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完善电力价格机制 提高电力利用效率
发布日期:2017/9/8   点击次数:438

朱成章


北京市推进价格机制改革实施意见正式发布,要利用价格机制治理“大城市病”。北京市的主要目标是“到2020年,竞争性领域和环节价格全部放开,市场决定价格机制基本完善,政府价格管理更加科学,价格调控机制基本健全,科学、规范、透明的价格监管制度和反垄断执法体系基本建立。”

新电改9号文出台以来,电价改革的形势与北京市价格改革形势类似,北京市要利用价格机制治理“大城市病”,电力工业要利用价格机制“提高电力利用效率,着力推进供给侧结构性改革”。电力价格改革也是竞争性领域全部放开,垄断领域政府科学管理,做好成本监审和价格全面监管。

1  电力价格定价原则

我国《电力法》规定,电价实行统一政策,统一定价原则,分级管理,并规定:制定电价,应当合理补偿成本,合理确定收益,依法计入税金,坚持公平负担,促进电力建设。

联合国秘书处经济与社会部编写的《电力成本和电价概论》中,在电价制度应具备的几个条件中说:“一个好的电价制度应该是公平的、实际可行的和富于策略的。在公平、实际、策略的前提下,电价制度还应具备下面的一些具体条件:

合法。制订法律,以法律保证电价制度具有一定程度的公平。

保证收入。制订的电价制度应当能够保证企业从用户收取足够的收入,以满足企业的收入方针。

应变能力。制订的电价制度应能保证企业的偿付能力不会因任何可能发生的用户负荷的变化而受到威胁。

简单。电价制度最好是尽可能的简单。一定要让用户能看得懂,也必须要本企业的员工能理解它。当然,不能为了追求电价结构的简单,把一些可以促进改善企业经济效益的灵活性电价也都放弃不定。

稳定。电价的频繁改变是很不好的。除非是确有必要,一般应避免提高电价。

刺激、鼓励作用。电价能鼓励用户增加用电,并促使用户改善自己的功率因数和改善整个电力系统功率因数。

竞争能力。制定的电价应使电能与用户可能使用的其他种类的能源比较起来具有竞争能力,包括与用户自备电厂的竞争能力。

对用户守信用。供电企业对用户守信用这一点很重要,不要使用户造成不必要的花费。

防止不正当的欺骗行为。电价制度应当制订得不给非法行为留下空子,如一些地区搞电炊,把居民生活用电和电炊用电分别供电,分别安装电表,不同电价计价,使得不老实用户将高价的生活用电都计入低价的电炊用电。

香港电力价格设计原则共有8条:向用户收入足够的经营费用;各类用户电价根据供应电力成本定价:公平的原则问题,引导用户经济使用电力;实行负荷管理规划,改进系统负荷因数;电价变幅尽量细小,按部就班调整电价;维持电费收益稳定;价目尽量简单易明;电费价目易于执行;电价易受用户接纳。

在上面3个制定电价的原则中,有两个提到电价要简单,一个说电价制度最好是尽可能的简单,一个说价目尽量简单易明。法国在介绍电价制度时说,价格信号的复杂程度随着用户增加而提高。实际上电价结构应尽可能简单,以避免伴随着价格信号准确程度的提高而引起的电力交易费用的增加。但是联合国材料中说:不能为了追求电价结构的简单,而用于促使用户改善自己的功率因数和改善整个电力系统的功率因数。在制订电价制度时,如何理解电价要简单?美国加州太平洋燃气电力公司电价有50多种;法国EDF的电价有蓝、黄、绿灯十几种,这些也都应算在简单电价之列。

2  制定电价的难点

电价要根据成本来制定,既要做到公平负担,合理补偿成本,又要引导用户合理用电,提高电力工业的经济效益。光考虑补偿成本比较简单,但要做到公平负担、提高效益和引导合理用电就比较难办。

人们都认为电能产品单一,都是50赫兹或60赫兹正弦波交流电,没有花色品种,可以用单一制电价计价,每千瓦时多少钱就可以了。实际上,从电力工业的特点出发,电力花色品种繁多,不可能用单一制电价解决。如电力不能大量储存,即发即用,于是电力成本有两个主要部分。电力工业的基本特点,电力企业要为每个用户提供两种服务,一是实际消耗的电能(用“千瓦时”来计量);二是为了做到用户随时需要用电都可以即时提供电能所作的准备(用“千瓦”来计算)。因此,电力企业向用户供电的全部成本也分为两个部分,变动费用和固定费用。为了公平负担需要实行两部制电价。此外,还有用电电压不同,负荷率不同,功率因数的差别以及供电可靠性的差别。特别是近年来大力发展新能源发电,新能源电力具有随机性、间歇性和不稳定性,都需要区别对待,因此电价不可能仅仅靠单一制电度电价。正是由于这些原因,成本分摊除了供电量和最大需量两个因素之外,还有若干个因素。

