第1章 电力工业概况

《第1章 电力工业概况》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章 电力工业概况（59页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、华北电力大学 工商管理学院v教师：黄辉教师：黄辉v单位：工商管理学院单位：工商管理学院 电力经济管理教研室电力经济管理教研室v教材教材 电力市场竞争电力市场竞争v(美美)萨莉萨莉.亨特亨特 中信出版社中信出版社 中国电力出版社中国电力出版社v参考书参考书 电力市场电力市场v杜松怀杜松怀 主编主编 中国电力出版社中国电力出版社v内容：内容：概要介绍我国电力工业的市场化改革，分析和探讨其内在的经济规概要介绍我国电力工业的市场化改革，分析和探讨其内在的经济规律。律。举例：举例：v计划与市场计划与市场v视角：视角：从经济学的角度分析，不是电力专业技术的角度。从经济学的角度分析，不是电力专业技术的角度。

2、举例：发电竞价举例：发电竞价v技术过程：技术过程：调度过程；如何制定发电计划，维持系统经济、稳定调度过程；如何制定发电计划，维持系统经济、稳定运行，如各类机组的位置；管理阻塞、调频和调压。运行，如各类机组的位置；管理阻塞、调频和调压。v经济：经济：交易市场，价格和结算；竞价博弈，市场结构，市场交易市场，价格和结算；竞价博弈，市场结构，市场势力。势力。v电力工业概况和电力需求侧电力工业概况和电力需求侧v电力市场改革模式和交易电力市场改革模式和交易理论理论v电力市场改革模式的案例分析电力市场改革模式的案例分析v电价概论电价概论v博弈论与发电厂竞价上网博弈论与发电厂竞价上网v电力监管和市场势力电力监

3、管和市场势力v一、电力工业的功能电力工业的功能 v二、电力工业的传统组织结构电力工业的传统组织结构 v三三、电力工业特有的关键因素电力工业特有的关键因素 v四、电力需求侧四、电力需求侧-负荷理论负荷理论10-110KV2 2 0-500KV锅炉锅炉汽轮机汽轮机电力网电力网电力系统电力系统动力部分动力部分热网热网G动力系统动力系统负荷负荷10-04KV降 压 变 压降 压 变 压器器降 压 变 压降 压 变 压器器升 压 变 压升 压 变 压器器发电机发电机v举例：燃煤发电厂的工作原理举例：燃煤发电厂的工作原理v发电发电 功能：将其他形式的能源转化为电能功能：将其他形式的能源转化为电能 成本：发

4、电成本占总供电成本的成本：发电成本占总供电成本的3550 从投入产出关系的角度与石油生产的比较从投入产出关系的角度与石油生产的比较v石油：一对多石油：一对多 投入：原油投入：原油 产出：汽油、柴油和煤油产出：汽油、柴油和煤油v电力：多对一电力：多对一 投入：投入：v燃料（煤、油、天然气、铀）的动力燃料（煤、油、天然气、铀）的动力v水的落差、凤、潮汐动力水的落差、凤、潮汐动力 产出：电能产出：电能1 12 2 输电输电 2000年前后全国性联合电力系统示意图年前后全国性联合电力系统示意图1 12 2 输电输电 1.2.1 1.2.1 输电成本约占电力最终成本的比例？输电成本约占电力最终成本的5%

5、5%到到15%15%。1.2.2 输电限制1.3 1.3 系统运行系统运行 系统运行的功能:保持发电厂与负荷（所有用户瞬时用电的总和）平衡，以确保保持输电系统稳定。电以光速（每秒约186，000英里）传输 v系统调度：系统调度：调度发电出力跟踪负荷、辅助服务（调频、备用、无功等调度发电出力跟踪负荷、辅助服务（调频、备用、无功等)输电线路不过负荷和阻塞输电线路不过负荷和阻塞 调度机构调度机构v多国：北欧北欧v一个国家调度机构（法国、英国、新西兰）；一个国家调度机构（法国、英国、新西兰）；v省或区域（澳大利亚和中国）；省或区域（澳大利亚和中国）；v一个独立公司一套，一个独立公司一套，2000年美国

