解读清华大学:电力市场概论全套课件(445页)

2026-04-13 1,677 次浏览电力交易电力行业能源产业
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碳通通 · 脱水解读

7 分钟理解报告 · 解读 2480 字 · 10 张图 · 17 个数据点

这份课件来自电力市场课程的绪论与基础部分,内容覆盖我国新一轮电改的五大亮点、电力市场的定义与内涵、市场化对传统电力系统理论的十一项挑战,以及中长期合约、日前市场、二级市场、期货市场等交易机制。对能源与双碳从业者来说,电力市场是新能源消纳与碳资产管理的底层制度环境。读懂它,才能理解电价信号如何引导投资、消纳与减排。

核心判断

  • 新一轮电改五大亮点:交易中心相对独立、输配电价独立、发用电直接交易、培育售电市场、配电引入混合所有制。
  • 电力市场本质是还原电能商品属性,通过竞争发现价格,以价格引导分时分区的供需平衡。
  • 电力市场内涵包含市场结构、产权革命、市场竞争、市场准入、市场监管五个方面。
  • 市场化给传统电力系统带来十一项挑战,涵盖分散决策、售电开放、调度市场化与外部成本内部化等。
  • 中长期、日前、实时、辅助服务与期货市场构成完整的电力市场体系,二级市场提升流动性。

脱水解读

一、新一轮电改的五个抓手

课件开篇用一张五点结构图概括了我国新一轮电力体制改革方案。五个亮点围绕"电力体制改革方案"这一核心展开:交易中心相对独立、输配电价独立、发电企业与电力用户直接交易、培育售电市场、配电公司引入混合所有制。

这五项并非孤立举措,而是相互支撑的制度组合。交易中心独立和输配电价独立是交易公平与价格传导的前提,发用电直接交易和培育售电市场是把竞争引入买卖两端,混合所有制则试图在配电环节撬动社会资本。

电力体制改革的“体”的改革是

这里所说的"体",指向网厂分离、运营主体与投资主体相分离、配售分离、输配电投资多元化等结构性调整;与之对应,"制"的改革则是构建竞争平台、推动发用电直接交易。

二、什么是电力市场

课件对电力市场给出了层层递进的定义。第一层是本质:还原电能商品的商品属性,商品的成本取决于社会的平均必要劳动时间。第二层是"体"的改革,即网厂分离、配售分离、输配电投资多元化等结构性重组。第三层是"制"的改革,即构建竞争平台、发电与用电直接交易。

最终目标落到四类效益上:以有限资源生产更多电能、提升电能商品效用、促进提升电网安全、提升资源优化配置水平。也就是说,电力市场不只是交易场所,更是一套资源配置制度。

课件进一步把电力市场的内涵拆成市场结构、产权革命、市场竞争、市场准入、市场监管五个方面。市场结构通过"网厂"分离、配售分离形成互相竞争的市场主体;产权革命则推进混合所有制,引入民营资本。

三、准入与监管的分环节设计

市场准入方面,课件强调竞争的本质是市场成员通过报价获得市场份额,但发电、输电、配电业务涉及国家能源平衡、环境保护、交通运输、水资源和土地利用,因此必须对市场准入实行政府核准制度。

市场监管则根据不同环节的竞争程度区别对待:发电环节因规模经济要求,市场成员数量有限,具有一定控制价格能力,需要适度监管;输配环节仍实行垄断经营,需要加强监管;售电环节竞争充分,放松监管。

监管方式包括通过电力业务特许经营权许可证制度规定成员的权利与义务、制定和修改市场规则、利用行政执法权处理违规和争议。这一思路体现了"该管的管住、该放的放活"。

四、市场化对传统电力系统理论的挑战

课件用长达十一项的内容梳理了市场化带来的理论冲击。第一项是决策方式之变:大用户与电厂直接交易,由集中决策转向分散决策,这是电网调度运行方式的重大转变。第二项是售电市场开放,培育售电零售市场主体。第三项是管制性调度走向市场化调度,表现为电力监管规则化、供给需求弹性化、交易决策自主化、交易品种多元化、发用电调度一体化。

第四项至第七项进一步深入:市场化要求规范化调度,包括统一调度目标、规范调度动作、优化调度行为、精细调度操作、共享调度经验;要求各种调度资源和手段定价市场化,覆盖发电、输配电、售电三个环节的电能服务资源、辅助服务资源、输电线路设备资源和需求侧响应资源;要求将网损、输电成本、辅助服务成本等外部成本内部化,形成全成本;要求以市场方式消除发电与调度之间的信息不对称。

第八项至第十一项聚焦信息、安全、需求侧与新能源。课件提出要实现透明、公正的信息披露,以市场手段提升大电网安全性,以价格信号引导需求侧响应——用动态分时电价、节点边际电价替代固定分时电价和有序用电,还要求以市场机制引导新能源发电消纳,让预测误差造成的额外辅助服务成本由相应风电厂商承担。