(1)供电数量。一个用户或某一类用户应分摊的成本份额将直接受供电千瓦时数的影响,而且同样明显的是,供应的电能数量仅仅是影响成本中的变动成本部分,而不影响固定成本部分。供电数量有直流电数量和交流电数量、有有功电数量和无功电数量,不同的电能有不同的价格。还有阶梯电价,对于居民用户为了鼓励节约用电,用电多的用户实行较高的电度电价即递增式阶梯电价;对于工业用户为鼓励其使用电力系统的电力,对用电较多的用户实行较低的电价,即递减式阶梯电价。

(2)最大需量。一个用户或某一类用户应分摊的成本份额还要受以千瓦数表示的最大需量密切相关,受最大需量影响的固定费用部分(而且仅仅是固定费用的一部分),变动费用不受其影响。最大需量的计量有两种方法,一种是用最大需量表计量最大需量的千瓦数,还有一种是用变压器容量确定的千伏安数。最大需量是不断变化的,最大需量表记录的是一刻钟或半个小时的平均最大需量,变压器容量是按变压器的额定容量作为用户的最大需量。我国在文化大革命前,绝大多数大工业用户很少安装最大需量表,绝大多数实行两部制电价的用户是以变压器容量来定最大需量的。但是用变压器容量来定最大需量有很大灵活性,不是偏大就是偏小。有的用户为了节省电费,故意选用小容量变压器,用大量超变压器铭牌运营,结果造成电能的浪费。千瓦与千伏安相差一个功率因数,所以千瓦和千伏安的价格是不同的,19世纪50年代最大需量以千瓦计者为每千瓦6元,以千伏安计者每千伏安4元,到1994年调整电价时,以千瓦计者为15元,以千伏安计者为10元。

(3)负荷率与设备利用率。负荷率最简单的定义是平均负荷和最大负荷之比,这个比值可以用小数表示也可以用百分数表示。当然其值不可能超过1.0或100%。如果U代表t小时内供应的电量(千瓦时数),M是同一时间内的最大需量的千瓦数,则:负荷率L=U/t·M。

式中的时间t,可以根据方便取一天、一星期、一月、一季或一年,但重要的是,对于U和M必须选自同一时间的数值。负荷率这一概念可以在各种不同的范围使用,它可以用于一个完整的供电系统、一类用户或某一用户。即使是一类用户或某一用户,日、周、月、季、年的负荷率是不同的,用户负荷率低会使发电和输配电设备的利用率下降,所以负荷率低的用户相应电价应当高一些。一类用户或某一用户的日负荷率高低对周、月、季、年负荷率的影响比较大。三班制的高耗电企业一天24小时用电是均衡的,只是夜间负荷略有下降,日负荷率接近1.0。两班制的工业企业,白天负荷饱满,夜间负荷较低,日负荷率接近0.6~0.7;一班制的工业企业、普通商业和非住宅电力用户,负荷主要集中在白天,日负荷率约为0.4~0.5;城乡居民住宅用电变化较大,夏季有空调用电,冬季有电采暖,电力负荷主要在夜间,特别是前半夜,日负荷率约为0.3~0.4。居民住宅用电,如果没有空调、电采暖和电炊,则居民生活用电主要是照明、电视和电脑等,日负荷率仅为0.1左右。

与负荷率相关的另一个比率就是发电设备的利用率。任何单独一台发电设备的利用率只要将负荷率公式中发电设备的千瓦容量C代换最大需量,即可得出发电设备利用率P=U/t·C。

设备利用率与负荷率既有关联,又有区别,设备利用率要考虑必要的备用容量,备用容量数量越大,设备利用率就越低,所以对设备利用率,应当是在考虑必须的备用容量的同时争取尽可能高的设备利用率。发电设备利用率与发电设备利用小时数是一回事,年发电设备利用率乘以8760小时,得出的数字就是年发电设备利用小时数。

