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电力市场分析报告
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,在掌握大量基础性市场信息基础上预测未来电力需求,比较分析区域电力总供给和需求的状况,并对未来区域电力市场竞争趋势进行科学预测和判断;本文在对电力市场理论分析、实际运行情况以及实证论述基础上,提出发电集团参与电力市场交易策略的竞价基本原则和方法,并具体总结提出基于成本分析、基于市场出清价格预测的博弈论模型等多种交易竞价策略方法。最后,通过对市场规则、竞争形势和发电集团内部降耗等方面进行研究,认为交易前充分做好战略设计和规划,做好内部挖潜、降本增效等基础工作对发电集团竞价具有十分重要的战略意义,并建议发电集团及时调整竞价策略,改善管理方式,积极寻求战略合作,为未来在电力市场中交易成功奠定基础。第一章:概述第一节课题研究目的和意义20世纪80年代以前,电力产业被普遍认为是典型的自然垄断产业,世界各国对电力产业发电、输电、配电、售电等环节实行严格管制。80年代以后,电力产业的自然垄断边界发生了显著变化,全球范围掀起了电力体制市场化改革浪潮。随着我国电力产业的发展,“打破垄断、引入竞争”成为当前电力行业改革和理论研究的主流思想,建立科学、合理、完善的电力市场成为各级政府和各类学者研究和探讨的重要课题之一。作为电力市场参与者的发电集团,其利益最终必须通过电能的生产和交易来实现,在交易过程中提前获悉尽可能多的电价和电力需求信息,就可以在电力市场的交易中占得先机,求得更大的利益回报。发电集团的报价决定了其自身在发电市场中可以占有的市场份额,直接影响到其自身的利润。因此,对竞争对手报价策略以及电力市场未来运行趋势进行准确预测,并在此分析判断基础上,结合自身情况做出最合理、最理性、最优化的策略选择,就成为当前发电集团迫切需要解决的重要课题。从国际、国内电力改革的历程以及未来发展趋势看,传统的电力产业垄断经营体制已经难以为继,电力市场化改革已是大势所趋。电力市场开放,就是要将电力工业纳入到市场经济的框架中,通过市场竞争,达到资源的最优配置和合理利用。传统的基于粗放管理和行政手段的一系列规制、调度和控制方式,势必无法适应竞争环境下的市场实际情况,因此,必须用全新的视角重新审视电力系统运行控制及规划工作的各个环节,相应改变市场调节手段。作为最先被推向市场的发电集团,必须高度关注电力市场信息、市场特点、市场建设和规划。我们知道,市场经济的特点就是放开规制、引入竞争、市场定价。而其中电价是电力市场的杠杆和核心内容,电价的形成机制直接决定了市场的开放程度,因而改革电价形成机制是电力体制改革的核心内容。当前我国电力市场改革的主要方向是,在厂网分开的基础上,逐渐放宽市场准入,尝试建立区域电力市场,建立完善的监管机制,制定电力市场法律,制定市场交易规则,使价格在竞争中形成,使电价真正反映电力生产成本水平和市场对电力产品的供需状况。建立科学、健全、有序的市场,要求所有的市场主体能够认清形势,按照市场规则进行规范的竞争,要求市场主体宏观上找准定位,调整成本控制策略,确定竞争战略,微观上建立科学合理的竞价模型,对电力竞价规则进行细致的研究,寻求最佳的市场竞价策略。本文就当前市场建设和运行特点进行研究,对市场运行规律加以科学预测,为发电集团微观上选择理性的交易竞价策略提供理论依据。通过对电力市场初级竞争阶段即发电侧单边竞争模型下的各级交易市场的主体结构、电价形成机制、竞价模式研究,使发电集团能够在电力市场竞争中科学应用市场规则,最大限度回避市场竞争风险,获得合理的成本补偿和利润回报。因此,本项研究成果旨在为发电集团在参与市场竞争中提供一定理论参考和帮助,使发电集团能够科学、理性的参与电力市场竞价,指导市场主体进行策略性报价,最大可能避免遭受市场的惩罚,获得尽可能多的利益。同时,通过本文的分析和论证,科学引导相关部门从历史、现实、利益均衡等角度,合理制定市场规则,完善市场建设规划,为广大市场主体提供一个公平、合理、开放的竞争平台,进而达到优化电力布局、平衡各方利益、促进电力行业健康稳定发展的目的。第二节我国电力市场的改革和发展历程随着改革的深入和电力市场供求状况的变化,我国电力体制己难以适应社会主义市场经济体制的要求。为此,国家推出了“厂网分开,竞价上网,打破垄断,引入竞争”的电力体制改革 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,并于2000年开始全力着手实施。此次电力体制改革的总体目标就是:打破垄断,引入竞争,提高效率,降低成本,健全电价机制,优化资源配置,促进电力发展,推进区域联网,构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。所谓“厂网分开”,即将电网经营企业拥有的发电厂与电网分开,建立规范的、具有独立法人地位的发电实体,市场也只对发电侧开放。厂网分开后,在发电方面,设立中国华能集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司、中国大唐集团公司等五家发电公司。各发电集团的资产规模、质量大致相当。另外根据各地方实际陆续重组了许多地方性发电集团和独立发电企业。在电网方面,成立国家电网公司和南方电网公司。当前电力市场改革中,理顺电价机制是电力体制改革的核心内容,新的电价体系将划分为上网电价,输、配电价和终端销售电价。首先在发电环节引入竞争机制,通过“竞价上网”形成发电侧上网电价。对于仍处于垄断经营地位的电网公司的输、配电价,要在严格的效率原则、成本约束和激励机制的条件下,由政府确定定价原则,最终形成比较科学、合理的销售电价。根据这一方案,我国电力体制实施厂网分开,重组发电和电网企业;实行竞价上网,建立电力市场运行规则和政府监管体系,初步建立竞争、开放的区域电力市场,实行新的电价机制;制定发电排放的环境折价标准,形成激励清洁电源发展的新机制;开展发电企业向大用户直接供电的试点工作,改变电网企业独家购买电力的格局。