6、年美国140套；套；v纽约、新英格兰、纽约、新英格兰、PJM电力联营体的统一调度电力联营体的统一调度。1.4 1.4 配电配电v配电成本配电成本 配电成本约占电力最终成本的配电成本约占电力最终成本的30%50%30%50%。v配电的基本任务配电的基本任务 其基本任务是其基本任务是“线路业务线路业务”将电从输电系统输送给用户。但是将电从输电系统输送给用户。但是配电的功能实际上不是单一的，因为它属于本地业务，通常包括用配电的功能实际上不是单一的，因为它属于本地业务，通常包括用户服务、计量、计费和零售。户服务、计量、计费和零售。v输电与配电的比较输电与配电的比较 电压等级和单向和双向电压等级和单向和

7、双向 例：国道、高速路和二环、三环、普通街道例：国道、高速路和二环、三环、普通街道 比较项目传输特点比喻电压等级结构特点潮流输电高速公路高网络双向配电地方道路低辐射单向v电力工业的商业功能电力工业的商业功能 零售零售:零售是面向终端用户的销售，它包括一系列商业职能零售是面向终端用户的销售，它包括一系列商业职能购电、定价和售电，还包括用电计量、计费和收费。购电、定价和售电，还包括用电计量、计费和收费。电力趸售电力趸售:对转售者的电力销售。对转售者的电力销售。v物理过程物理过程 发电、输电、配电、调度环节发电、输电、配电、调度环节v经济过程经济过程 生产、批发市场和零售市场生产、批发市场和零售市场

8、 销售额销售额销售人数销售人数利润利润1.垂直一体化垂直一体化2.2.垂直一体化和垄断的原因垂直一体化和垄断的原因v 配电的自然垄断特性配电的自然垄断特性v 输电的自然垄断特性输电的自然垄断特性v 协调发电和输电所面临的技术挑战要求发电和输电之间保持协调发电和输电所面临的技术挑战要求发电和输电之间保持如此紧密的联合如此紧密的联合v 输电和发电的垂直一体化也有利于输电和发电的长期规划也有利于输电和发电的长期规划。v 发电发电的规模经济，当电厂越来越大，发电价格越来越低v长期平均成本长期平均成本 企业不同的规模对应的可实现的最低平均成本。企业不同的规模对应的可实现的最低平均成本。v规模经济性规模经

9、济性 企业的平均成本随着规模的增加而降低，随规模的增加而效企业的平均成本随着规模的增加而降低，随规模的增加而效率提高率提高 原因：技术和设备的规模效率；生产组织的规模效率；原因：技术和设备的规模效率；生产组织的规模效率；v最小经济规模：是能够实现最低平均成本的最小企业规模。最小经济规模：是能够实现最低平均成本的最小企业规模。v自然垄断自然垄断 成本次可加性：一个企业提供的服务或产品比多个企业提供成本次可加性：一个企业提供的服务或产品比多个企业提供引起成本的成本最低。引起成本的成本最低。判断：当市场规模小于企业的最小最优规模判断：当市场规模小于企业的最小最优规模v发电的规模经济：发电的规模经济：

10、核电厂最优规模核电厂最优规模90100万万KW;火电厂火电厂5060万万KW,联合循环气轮机联合循环气轮机25-40万千瓦，热效率可达到万千瓦，热效率可达到6065，常规火电厂为，常规火电厂为1836。（大机组。（大机组3641）输电系统发展和互联、市场规模输电系统发展和互联、市场规模 发电不再是自然垄断发电不再是自然垄断,具备引入竞争的条件具备引入竞争的条件v行业特点行业特点 公用事业、自然垄断、基础和能源产业公用事业、自然垄断、基础和能源产业v能源产业能源产业 我国我国3 38585亿千瓦支撑着亿千瓦支撑着1 14 4万亿美金的万亿美金的GDPGDP，美国，美国8 85 5亿千瓦支撑了亿千

11、瓦支撑了1111万亿美金的万亿美金的GDPGDP，日本只有，日本只有2 2亿千瓦，支撑了亿千瓦，支撑了4 4万亿美金的万亿美金的GDPGDP（0303年）。年）。v公用事业和基础产业公用事业和基础产业 公共品：公共品：v具有非竞争性和非排他性具有非竞争性和非排他性v非竞争性：可以共享，消费数量与消费者无关。非竞争性：可以共享，消费数量与消费者无关。v非排他性：不能将某个消费者排除在外。非排他性：不能将某个消费者排除在外。准公共品：准公共品：具有非竞争性或非排他性具有非竞争性或非排他性 规模经济性和外部性规模经济性和外部性 经济效益、社会效益（政治目标）经济效益、社会效益（政治目标）福利分析福利