(4)负荷分散率。负荷分散率可以定义为:一组群体所有用户的最大需量的总和与这个组用户的综合最大负荷的比。分散率不会小于1,由于在一天、一周、一月、一季度或一年的不同时间段里情况不同,因此,分散率必须标明是在某个时间段里的。在用户可以自由选择用电时间的可能性很小的情况下,分散率不会很高。例如,居民照明用电的分散率可能很低,因为家家需要在大体上相同的时间用电;相反,洗衣机用电、电熨斗用电等则有较高的分散率,因为他们的使用时间不太受限制。在所有与电能成本计算有关的各种因素中,最重要又最不易捉摸的就是负荷分散率。它的含义十分简单,但往往难以精确地确定其数值。然而电能成本计算的精确,又在一定程度上取决于我们对负荷分散率的估量是否精确。

(5)负荷分散率与负荷率的关系。高负荷率和高分散率都能使每千瓦时电的成本降低。但在一般情况下,常常是当负荷率高时分散率低;而当分散率高时,负荷率低。因此,在一定程度上这两种因素对成本的影响互相抵消。在极端的情况下,这二者的相互关系可以表现得很明显。首先假定有许多用户,其中每一个用户自成一个类别,每个类别的负荷率都是100%。这时,显然各个类别的内部分散率必然是1.0,因为各个类别的重合最大需量都是这个内部中用户的最大需量。在这种情况下,可能达到的最高负荷率(100%)伴随着可能达到的最低分散率(1.0)。然后,再看另一种极端的情况,假定有某一类负荷,其负荷率接近于零,例如电铃,这种负荷的发生率很少而持续时间又极短,这种负荷重合的概率很小,因而电铃用电负荷的内部分散率非常高。在这种情况下,就出现最低可能的负荷率(实际为零)伴随着极高的分散率。这两个例子说明,负荷分散率和负荷率一体上存在着一种反比关系。

(6)用户所在地点。用户所在地点对于供电企业的成本会有某种程度的影响。无论是成本中的固定成本部分还是变动成本部分,都会受到用户所在地点的影响。一个距离电厂很近的用户和一个距离很远的用户,成本是不同的。但是我国供电政策上实行城乡同价,同网、同质、同价,因此对于城乡居民用电、公用事业用电的电价不受用户所在地点的影响。电价中能够考虑的一种用户地点因素,不是用户的实际地理位置,而是其在供电系统网络中的位置,如划分工业和第三产业用户以供电电压等级来确定电价。

(7)负荷发生时间。一个电力用户的最高负荷发生的时间与其应分摊的供电固定成本份额有很大的关系。因为它不仅影响到电力系统的最大负荷,从而影响到发电设备和输配电设备的费用,而且还会影响到分散率,从而影响到应分摊的供电固定成本份额。一个用户或者一组用户的最大负荷发生时间和整个电网的最大负荷时间相同时,这个用户或这组用户就应当分摊供电固定成本中的较大部分,这已是普遍承认的公理。但是对于那些最大负荷发生在电力系统高峰时间以外的用户,应当怎样分摊供电固定成本,意见并不一致。

 (8)用电负荷和供电条件的季节性变化。有一些类别的负荷经常表现有明显的季节性变化。如室内电热取暖用电,在冬季和夏季表现出负荷的不同;照明用电在不同的季节,表现出负荷持续时间的不同。工业用电往往不受季节的影响,不过有些工业,尤其是农产品加工工业,季节性变化可能非常显著。

不仅负荷有季节性变化,电力供应也有季节性变化。例如,在多雨季节里水电站的出力和发电量增加,水电站可以承担更多的负荷、多发电量,一般水电站可承担基本负荷或者全部负荷;而在少雨的干旱季节,水电站出力和发电量减少,这时水电站承担尖峰负荷,火电站则承担基本负荷、多发电量,以弥补水电站少发的电量。风电、太阳能光伏发电等新能源电力的大规模发展之后,不仅存在间歇性、随机性和不稳定性,而且存在季节性的出力和发电量的变化。例如风电,冬、春季多风,发电量多,夏、秋季节发电量少;又如太阳能光伏发电,夏、秋季节日照时间长,阳光猛烈,冬、春季节日照时间短,阳光较弱,都使其出力和发电量发生变化。水电、风电、太阳能发电的出力和发电量的这种变化,对于成本中的固定费用部分和变动费用部分都有影响,而且也会影响到这两部分成本费用对各类用电的分摊份额。合理的办法是最好有每个月不同的电价或者按不同季节制定季节电价。

