基于系统动力学的售电业务放开对电网企业影响的综合评价研究

摘要：

当前中国正在全面深化电力体制改革，售电业务将大规模放开，在给社会带来红利的同时，对电网企业生产 经营产生巨大影响。引入系统动力学模型开展量化研究，按 照业务流程，分别建立了售电业务成本-收入模型、输配电 业务收入-成本模型、电力增值服务收入-成本模型、电网人员流失模型、现金流模型、需求响应模型、售电及相关业务利 润模型等7个分模型。釆用某省电力市场2018年年报的相 关数据，分市场化电量增速变化、电网售电公司代理电量变 化和售电购销价差变化3种情景，对电网相关指标的影响进 行了仿真分析,为电网企业开展电力体制改革评估工作提供 参考。

（来源：电力需求侧管理 作者：张翔,黄国日,宋艺航,姜庆国,洪笑峰,王鹏）

0引言

随着售电业务放开，售电市场用户购电方式由 电网统购统销模式逐步演变成经营性用户市场化 购电、非经营性用户计划购电的格局。依据《关于 推进售电侧改革的实施意见》规定，电网企业售电 公司属于第一类售电公司，售电业务分为非竞争性 售电业务和竞争性售电业务，在制度上竞争性售电业务成本费用属于与电网企业输配电业务无关的 费用，需要与输配电业务、非竞争性售电业务等非 竞争性业务分离。在此背景下，需要从战略的高度 审视并恰当地评估售电业务放开对电网企业的影 响,以期更好地促进电力工业的持续健康发展。

文献［1］通过对电网企业当前形势研究，提出了 省级电网公司在售电市场、增量配电市场、投资与规 划、组织体系和人才保障5个方面的改善策略和建 议。文献［2］根据配电和售电市场发展情况,为电网 企业开拓盈利渠道和提升服务质量,从短期发展和 长期发展2个维度提出了创新经营模式。文献［3］ 建立了政府与电网企业之间的博弈模型，以江苏省 电力公司为例，研究了兼顾改革目标和各方利益下 推进电网企业转型的具体方式。文献［4］、文献［5］ 分别从人资和营销的专业角度,分析了电力体制改 革对电网企业人力资源管理的影响和营销模式的影 响。文献［6］认为电网企业需要充分考虑投资能力 与电价约束之间的平衡,调整投资思路，以扩大准许 收入为核心,增加电网有效资产。文献［7］分析了售 电放开后电厂、工业园区、自备电厂、煤炭产业集团、 地方电力公司等主体抢夺电网已有客户的问题，提 出售电侧改革下电网企业市场开拓路径。总体而 言,售电侧放开背景下电网企业的利益，以往文献分 析电力改革和售电业务放开对电网企业的影响，大 都停留在定性层面,缺乏基于量化模型的分析。

1售电业务放开对电网企业的定性影响分析

（1） 电力体制改革后，电网企业的盈利模式由 “购售价差”转变为“准许成本加合理收益”，其结果 使得新模式下电网企业的收益更为透明，加快“管 道化”的形成。

（2） 随着微电网、分布式电源、储能装置的接 入，以及电力直接交易市场的成熟，整个电力系统的 体系将被重构。售电侧改革不仅是向社会开放传统 的售电业务,还将促进售电商与其他相关产业融合。

（3） 售电公司与电厂、售电公司与用户间的结 算方式将发生较大的变化，电网公司现行代结算体 系既要强化省级营销、交易、财务等相关专业的横 向流程贯通，又要实现批发交易市场、零售交易市 场纵向流程贯通。