近年来,随着社会经济发展和电力供需矛盾的转化,国家加快了电力体制改革的步伐。1997-1998年,电力行业政企分开,原国家电力部撤消,国家电网公司承接了原电力部下属的五大区域集团公司、七个省公司和华能、葛洲坝两个直属集团;2000年1月,山东、上海、浙江三个试点将其发电侧电力市场正式投入商业化运作;2000年4月-9月,辽宁、吉林、黑龙江三省的发电侧电力市场相继投入试运行;2001年,国家开始筹划建设“统一开放、竞价上网”的区域电力市场;2002年3月,国务院批准《电力体制改革方案》,成立电力体制改革工作小组,负责组织电力体制改革方案实施工作;2002年12月,国家电网公司拆分为两大电网公司和五大发电集团;2003年3月,国家电监会成立,开始履行电力市场监管者的职责,实现政监分开。2003年9月底,东北区域电力市场开始启动,标志着我国第一个区域电力市场正式建立;2006年2月,十一五电力体制改革任务确定;2006年4月、12月,在长达两年的模拟运行基础上,华东电力市场正式调电试运行。第三节电力市场理论研究和实践自从上世纪90年代以来,国内外陆续有许多学者和专家对电力体制改革和电力市场建设进行了大量实证研究。他们大多从电力市场的结构及运作的发展历程,分析了电力市场的积极作用,对市场运作特点、模式、规律进行了详尽阐述,详尽介绍了电力市场条件下的电价理论并进行了应用分析,为我国进行电力市场建设和改革提供了有益的借鉴。如关于电力体制改革的问题,文献[1」-[2]就认为,电力产业是国民经济的支柱性产业,在整个产业链中具有举足轻重的地位,电力市场化改革是一个复杂而又庞大的系统工程。文献指出,在发电侧引入竞争机制存在两个方面的风险,即电价失控的风险和电网的安全风险,尽管推进电力市场化改革是必要的和紧迫的,但必须十分谨慎和循序渐进。如关于电力体制改革及发展方向问题上,文献[3]-[6]指出,电力工业市场化改革应该以打破垄断、引入竞争、提高效率、构建公平竞争和开放有序的电力市场体系为目标,做到政企分开,开放市场,引入竞争,实行“厂网分开、竞价上网、输配分开、竞争供电”,并进一步强调改革最大的障碍不是技术问题,而是体制问题。在关于我国电力改革及其实践问题上,文献[5]、[7]、[8]分别指出,我国传统的电力体制和定价方式存在很大的弊病和问题,如体制上政企不分,经营上暗箱调度,利用行业垄断进行不公平竞争,以项目的成本和利润来反推电价的定价机制完全脱离市场的供求关系等,从而不能达到合理引导生产、消费和投资的目的,导致企业缺乏活力、效率低下、服务质量差等问题,最终造成资源浪费、阻碍技术进步,阻碍市场经济,对国民经济发展造成负面影响。在对市场力的认识问题上,文献[9]就认为,当市场中电力竞争充分或供应过剩时,基本是不存在发电厂商的市场势力的,对市场力的过于担忧是没有必要的。当然也有持相反观点的,如文献[14]就认为,无论市场多么成熟和发达,由于市场演化、市场机制不完善以及博弈双方力量对比变化等原因,市场力总是存在的,只是不同市场、不同阶段有强弱之分而已。在关于市场中各发电商策略报价和博弈问题上,文献[10]—[15]研究认为,在一个不完善不成熟的市场中,尤其像我国当前正处于电力市场改革初期阶段,根据市场特点和对手情况进行策略性竞价,不仅十分必要,而且十分关键。文献[11]一[19]在充分论证基础上,各自提出了对发电企业具有重要指导意义和参考价值的竞价策略和报价方法。电力市场化是世界电力工业的发展方向,意味着电力系统的更进一步开放,信息的更多交流和发布。电力市场区别于其他商品市场最显著的特征就是电力商品产供销(发、供、用)同时完成。这个特征决定了电力市场比其他商品市场具有更大运营难度,技术、体制、调节手段等因素的影响程度更广泛。电力市场无论其理论还是实践在我国都尚处于雏形阶段,它既依赖于电力工业体制的改革,也有赖于政策、理论、技术和规则方面的准备,二者缺一不可。随着我国社会主义市场经济体制的逐步形成和完善,1998年国务院批准在上海、浙江、山东和东北三省区开展“厂网分开、竞价上网”的改革试点,并逐步在全国范围内推广,这标志着电力工业企业制度创新和构建有中国特色社会主义竞争性电力市场已经进入实践阶段。2005年,国家开始积极筹划华东区域电力市场和模拟运行,2006年华东电力市场运行规则出台,2006年4月和12月华东电力市场两次进行了正式调电运行,标志着华东电力市场建设和运营进入全面实施阶段。当前,我国电力市场改革的一个重要方向是,推进区域电力市场的建立,促进电价改革和电价市场机制的形成,在相对发达区域引入有限竞争,努力建立和维护公平、有序、开放的市场秩序,通过市场竞争和有效监管,促进电力行业提高效率和持续稳定的发展,在现行调度体制的基础上有 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有步骤地建立和发展各级电力市场。第二章:国内外典型电力市场交易模式比较研究第一节:电力市场基本概念电力市场的概念电力市场的概念始于20世纪80年代。在此之前,电力行业被认为是自然垄断型产业,由政府对其实行行政管治。直到1989年英国首先提出了电力市场的概念后,世界各国才开始了电力市场的改革和研究。电力工业作为我国的支柱产业,它的市场化改革是社会主义市场经济建设与发展的重要组成部分,与国民经济各个部门关系密切。本文着重对电力市场交易模式的比较研究,首先就要对电力市场的概念有清楚的了解。我国电力市场改革的思路来源于F.c.shcwePe的‘平衡效益控制’,理论[20][21]。他在文中提出了能源市场的交易模式,即发电厂和用户通过一个市场系统进行交易,而配电公司则继续保持垄断。我国的电力市场研究者也从不同角度给出了电力市场的概念。姚建刚:电力市场是应用计算机、现代化的测量和通信等设备,以电价作为控制电力交易的杠杆,进行负荷管理、电力系统运行,在电力生产者、电力消费者和输配电网络管理者之间实行平等、公正的等价交换的系统的总称[22]。