12、分析v福利：效用或幸福度福利：效用或幸福度v帕雷托最优：增加效用不能以牺牲别人的幸福为代价帕雷托最优：增加效用不能以牺牲别人的幸福为代价v社会福利函数社会福利函数 罗尔斯和边沁的福利函数罗尔斯和边沁的福利函数3.3.垄断的经济管制垄断的经济管制现有两种基本模式：现有两种基本模式：v美国模式美国模式：回报率管制回报率管制v企业收入成本投资回报率投资回报率基数企业收入成本投资回报率投资回报率基数v美国美国 3 35 5年，垄断和服务产品调整，申请、价格听证会，年，垄断和服务产品调整，申请、价格听证会，供求双方和监管机构，投资的确立（原始资本成本法、现行供求双方和监管机构，投资的确立（原始资本成本法

13、、现行价格水平资产价值）价格水平资产价值）3.3.垄断的经济管制垄断的经济管制现有两种基本模式：现有两种基本模式：v英国模式英国模式：RPI-XRPI-X确定给定时期的平均价格，确定给定时期的平均价格，并允许每年根据通货膨胀率（零售价格指数或并允许每年根据通货膨胀率（零售价格指数或RPIRPI）减去电力企业生产效率增长率（）减去电力企业生产效率增长率（X X）v激励，避免直接监控成本激励，避免直接监控成本 v0.400.40元元/kWh,4%,2%,?/kWh,4%,2%,?1.1.电力的四个技术事实电力的四个技术事实:事实事实1 1：电不能被储存：电不能被储存 季节、峰谷、电力季节、峰谷、电

14、力v在竞争性市场中每小时电力趸售价格淡季一天之中高峰电价和在竞争性市场中每小时电力趸售价格淡季一天之中高峰电价和低谷电价的变化一般约达到低谷电价的变化一般约达到2 2：1 1，旺季达到，旺季达到1010：1 1 没有库存没有库存 不能转售（地点、时间）不能转售（地点、时间）不能平抑价格波动不能平抑价格波动 不能在流通环节投机不能在流通环节投机v1.1.电力的四个技术事实电力的四个技术事实:v事实事实2 2：电走电阻最小的路径电走电阻最小的路径 流动遵循基尔霍夫定律流动遵循基尔霍夫定律 并非合同路径并非合同路径 大用户直供、双边交易金融关系与物理关系。大用户直供、双边交易金融关系与物理关系。不能

15、区别是谁发出的电，不可能有标签和任何差别不能区别是谁发出的电，不可能有标签和任何差别v1.1.电力的四个技术事实电力的四个技术事实:v事实事实3 3：v电网电力传输互相影响，情况复杂电网电力传输互相影响，情况复杂-系统高度关联系统高度关联v事故、连锁反应事故、连锁反应 大面积停电大面积停电 振荡、失压和频率变化振荡、失压和频率变化 美国美国0303年年8.148.14加州大停电：多条线路触树短路；引发大停电；影响加州大停电：多条线路触树短路；引发大停电；影响5 5千万人口，美国千万人口，美国8 8个州、加拿大个州、加拿大2 2个省；输电距离个省；输电距离5 5万万4 4千公里；美国损千公里；美

16、国损失失4040100100亿美元、加拿大亿美元、加拿大2323亿美元；输电网多家经营，缺乏协调。亿美元；输电网多家经营，缺乏协调。v1.1.电力的四个技术事实电力的四个技术事实:v事实事实4 4：电以光速运动电以光速运动 v实时平衡实时平衡v调频调频v2.2.系统控制系统控制 实际上电不同于其他日用品，需要短期协调。（这里短期协实际上电不同于其他日用品，需要短期协调。（这里短期协调是指日前、日中和实时协调）。系统操作员必须能够控制调是指日前、日中和实时协调）。系统操作员必须能够控制电厂。电厂。不管发生了什么变化，系统调度员必须继续实时控制系统，不管发生了什么变化，系统调度员必须继续实时控制系

17、统，必须告诉发电厂什么时候运行，什么时候增减负荷，什么时必须告诉发电厂什么时候运行，什么时候增减负荷，什么时候停机。候停机。“是的，先生是的，先生”。“你让我这样做，准备给我什么补偿你让我这样做，准备给我什么补偿”v约束交易规则的电力的特殊特征约束交易规则的电力的特殊特征特征特征 问题问题 设计问题设计问题 不能存储 合同数量与使用量或出力不匹配 不平衡 最小阻抗的路径 可能出现的过载 阻塞管理 网络的相互作用备用、调峰、调频和无功补偿；频率和电压；辅助服务 光的速度 系统调度员需要负责计划和调度 v市场交易规则设计的四大支柱市场交易规则设计的四大支柱:不平衡量不平衡量阻塞管理阻塞管理辅助服务

