(shè)計者所期望的策略采取行動[10]。在云南電力市場設(shè)計中廣泛地使用了激勵相容原理。如圖1所示，云南電力市場在設(shè)計交易結(jié)算考核機制、信用評價機制等時作了充分的考慮，通過制度激勵市場主體主動積極參與市場交易、理性申報交易電量和電價，售電公司等市場主體自覺規(guī)范交易行為。

2.1 市場主體參與度的激勵

初期，各市場主體對新生的電力市場普遍認(rèn)識不足，甚至因為利益因素對改革產(chǎn)生較大抵觸，參與電力市場化交易的積極性不高。初期電力市場機制設(shè)計的重要目標(biāo)之一就是吸引盡可能多的市場主體積極參與到市場中來，只有先讓市場活躍起來，再談市場建設(shè)才有意義。注冊市場主體數(shù)量、市場化交易電量占全部發(fā)用電量的比例，是衡量初期電力市場活躍程度的重要參考指標(biāo)。

圖1 云南電力市場激勵機制設(shè)計Fig.1 Design of incentive mechanism for Yunnan electricity market

在云南電力市場，主要通過在結(jié)算環(huán)節(jié)引入激勵機制，引導(dǎo)電廠和用戶積極參與市場。

對用戶而言，目前云南電力供大于求，電價整體呈下降趨勢，用戶參與市場的積極性相對較高。用戶選擇進(jìn)入市場后，即取消原有的目錄電價，全部電量按市場機制定價。若用戶在市場上不積極交易購電，則超用電量按一個較高的價格結(jié)算(如市場最高價)。理性用戶的個體利益目標(biāo)是追求購電成本最小化，在此激勵下將積極參與市場競爭并合理報價，確保全部電量以盡量低的價格成交。

對電廠而言，進(jìn)入市場的發(fā)電廠必須積極參與交易，才能獲得最大化的售電收益，若無交易電量則無法開機發(fā)電或超發(fā)電量按一個較低的價格結(jié)算(如市場最低價)。火電廠如果沒有成交電量，則不安排開機發(fā)電。清潔能源電廠在沒有成交電量的情況下也會安排其發(fā)電，以盡量減少棄水、棄風(fēng)、棄光，但按照市場交易規(guī)則其超過成交電量的部分必須向其他電廠購買發(fā)電合約，同時向合約出讓方支付一定的費用(如合約價格的10%)，合約受讓電廠只能獲得剩下的發(fā)電收益(如合約價格的90%)。理性電廠的個體利益目標(biāo)是追求售電收益最大化，在此激勵下將積極參與市場競爭并合理報價，確保全部電量以盡量高的價格成交。

2.2 真實申報用電需求和用電價格的激勵

電力市場機制設(shè)計的另一重要目標(biāo)是讓市場主體盡可能真實地申報其發(fā)用電需求和價格[11]。

就電量而言，電廠、用戶如虛報電量導(dǎo)致不能完成，則需要接受考核。以日交易為例，2016年云南電力市場在全國首次引入日前電量交易，其本質(zhì)是為市場主體提供年度、月度交易后的電量偏差補充，為避免市場主體利用月度和日前市場的價格差虛報電量謀利，在日前市場引入了日偏差電量考核。電廠或用戶在日前市場成交的電量必須于次日全部交割，未完成部分將進(jìn)行考核，以有效引導(dǎo)電廠和用戶在日前市場合理申報次日電量需求。在全電量參與市場化交易的情況下，2016年云南電力市場的合同整體履約率超過96%，表明規(guī)則有效激勵了市場主體按真實電量水平參與交易。

就價格而言，市場主體若不能合理報價將給自己帶來損失。在云南電力市場集中撮合交易中，采用價差出清方式(非統(tǒng)一出清)，市場主體是自身價格的決定者。電廠的成交價等于該電廠的申報價格加上返還價差(部分返還)，用戶的成交價等于該用戶的申報價格減去返還價差(部分返還)，市場主體的申報價格對其最終的成交情況有決定性的影響。電廠如果虛報低價，雖然會確保成交，但成交價格會很低，將直接影響電廠收益；用戶如果虛報高價，同樣會確保成交，但成交價格會很高，將直接影響用戶的電費支出。反之，如果電廠虛報高價或者用戶虛報低價，不成交的風(fēng)險隨之上升，由此導(dǎo)致的超發(fā)或超用電量均納入偏差處理，直接影響電廠的發(fā)電收益或用戶的購電成本，這就對市場主體的報價行為形成了有效約束，激勵市場主體根據(jù)市場情況合理申報價格。2016年云南電力市場集中撮合交易環(huán)節(jié)，用戶申報電量的整體成交率達(dá)到93%，部分月份甚至超過99%，表明規(guī)則有效激勵了市場主體合理報價。