于尔铿:电力市场是电价、电力系统运行、负荷管理、供电用电合作、通信和计算机系统的总和,是电力工业经营管理与技术的综合体[23]o曾鸣:电力市场是以发电商、配电商、终端用户及市场和系统操作者为主体,通过电网这个市场载体所构成。电力市场可分为电力批发市场和电力零售市场,实行现货(市场)交易和金融和约交易[24]。尚金成:电力市场是电力的买方与卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。具体地讲,电力市场是采用经济手段,本着公平竞争、自愿互利的原则,对电力系统中发电、输电、配电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的总和[25]。我认为以上各位专家对于电力市场概念的描述正确但不全面。文献[22]和文献[23]描述内容相近,只是突出了电价在电力市场中的杠杆作用,对于电力市场中的交易主体没有给出相应说明。文献[24]中,涉及到了交易主体的概念,并对电力市场进行划分,但没有突出电力市场与一般商品市场的区别。在文献[25]中,把电力市场描述为一种经济过程,并对系统中各成员进行管理,这也显然没有体现出电力市场的特殊性所以,本人对电力市场概念的理解为:电力市场是交易主体按照一定的市场交易规则,在电力系统安全稳定运行的条件下,进行交易的总和。电力市场的主体电力市场的主体包括电力市场的交易主体和电力市场的服务性主体[26]。电力市场的交易主体包括发电商、电网公司、配电商和电力经销商等以盈利为目的市场运营机构为主体。电力市场的服务性主体是不以盈利为目的非利益主体,是为了保证电力市场健康有序地正常运营而存在,包括电力交易机构、电力调度机构和电力监管机构等。(1)发电商(发电厂、发电集团)从原有垂直垄断的电力系统中分离出来的若干发电厂和发电集团等共同构成了发电市场的主体。在电力市场中,各个独立的发电企业在发电领域的竞争尤为激烈。发电集团或发电厂是以发出电能并售出电能为目的赢利性机构,他们可以采取套期保值、博弈等各种措施规避风险以获取最大化的利润。为了使市场竞争合理化,应对参与市场竞争的发电商数目作合理安排。如果发电商数目过少,将可能出现个别大型发电集团的市场力行为;而如果发电商数目太多,又会使市场的效率大大降低。因此保持一定数目的发电集团,即可以在一定程度上防止滥用市场力的现象,也可以保证一定的竞争能力。(2)电网公司电网公司是电网的所有者。因为输电网是传输电能的载体,输电网的安全稳定运行关系电力市场有序运营,所以电网公司在电力市场中扮演着非常重要的角色。电网公司主要负责规划、建设和运行在某一特定区域内的输电网。在仅发电侧开放的电力市场中,电网公司还要作为单一购买者,在电力市场中购买发电商的电能,并卖给用户。电网公司通过收取网络服务费和阻塞管理费等手段获取收益。由于电网具有行业垄断,因此要受到电力监门理。(3)配电商(配电公司)配电公司通过配电网向某一特定区域内的用户配送电能,它负责配电网的规划、建设和运行。只有在输电网开放的电力市场中,配电公司才能成为购电的竞争主体。与输电网相似,配电公司也具有行业垄断性,它通过向供电区域售电而获取利润。(4)电力经销商(电力零售商)电力经销商一般不具备发电能力,可以拥有也可以不拥有配电网络。只有在输电网和配电网都开放的电力市场中才可能出现。电力市场的开放程度不同,导致电力市场的交易主体也不完全相同,如表2-1所示。图表2.1市场开放程度与交易主体的关系电力市场开放程度卖方中间环节买方发电侧开放发电公司(多卖方)无电网公司(单一买方)输电网开放发电公司配电网公司大用户输、配电网开放发电公司配电网公司、零售商大用户在我国现阶段,只是发电侧开放的电力市场环境下,还只是在发电环节存在克电力市场的交易主体是发电集团、电网公司和用户。随着电力市场化的不断发展,将在更多环节引入竞争,市场交易主体也会相应有所改变。电力市场的特殊性在经济学的定义中,商品是用作交换的劳动产品,在交换过程中遵循等价交换的原则。电力作为商品,在市场中进行交易,与其它商品一样,服从价值规律,进行等价交换。但电力与其它商品相比,由于其生产和消费过程的特殊性,它还有着一般商品不具备的特性。尚金成等人曾在其著作中对于电力市场的特殊性给予描述:“开放性竞争性网络性和协调性是电力市场的基本特征。与传统的垄断电力系统相比,电力市场具有开放性和竞争性。与普通的商品市场相比,电力市场具有网络性和协调性。”[25]描述中,只是对电力市场的网络性和协调性做出了与其它商品市场区别的说明。对于电力商品的其他特征,则没有具体列出。本文在此基础上,做了更进一步的分析。一、电能不能大量存储。电能的生产、输送和消费是同时进行的,不同于一般商品,在不进行消费的时候,可以先储存起来。任何时刻生产的电能必须等于该时刻消耗的电能,要保持动态平衡,而且这一数值还会随时间不断变化,这就给电力市场的供需平衡提出了挑战。、市场交易的主体会发生变化。如前文所述,在电力市场发展的不同阶段,交易主体也会相应改变。这不同于普通的商.品交易市场,买方和卖方是固定不变的。在电力市场中交易主体的改变,会形成不同形式的电力市场交易模式。三、电力网的电能传输容易受到外界因素影响。电能生产、输送、消费的工况改变十分迅速,在系统某一部分发生的事故会以103-108s的速度传播。因此需要有调度机构负责电力系统的计划和调度。四、对电能质量的要求颇为严格[27]当电能质量出现问题时,会引起设备损坏、大面积停电等后果。因此,要对电压的大小、频率和波形进行一定的控制。五、电流按电阻最小的路径流动。这意味着用户不可能指定电力的传输路线,只能接受恰好通过他们那里的电能。调度可以安排发电厂发出的电能以及电网的接线方式,以使电能可选择性地流到用户[28]o以上所罗列的这些特点,充分说明了电力市场不同于一般商品市场的特殊性。因此,电力市场交易模式比一般商品市场更为复杂,在方案的设计上也要体现出它的特殊性。