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不是垄断造成了电力经济的无效性

文章出处:m6com米乐娱乐 人气:发表时间:2024-01-13 23:23
本文摘要:上个世纪八十年代以来,电力市场竞争化(deregulation)改革从英国和智利发端;二十年来,逐渐推广的全球各个电力市场。这场改革浪潮的根本目的,在于提高发电效率,降低用电成本。为实现这个目的,三十年来,不少市场通过厂网分离、构建竞价上网和购电等手段,希冀通过市场机制让发电侧的成本最小化。这场电力市场改革的根本目的是提高发电效率、提升电力经济的有效性。

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上个世纪八十年代以来,电力市场竞争化(deregulation)改革从英国和智利发端;二十年来,逐渐推广的全球各个电力市场。这场改革浪潮的根本目的,在于提高发电效率,降低用电成本。为实现这个目的,三十年来,不少市场通过厂网分离、构建竞价上网和购电等手段,希冀通过市场机制让发电侧的成本最小化。这场电力市场改革的根本目的是提高发电效率、提升电力经济的有效性。

市场化是实现这一目标的一种手段;然而,市场化是一个需要循序完成的系统性工程,需要正确的识别问题、理顺各部分制度设计的纲目并厘清每个步骤的先后。更重要的,是制度设计者和政策制定者需要体认到,市场化本身也会因制度设计不完善等因素带来新的无效率,造成损失;是否和如何进行市场竞争化改革,需要权衡不同改革路径甚至改革与否的得失利害。针对现有电力经济的无效性,许多矛头指向了垄断或垂直一体化电力结构。在市场制国家中,垂直垄断的确有可能造成无效性;然而,这种无效性仍然是垄断企业通过市场机制操纵市场价格造成的。

如果垄断企业无法操纵市场价格,那么无效性就不是因为垄断造成的。以一些外国案例为例,不少是因为错误的定价政策造成的。在中国,电网的所有权和运营权的集中,是否就是垄断,也极为值得讨论。如果问题识别不清,那么电力改革就难以取得期望效果,反而会因为制度变迁带来相应的其他成本,造成更大的无效性。

要提升电力经济的有效性,根本方法是形成最优的调度策略(optimaldispatchstrategy);而市场竞争化的本质,是通过市场机制形成正确的价格信号;通过发电企业追求自生利益最大化,来实现最优调度策略的落实。然而,正确价格信号的形成未必要以双向拍卖(doubleauction也就是人们常说的多买多卖)的形式实现,监管下的拍卖也能形成正确的市场价格。不仅如此,理论上,市场化并非唯一的确保最优调度策略的方法,合理和有效监管下的垂直一体化电力结构也能实现电力调度的最优化。这些方法在实际实践中各有利弊,也造成了三十年来各个市场选择路径的不同。

每个市场的管理者和政策设计者们,正是基于对不同方法在本市场可能导致的得失比较,选择了他们认为适合本市场具体情况的改革路径和方法。因此,改革路径的选择,要立足对本市场实际的分析。在电力市场设计中,最核心的问题也是最困难的关隘,既不是厂网分开,也不是输配分离,而是如何设计一个输电政策体系,使得这个体系能够确保价格能够形成而且形成的价格是正确的;更重要的是,输电政策的设计对电力市场的交易成本高低有着至关重要的影响力。

输电权定义和分属、拥堵(congestion)管理政策等,直接决定了电力市场是否能有序运行、电力改革目的能否实现和电力经济效率能否得到提升。本文将从问题识别、路径选择和机制设计三个方面,梳理和探讨这场持续三十年之久的电力市场改革议题。试图为中国电力系统管理和制度设计提供借镜和参考。

由于输电网的固定成本高但运营成本极低,因此,输电网市场的垄断是比竞争更为有效的市场结构,也就是人们常说的自然垄断。如果电力体系是垂直一体的结构,那就意味着电力市场可能存在垄断。但是,不能用电网所有权集中在一个或几个公司手中,就认定该市场存在垄断,并断言该市场存在的无效性是垄断造成的。

在进行无效性讨论之前,首先要明晰垄断的定义。垄断,无论是独占(monopoly)还是寡占(oligopoly),都是指一家或几家公司可以通过控制产量(古诺垄断)或出售价格(伯川垄断),在市场中,通过市场机制操纵市场价格以实现自身利益最大化。在垄断市场中,自身利益最大化的均衡悖理了整体利益最大化的均衡,造成了市场的无效性。判断一个市场中,是否因垄断造成了无效,首先要确定是否有企业能够根据需求曲线,通过市场机制操纵市场价格。

