双边开放电力市场模式分析

贺卫华包磊卫鹏杰

摘要：新电改实施后，终端用户和售电企业可以互相选择进行电力服务交易。文章基于电力服务产品特征和服务时间，通过定义售电公司和用户的双边匹配满意度，设计供需主体可接受满意度选取规则，构建电力产品供需主体双边匹配多目标优化模型，提出实现供需主体双边匹配的决策方法。

关键词：电力；双边匹配；新电改

一、双边开放电力市场的结构

随着电力市场的不断完善，将从单边开放的电力市场逐渐过渡到双边开放的电力市场。双边开放电力市场是在电力市场化改革发展到较为完善的成熟阶段所采取的一种市场结构，各发电公司竞价上网；输电网络成为电力交易的载体，对发电公司、配电公司和大用户开放；允许配电公司、大用户直接从发电公司购买电能，通过输电网络予以输送。即双边开放电力市场模式是在发电领域继续引入竞争机制的同时，允许配电公司、大用户选择供电伙伴。在这种模式下，发电侧、用电侧均实现了开放和竞争。

在双边开放的电力市场模式下，发电公司可以进入现货电力市场售电，但其所发的电能不必全部在现货市场上出售，也可以通过与配电公司、大用户直接签订双边合同进行售电。配电公司和大用户也具有同样的选择权。这种模式为提高发电公司运营效率提供了很好的激励。

二、双边开放电力市场的交易方式

双边开放电力市场中同时存在现货市场和双边合同两种交易方式，各种交易方式适合于不同需求的用户。现货交易比较灵活，适合于非计划性电力需求，具有较强的零售与调剂性质；双边合同交易比较稳定，但是规定也较为具体，适合特殊保障要求的大用户以及配电公司与独立发电集团之间的单独协商交易。二者之间的关系是互为补充，相得益彰，片面地依赖其中一种交易方式都会造成不必要的损失。畅通充足的现货交易市场是双边合同交易的有效缓冲。因此，在一个运作合理健全的电力市场中，必须是二种交易方式并重，缺一不可。

在双边开放的电力市场环境下，现货市场的参与者主要包括卖方（发电公司）和买方（配电公司或大用户，简称客户或用户），市场组织者负责组织市场竞价和交易，在固定的时间间隔内，收集买卖双方的报价信息，确定竞价成功的参与者及其交易数量，最后匹配成交并确定现货交易，电网公司负责电力的输送。与单边开放电力市场不同，双边开放市场中用户可以参加现货竞价，这样发电公司和用户同时双向竞价。

一般地，现货市场中参与者拥有的信息是不对称的，即每个参与人在报价时都不知道其他发电公司的边际发电成本信息，以及其他用户对电能的真实估价信息，并且这些估价和成本信息不受他人的影响。在信息不对称的电力市场环境下，普遍采用的是密封报价的竞价方式。电力现货市场双边竞价的过程如下：

1）竞价准备

在竞价准备阶段，市场组织者按电力市场监管规则对报价的合法性进行检查，初始化报价数据库。

2）双边报价

在一个竞价周期内，发电公司根据自己的边际发电成本向市场组织者提交有效的报价曲线，用户根据自己的单位用电价值提交报价曲线，所提交的报价曲线表示的是电量与价格之间的对应关系。