第二节:常见的发电市场竞价模式介绍发电市场的定价方式有很多,根据发电市场定价方式的不同可分为:成本定价方式、边际价格定价方式、利润空间法定价方式等;根据电价的市场形成机制不同可分为:集中竞价上网模式(电力库P00L)、双边交易与集中竞价结合模式(现货十期货);根据参与竞争电量的多少分为:全电量竞争与有限电量竞争;另外常见的发电竞价模式还有:差价合约模式和两部制电价模式。差价合约竞价模式是双边交易与集中竞价结合模式中的一种特殊形式。我国现行的上网电价形成机制是成本定价模式前一阶段国内一些试点的电力市场采用的市场竞价模式,主要是“有限电量”竞价模式;国外常见电力市场的竞价模式包括集中竞价上网模式(电力库P00L)、双边交易与集中竞价结合模式。下面将对这几种主要发电市场竞价模式作一简要说明。.有限电量竞争模式有限电量竞争是指部分电量通过市场竞争形成,并按市场价格进行结算,大部分电量仍保留国家统一定价模式,按国家统一规定的价格结算。有限电量竞争模式适合于市场化程度低的电力市场采用,这是电力市场化过渡阶段常用的一种发电竞价模式。国内电力市场试点单位中,上海、山东、东北三省电力市场基本上都采用这种模式。华东电力市场通过月度市场和日前市场竞价的电量也只占到了总电量的85%,因此也可归入有限电量竞争范畴。.集中竞价上网模式(电力库(P00L)集中竞价上网模式指电力市场上的所有电力电量都卖给统一的电力库,由电力库根据供需关系,确定电价,它是在全电量竞争形式下发电市场的竞价上网方式。英国电力库是一种典型的集中竞价上网模式。集中竞价上网模式通过在发电侧引入竞争降低上网电价。集中竞价上网模式用简单的排序方法,实现系统的优化与竞争,使发电市场的资源配置效率和经营效率得到改善,市场运营模式简单。该竞价模式可通过适当的方法,比如电力不足概率和负荷损失价值等因素,考虑一部分电力容量的价值,实现两部制电价的部分功能[24]。.双边交易与集中竞价结合模式双边交易与集中竞价结合模式是电力市场一种最常用的竞价模式,它将电量的竞争分成期货和现货两部分,期货价格通过金融市场以双边合同的形式确定的,电力现货价格通过现货市场的竞价决定。该模式把电能当作一般的商品而不再强调电能的特殊性,在电价中不再区分容量和电量,也不再区分成本与效益,使报价更直接取决于市场竞争。.其它定价模式1)边际成本定价是在完全竞争条件下普通商品的定价方式,它使得产品的价格等于它的边际成本,以实现利润最大化。电力市场中的边际成本定价可理解为边际价格定价,指参与发电市场的所有发电机组的价格按照中标的最后一台发电机的电价计算所有机组的上网电价。2)利润空间定价法是以短期生产成本为基础、以利润为控制对象的一种定价方法。3)全电量竞争是指发电市场的所有电量都通过竞争形成,是与有限电量竞争相对而言的第二节:国内电力市场交易模式南方区域电力市场简介南方电力市场是一个统一的区域市场。南方电力市场所覆盖的电网包括广东、广西、贵州、云南和海南五省(区)。南方区域内资源分布不均衡,西部云南、贵州有丰富的电力资源,东部广东及港澳地区用电需求集中。南方电网已形成了跨省(区)长距离、大容量、交直流混合的西电东输格局0南方电力市场采用多买多卖的双边交易模式[29-33]。市场开市前,南方电力交易中心通过技术支持系统发布相关市场信息,如市场竞争电量空间、峰平谷分时段划分、输电损耗、输电价格、环保因子、输电断面极限、竞争机组 检修 外浮顶储罐检修方案皮带检修培训教材1变电设备检修规程sf6断路器检修维护检修规程柴油发电机 计划等。发布市场信息后,各市场主体就可以研究报价策略,通过计算机终端申报购电或售电的电量和电价。在南方电力交易中心,综合考虑输电费用、输电网损和环保情况等因素后,技术支持系统将售电方报价进行折算,并按每两个购电方报价和售电方排序价之间的价差从大到小进行优先级排序撮合成交,考虑网络约束并对阻塞管理进行调整后,确定各市场主体的中标电量。成交电价取购电方报价和售电方排序价之和的平均价,这样可保证社会福利在买卖双方之间的公平分配。阻塞管理后的结果经南网总调的安全校核确认后,形成最终交易结果。交易结束以后,各市场主体就可以通过自己的终端查阅成交信息。市场闭市后,南方电力交易中心根据市场竞争形成的交易结果,编制并下达交易计划给相关调度机构和市场主体,调度机构负责制定日调度计划安排发电。东北区域电力市场简介东北区域电力市场实行两部制电价全电量竞价模式,整个电价由容量电价和电量电价两总分组成。电量电价采用全电量竞争得来,竞争电量由月度、日前和实时竞价三种方式确定。东北区域电力市场是以东北电力调度交易中心为交易平台的统一电力市场。东北区域电力市场成员包括:东北电网有限公司及东北三省的电力公司,接入东北电网的拥有100MW及以上火电机组的发电公司(厂)。竞价方式为用网损修正后的报价进行竞价,以市场购电费用最低为目标决定竞价结果。月度竞价按中标电量的报价价格进行结算,日前、实时竞价按中标电量边际价格进行结算,设置最低、最高限价。华东域电力市场简介华东区域电力市场已于2004年5月18日开始模拟运行,华东电力市场的参与者包括上海、江苏、浙江、安徽、福建四省一市的电力公司,接入华东电网的100MW及以上的火电机组。华东电力市场运作初期采用统一规划、统一规则、统一管理、协调运作的市场模式,以省(市)内合同交易为主,以统一平台竞价的现货交易为辅。交易类型主要包括年度合同、月度合约竞价、日前现货竞价和实时平衡。月度与日前现货竞争在区域市场内实施,年度合约与实时平衡在省(市)内进行。市场建设初期,区域市场内实行有限电量竞争,为多购买者、单一制电价+有限电量竞争模式,竞价电量为年度交易电量的15%,采用节点电价用网损系数修正后的报价进行竞价,发电报价按升序排列,购电报价按降序排列,用排队法进行竞价计算,最后统一按可成交的最后一台发电机组的报价作为边际价格进行市场清算。在省际联络线出现拥塞的情况下,将形成分省4)分区电价,同一省(市)内仍采用单一价格进行清算。