五、市场机制设计的八项基本要求

课件第二讲列出了电力市场机制设计的基本要求,共八条。一是能否促进能源结构的清洁化转型,课件引用IEA数据对比了2000—2010年与2010—2016年全球能源需求增长结构的变化;二是能否提高能源生产与消费的效率,通过市场竞争让有限资源产出最多商品和最大价值;三是能否最大化社会福利,通过市场化交易发现最佳交易量和价格。

四至六条关注选择权、交易成本与配置范围。市场应给予成员自由选择交易品种的权利,覆盖中长期市场、二级市场、现货市场、辅助服务市场、电力期货期权等;也应给予自由选择交易范围的权利,涉及省(区)级市场与国家级市场。同时要形成合理的过网费,并打破"市场壁垒",实现在更大范围的资源优化配置。

七、八两条指向资产效率与规划。课件用负荷曲线对比了现行电价制度与节点电价下的输电资产利用率:节点电价能更充分利用线路容量,降低电能生产、传输成本。第八条则提出要以市场引导电源规划、电网规划与负荷增长的协调。

六、市场结构与市场体系

课件把电力市场结构分为四种典型形态:纵向一体、单一买方、趸售竞争、零售竞争。纵向一体又叫垂直垄断,一个地区只有一家电力公司负责发输配售,没有竞争,用户没有选择余地,电价是垄断定价。单一买方实现网厂分离,发电环节引入竞争,但没有考虑需求弹性。趸售竞争让配电公司和大用户有选择发电商的权利,要求输电网向所有成员开放。零售竞争则允许所有大小用户选择供电商,输电网和配电网同时开放。

市场体系按交易对象和时间两个维度展开。交易对象包括电量、容量、辅助服务、输电权,市场性质分为物理与金融,时间上分为中长期、日前、实时。物理市场交易体系呈现"时序递进":中长期直购电交易、二级市场、日前市场、日内市场、实时市场依次衔接,年度、月度、周、日、实时逐步细化。

交易品种与方式也形成完整矩阵,覆盖中长期市场双边交易与集中撮合交易、二级市场标准合约、日前市场的无约束与有约束交易计划、实时市场、辅助服务市场以及电力金融市场。

七、中长期、二级市场与期货市场

第四讲聚焦中长期合约电力市场。合约的作用是变"不确定"为"确定",明确双方的权利与义务。合约市场有四项作用:平稳现货市场价格、实现电力"虚拟存储"、防止部分发电商利用市场力操纵电价、提供中长期经济信号。交易模式有双边交易、集中交易、挂牌交易三种。双边交易需经电力调度交易中心安全校核;集中交易采用高低匹配的撮合方式;挂牌交易价格锁定,按申报量比重或时间优先顺序成交。中长期交易具有八大优越性,包括增强需求弹性、增加供给弹性、弱化市场力、保障价格平稳等。

二级市场围绕发电权与用电权展开。发电权是电厂通过合约市场、日前市场获得的发电初始合同;用电权是用户获得的用电初始合同。发电权交易能降低违约风险、实现水电与火电互相补偿,并通过市场机制满足爬坡约束和出力约束。课件给出了一个水电与火电发电权交易的算例,交易后火电厂多赚5万元、水电厂多赚25万元,被描述为帕累托改进。

期货部分从19世纪芝加哥粮食交易讲起,梳理了远期合约、投机者参与、期货交易所建立、标准化合约、保证金制度、对冲机制、结算机构七个关键节点。期货交易制度包括保证金制度、平仓制度、结算制度,交易者分为套期保值者、投机者、套利者三类,具有以小博大、双向交易、交易便利、信息公开、T+0交易等特点,功能上承担价格发现、价格风险转移、调节供求、资金运用和资源配置等作用。

图说解读

新一轮电改五大亮点

这张图把课件首讲提到的电改方案五点结构铺开。交易中心相对独立与输配电价独立,是发用电直接交易能否公平开展的前提。在这两个前提之上,发电企业与电力用户直接交易、培育售电市场分别把竞争引入买卖两端。

第五点是配电公司引入混合所有制,指向配电环节的产权改革。五点放在一起看,前两点是"搭台",后三点是"唱戏",共同构成新一轮电改的骨架。

交易中心
相对独立
输配电价
独立核定
直接交易
发电企业与电力用户直接交易
售电市场
培育售电主体
混合所有制
配电公司引入
方案核心
电力体制改革方案
电力体制改革方案的五点结构
碳通通

电力市场内涵五个方面

课件把电力市场的内涵拆成五个方面,这张图呈现了前四个。市场结构解决"谁和谁竞争"的问题,产权革命解决"谁可以拥有资产"的问题,市场竞争解决"价格怎么形成"的问题,市场准入解决"谁有资格进场"的问题。