2.3 建立信用評價機制，激勵市場主體規(guī)范交易行為

為約束市場主體行為，規(guī)范市場秩序，建立守信激勵和失信懲戒的獎懲機制，云南省自2017年開始進(jìn)行市場主體信用體系建設(shè)。信用體系側(cè)重于市場主體在市場中的行為評價，履約率高、誠實守信、行為良好的市場主體評級上升，反之則評級降低。評價結(jié)果與交易資格、保證金額度等切身利益掛鉤，激勵市場主體遵守規(guī)則、誠實守信。

對電力用戶，將其失信信息與交易資格掛鉤，例如用戶不按規(guī)定繳納電費或其他有關(guān)費用，經(jīng)投訴并查實后，交易機構(gòu)將暫停用戶交易資格，并將欠費信息納入中國人民銀行征信系統(tǒng)，作為失信懲戒的重要參考依據(jù)。

對售電公司，根據(jù)云南電力市場售電公司信用評價標(biāo)準(zhǔn)每季度對其開展一次評級，具體等級分為：AAA，AA，A，B，C，D。對完成售電公司準(zhǔn)入程序、初次進(jìn)入市場的售電公司初始信用體系評價等級為A級。售電公司評級與保證金掛鉤，評級越低所繳納保證金越多，評級越高所繳納保證金越少，最高AAA級可以免繳保證金，以此激勵售電公司依法合規(guī)開展業(yè)務(wù)，為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3 基于深度博弈的交易規(guī)則設(shè)計

市場主體被激勵進(jìn)入市場后，最關(guān)心的就是交易規(guī)則是否公平合理，是否有利于發(fā)揮策略、充分博弈。在電力市場初期，市場主體對市場運行內(nèi)在規(guī)律缺乏經(jīng)驗，更多是從自身利益出發(fā)，對電價等交易關(guān)鍵要素存在較大分歧，單一周期、單一品種的簡單博弈顯然不能滿足市場訴求。為此，云南電力市場設(shè)計了一套“點對點”、“背靠背”、“面對面”三步有機銜接，且時序逐次遞進(jìn)、博弈逐步深入的交易體系，讓各市場主體能充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，優(yōu)化報價策略，充分表達(dá)自己對電力資源的訴求，使供需雙方在深度博弈中達(dá)到市場的最佳平衡點[12-13]。

3.1 分散式“點對點”博弈

云南電力市場首先開展雙邊協(xié)商交易，交易周期覆蓋年度、月度。雙邊協(xié)商是一種最自由的雙邊博弈模式，市場限制條件較少，供需雙方可以在市場上自由地尋找交易對象開展“點對點”談判。雙邊協(xié)商交易有利于市場主體充分發(fā)揮主觀能動性，利用自身優(yōu)勢尋找到合適的交易對象，達(dá)成有利于自身的雙邊合同，以長期合同的方式對沖短期集中市場的風(fēng)險[14]。雙邊協(xié)商交易的主要博弈策略是“保量保價”，供需雙方均寄希望于通過雙邊合同確定一定比例的電量保底，同時能獲得較為有利的價格。

但雙邊協(xié)商交易的缺點也較為明顯，反復(fù)尋找不同的交易對象需要投入較多的人力物力財力，因此雙邊協(xié)商交易主要是在較為熟悉的對象間開展，交易范圍有一定的局限性。同時在進(jìn)行長期雙邊(如多年、年度)談判時難以精準(zhǔn)判斷遠(yuǎn)期電價走勢，若判斷失誤，將給合同的其中一方帶來較大損失。

云南電力市場為雙邊協(xié)商交易提供O2O服務(wù)，本質(zhì)是將場外交易場內(nèi)化，以降低市場主體雙邊協(xié)商交易成本。供需雙方可在交易系統(tǒng)中線上(online)填報和公示雙邊協(xié)商交易的意向電量、電價、聯(lián)系方式等信息，供(需)方可根據(jù)需(供)方的公示信息，有針對性地選擇交易對象，進(jìn)行線下(offline)談判和合同簽訂，提高成交效率。