内蒙古电力多边交易市场内蒙古电力多边交易市场建设第一阶段模式为:部分发电机组和部分直购电大用户参与的有限电量竞争市场。在第一阶段,电力交易分为政府授权年度合同交易和市场竞争交易,市场竞争交易一多边交易为主,集中竞价交易为辅。市场启动初期,政府授权合同交易电量占自治区政府发电量预期调控目标的85%左右,总量15%左右为市场竞争交易电量。然后,每年根据电力市场的不断完善和市场供需平衡状况逐年提高市场竞争交易电量比例。每月市场竞争交易电量比例,可根据当月需求预测修正进行适当的调整。第三节:国外电力市场交易模式英国电力市场简介.改革的历史背景英国是世界上率先实行电力工业市场化改革的国家之一。自1990年开始到现在,电力市场化改革已历经16年,改革取得了举世瞩目的成效。其电力市场改革机制和结构始终在不断发展和改善,为各国电力工业市场化改革提供了宝贵的经验。英国的电力系统可分为三大独立部分,即英格兰和威尔士、苏格兰及北爱尔兰。其中英格兰和威尔士的装机容量最大,而且电网也是全国最大的电网,因此通常所说的英国电力市场是指英格兰和威尔士的电力市场。电力市场化改革之前,英国电力工业实行的是由中央电力局统一管理的发、输、配电的垄断性经营管理模式;另设有负责电力政策、法规制定以及相关事务、处理的协调组织一电力委员会。随着经济的不断发展,垄断性经营管理模式造成了电力企业效益低下、电价居高不下的经营困境。为此,英国从1987年开始酝酿电力体制改革问题,并于1990年开始实行电力市场改革。.电力库(Pool)市场自1990年起,英国就开始了电力工业改革。具改革的目的是建立一个竞争性的电力市场体系,使电力企业在经济上独立于政府,让电力企业职工更多地参与企业的规划和运营管理。通过改革,电力用户可以自由地选择电力供应商,将电力行业中的垄断环节(输电和配电)与可进行竞争的环节(发电和售电)分离开来。英国最初的模式是典型的法典竞争模式[34],即发电商竞价上网,输电网和配电网垄断经营。具机制的核心是《联营及结算规程》(PSA:Poolnig&settlementAgreemnet)。该规程是由电力市场中供求双方所有成员共同制定并签署的一个合同体系。依照这个规程,持有发电执照的发电商需提前一天向电力库中报其发电机组在各时段(半小时为一时段)上的发电量与电价。原英国国家电网公(NGC)作为英格兰及威尔士高压输电网的唯一法定拥有和营运者,承担独立系统操作员(Independentsystemoperator)的职责,负责发电机组的择优排序和调度,使得发电和负荷在合理的价格之下达到供求平衡,并组织各种输电所需的辅助服务。在具体操作时,系统操作员以预测的负荷为准,按照一定的优选规则并以确保输配电系统安全运行为前提,进行机组调度,确定发电计划。系统操作员确定当天电力库购电价,一般是由上网发电机组中最高的申报发电电价决定的。参加交易的发电商和用户则以该电力库购电价售购电。系统操作员也以该电力库购电价对所交易的电量进行结算[35]。在电力库模式(如图2-1)下,各发电企业可以相互竞争,但是参与竞争的发电企业数量有限,该模式无法从根本上消除大型发电企业的市场力行为。据资料显示[36],在电力库模式实施的10年内,新建一电厂投资降低近40%,联合循环燃气发电厂增加10%以上,现货市场天然气价格降低50%,然而电力库电价却增长10%o这说明大型发电企业有可能操纵市场,利用电力库模式的漏洞为自己谋取更大的利润。英国电力库模式对其他国家影响很大,许多国家都采用了类似的模式,如新加坡、澳大利亚等,英国电力库模式也成为研究最多的一种模式。对于传统的垂直一体化电力工业体制而言,电力库模式是具有深远意义的实用标准文案改革措施。它使电力首次通过电力库公开交易,加大了市场的透明度;发电商可根据市场的需求发电、制定电价,保证了资源的合理利用;另外,也开创了各电力交易商在同一平台进行交易的先河。图2-1英国电力库(pool)交易模式三.新电力交易组织方式一NETA虽然电力库模式一直运作良好,为英国的电力工业改革做出了一定的贡献,但电力库的运作方式也具有不可避免的缺陷:一是强制性的电力库成员制,阻碍了创新,妨碍了电力库内部的改革;二是电力库限制了需求侧的参与,电力库中的竞争只有发电商的竞价,而供电商和用户无法参与,定价缺乏竞争力度,没能完全建立一个真正的竞争性环境;三是报价和价格制定的步骤十分复杂,这种价格的复杂性使透明度失去了实质意义,很难促进发电商之间的竞争[37]。为克服电力库模式所带来的问题,从1998年开始,英国提出了新的电力交易组织模式(简称NETA)(如图2-2),以在电力市场中建立真正的竞争环境,避免市场力行为,使电力市场更接近于一般的商品市场,并针对电力的特殊性,进行实时平衡和结算处理。从2001年3月起,英国取消强制性电力库,实行新的电力交易规则。新电力交易规则是基于一个由双边合同形式为主导的市场,合同双方包括发电、供电及交易商和用户;供电商和发电商可就将来任何时候买卖电力合同,允许电力合同的时间跨度从当前到几年以后,合同需要实物交割:国家电网公司作为系统运营商,接受电力的买卖出价,以平衡数小叹内合同交割中出精彩文档实用标准文案精彩文档现的供给和需求的差额,并解决输电网的阻塞问题;系统运营商调度直到满足要求,市场价格为系统平衡时最后一个发电单位报价;对合同电量和实际电量不符的市场参与方,将按系统平衡时接受的电力买卖的价格支付费用,并且支付系统发电的孙注也计匕JH务的相ft标机mA专出力运营商使系统平衡的成本[38]。中,。♦殖(CeMnlsydemJNGC根卦断向莅奥计ELEXON根擀断由方/;■物附用支付1由IT公司嘘护.1jEkxon饕订螳护合同)图2-2英国NETA交易模式在这一时期,电力商品已基本与其他商品类似,可以在各种市场中进行交易,如电力批发市场、电力期货市场、提前一天的电力市场和实时市场等。市场参与者可以自由地选择交易时间、对象,双边合同已成为电力市场发展的主要部分。