3）市场出清

市场组织者根据报价信息形成一个市场出清规则，然后根据出清规则确定现货竞价成功的市场参与者，以及各参与者的现货交易电量。

4）算例分析

某电力市场交易平台有多家售电公司和电力用户，现在收到3个售电公司{S1，S2，S3}的公司基本信息和5个电力用户{D1，D2，D3，D4，D5}的电力产品需要信息，即m=3，n=5。售电公司提供的电力产品服务集合为H={H1，H2，H3，H4，H5}，分别代表五种不同主要特征的电力产品服务，分别为{稳定、价格、环保、供给优先、灵活性}，0表示不具有明显的特征。售电公司分别从用电规模（E1）、供电便利性（E2）、负荷需求稳定（E3）、以及可中断性（E4）等4个指标对可选择的5个用户进行综合评价，即售电公司选择用户所考虑的指标集为E={E1，E2，E3，E4}；在各指标下，售电公司给出的用户的偏好信息，用户D在选择售电公司S时考虑的指标集为U={U1，U2，U3}，其中U1代表售电价、U2代表信誉度、U3代表服务水平，根据该指标集，用户给出的偏好序列信息，然后根据售电企业和用户的满意度，构建多目标优化模型，根据并将其转换为单目标模型后，采用LINGO软件求解，解得x11=1，x13=1，x25=1，x34=1，其对应的匹配决策含义为：S1D1，S1D3，S2D5，S3D4。D2没有能完成匹配，意味着用户2没有选择到适合自己的售电企业。用户2可以选择电力直购，也可以选择从其他企业购电。

相反，如果不采用匹配机制，供需各方需要花较高搜寻成本去寻找交易对象，最终总效益也不一定是令各交易主体最满意的。其次，还应该关注次满意度下的匹配机制，这一问题有待今后进一步研究。

三、双边开放电力市场的基本特点

双边开放电力市场模式的主要特点是：

1）电力市场中既有现货竞价市场，又有双边合同交易，发电公司可以通过参与现货市场竞价出售电能，也可以通过双边合同直接将电能卖给配电公司或大用户。

2）配电公司以及大用户可以通过参与现货市场竞价购电，也可以通过双边合同直接从发电公司处购电，有了购电选择权，承担了买卖电能的风险。

3）输电网向所有市场成员开放，电网公司负责电网的运行、控制和现货市场的管理，对发电方以及用电方之间的交易，只起到监督和服务的作用，对交易方式的选择以及交易内容不做过多干预。相对于单边开放市场而言，此时的电网公司是一个起到交易中介作用的独立操作机构，其风险减少。

上述特点表明，双边开放电力市场中各市场要素逐渐完善，竞争力度加大，发电环节已展开比较完全的竞争。该模式下双边合同交易与现货市场之间的互动关系增强，进一步体现了在电力现货市场竞价机制设计中考虑两种交易方式相互关系的重要性，也增加了电力现货市场竞价机制设计的难度。

四、双边开放电力市场中代表性参与者的决策

在双边开放电力市场环境下，存在电力现货市场和双边合同两种交易方式。发电公司要么参与电力现货市场竞价，要么与配电公司或大用户达成双边合同，或者同时参加两个市场。如果参加电力现货市场的经济效益高于双边合同产生的经济效益，发电公司将会选择参加电力现货市场，反之亦然。

发电公司在参与电力现货市场竞价时，可以采取非合作竞价策略和合作竞价策略。在采取非合作竞价策略时，发电公司不管竞争对手（即其它发电公司）的利益，仅考虑自己的利润最大化；与之相反，在合作竞价策略时，发电公司做出协调策略的承诺，所有发电公司可以组成一个卡特尔组织，并最大化该组织的利益。也就是说，在非合作竞价博弈中，当某一发电公司选择一个竞价策略，其它发电公司就试图选择该策略的最佳反应。在合作竞价博弈中，发电公司总是确定使卡特尔组织效益最大化的策略。

结论

本文针对售电企业与用户的双边匹配决策问题，考虑售电企业和用户的电能产品供需特征、服务时间和其他多指标评价等方面的信息，为确定双方都满意的匹配方案，构建了双方满意度最大化为目标匹配优化决策模型。该模型不仅可以获得匹配双方都满意的匹配结果，而且有助于匹配效率的提高，减少了双方交易的搜寻成本，有助于提高电力供需匹配度，有利于推进未来电力市场改革。

参考文献：

[1]汪朝忠我国实施电力双边交易模式的可行性研究[J].经济体制改革，2015（2）：194-200

[2]张新华，赖明勇随机需求下电力竞价市场演化均衡分析[J].系统工程，2007，25（1）：78-82

[3]郭继芳电力市场交易机制的实验经济学研究法[J].电气技术，2016，17（11）：83-86