第五个方面市场监管放在下一步单独展开,是因为不同环节的竞争程度不同,监管力度也必须有所区别。四个方面共同构成为什么电力市场不是简单的"放开价格"。

市场结构
网厂分离、配售分离,形成竞争主体
产权革命
推进混合所有制,引入民营资本
市场竞争
供需报价达到平衡并形成价格
市场准入
涉及能源、环境、土地,须政府核准
市场结构、产权、竞争、准入与监管
碳通通

分环节的监管力度安排

这张三栏对比把监管力度的差异讲清楚了。发电环节规模经济要求高,市场成员数量有限,成员具有一定控制价格的能力,因此需要适度监管;输配环节仍然实行垄断经营,需要加强监管;售电环节竞争充分,放松监管。

这种"因环节施策"的设计,说明电力市场化并不是一刀切地引入竞争。监管方式上,课件提到特许经营权许可证制度、制定和修改市场规则、利用行政执法权处理违规和争议三条路径。

发电环节
成员数量有限,具有控制价格能力,需要适度监管
输配环节
仍实行垄断经营,需要加强监管
售电环节
竞争充分,放松监管
发电、输配、售电三个环节的监管取向
碳通通

市场化对传统理论的十一项挑战

课件用十一项内容梳理了市场化对传统电力系统理论的挑战,这张网格把它们一次铺开。前两项是决策方式和市场主体的变化,中间几项是调度、定价、成本、信息层面的系统性调整,最后三项直接指向大电网安全、需求侧响应和新能源消纳。

这十一项不是并列的清单,而是一条从"谁决策"到"价格怎么定"再到"安全与消纳怎么保障"的递进链条。对新能源从业者来说,第十一项尤其值得关注:预测误差造成的额外辅助服务成本,将由相应的风电厂商承担。

分散决策
大用户与电厂直接交易
售电开放
培育售电零售主体
调度市场化
监管规则化、决策自主化
调度规范化
统一目标、优化行为
资源定价
各调度资源定价市场化
成本内部化
网损、输电与辅助服务成本
信息对称
激励相容机制
信息披露
透明公正
大网安全
以市场手段提升
需求响应
价格信号引导
新能源消纳
预测误差成本由风电承担
核心命题
传统电力系统理论的重构
从分散决策到新能源消纳的十一项转变
碳通通

四种市场结构的演进

课件把电力市场结构分成四类,这张阶梯图按竞争程度从低到高排列。纵向一体又叫垂直垄断,一个地区只有一家电力公司负责发输配售,几乎没有交易成本,但也没有竞争,电价是垄断定价。

单一买方的最大特点是发电环节引入了竞争机制,但竞争只反映了供给弹性,没有考虑需求弹性。趸售竞争形成了多买多卖的市场,要求输电网向所有市场成员开放,但小用户仍由当地配电公司供电。零售竞争允许所有大小用户选择供电商,售电商对小用户起到代理作用,降低了小用户的交易成本。

纵向一体:发输配售一家垄断
单一买方:网厂分离、发电竞争
趸售竞争:输电网向成员开放
零售竞争:输配电网同时开放
从纵向一体到零售竞争
碳通通

物理市场交易体系的时序递进

这张时间轴呈现了物理市场交易体系的"时序递进"特征。中长期直购电交易从年度、月度合约起步,二级市场提供周级别的调整机会,日前市场完成后中长期合约在现货市场的交割,日内和实时市场则处理更短周期的供需偏差。

越靠近实时,交易的时间颗粒度越细,价格信号也越频繁。课件反复强调,中长期交易解决的是电量供需均衡,只有现货才能解决电力供需的市场均衡——两者分工明确,缺一不可。

年度
中长期直购电交易
月度
中长期合约签订
周
二级市场调整
日前
日前市场出清
日内
日内市场微调
实时
实时市场平衡偏差
从中长期直购电到实时市场
碳通通

日前市场的无约束与有约束出清

这张双栏对比把日前市场的两种交易决策并排呈现。无约束出清形成系统边际电价SMP,报价由低到高依次出清,把电能当作普通商品,不考虑电网约束条件。

有约束出清则要面对潮流阻塞的现实。当送电方向出现阻塞,发电资源稀缺的区域只能调用当地更贵的机组,价格上调;发电资源富裕的区域价格下调,由此形成分区电价。课件进一步引入节点电价理论:在满足输电网络设备约束的情况下,增加单位负荷需求时的边际成本,就是节点电价。

无约束出清:系统边际电价SMP
有约束出清:分区电价
报价由低到高依次出清
潮流阻塞时分区定价
将电能作为普通商品交易
送端区域电价降低
不考虑电网约束条件
受端区域电价上涨
系统边际电价与分区电价
碳通通

