南方（以广东起步）电力现货市场2020年首次全月结算试运行方案分析（三）

【序】上两篇对广东现货市场按月（2020年8月）连续试结算方案中的现货市场组织、中长期合约量限制、供需比设置、阻塞费和阻塞盈余等规则进行了讨论。今天的文章中对不同类型机组同台竞价，即高成本机组的补贴问题进行讨论。分析当前方法存在的问题，提出改进的建议。

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（来源：微信公众号“走进电力市场”ID：PowerMarket 作者：荆朝霞）

南方（以广东起步）电力现货市场2020年首次全月结算试运行方案分析（三）

朱继松荆朝霞

华南理工大学电力学院 广东 广州 510640

2.4不同类型机组如何同台竞价

2.4.1问题概述

现货市场下，不同类型机组如何同台竞价是困扰很多市场设计者、监管者的问题。从市场效率的角度，这本身其实不是问题，市场就是要让不同类型的市场参与者在同一市场中同台竞价，优胜略汰。造成所谓的“不同类型机组同台竞价”问题的本质原因是：1）如果市场设计不完整，不完善，市场价格不能反映市场主体全部的价值（比如无法反映机组的快速调节价值、备用价值等），如何处理？2）历史上不同机组有不同的上网电价，有些机组已经将大部分容量成本回收，而有些尚有大量容量成本未回收，市场化后如何公平参与市场？3）有些机组承担了一些社会责任，如供热、能源安全、环保等，造成发电成本较高，如何参与市场？4）一些机组在运行上有些特殊的约束，如已经签订了燃气“照付不议”合同的燃气机组，燃气的消费量受到很多约束。

目前我国电力市场中讨论较多的解决方法主要有两类：1）建立容量补偿机制，2）进行电量补贴。本文认为，应该区分不同的原因采用不同的方法解决，但基本的原则是，相关机制不能影响电力市场资源优化配置的作用的发挥。特别的，如果要采用基于电量的补贴方式，需要评估其对市场效率的影响。

2.4.2高成本机组方案

1、基本思路

《结算试运行方案》中，对现货市场后不同类型机组同台竞价的问题，解决的基本思路是:高成本机组按实际发电量及机组上网电价与标杆上网电价的差进行补贴。对机组g，在某个时段t的补贴的基本公式是:

机组g时段t补贴 = t时段发电量 * 机组g上网电价差价

机组g上网电价差价=机组g核定上网电价-燃煤机组标杆上网电价

燃煤机组标杆上网电价=0.463元/千瓦时

当机组没有中长期合约时，现货市场的全部发电量都按现货市场价格结算，全部电量享受按上述方法计算出的补贴。比如，某机组上网电价为0.563元/千瓦时，其现货市场某时段的出清量为30万千瓦时，则

机组g上网电价差价（补贴价）=（0.563-0.463）=0.1元/千瓦时

机组g时段t补贴额=0.1*30=3万元

实际中大多机组有不同类型的中长期合约，考虑中长期合约的情况确定补贴方式。

2、有中长期合约下的结算

这里对有中长期合约下的结算方式进行介绍。为简化分析，这里仅考虑价差中长期交易，暂不考虑绝对价周交易和基数合约（假设没有这两类合约）。分两种情况进行介绍和分析。

1）现货出清量>中长期合约量

当现货市场总出清量（包括日前市场出清量和实时市场出清量）大于中长期合约量时，仅对按现货市场价结算的电量部分进行补贴。公式如下：

补贴=（现货出清量-中长期合约量）*上网电价差价

主要原因是：中长期交易是价差交易，即根据各机组在核定的上网电价基础上降价的幅度进行报价和出清，由于不同成本、不同背景的机组具有不同的上网电价，折算后的绝对结算价格是不同的。比如，月度中长期集中交易的结果是降价5分钱，机组A、B的上网电价分别是0.463元/千瓦时和 0.563元/千瓦时，则其实际结算价格为：

机组A：0.463-0.05=0.413元/千瓦时

机组B：0.563-0.05=0.513元/千瓦时

也就是说，中长期按价差模式交易的情况下，中长期绝对结算价中，实际上已经含了补贴。所以补贴结算中仅考虑现货市场增加的发电量。考虑以下场景：1）机组B现货市场中中标电量为30万千瓦时，现货市场出清价为0.25元/千瓦时；2）中长期电量为20万千瓦时，价格为降价5分钱（出清价-50厘/千瓦时）。则结算结果如下

1：中长期结算=0.513*20=10.26万元

2：现货市场结算=0.25*10=2.5万元

3：高成本机组补贴=0.1*10=1万元

4：总结算=结算1+结算2+结算3=13.76万元

5：平均电价=13.76/30=0.459元/千瓦时

6：发电成本=0.35*30=10.5万元

7：利润=总结算-发电成本=3.26万元

2）现货出清量<中长期合约量

由于总的原则是仅对实际发电的机组进行补贴，如果现货市场的总出清量小于中长期合约量，则对中长期合约的结算中，实际发电和未发部分采用不同的方法结算。

假设机组B的中长期合约量是40MW，现货市场出清量仍然是30万千瓦时。有两种结算方式：

(1)中长期合约未发电部分结算基准价不变

价差中长期交易成交后，每个机组根据其上网电价计算结算的绝对价，现货市场未发的部分按绝对价与现货市场价格的差价进行结算。对上述机组B，结算结果如下：

1：中长期结算=0.513*40=20.52万元

2：现货市场结算=0.25*(-10)=-2.5万元

3：现货高成本机组补贴=0

4：总结算=结算1+结算2+结算3=18.02万元

5：平均电价=18.02/30=0.601元/千瓦时

6：利润=18.02-10.5=7.52万元

7：利润增加=7.52-3.26=4.26万元

可以看到，机组B的平均结算价（0.601）高于上一个情况（中长期合约有20MW）的结算价（0.459），原因是该机组中长期签订了超过其实际发电量的合约，由于中长期合约是价差模式，本质上是含补贴的，机组B获得了较多的补贴，总的利润也增加。