云南電力市場提供靈活的價格機制，幫助市場主體降低長期雙邊合同的價格風(fēng)險。交易規(guī)則允許合同雙方在月度的最后一個工作日前，對次月的雙邊協(xié)商交易(多年、年度、月度)價格進(jìn)行調(diào)整。實際運行中，大多數(shù)雙邊合同都按照“基準(zhǔn)價格+浮動機制”簽訂，在簽訂時約定了一個雙方都認(rèn)可的調(diào)價標(biāo)準(zhǔn)(大多數(shù)合同約定以月度集中競價市場價格為參考上下浮動)，在交割前雙方根據(jù)約定的調(diào)價標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整交易價格。這樣既保證了長期穩(wěn)定的發(fā)(用)電量成交，又降低了市場主體在簽訂長期合同時的定價風(fēng)險，極大地促進(jìn)了中長期雙邊交易電量的增長。

除了多年和年度雙邊協(xié)商交易外，云南電力市場還在全國首次引入月度雙邊協(xié)商交易，對于暫不具備條件簽訂多年、年度長期合同的，供需雙方可根據(jù)實際按月開展雙邊協(xié)商交易，為市場主體提供靈活的“點對點”博弈平臺。

3.2 集中式“背靠背”靜態(tài)博弈

年度、月度雙邊協(xié)商交易后，云南電力市場開展月度集中撮合交易，買賣雙方同時“背靠背”申報電量和電價，這是典型的靜態(tài)博弈。在這個過程中，買賣雙方對彼此的決策知之甚少，只能依靠信息披露、申報K線圖等有限信息猜測對方的決策，但無法完全掌握。

集中撮合交易準(zhǔn)入門檻和交易成本均較低，全部注冊市場主體均可參與。一方面，集中撮合交易是供需雙方全面參與的第一次集中博弈，其交易價格是市場意愿的集中反映，是月度市場的價格“風(fēng)向標(biāo)”，也是月度偏差結(jié)算價格的參考標(biāo)桿。另一方面，由于有后續(xù)自主掛牌交易的存在，雙方對本輪交易的成交電量沒有太多顧慮，更多是根據(jù)自己對價格走勢的判斷和心理預(yù)期進(jìn)行報價。因此，集中撮合交易的主要博弈策略是“保價爭量”，供需雙方更多的是希望通過本輪交易獲得一個有利于己方的市場指導(dǎo)價，為下一輪博弈創(chuàng)造條件。

為提高靜態(tài)博弈下集中撮合交易的成交率，交易申報時允許申報多段電量(段數(shù)不超過規(guī)定數(shù)量)，每段電量可申報兩個價格，優(yōu)先選取第一意愿價格參與撮合交易，如交易后仍有剩余電量，再選擇第二意愿價格參與交易。如附錄A圖A1所示，實踐應(yīng)用證明，買賣雙方可充分利用此規(guī)則，合理確定電量分段和電價志愿的組合，優(yōu)化報價策略，顯著提高成交率，特別是在5—6月、11—12月汛枯轉(zhuǎn)換季節(jié)，第二志愿價格對提高撮合交易成交率作用十分明顯。

如前文所述，云南電力市場是典型的“雙邊壟斷”市場結(jié)構(gòu)，在市場初期尚未引入虛擬投標(biāo)等防范市場力的交易方式，為防止供遠(yuǎn)大于求、雙邊壟斷市場環(huán)境下的價格大幅度波動，集中撮合交易仍采用價差出清方式。

3.3 集中式“面對面”動態(tài)博弈

月度集中撮合交易結(jié)束后，云南電力市場開展月度自主掛牌交易，供需雙方“面對面”輪流一掛一摘，雙方的選擇和行動有先后順序，是典型的動態(tài)博弈。經(jīng)過了“點對點”雙邊協(xié)商交易、“背靠背”集中撮合交易的兩輪博弈，市場價格走勢已經(jīng)明晰。加之自主掛牌是月度最后一輪交易，因此自主掛牌交易的主要博弈策略變化為“保量爭價”，供需雙方將電量成交作為本輪交易的首要目標(biāo)，并圍繞此目標(biāo)根據(jù)市場走勢對價格預(yù)期進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