（4） 售电公司对电网企业人才的急需与电网企业自 身人力资源供给不足的矛盾，可能导致电网为售 电公司必的人才睹备库,电网人才面硏重流失风险。

2售电业务放开对电网企业影响的模型建立

2.1模型逻辑关系

随着售电业务的放开，如前文定性分析所述， 在特定市场内，市场化电量规模逐步增大,计划电 量逐步减少,进而形成如下几个逻辑关系。

（1） 市场电量与计划电量的关系:市场电量越 大，计划电量越小。

（2） 全社会用电量与输配电收入的关系:全社 会用电量越多，输配电收入越多。

（3） 售电客户规模与售电量的关系:售电客户 规模越大,售电量越大。

（4） 售电客户规模越大,可转化电力增值服务 的客户规模就越大，电力增值服务业务量将越多。

售电业务的放开会引起5个方面量化指标发生 明显变化:一是非市场化售电收入的减少;二是输配 电费收入的变化（电网统购统销购销价差与市场核定 的输配电价水平往往不等）;三是客户端增值服务业 务收入减少;四是现金流减少;五是人员流失量增 加。为此，本文系统性评估售电业务放开对电网企业 售电收入、输配电收入、现金流、增值服务、需求响应 等方面的影响，建立了售电业务成本-收入模型、输 配电业务收入-成本模型2个因售电业务放开在短时 间内将产生明显影响的模型，电力增值服务收入-成 本模型、电网人员流失模型、现金流模型、需求响应模 型共4个在售电业务放开、电力市场建设到一定程度 以后产生影响的模型。售电及相关业务利润模型是 对前述3个与成本-收入相关模型的汇总模型。

本研究以系统动力学（system dynamics,SD）方 法建模仿真分析使用Vensim软件。SD方法在 电网公司业务预测、需求响应、输配电固定资产投 资优化配置等方面具有应用uh。本文采用子模 型建模的方法，以多个指标分别建模并将主要指标 进行汇总，既便于直观、系统地描述售电业务放开 给电网多个方面带来的影响，也便于模型进一步研 究完善，增强了模型的可拓展性。

2.2售电业务成本-收入模型

该模型主要由售电业务收入和售电业务成本 构成。售电业务收入包括电网售电业务零售电量 收入和非市场电量收入。电网公司参与售电业务， 收入取决于用户数和用户的电量,零售电价按照某 省电力交易现价，并增加了随机函数，模拟市场价 格的波动。非市场电量收入由非市场电量销售电 价和非市场电量确定。一个基本逻辑是电力市场 现行交易市场电量（含电网售电公司代理的电量、 其他售电公司代理的电量以及直接交易电量），剩 余部分电量划入非市场电量。

售电业务成本主要包括2个方面，一方面是电 网售电公司总成本,包括购电成本和运营成本;另 一方面是非市场化电量购电成本。售电业务成本- 收入模型如图1。

2.3输配电业务收入-成本模型

该模型由输配电业务收入和成本2部分构成。 输配电业务收入包括市场化售电输配电业务收入和 非市场化电量输配电业务收入。市场化输配电业务 收入收取标准按照核定的输配电价执行,非市场化电 量输配电业务收入收取标准按照目前的购销价差除 去基金及附加执行。输配电成本主要由费用性投资 （含人员工资、大修费等）、资本性投资（配网建设投资）财务费用、其他费用（主要是线损）构成。输配电 业务收入-成本模型如图2

2.4电力増值服务收入-成本模型

该模型包括电力增值服务的成本和收入2部 分。基本的逻辑是:随着售电业务放开，售电公司 纷纷切入电力增值服务业务。此时,代理电力用户 售电对于优先开发用户的增值服务具有更高的转 化率。售电公司从事增值服务，需要设备、人员等, 故成本包括固定成本和变动成本。电力增值服务 收入-成本模型如图3。

2.5电网人员流失模型

该模型主要与售电市场开放程度有关,市场化 交易规模越大，需要的专业人员越多，电网越可能 成为人才流失的地方。电网人员流失模型如图4。 2.6现金流模型

电网现金流主要来源是输配电业务利润，另外 2部分是电力增值服务业务利润和售电业务收入。

模型重点是测算了月度现金流，也就是净现金流0 需要说明的是，售电业务年收入作为现金流指标, 是考虑到用户缴费和电网售电公司给电厂付费之 间有半个月的时间差，这之间有半个月售电业务收入是公司的现金流，现金流模型如图5。

