考虑季节与社会因素的阶梯电价定价模型初探

谭嘉怡 邵光磊 栗向鑫 赵冬雯

1.山东聊城供电公司 山东 聊城 252000；2.华北电力调度控制分中心 北京 100053；

3.北京石景山供电公司 北京 100043

0 引言

“均一的、福利型”低电价作为我国居民用电的长期政策，使得居民销售电价结构缺失了经济调控的杠杆作用。长期不合理的居民销售电价，不能调动居民节约用电积极性，更无法真实体现供电平衡紧张期间电能商品价值的稀缺性［1］。目前推行的阶梯式电价制度虽能够满足居民低收入家庭基本生活用电，并通过提高超平衡电量以上部分的电能价格，以达到引导居民“节约用电、节能减排”的目的。但是，阶梯电价未能充分考虑季节因素对于电能实际供应平衡程度的影响。虽然，现行阶梯电价能够通过经济手段约束部分居民减少不合理的电能消耗，但是如何体现电能商品社会性和季节性，并且缓解季节因素导致电网负荷高峰期间的供电紧张局面，势必需要通过建立符合实际供需情况的电能销售价格，作为经济杠杆促使居民节约用电，应对电能需大于求的局面。

目前，阶梯电价设计及完善方法已引起相关学者广泛关注，本文选取较为通用的阶梯电价制定方法［2］，综合考虑季节因素和社会调适能力对于居民供用电的影响，试探性地建立考虑季节因素的阶梯电价定价模型。

1 居民阶梯电价的制定方法

根据居民经济承受能力、心理承受能力、消费者需求效用差异和支付意愿的评估，在满足低收入居民基本生活保障用电的基础上，电网公司对电能使用量高的居民用户施行阶梯型高电价，对电能使用量低的用户施行低电价，目前，我国居民阶梯电价通常分为3档［2］。

1.1 第一档阶梯电价

居民生活用电阶梯式电价的第一档用电量基数，是低收入居民经济承受范围内的基本生活用电的“生命线电量”。通常，当月电费支出占居民可支配收入的5%－6%以下时，居民生活不会受到较大影响，因此第一档阶梯电价应尽可能考虑降低对低收入人群生活保障的影响，该档电价计算模型如式（1）所示：

式中，E为某城市最低生活保障标准；k为某城市对居民无影响电费支出比重；Q1为第一档阶梯电价的分段电量。

1.2 第二档阶梯电价

通常居民用电位于配电系统末端1kV及以下电压等级电网中，第二档阶梯居民用电量作为居民生活用电的主要消费部分，应充分考虑大多数居民使用电能改善生活质量以及电网公司回收供电成本的要求。所以，第二档阶梯电价中电量价格的制定应体现电网公司为居民供电的真实成本，该档电价需要包含发电侧的发电成本、电网侧的输配电成本以及电网公司的基本利润，第二档阶梯电价P2计算模型如式（2）所示：

式中，∑Ci为1kV及以上电压等级电网输配电成本之和；Q2为1kV及以下电压等级居民用户总用电量；CG为发电侧平均发电成本；A为电网公司的基本利润。

1.3 第三档阶梯电价

第三档阶梯电价所包含的电量Q3用于满足高收入、高用电量居民日常特殊用电需求，该档电量价格水平需要根据市场价格满足特殊需求的原则进行制定，不仅应回收全部供电成本，同时还应兼顾回收第一档阶梯电价补贴、环境治理、电网需求侧管理以及社会责任等因素电网公司的支出，并可考虑向高电量居民征收资源税。以高电价抑制不合理的用电需求，实现电能资源优化配置。通过拉姆齐定价原则，可得到第三档阶梯电价水平P3计算模型如式（3）所示：