发电权交易的互利算例

课件用一组具体数字说明发电权交易如何实现水电与火电的互相补偿。交易前,火电厂电价0.4元/度、成本0.35元/度、电量100万度,利润5万元;水电厂电价0.4元/度、成本0.05元/度、电量10万度,利润3.5万元。

火电将100万度发电权转让给水电,每度电付0.1元。交易后火电利润变为10万元,多赚5万元;水电在原有基础上新增利润25万元。课件将这种双方收益均高于交易前的状态称为帕累托改进,二级市场提升资源配置时效性的作用由此体现。

火电交易前利润:5万元
火电交易后利润:10万元
水电交易前利润:3.5万元
水电交易后新增利润:25万元
火电成本:0.35元/度
水电发电权交易成本:0.15元/度
水电与火电交易前后的利润变化
碳通通

套期保值的双向操作逻辑

课件用两个案例说明套期保值的运作方式。多头套期保值适用于担心原料涨价的买方,铜材加工厂1月签订6月交货合同,在期货市场买进6月铜期货,到5月现货买入时价格上涨,但期货市场盈利300元/吨,正好抵补现货成本上涨,实际购料成本回落到目标成本。

空头套期保值适用于担心售价下跌的卖方,粮油进出口部门9月购入大豆,预测价格可能下降,于是卖出1月大豆期货,12月出售时现货价格下跌,期货市场同样盈利300元/吨,实际销售价格等于目标销售价格。套期保值的基本原则是数量相同、时间相同或相近、方向相反、品种相同。

多头套期保值:担心原料涨价
期货市场盈利300元/吨抵补现货成本上涨
空头套期保值:担心售价下跌
期货市场盈利300元/吨抵补现货交易损失
基本原则:数量相同、时间相近
基本原则:方向相反、品种相同
多头与空头套期保值的对冲机制
碳通通

期货市场的演进大事记

课件用一条清晰的时间线梳理了期货市场的形成过程。19世纪中期芝加哥粮食交易面临季节性供求矛盾,当地经销商"未买先卖",用远期合约锁定价格、转移风险;随后投机者加入,增加了合约购买量。

1848年芝加哥期货交易所建立,提供了合约集中交易的场所;1865年推出标准化合约交易,并实行保证金制度,向签约双方收取不超过合约价值10%的保证金。保证金制度促成了真正意义上的期货交易诞生,对冲的被允许则促进了投机者加入;1925年成立结算公司后,所有交易需进入结算公司结算,期货市场由此完整建立。

远期合约
锁定价格、转移风险
投机者参与
增加合约购买量
1848年
芝加哥期货交易所建立
1865年
推出标准化合约与保证金制度
1882年
允许以对冲方式免除履约责任
1925年
成立结算公司
从远期合约到结算公司
碳通通

数据解读

指标数值单位出处
火电厂交易前电价0.4元/度第四讲 二级市场
火电厂交易前成本0.35元/度第四讲 二级市场
火电厂交易前电量100万度第四讲 二级市场
火电厂交易前利润5万元第四讲 二级市场
水电厂交易前电价0.4元/度第四讲 二级市场
水电厂交易前成本0.05元/度第四讲 二级市场
水电厂交易前利润3.5万元第四讲 二级市场
发电权交易电量100万度第四讲 二级市场
火电每度电支付0.1元/度第四讲 二级市场
水电新增利润25万元第四讲 二级市场
发电权交易算例的关键数据

这组数据来自课件中水电与火电发电权交易的算例。火电电价与水电电价相同,都是0.4元/度,但成本差距悬殊:火电0.35元/度,水电仅0.05元/度。交易前火电利润5万元,水电利润3.5万元。 火电将100万度发电权转让给水电,每度电支付0.1元。交易后火电利润变为10万元,多赚5万元;水电在原有基础上新增利润25万元。同样的电价水平下,通过发电权在成本不同的机组之间流转,双方收益都得到改善。

指标数值单位出处
挂牌电量100亿度第四讲 挂牌交易
供应商1报量80亿度第四讲 挂牌交易
供应商1成交量40亿度第四讲 挂牌交易
供应商2报量50亿度第四讲 挂牌交易
供应商2成交量25亿度第四讲 挂牌交易
供应商3报量70亿度第四讲 挂牌交易
供应商3成交量35亿度第四讲 挂牌交易
挂牌交易按报量比例的成交分配

课件用挂牌交易说明价格锁定后的分配方式。挂牌电量100亿度,三位供应商分别报量80亿度、50亿度、70亿度,合计报量200亿度,远超挂牌量。 按报量比例成交时,每家供应商的成交量都恰好是其报量的一半:供应商1成交40亿度,供应商2成交25亿度,供应商3成交35亿度。挂牌交易避免了价格博弈,简化了交易流程,增加了交易理性,提高了交易效率。

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