(9)力率。供电成本中固定费用部分和变动费用部分与供电的力率有很大关系。一个负荷的最大需量,可以用两种方式来度量,一种是用千瓦,一种是用千伏安。前者约略与发、供电设备中机械部分的投资额成正比,后者与其中的电气部分投资额成正比。力率可以简单地说成是千瓦和千伏安的比率。一个力率较低的负荷,每千瓦容量供电设备中,与机械设备相比较需要更多的电气设备。因此,力率可以决定固定成本。对于变动成本来说,力率低的负荷电流较大,从而提高了线损,也就是增大了电流通过导线的发热损失,因此,力率还可以决定变动成本。

不过,仅仅定性地说,力率的高低对电力成本有很大影响是一回事,而用定量的方法来确定这种影响大小又是另一回事。实事求是地说,我们必须承认,实际上不可能得出一个简单的数学公式来计算在低力率情况下供电的成本损失。不过这并不排除我们提出一些近似的公式的可能性。从实用的观点看,这样的公式已足以解决上述难题,如法国电力公司(EDF)按无功电量计价,我国采取力率调整电价系数。

(10)停电。对于某些用户,短时间的停电就能造成严重的困难,甚至可能造成一场大的灾难;但对另一些用户来说,短时间的停电只会造成一些不太严重的麻烦和不便。还有少数用户则对短时间停电不太在乎。例如,某些工厂,短时间的停电可能造成产品全部报废,或者至少造成减产;又如一个医院,在给病人做手术或做某些特殊治疗过程中,停电可能造成悲剧性的后果。这些都属于第一类型。属于第二类型的如居民用电,短时间停电只会使用户感到不方便。属于第三种类型的如用电动水泵提水,改变一下用电时间,对工作不会产生什么影响,只要停电时间不是很频繁,甚至对停电连一点不方便都不会感觉到。最后这一类型的用电负荷对于供电企业有其特别的优点。电力用户对停电的敏感性是用电负荷的一个方面,它是用电负荷的一个潜在特性,应减少这类负荷分担的固定成本。

从用电负荷的停电特性出发,20世纪在世界电力工业中发展成为电力需求侧管理和需求响应,充分发挥了用电负荷的潜在特性,提高了电力运营的经济性和安全性。

从上面讨论的影响电价的10个因素来看,电力的品种并不单一,不能采用单一制电价。

3  电力的花色品种

其实,电价与猪肉、牛肉、羊肉的价格有类似的情况。电力趸售价是综合平均价格,相当于进屠宰场的毛猪价,或者相当于屠宰场出场的猪肉价,因为那时是整头猪的平均价格,无法分别各种肉类的价格,但到了零售商那里就不能再按这种平均价格出售,因为按平均价格出售,好肉才售购一空,不好的肉无人问津,造成浪费。

以猪肉为例,当屠宰场猪肉的出厂价为10元/市斤时,零售商出售的各种肉价为:通肌19.8元(按每市斤500克的价格,下同),小通肌25.8元,猪蹄16.8元,排骨16.8元,五花肉17.8元,以及猪肝9.00元等等,还有猪头、猪下水另外定价。不过猪肉零售商与电力零售商有些不同,猪肉零售商进货都是以一头猪为单位,小的零售商一头猪可以卖几天,大的零售商每天可以卖几头猪,这样猪肉的批发价是相同的。但是,电力的情况不同,不同售电商的电力消费结构是不同的,有的以大工业用电为主,有的以商业用电为主,有的以农林生产企业用电为主,有的以民用电为主,如果批发给售电商的电价划一,则售电商必然苦乐不均。在计划经济年代对趸售商(负责供电和售电)采取综合平均电价乘70%作为趸售电价,以解决苦乐不均问题。市场经济国家的终端销售电价大致可以分成两类,一类是多种电价,像美国加州太平洋燃气电力公司,终端销售电价达50余种,另一类像法国电力公司(EDF),将电价分成7~8类,每类电价都考虑多种因素。

我国只有计划经济时代趸售电价和终端销售电价的经验,没有市场经济时代的批发电价和终端销售电价的经验。电力工业配售分开、引入竞争机制之后,竞争性的电力市场不可能自然形成批发电价和众多的终端销售电价。因此,在配售分开、售电领域引入竞争机制时,需要有一个批发电价和销售电价形成的过程。是否有一套符合市场经济规律的批发电价和销售电价,是电力市场成败的关键所在。