在计划经济体制下,价格都是由政府决定的;因此,无论这个市场的供应商是一家或多家,都不存在垄断的问题;而无效性也是由于计划体制制定的价格错误引起的,和垄断无关。理论上,电力市场可能存在的垄断是古诺垄断,既电力企业根据电力消费者的需求曲线,通过控制供电量供应而抬高销售价格,从而获得垄断利润,造成市场无效性。如果一个垂直一体的电力企业,无法通过控制发电量以操纵电力价格,那么这个电力系统中,就不存在垄断,这个系统中的无效性也不是垄断造成的。

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拆分这个一体的企业并不能实现消解无效性的意图。在一个已经厂网分开的系统中,如果没有发电厂可以控制产量并且没有输配电企业能控制输配电数量,并通过这种操控控制售电价格或上网价格,这个电力系统中也不存在垄断,而该系统中的无效性也不是有垄断造成的。需要指出的是,在计划经济体制下,由于市场机制并没有在电力调度和供应决策中扮演任何角色,因此是不存在垄断问题的。

即便计划经济体制下的电力企业能够在电价订定中扮演一定角色,也因为计划体制所制定的固定价格不会随着电力需求的涨落而变化,因此电力企业享有垄断利润的空间和可能性非常狭小。垂直一体的电力体系虽然未必导致垄断,然而这种电力结构也会直接或间接的导致另一些会引发无效性的问题。最直接的就是电力难以跨系统调度。以美国为例,在早期多个垂直一体化电力系统并存的时期,不同系统间的电力调度非常少,这些企业基本上都选择用自己的发电机组供电即便这些机组可能比别的企业昂贵;因为跨系统调度既需要电力企业投资跨系统电网,而本地电力企业又无法从系统间调电中获得足够的利润,从而缺乏向其他系统购电和建筑跨系统输电网的动力。

打破垂直一体化结构以后,由于售电企业有最小化用电成本的动机,因此不会只用自有机组,而会像发电效率更高的机组购电并有动力为了便宜的电力构建跨区域电网。还有一些垂直一体的电力系统存在的无效性,是由于不当的监管政策引起的。为了避免垂直一体的电力企业成为垄断企业,早期电力监管采用的办法是对电价进行控管。

在对价格监管的政策中,最直接的就是规定售电价格依据发电成本制定;这一规定却引导了电力企业更多的使用低效率、高成本的发电机组,以获得更高的价格。有的政策还规定了价格应根据机组建设成本设定;这类政策则激励了电力企业过度投资和建设发电厂,造成浪费并导致高电价。这些无效性并不是垂直一体的电力体系直接造成的,而是源于不当的管理政策。

一些市场认为,设计和执行正确的管理政策成本较高,因此转向推进厂网分开,推进市场竞争化改革。而另一些市场则认为,改革的制度变迁成本过高,改革后也会有由于政策设计缺陷造成的无效性,反而设计和执行正确的管理垂直一体电力体系的成本更低;因此这些市场就保留了垂直一体的电力体系,例如北美中西部和东南部的大部分市场都保留了完全监管的垂直一体电力体系。对于厂网已经分开的电力系统而言,电网只要不通过控制输电量来操控上网价格和售电价格,该系统就没有垄断的问题。

垂直一体系统存在的电力难以跨系统调度问题也不会发生。这时候出现的无效性,往往是由于价格形成机制悖理市场原则或是市场机制设计不完善所致。电力经济有效性的主要内涵是什么?最优调度策略和机制(optimaldispatchstrategy)是电力经济有效性的主要内涵。

最优调度策略是在电网结构和物理特征约束下,以最小化发电成本为目标,满足电力需求的发电组合决策。在欧美国家,无论是竞争化的市场还是垂直一体的电力体系,最优调度策略都是运用大型计算机、通过数值方法来求解电力系统最优潮流问题来得到。理论上,通过节点边际价格(localmarginalpricedalprice),市场机制无论拍卖或双向拍卖能够实现最优调度策略下的发电组合。

需要特别指出的是,理论上,非市场机制也能够实现最优调度策略。通过集中控制的调度系统,以节点边际价格作为向售电企业收受价格和向发电企业支付的价格,也能够实现最优调度策略。无论是何种市场机制或是非市场机制,作为实现最优调度策略的手段,这些手段的共同立足点,都是保证相关机制形成正确的市场价格。无论是市场化的改革如厂网分离、双边竞价,还是对垂直一体电力系统监管的改善,如果电力价格仍然因为机制设计的因素而是悖理市场规律的,那么就达不到提升电力经济的效率的目的。

作者简介于洋,南京大学数学系学士学位,南京大学环境学院环境规划与管理专业硕士,约翰霍普金斯大学环境与能源经济学硕士,斯坦福大学环境系在读博士。研究方向为能源经济学和环境经济学,目前研究领域为电网政策、新能源整合的电网调度优化技术、新能源技术政策、新能源入网的减排潜力分析、交通能源政策与技术进步、合同能源管理市场分析。


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