这个机制是广东2018年发布的第一版市场规则中的补贴办法。担心的问题是：如果中长期合约的量和实际发电量不匹配，一部分机组（在一部分时段）会获得超额的利润。这种情况实际在进行现货市场结算试运行的多个地区出现过。具体来说，可能会产生以下问题①政府对电厂的授权合约（比如基数电量合约）的曲线分解如果和实际现货市场出清曲线不一致，会造成对不同电厂的不公平的问题。②发电企业在签订市场化的中长期合约时，高成本机组存在多签的动机。

(2)中长期未发电部分按标杆电价计算差价

考虑到以上问题，广东2020年8月结算试运行规则中，规定对中长期合约中未实际发电的补贴，结算中中长期价格统一按燃煤标杆上网电价（0.463）计算，而不是按其实际的上网电价结算。这种方式的本质是，中长期未交割部分电量不享受补贴。同样以机组B为例，机组B的合约电量40万千瓦时分为两个部分，30万千瓦时按0.513结算，10万千瓦时按照0.463结算。

1：中长期结算=【1.1】+【1.2】=19.52万元

1.1：中长期实发结算=0.513*30=15.39万元

1.2：中长期未发结算=0.413*10=4.13万元

2：现货市场结算=0.35*(-10)=-3.5万元

3：现货高成本补贴=0

4：总结算=结算1+结算2+结算3=16.02万元

5：平均电价=16.02/30=0.534元/千瓦时

可以看到，这种结算机制下，机组B实际结算价格降低。

2.4.3问题分析

当前的补贴方式下，本质是判断机组实际的发电量，实际发电的进行补贴，未发的不进行补贴。对中长期合约，根据其结算机制判断是否含补贴：如果是按价差模式结算的，本身相当于已经给了补贴，就不另外算补贴；如果是绝对价结算的，不同类型机组是同台竞价的，交易结果未含补贴，需要另外计算补贴。在这个基础上，《结算试运行方案》给出了各类合约的补贴计算方法。详细的计算公式这里不具体给出。这里对这种方式可能造成的问题进行分析。

前述算例分析都是在现货市场出清价、出清量确定的情况下进行的分析。实际上，发电企业的报价策略在不同的市场机制下是不一样的。这里对2.4.2中提到的中长期合约的两种结算方式“(1)中长期合约未发电部分结算基准价不变”和“(2)中长期合约未发电部分按标杆电价计算差价”进行分析。

假设机组B的可变发电成本为0.35元/千瓦时，机组A的可变发电成本为0.25元千瓦时。某时段（1个小时）A、B机组的发电能力都是50万千瓦，最小出力均为20万千瓦，系统负荷为50万千瓦。不考虑机组最小出力、备用等约束。机组A和B均签了23万千瓦时的中长期合约。

假设机组申报两段价格。无论机组A还是B，为了保证不停机，第一段容量为20万千瓦，价格为价格下限70厘/千瓦时。机组A由于其上网电价等于标杆上网电价，其报价不受补贴机制的影响，假设两种情况下剩余出力的报价均为按真实成本报价，即0.25元/千瓦时。

以上参数情况称为场景１。为了对比分析，设置另外一个场景即场景２。场景２下，机组A、B的中长期合约量分别为25万千瓦时和21万千瓦时，其他参数与场景１相同。

下面对机组B在不同结算机制下的报价策略及市场出清结果、社会福利情况进行分析。

1、中长期合约未发电部分结算基准价不变（结算方法1）

场景1。在这种结算机制下，机组B在现货市场的出清结果不会影响在中长期市场的收入。因此，不考虑市场力的情况下，其最佳报价策略是最小出力以上的部分按真实成本报价，即按0.35元/千瓦时报价。最终，市场出清价为0.25，机组A中标30万千瓦，B中标20万千瓦。A、B的发电成本分别为7.5万和7万，总发电成本为14.5万元。

1）机组A结算

1：中长期结算=0.413*23=9.499万元

2：现货结算=0.25*(30-23)=1.75万元

3：补贴=0

4：总结算=结算1+结算2+结算3=11.249万元

5：发电成本=0.25*30=7.5万元

6：利润=总结算-发电成本=3.749万元

2）机组B结算

1：中长期结算=0.513*23=11.799万元

2：现货结算=0.25*(20-23)=-0.75万元

3：补贴=0

4：总结算：结算1+结算2+结算3=11.049万元

5：发电成本=0.35*20=7万元

6：利润：总结算-发电成本=4.049万元

7：发电总利润=机组A利润+机组B利润=7.798

8：全系统用户均价：（机组A结算＋机组B结算）／总电量

=（11.249+11.049）/50

=0.446元/千瓦时