自主掛牌交易分為三個階段：第一階段是信息公示；第二階段是電廠掛牌、用戶摘牌；第三階段是用戶掛牌、電廠摘牌。

1)信息公示。信息公示的主要目的是盡可能減少信息不對稱，為雙方呈現(xiàn)真實的市場供需關(guān)系。供需雙方通過交易系統(tǒng)，對外公示自主掛牌階段的意向成交電量和電價。公示電量作為市場主體自主掛牌交易階段成交電量的上限，公示結(jié)束后不可更改，只有參與了信息公示的市場主體方能參與后續(xù)掛牌摘牌交易；公示電價僅作為參考，不作為最終掛牌或摘牌的價格。在信息公示期間，供需雙方查看對方公示的統(tǒng)計信息，掌握對方各電價區(qū)間的申報電量，并通過自身的公示信息給對方傳遞己方市場的量價信號。

2)電廠掛牌、用戶摘牌。電廠以定量定價的方式參與競爭，電量即為公示電量，不可更改，掛牌電價可根據(jù)策略進(jìn)行調(diào)整。用戶根據(jù)電廠的掛牌信息，選擇適合自己心理預(yù)期的電價進(jìn)行摘牌。交易中各參與人所實施的行為策略相互依存，各方?jīng)_突或合作后所實現(xiàn)的損益結(jié)果不僅取決于自己所采取的行為策略，同時也依賴于其他參與人所實施的策略。因此，電廠(用戶)在確定最終掛牌(摘牌)電價時，要基于博弈論的分析方法，在對各方行為策略合理預(yù)測的基礎(chǔ)上，提出讓自己期望最大化的方案。

3)用戶掛牌、電廠摘牌。用戶以定量定價的方式參與市場競爭，電量為公示電量扣減上一輪交易后的剩余電量，不可更改，掛牌電價可根據(jù)策略進(jìn)行調(diào)整。電廠根據(jù)用戶的掛牌信息，選擇適合自己心理預(yù)期的掛牌電價進(jìn)行摘牌。在目前供大于求的市場形勢下，發(fā)電側(cè)的競爭尤為激烈，電廠為了獲得發(fā)電份額，極有可能對電價給予適當(dāng)讓步。因此，將用戶掛牌、電廠摘牌放在最后一輪，對優(yōu)先作出決策的用戶相對更為有利。

以2017年某月的月度自主掛牌交易為例，來檢驗市場博弈的結(jié)果。該月云南電力市場自主掛牌交易信息公示情況見附錄A圖A2，整理得到信息公示的供需曲線見附錄A圖A3。用戶側(cè)公示電量1.406 TW·h，均價0.233元/(kW·h)；發(fā)電側(cè)公示電量4.743 TW·h，均價0.281元/(kW·h)。按照雙方的公示信息，本輪交易最大成交電量僅50.558 GW·h，用戶側(cè)成交率僅3.6%。由此可見，供需雙方的初始期望分歧較大。

進(jìn)入到電廠掛牌、用戶摘牌環(huán)節(jié)，根據(jù)電廠的掛牌數(shù)據(jù)整理出電廠的供給曲線，如附錄A圖A4所示。大部分電廠在掛牌階段主動調(diào)低了價格，掛牌均價為0.245元/(kW·h)，較公示價格平均降低0.036元/(kW·h)，電廠主動尋求以價換量的意愿較為明顯。最終成交電量466 GW·h，成交均價0.243 04元/(kW·h)。

最后進(jìn)入到用戶掛牌、電廠摘牌環(huán)節(jié)。用戶掛牌電量932 GW·h，均價0.242元/(kW·h)，較公示價格提高0.009元/(kW·h)。用戶掛牌的需求曲線和公示時的對比如附錄A圖A5所示。從價格區(qū)間來看，本輪掛牌價格主要集中在0.24～0.25元/(kW·h)，用戶之間掛牌價格相差不到0.01元/(kW·h)，市場價格信號已經(jīng)十分清晰。本輪最終成交電量732 GW·h，成交均價0.242 72元/(kW·h)。該月自主掛牌交易總成交電量1.198 TW·h，用戶側(cè)成交率85.2%，與初始成交率3.6%相比有大幅提高。