据资料显示[39],98%的电力交易像其它商品一样是在各种市场中进行的,只有2%的电力交易是通过平衡机制完成的。与电力库模式相比,NETA模式更具市场化的交易特征,其基础是发电商、供电商、中间商和用户之间的双边交易。改革后,电力市场比以前更加贴近一般的商品市场。首先,新的电力市场交易以双边合同交易为主,无论发电商、供电商、交易商还是用户均作为买卖双方,进行一对一地签订双边合同,并自由确定交易的合同价格和时间。新的电力市场灵活透明,为交易双方提供了一个公平、公正、充分竞争的有序环境。其次,市场也变得不那么复杂,报价的形势比电力库简单,因而价格透明度加大[40],据资料显示[41],自NETA开始实施起,批发电价降低了30%-40%。总的来说,NETA模式运行以来取得了良好的效果,个人认为为我国的电力市场改革提供了一种值得借鉴的模式,但也不能照搬,而要根据我国电力工业的实际情况,设计适合我国的电力市场模式美国电力市场简介.美国电力工业概况[42]美国电力工业产生于20世纪初,最初的电力工业发展呈无序状态,基本上是随着美国自然经济的变化而进展。经过近一个多世纪的发展,目前北美电力系统己成为世界上规模最大的电力系统。美国、加拿大和墨西哥(部分)三国的电力系统互联运行,构成了北美电力系统,协调北美电力系统运行的组织为“北美电力可靠性委员会"(NorthAmerieanElcetricityReliabilityCuneil,NERC)。北美电力系统由四大部分构成,即东部互联系统(EasternInterconnection)、魁北克互联系统(QuebecInterconnection)、西部互联系统(WestenInterconnection)和德克萨斯电力可靠性委员会互联系统(ElectrieityReliabilityCouneilOfTexasIntereonnection)。四大系统之间通过高压直流输电线路互相连接。目前,美国电力企业约有3000多家,有私营电力公司、政府拥有或采用合作制的公共电力公司、独立发电商等主要组织形式。在北美的四大互联系统中,每个互联系统又是由多个子系统或者称为“控制区域”(ControlArea)互联而成,这些子系统彼此之间按NERC制定的标准、要求独立运行,没有高一级的调度协调机构。美国于20世纪70年代出现电力库,在各电力公司间实行经济功率交换。在1974到1989年的15年中,批发运转的电量成倍增长。出于电力市场竞争的需要,1992年美国国会批准能源政策法,使电力运转法制化。1992年,美国联邦能源委员会先后颁布了旨在推行输电竞争机制的两项法规,规定电力公司要承担设置关于电网可调容量在线信息系统的义务,还规定了进入电力市场的各方享有固定不变的输电权利。至此,美国电力工业彻底打破了原来的输、配、用封闭一条龙的状态,将发、输、配、用四个环节分开,形成发电、输电、配电和零售四大类型公司,独立自主的随机组合运行,为电力行业引入了竞争机制。.加州电力市场化改革美国加州电力市场于1998年3月31日投入运行。加里福尼亚地处美国西海岸,是高科技的集中地,因此加州电力市场责任重大,必须保障整个加州硅谷地区众多高科技公司的可靠供电。为打破行业垄断、促进竞争、降低电价,加州公用事业委员会于1995年12月决定重新构建加州的电力工业,采用自愿型电力库的零售竞争模式,并建立以PX(PowerExchange,电力交易所)为中心的电力市场,即电网运行调节与市场交易分离,实现发、输、配电开放。加州的电力市场机制基本上沿用英国电力库模式,存在着电力价格、供求关系、竞争机制等诸多不协调的关系。2001年,力吩卜1遭遇前所未有的供电危机,1月17日州长正式宣布加州处于紧急状态。为防输电网络瘫痪,加州北部的成百上千座住宅和商业设施实行轮流停电管制,受影响的人口达100多万,这也是加州自二战以来首次实行电力管制[42]o加州电力危机表现为电力供不应求、电价的急剧上涨,其主要原因是加州近几年人口迅速增长、经济高速发展、电力需求快速增长,而且加州十年来没有新建发电厂。在缺电情况下,加州的电力市场模式暴露出一些问题,同时也给我们一些重要启示。首先,现货市场不能满足电力市场平衡的需求,要靠组织中长期合同交易市场完成。电力市场除了有竞争性外,还要有计划性,要有足够的时间进行充分的竞争,只有这样,价格才能接近其真实的成本,避免超额利润。所以在每天的电量交易中,大部分电量应在中长期电力交易中完成,只有不平衡部分才在现货市场上交易,这样不但有利于降低用电成本,而且还有利于电网的安全稳定运行。其次,在加州电力市场运营过程中,没有考虑到用户对供电需求t不断增长的因素,造成加州近十年内几乎没有新电厂建设投入运行。加州电价的机制只考虑了如何在市场竞争的情况下降低电价的问题,而没有考虑当需求量增加、电力供不应求时,电价又会急剧上涨的情况。因此,通过加州的教训,我们必须认识到,电力工业必须在合理的价格机制下,适度超前发展。.PJM电力市场模式美国的电力体制改革有多种模式,加州只是其中之一,相比之下,其他州的电力工业改革进展就比较成功。在加州电力市场失败的同时,美国东部电力市场一PJM(比西法尼亚、新泽西和马里兰三州互联系统)市场运行稳定,成为电力市场化改革一个比较成功的代表。PJM负责供电的美国东部地区是横跨五个州和一个特区的庞大输电网络,资源比较丰富,电源结构也比较合理。随着1997年4月1日该区域输电网的正式开放,PJM开始运营美国第一个基于投标方式的区域电力市场。经过多年运营,PJM市场已成为美国运转最流畅、最具活力的电力市场,它可保证市场成员自由买卖电力、确定双边交易、申请输电服务等,同时为上述交易提供付款结算服务。PJM电力市场采取纵向整合的电力改革模式。该模式属于电力联营体模式,其最大的特点是将电网看作电能交易的中心,所有发电商以及用户与电网运营中心发生经济关系,一切电力交易必须在电力联营体内进行,允许用户签订纯金融性差价合同,以降低市场风险。PJM的市场运营机构(PJM-OI)与市场成员无经济上的纽带关系,保证了系统运营的公正性及市场运营机构(PJM-OI)独立于市场成员之外,维护了系统运营的独立性。