18、辅助服务计划和调度计划和调度v1负荷分类及特征负荷分类及特征按供电关系：按供电关系：v 直供用户直供用户/非直供用户非直供用户/（趸售、转供用）（趸售、转供用）按电价：按电价：v照明用户、非工业、普通工业、大工业、农业、趸售照明用户、非工业、普通工业、大工业、农业、趸售按供电电源：按供电电源：v高压用户、低压用户、双电源用户、专线用户高压用户、低压用户、双电源用户、专线用户按行业分：按行业分：v农业、工业、地质勘探、建筑业农业、工业、地质勘探、建筑业、交通邮电、商业、交通邮电、商业、城乡生活、城乡生活、其它。其它。大用户大用户 315KVA或或630KVA高耗能高耗能 单位产品耗电量单位产品耗

19、电量3000KWh/吨；吨；耗电总成本比重耗电总成本比重40%；行业行业电解铝；电解铝；铁合金；铁合金；电石；电石；烧碱；烧碱；水泥；水泥；钢铁。钢铁。v2.用电构成：用电构成：地区年份工业商业居民华北地区200460.10%7.8%9.4%美国199437.4%28.1%34.3日本199447%21.9%28.6%3.负荷曲线：6电力需求经济学理论及有关指标数据电力需求经济学理论及有关指标数据6.1概述概述1）定义：）定义：E=Q变动变动%/X变动变动%2）分类：按影响因素分类）分类：按影响因素分类:v价格弹性（当价格弹性（当XP时）时）v收入弹性（当收入弹性（当X=I时）时）v交叉弹性（

20、当交叉弹性（当X XP PY Y时）时）6.2.需求价格弹性需求价格弹性(Price Elasticity of Demand)（1）类型：类型：EP=0（完全无弹性）；（完全无弹性）；EP=（完全弹性）；（完全弹性）；EP1（富有弹性或弹性需求）；（富有弹性或弹性需求）；EP=1（单位弹性）；（单位弹性）；EP1（缺乏弹性或非弹性需求）（缺乏弹性或非弹性需求）（注：1938年亨利.舒尔兹估算了美国某些商品的需求价格弹性。）6.3.需求收入弹性需求收入弹性(Income of Elasticity of Demand)（1）类型：类型：EI0（低档货）（低档货）(Inferior Goods)

21、；EP=0；0EI1（高档货）（高档货）(Superior Goods).（注：1970年，英国经济学家H.S.Houthaker和L.D.Taylar和著的美国的消费者需求一书中对多种商品的需求收入弹性作的估算。）（注：1935年，H.Wold出版的需求分析一书中对多种商品的需求收入弹性作的估算。）6.4.需求交叉弹性需求交叉弹性(Cross-price Elasticity of Demand)1)类型：类型：2)Exy0（替代）（替代）(Substitutes);Exy=0（不相关）；（不相关）；Exy0（互补）（互补）(Complements)v7需求侧的两个缺陷：需求侧的两个缺陷：需

22、求侧缺陷需求侧缺陷1：v缺乏计量和实时计费缺乏计量和实时计费v导致了需求对价格的反应不敏感导致了需求对价格的反应不敏感 v7需求侧的两个缺陷：需求侧的两个缺陷：需求侧积极参与电力市场的需求侧积极参与电力市场的3个必要条件个必要条件:v批发市场应该有体现需求的机制批发市场应该有体现需求的机制;v对用电较多的地方应该安装分时计量装置对用电较多的地方应该安装分时计量装置;v最终价格应当是解捆的最终价格应当是解捆的,使成本高的时段比成本低的时使成本高的时段比成本低的时段花钱多。段花钱多。v7需求侧的两个缺陷：需求侧的两个缺陷：分时计量：分时计量：v用户是大电力用户用户是大电力用户;v用户的价格响应度（需求弹性）高用户的价格响应度（需求弹性）高;v每小时的价格（成本）与平均价格相应悬殊。每小时的价格（成本）与平均价格相应悬殊。v二滩电厂二滩电厂v电信投资案例电信投资案例演讲完毕，谢谢观看！