通過“面對面”的動態(tài)雙向掛牌博弈，供需雙方利用市場機制在成交價格上逐步達(dá)成共識，發(fā)現(xiàn)價格信號，實現(xiàn)了交易量價的有機配合，降低了交易風(fēng)險，擴大了成交電量，提高了優(yōu)化資源配置的效率。

3.4 中長期交易為主、日前短期交易為補充的交易模式

“點對點”即雙邊交易方式給予市場主體充分的議價空間，各市場主體可以展開自由談判，利用自身的優(yōu)勢爭取達(dá)成交易，所受限制較少，有助于發(fā)揮市場的主觀能動性。

“背靠背”即集中撮合交易方式最重要的作用是提供市場基準(zhǔn)價格信號。通過供需雙方報價撮合形成的平均成交價是整個月度交易價格的風(fēng)向標(biāo)，是雙邊交易價格調(diào)整的重要依據(jù)，也對后續(xù)自主掛牌交易中供需雙方報價有著重大影響。2017年月度撮合成交價和自主掛牌報價對比如附錄A圖A6所示。

“面對面”即自主掛牌交易方式則起到了保證市場主體(尤其是用戶側(cè))成交電量的作用。對集中撮合交易中未能成交的用戶再提供一次成交機會。云南電力市場長期供大于求的情況下，在電廠掛牌、用戶摘牌環(huán)節(jié)，用戶若能接受電廠側(cè)的報價則可以超額摘牌保證成交電量。以2017年某月為例，在月度集中撮合交易中用戶共申報電量2.083 TW·h，成交735 GW·h，尚有1.257 TW·h未能成交，而當(dāng)月自主掛牌市場用戶成交電量1.198 TW·h。

“點對點”、“背靠背”、“面對面”中長期交易方式層層遞進(jìn)，互為補充，市場主體在這一過程中不斷獲取交易對手信息、調(diào)整自身策略，靈活選擇參與市場，大部分發(fā)(用)電量在中長期市場得以成交。2017年中長期交易中三種主要交易方式的交易電量如附錄A圖A7所示。

但只在中長期市場的市場主體也面臨一些問題。例如：云南發(fā)電廠以缺乏調(diào)節(jié)能力的徑流式電站居多，來水能力在日前階段才能預(yù)測得比較準(zhǔn)確；同時用戶生產(chǎn)受上下游市場影響較大，年度、月度交易時難以精確預(yù)測全月用電量。因此在常規(guī)的年度交易和月度交易基礎(chǔ)上，云南電力市場在全國率先開展日前電量交易，平衡中長期交易與實際需求之間的偏差，實現(xiàn)更短周期內(nèi)的市場平衡。

通過年度、月度等中長期交易鎖定大部分交易電量，可以穩(wěn)定市場成員基本收益，規(guī)避市場風(fēng)險。少量的日前短期交易電量可幫助市場主體有效控制偏差，提高合同履約率，為月度交易傳遞價格信號[15-16]。2016年中長期交易和短期(日前)交易的電量如附錄A圖A8所示，價格如附錄A圖A9所示。2016年引入日前電量交易后，合同整體履約率由2015年的89%提高到了96%。

經(jīng)過實踐完善，云南電力市場形成了中長期交易為主、日前短期交易為補充的交易模式，年度、月度、日前各周期時序遞進(jìn)、銜接配合，交易時序如表1所示。

表1 各交易品種交易時序Table 1 Sequence of each trading type

4 消除信息不對稱

在電力市場建設(shè)初期，各市場主體對電力市場的認(rèn)知程度、交易規(guī)則的掌握程度、市場信息的分析能力不盡相同，出現(xiàn)較為明顯的信息不對稱[17]，使得部分市場主體有可能利用信息不對稱從中謀利，影響市場的健康發(fā)展。交易規(guī)則制定過程中，要充分考慮到市場建設(shè)初期的實際，通過信息披露、規(guī)則設(shè)計等方式盡可能消除信息不對稱，創(chuàng)造公平、開放、透明的市場環(huán)境。

4.1 交易信息披露

1)交易前信息披露。每月月度交易前，交易中心公布電力供需形勢預(yù)測、電網(wǎng)安全約束信息、交易時間安排等信息，幫助市場主體對競爭形勢作出正確的判斷和決策。電力供需形勢預(yù)測包括系統(tǒng)發(fā)電能力預(yù)測、系統(tǒng)用電需求預(yù)測等；電網(wǎng)安全約束信息包括通道能力、主要設(shè)備檢修計劃等，若有涉及自身發(fā)用電能力限制的電網(wǎng)通道檢修等情況，市場主體也可提前制定應(yīng)對策略。