PJM电力市场是一个开放的电力市场,市场向PJM控制区内外的所有成员开放,包括发电商、供电企业以及其他的电力交易商。在PJM控制区内,供电企业负责向用户供电,在用户具有选择权的地区,原公用电力公司有义务向未重新选择的用户供电。供电企业的供电义务体现在容量义务和电能义务两方面。供电企业通过运行自有的发电厂、签订双边合同和从PJM市场采购,来满足供电义务要求。PJM市场的交易种类有:提前一天的电能交易、实时电能交易、容量信用交易、辅助服务交易和输电权交易等[41]。从PJM电力市场的发展过程以及市场运作机制来看,PJM的成功在于市场提供了多样化的交易机制和交易种类,为市场成员提供了充分的选择权,有利于公平竞争。另外由于电力商品不能存储,电力现货交易市场的价格波动大、风险大,因此需要利用合同来规避市场风险,所以PJM市场中的交易仍以合同交易为主。PJM作为北美目前比较活跃的区域电力市场,具运作是区域电力市场的典范,尽管在社会经济环境、系统运营状况、改革方式等方面与我国的实际情况存在着很大的差距,但是PJM市场中的一些市场机制和运作经验仍是值得我们借鉴的。.对美国电力市场交易模式的认识美国电力市场改革的核心是放松管制,引入竞争,提高效率,降低电价。本节所介绍的两个电力市场,是美国电力市场化以来,最具代表性的两种模式。加州电力市场改革的失败和运转流畅的PJM电力市场,从不同角度给我国电力市场化改革以经验教训。在加州放松管制过程中,把电力等同于一般商品,忽视了电力商品的特殊性,没有制定合理的交易及报价机制,致使发电商利用市场特权赚取超额利润。另外市场运营者没有考虑长远的发展目标,在电力供不应求的情况下,出现了加州大停电和电价飞涨的危机。这都是我们在制定我国电力市场交易模式的过程中,需要注意的问题。PJM电力市场是运作成功的典范。在上文中也提到过,PJM拥有庞大的输电网络,资源比较丰富,电源结构也比较合理,这些客观条件也为其电力市场的发展提供良好的基础。我国能源较丰富,但分布极不平衡,电网网架结构薄弱,有待近一步发展建设。因此,还不能照搬PJM的成功经验,需要探索符合我国实际情况的交易模式。北欧电力市场.北欧四国电力工业概况随着世界电力工业市场化进程的不断深入,各国都在根据自己的实际情况探索电力工业改革的模式。为达到电力供需平衡、提高电力工业的效率、减少终端用户地区间电价的差异,北欧各国正积极探索新的电力市场运营模式。北欧电力交易市场建于1993年1月,是目前世界上唯一一个开展多国间电力交易的电力市场。电力市场的主体是挪威、瑞典、丹麦、芬兰四国,在电力交易方面,同时与俄罗斯、波兰、德国等有跨区域的能源交易[43]o北欧四国的电力市场组织者包括:北欧电力交易所(NordPool)、挪威电网公司、瑞典电网公司、芬兰电网公司和丹麦电网公司[44]0娜威的发电装机全部是水电;瑞典和芬兰则由水电、核电和火电组成;丹麦的电厂则全部是火电。由此可以看出,北欧四国在电力构成上有很大的互补性。这就使得这四国间的国际电力交易非常频繁。.北欧四国电力交易运作模式北欧四国的电力交易可以分为:期货交易、现货交易和实时交易。期货交易和现货交易在北欧电力交易所进行,期货交易也可由交易双方签订。实时交易由平衡市场负责组织运作,在保持全网平衡的前提下,根据市场成员报价确定。由于北欧电力市场成员可以自由选择是否通过北欧电力交易所签订期货合同,所以北欧电力交易所需通过降低交易成本,提高服务质量,不断满足客户需求,来扩大交易规模。现货交易是针对第二天确定的电力交易,以小时为时段,分为24个时段。现货价格一般高于合同电价,因此,电力公司均签订大量期货合同,来降低购电成本。另外现货市场价格还是签订长期合同的参考价格。北欧电力交易所的业务可分为两类:一是组织期货交易,签订长期合同:二是组织现货交易,确定现货交易的数量和价格。北欧各国还要求电网公司不能进行期货和现货电力交易,不能拥有发电厂及向用户供电的权利,但没有实行厂网分开,各电力公司可以同时拥有输配电网络、发电厂,并向用户供电。其引进竞争的方式是用户可以自由地选择电力公司供电[45]。.北欧电力交易市场的运行特点北欧四国的电力市场运作模式是非常独特的,具特点可归纳为:(1)各国没有建立自己的电力交易所,所有期货交易和现货交易都是在北欧电力交易所完成的,北欧建立了一个统一的跨国电力交易市场。(2)北欧四国电力交易中的期货交易、现货交易与实时交易分别由不同的机构完成。期货交易和现货交易在北欧电力交易所完成。各国电网公司负责实组织实时交易。(3)在发电侧没有实行厂网分开,电力公司可以同时拥有发电厂、网络和用户,但用户可以自由选择电力公司供电。这样,电力公司的竞争压力会非常大。如果发电成本很高,则对用户的供电成本就会很高,从而将失去用户。同时,用户自由选择供电商的行为也会促进电力公司提高服务质量。.对北欧电力市场交易模式的认识通过上文阐述,北欧电力市场作为世界上唯一一个跨国电力市场的成功经验是值得借鉴的,但如果照搬此模式应用于我国情况,则还存在一些不足。它的可取之处在于:一、各国在一个统一的交易所进行交易,有利于促进区域资源的优化配置,实现全局经济最优分配。针对我国能源资源分布不平衡的特点,在设计交易模式时,可有所借鉴。二、用户自由选择供电商,促使供电商之间形成竞争。这也是用来提高供电商服务质量的一个有效手段。当然,此模式也存在着不足。在该模式发电侧,电厂和电网没有分开经营,同时归电力公司所有,这样不利于市场的公平竞争。在我国现行的市场交易模式中,己经注意到该点,在发电侧实行了“厂网分开”制度。在世界上运行的各类电力市场交易模式中,并不是所有都达到了令人满意的效果。无论是美国的PJM模式,还是英国最新的NETA模式,都还存在着一定问题。另外,针对于我国现状适合建立区域的电力市场模式,目前国际上还没有此类模式的成功经验,需要我们自己探索。