2.7需求响应模型

该模型是从售电对电网业务运营角度出发构 建的。售电业务放开后，无论是增值服务角度还是 控制用户偏差角度（现货市场就是价格响应或者风 险规避），都有较强的动力进行需求响应管理。对 电网而言，模型的基本逻辑是:一方面需求响应可 以减少容量投资的成本，另一方面可以减少高峰购 电的成本，还可以享受一定的补贴（市场化情况下 可能取消），需求响应模型如图6。

2.8售电及相关业务利润模型

该模型是对前面多个收入、成本的归集，展现 出总体利润情况，售电及相关业务利润模型如图7。

3某电网案例分析

3.1参数选取

应用上述模型，结合某电网2018年的实际情 况，输入初始参数。

3.2基于多情景的影响评估

3.2.1情景1：市场化电量增速变化对电网相关指 标的影响

假设零售用户年均用电增长率为8.5%,直接交 易电量年均增长率为7%,全社会年用电量增长率 6.1%。图8是零售用户年均用电增长率提高到 13.5%时（提高5%）的售电及相关业务指标变化情 况，可以看出，如果按照目前市场价差体系,市场化 交易电量越多，电网的利润将越少,而且随着电量 增加越多，售电相关业务利润下降越多。

当零售用户年均用电增长率提高之后,多项指 标的变化如表1。从表1可以看出，市场化交易电量 越多，电网输配电业务让利越多，售电业务的利润会有所增长，但售电业务增长的利润远远少于输配 电业务的让利水平。受输配电业务利润的影响，售 电及相关业务利润也出现大幅下滑。此外,月度现 金流的损失也比较严重。

3.2.2 情景2：电网售电公司代理电量变化对电网 相关指标的影响

电网售电公司代理用户电量通过市场占有率 来体现。假设电网企业大力开拓市场，当市场占有 率从目前的12%提高到22%时，售电及相关业务的 利润如图9。当售电业务量增加，电网售电及相关 业务的利润也同步上升。

因电网售电公司代理用户市场占有率提高10% 引起的其他有关指标变化如表2。从表2中可以看出， 电网代理用户的规模上升，售电业务利润提升明显， 同时带动增值服务利润大幅提升，现金流也会有一定 程度增加,最终提升了售电及相关业务的利润水平。

 3.2.3情景3：售电购销价差变化对电网相关指标 的影响

电网售电公司开展售电业务，购销价差决定了售 电业务的盈利水平，也是售电业务风险的最为重要来 源。在设置初始模型时，购电价格和零售价格设 置了随机函数，购销价差平均价设定在2分/kWh。 如果将随机函数去除，假设购销价差分别固定 在1分钱/kWh和2分钱/kWh的水平，此时的模型模 拟结果如图10。

目前，某省售电公司的价差90%以上都让利给 了用户。按照2019年上半年某省电力交易中心半 年报，售电公司度电净收益为5厘/kWh,此时售电公 司的收益如图11。如果考虑到中间人的资金分流、 偏差考核等问题,售电公司微利，电量不成规模还 有可能亏损。

4结论

(1)从当前政策情况来看,电网企业允许开展竞争性售电业务，但竞争性售电业务需要与电网企业输配电业务、非竞争性售电业务等管制业务分离。

(2)从定性分析的视角看，售电业务的放开会 增加电网企业被“管道化”风险，使电网企业失去了 解客户需求的渠道，进而可能影响电网企业建立能源生态系统的战略执行。

(3)从上述模拟分析结果看，售电市场的放开对电网企业利润、现金流、增值服务收益等均有影响。随 着市场准入用户的增加，在目前电价水平下，电网企业 利润将出现下滑，其中传统输配电业务利润影响最为 明显，电网企业现金流也将受到影响，对电网企业经营发展产生一定影响。