2)交易中信息披露。在交易市場開啟后，交易系統(tǒng)實時披露申報統(tǒng)計信息，便于市場主體及時調(diào)整交易策略。在集中撮合交易階段，以K線圖的方式每15 min更新一次申報統(tǒng)計信息，主要包括每個時段內(nèi)各市場主體的申報電量、平均申報價格、最低及最高價格，同時可以看到每時段的平均價格走勢。在交易關(guān)閘前，市場主體均可根據(jù)實時統(tǒng)計信息調(diào)整其競價策略；在自主掛牌階段，各市場主體除了可以獲取掛牌階段的申報信息，還可獲知摘牌階段實時更新的已摘牌電量，以便進(jìn)行摘牌決策。

3)交易后信息披露。交易完成后，市場主體可通過交易系統(tǒng)查詢交易結(jié)果。同時交易中心通過官方網(wǎng)站、微信公眾號發(fā)布云南電力市場化交易快報和月報，對電力市場的供需情況進(jìn)行分析，依次展示云南電力市場中各個交易品種申報和成交的市場主體數(shù)目、電量、電價等關(guān)鍵信息，還原交易全過程，幫助市場主體掌握市場形勢，總結(jié)交易經(jīng)驗，分析評估并不斷完善自身交易策略。

4)結(jié)算信息披露。交易中心公布包括優(yōu)先發(fā)電和購電在內(nèi)的交易計劃執(zhí)行情況、偏差電量責(zé)任認(rèn)定、偏差處理資金收入及支出情況。

4.2 多輪級博弈消除信息不對稱

如前所述，在云南電力市場中，多輪深度博弈是交易主體之間通過不斷的信息交換制定每一輪交易策略的過程。在這一過程中，供需雙方能夠獲得來自于其他市場主體的信息，特別是對方對自己發(fā)布信息的反饋。例如：市場主體可根據(jù)上一輪交易的成交情況和公示信息，比較相應(yīng)的機會成本，結(jié)合自身的生產(chǎn)成本或購電意愿，以售電利潤最大化或購電成本最小化為目標(biāo)，不斷調(diào)整交易策略，促使交易達(dá)成或交易結(jié)果的進(jìn)一步優(yōu)化，如圖2所示。最終通過這種市場主體之間的信息互動，使得市場中的信息不充分狀態(tài)轉(zhuǎn)化為信息有效狀態(tài)，最終體現(xiàn)市場對資源優(yōu)化配置的決定性作用[18]。

5 機制應(yīng)用

基于激勵相容、深度博弈、信息不對稱等三種機制設(shè)計理論的電力市場交易機制，在云南省得到三年多的應(yīng)用，并在實踐中不斷改進(jìn)完善，品種豐富、競爭充分的市場格局基本形成。

圖2 多輪級博弈中的信息交換Fig.2 Information exchange in multi-round trading

從交易品種和交易周期上看，如表2所示，發(fā)展到2017年，云南電力市場形成了雙邊協(xié)商、集中撮合、自主掛牌等多品種銜接配合，年度、月度、日前等多周期時序遞進(jìn)的交易體系。

表2 云南電力市場交易品種推出時間Table 2 Launching time of each trading type in Yunnan electricity market

從參與交易的主體數(shù)量來看，通過有效的激勵機制，吸引發(fā)電企業(yè)、電力用戶等市場主體積極參與市場交易。如附錄A圖A10所示，截至2017年4月，在云南電力市場中注冊的發(fā)電企業(yè)347家，電力用戶超過4 500家，售電公司43家，并仍在持續(xù)增長，市場活躍程度不斷增強。從交易規(guī)模來看，隨著交易品種的不斷豐富和參與主體數(shù)量的增多，市場交易電量持續(xù)增長。如圖3所示，2016年云南市場交易電量達(dá)到59 TW·h，占全省用電量的比例達(dá)到53.8%，市場化程度位居全國前列。

圖3 云南電力市場交易電量及占全省用電量比例Fig.3 Transaction power of Yunnan electricity market and its proportion to whole provincial power consumption