第三章:发电集团参与市场交易策略第一节发电集团参与市场交易的现状在电力市场初期,考虑到我国电力工业的现状,特别是由于历史原因形成而非机组本身的固有特性所致的电厂之间的成本差别,如:新老电厂差异、投资来源渠道差异、还贷条件差异、投资回报方式差异等,可将一个区域电网内所有机组按成本差别进行均匀搭配,形成几个的发电集团(每个发电集团内,都要包括老机组、新机组、还贷机组等),按照一定的市场运行规则,在发电集团之间实行竞价上网。随着我国电力市场改革的逐步完善和区域电力市场的建立与运营,发电集团公司越来越重视企业的整体协调管理和控制。在现实经济活动中,发电集团公司和发电厂之间是委托人与代理人的契约关系,由于信息的不完全性和不对称性,发电集团公司并不能完全监督和掌握发电厂的报价行为,导致发电厂报价在一定程度上偏离集团公司整体利润最大化的目标[46]。对于参与报价的发电企业而言,如何从整体上优化配置企业内部资源,有效控制企业内外部风险,协调所辖电厂竞价,以尽可能争取发电集团公司整体利润最大化。发电集团公司为了实现自身效益最大化,集团公司内部进行协调竞价是完全必要的。一方面需要在发电集团公司内部进行相应的组织模式调整,建立协调报价机制,适应发电企业内部协调报价另一方面,也需要在报价辅助决策支持系统方面进行相关建设,作为发电集团公司协调报价的技术平台。从某种意义上来看,发电集团公司能否在报价过程中有效的解决上述问题与能否有效的建立和完善自己的报价系统有很大的关系。在区域电力市场刚刚起步的阶段,发电集团下属竞价电厂参与市场报价也是处在一个不断摸索和提高的过程。当前发电集团下属竞价电厂在报价前主要考虑的因素如下:.历史沿革下各家电厂的经营管理模式;.基于自身生产经营的报价决策;.完成集团下达的利润目标这个单一的指标。为实现集团整体利益最大化目标,发电集团希望加强对下属电厂的经营管理和竞价指导,引导电厂积极主动的参与市场竞争。本节在分析目前发电集团公司的组织结构和区域电力市场特点的基础上为实现整个发电集团整体利益最大化目标,而针对发电集团参与电力市场交易的策略分析。第二节发电集团参与市场交易的的策略分析发电集团参与电力市场交易策略最主要的是发电集团参与报价策略。发电集团的报价策略是指发电集团在电力市场进行电力交易时根据市场规则进行报价决策时所采取的一整套策略。由经济学理论可知,在理想的、完全竞争的电力市场中,社会效益得到最大化,发电集团的最优报价策略是将电力价格设定在发电机组的边际运行成本。但是,电力市场不是完全竞争的电力市场,而是更接近于寡头垄断市场,这是由电力工业的特殊性决定的。由于电力不能大量储存,且电力的生产与消费必须实时平衡,所以电力不能像其他商品一样进行毫无限制地自由买卖。有限数目的发电集团、大的投资规模(市场进入壁垒卜输电约束(在一定程度或范围上限制了某些大用户选择发电集团)和输电损耗(打击大用户远距离购电的积极性)等这些因素决定了在电力市场中某些地区可能只有少数发电集团提供电力,这就形成了寡头垄断市场。所以发电商可以不以边际运行成本做为投标策略,而利用市场结构和规则的不完美(例如输电阻塞)来进行报价以增加利润,这称为策略性的投标。如果发电集团可以通过策略性报价而非降低成本来成功地增加利润,则称发电集团具有市场力。在发电集团的报价策略研究方面,国内外的研究者己经做了很多工作。文献[47]对截止2000年以前国内外在电力市场投标策略方面的研究工作做了比较全面的综述。但是,随着电力市场的发展,新的问题不断出现,有关发电集团报价策略的研究更加活跃,新方法、新思路层出不穷,下面重点对近几年国内外的研究工作做简要综述。发电集团参与市场交易报价策略的研究方法目前国内外研究者构造发电集团的最优报价策略所用的方法大体可归为四大类:一是基于成本分析的方法;二是通过预测市场电价;三是通过估计其他发电集团的投标行为泗是基于博弈论的方法。下面对这四种方法分别进行介绍。(一)基于成本分析的方法这种方法的基本思路是将发电集团的电能生产成本加上合理利润(由发电集团自己确定)作为上报电价。此方法对发电集团来说比较简单、容易掌握,缺点是没有将其他竞争对手的报价情况考虑进去,很难做到最大化自己的利润。不过,发电成本分析是发电集团进行报价的基础,发电集团需要计算出机组的发电成本,在报价时做到对成本“心中有数”。对发电成本进行准确分析和预测是这种方法的核心。因为在电力市场环境下存在各种不确定因素,如负荷需求、发电机组强迫停运和燃料价格等,所以发电成本分析在传统的分析方法基础上还要加入一些新的内容。文献[48]基于实时成本理论,介绍了一种适合电厂报价的成本报价模型。以实时成本为基础,让电厂在不同的时段获取不同的利润,并以此来制定报价策略。文献[49]基于边际成本的定义和随机生产模拟技术,提出了一种短期发电边际成本的概率学预测方法,不仅能给出发电边际成本的均值,而且能得到其概率分布函数,同时还考虑了预测提前时间对发电单元强迫停运率的影响以及负荷预测不确定性的计入方法。(二)预侧市场电价的方法这类方法的基本原理是首先对电力市场中相应的电价进行预测,发电集团只要报一个比预测电价略低的价格即可。这种方法原理上简单,但准确预测市场电价是非常困难的。因为电价预测需要对系统负荷需求、其他发电商的投标行为、输电网络的拥挤状况、电力市场的运行状况等有全面的了解,需要有充分的历史数据。电力市场的参与者很少,随机性和投机性大,电价变化起伏性大,电价规律不易掌握。但是,作为发电集团报价人员和决策人员的参考,对市场电价进行预测是非常必要的。文献[50]指出电价的预报准确程度是影响竞价决策的一个非常关键的因素,并提出了几种提高系统电价预测精度的措施。一是尽量准确地考虑竞争对手的报价对电价的影响;二是提供多种电价预测的模型和算法,根据各电力市场在具体时期的实际运行规律选择使用;三是建立短期-中期-长期电价预测的完整体系,进行滚动预测,建立自适应修正模型。目前预测电价的方法有很多种,例如时间序列预测法、灰色系统预测方法
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