從用戶側(cè)來看，通過市場化交易，有效降低了用戶用電成本，幫助企業(yè)更好地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級，有力促進(jìn)“三去一降一補”供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。如附錄A圖A11所示，2017年云南省主要用電行業(yè)開工率持續(xù)高位運行，同比增長7個百分點，云南電力市場進(jìn)入“電價穩(wěn)中緩降、電量穩(wěn)步增長”的良性循環(huán)。

從發(fā)電側(cè)來看，通過發(fā)揮市場對電力資源優(yōu)化配置的決定性作用，在優(yōu)化調(diào)度和市場手段的綜合作用下，增加清潔能源的消納，大幅減少水電棄水。如附錄A圖A12所示，通過電力市場化交易等措施，云南省近三年綜合減少棄水近50 TW·h，清潔能源發(fā)電比例由2014年的84.2%大幅上升至2016年的92.7%。

6 結(jié)語

云南電力市場針對云南電力行業(yè)面臨的復(fù)雜矛盾，基于激勵相容原理搭建了電力市場的整體框架，設(shè)計了一整套包含多周期多品種的交易規(guī)則，引導(dǎo)市場主體主動參與、深度博弈，同時加強交易全過程信息披露，盡量減少信息不對稱對市場穩(wěn)定運行造成的負(fù)面影響。

云南省電力市場化改革自2014年啟動至今，交易品種不斷豐富，市場機制不斷完善，參與交易的主體數(shù)量不斷增長，交易規(guī)模不斷擴大，市場在云南電力資源優(yōu)化配置中的決定性作用不斷增強，同時產(chǎn)生了顯著的社會效益，云南電力市場的初期建設(shè)目標(biāo)已經(jīng)基本實現(xiàn)。下一步，云南電力市場將在“中長期交易為主、日前短期交易為補充”的交易模式基礎(chǔ)上，推動市場建設(shè)不斷完善。作為全國電力體制改革首批綜合試點，云南電力市場交易機制設(shè)計對其他電力市場也有著重要的借鑒意義。

附錄見本刊網(wǎng)絡(luò)版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。

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DesignandApplicationofElectricityMarketMechanismforYunnanBasedonTheoryofIncentiveCompatibilityandGameinDepth

YANGQiang,CAIHuaxiang,YANMinghui,ZHANGMaolin,LIUShuangquan,XINGYuhui

(Kunming Power Exchange, Kunming650011, China)

According to the structure of energy, economy, power grid and market of Yunnan province in China, the new electricity market structure, trading mechanism and information disclosure mechanism are designed based on the theories of incentive compatibility, game in depth and information asymmetry. The three-step trading system of “point-to-point”, “back-to-back”, “face-to-face” is put forward to achieve a trading mode centered on long-term transactions and supplemented by short-term transactions. Monthly bilateral transactions are carried out on the basis of the annual bilateral transactions and the price adjustment mechanism is designed to make the “point-to-point” bilateral trade more flexible. Declaring multi-block and multiple prices is allowed to improve the close rate of “back-to-back” centralized trading. Transaction opportunities of “face-to-face” self-listed trading are increased by giving buyers and sellers the rights to take turns. Day-ahead transactions are introduced to help the market subject control bias and improve the contract compliance rate. Yunnan electricity market mechanism has achieved good practical results. In2016Yunnan market transaction power reached59TW·h. The overall contract compliance rate was more than96%. The proportion of clean energy power generation reached92.7%. Thus the Yunnan electricity market model is becoming more and more mature.

electricity market; trading mechanism; incentive compatibility; game in depth; information asymmetry

2017-06-05;

2017-09-26。

上網(wǎng)日期: 2017-10-19。

楊 強(1966—)，男，教授級高級工程師，主要研究方向：電力市場、電力調(diào)度。E-mail： yangqiang@im.yn.csg

蔡華祥(1968—)，男，高級工程師，主要研究方向：電力市場、水電優(yōu)化調(diào)度。E-mail： caihuaxiang@im.yn.csg

嚴(yán)明輝(1978—)，男，工程師，主要研究方向：電力市場、電力價格。E-mail： yanminghui@im.yn.csg

邢玉輝(1990—)，男，通信作者，碩士，工程師，主要研究方向：電力市場。E-mail： xyh1990@126.com

(編輯章黎)