式中，r为供电企业利润水平；c为电网公司供电各项成分核定的全成本；Q3i为第i个用户超出第二档控制电量的用电量。

目前实行的阶梯电价制度，通过经济杠杆约束高电量居民用户，已达到规范其节约用电的目的。然而，电能作为一种商品，居民所需电能在供大于求、供求平衡、供低于求即电力平衡紧张期间，供电价格应有所差别，电能价格亦应具有在电力供求平衡紧张阶段反应电能稀缺程度的能力，从而能够引导居民科学、合理用电，缓解电网供电压力。笔者以上述三档阶梯电价计算模型为基础，进一步探讨季节性阶梯电价的定价模型。

2 季节与社会性阶梯电价定价模式探讨

2.1 价格杠杆在季节性电能供应上的作用

目前，电网供电通常以省为独立控制区通过调整ACE达到省内供用电平衡。阶梯电价、标杆电价的制定亦是根据各省经济发展、居民平均用电水平实际情况制定。省级电网控制区内电力平衡紧张程度与该区域的某季节气象条件、居民用电习惯、发电机组运行健康程度等因素有关。通常，夏季与冬季期间由于居民空调制冷、采暖负荷大幅增加，电网供电负荷达到峰值，电力供需平衡会出现较为紧张的局面，其他季节，电网供电平衡情况较为宽裕。以北京电网为例，夏季空调负荷约占该电网最大负荷的30%。

由此可见，电能供应紧张与季节因素有一定关系，实行季节性阶梯电价是引导居民在用电高峰时期节能减排、节约电能的一种调控手段。在完善的市场经济条件下，商品市场价格主要决定于供求关系，阶梯电价的推行，其根本基础就是根据均衡价格理论，以实现电能效用最大化为目标，通过价格机制调节电能供需平衡，使电能资源得到有效的配置。然而，在电网季节性负荷波动导致电力供需平衡紧张的情况下，电能作为普通商品的一种，固有的稀缺特性也就显现出来。

电能作为社会资源商品的一种，需求量与社会因素和季节变化有关。电能资源的供应受到电网传输能力的限制，在不同季节供需平衡紧张程度存在一定的差异。由于电网规划、建设发展的滞后，电力平衡紧张的局面不能短时间解决。因此，建立考虑社会与季节因素的电能稀缺性指数，并将其扩充至阶梯电价定价模型中，不仅使阶梯电价定价方法更加符合电能的商品特性，还能够在一定程度上通过经济手段约束居民在电网电力供需平衡紧张期间对电能的使用，达到节约电能和节能减排的效能，并在一定程度上保障电网安全运行。

2.2 季节性阶梯电价定价模式

电能作为一种特殊资源商品，由于气候、用电结构和生活方式等社会、环境因素的影响，不同时期地区电能供需紧张程度是不一样的，按照边际消费理论，商品稀缺时该类商品价格应整体上涨，以抑制消费者的不合理需求，商品富裕时该类商品价格应整体下调，以促进消费者的需求［3－4］。将电能资源稀缺程度指标引入阶梯电价定价模型中，以期在电能供需平衡紧张时期提高电能价格抑制电能消费，电能供需平衡宽松时期，降低电能价格促进电能消费，然而电能稀缺程度指标尚无明确的评估手段。笔者借鉴水资源稀缺指数试探建立电能资源稀缺指数［5－6］，并进一步将季节、社会因素扩充进阶梯电价定价模型，利用经济手段进行电力需求侧科学管理。

2.2.1 社会化电能稀缺程度指数

社会化商品稀缺程度指数在水资源供应研究中已得到广泛的讨论和验证，资源类商品作为特殊商品的一种，其供需紧张问题是由自然资源稀缺、社会资源稀缺、供应网络建设问题交织在一起的，具有一定的社会适应性成分。事实上一个国家或者区域解决某类商品资源稀缺以及由此带来的矛盾、冲突的能力即为社会适应性能力。社会适应性能力主要取决于经济发展情况、教育水平和制度能力等社会因素，通常采用可持续发展评价指标即“人文发展指数”来表征社会适应性能力，“人文发展指数”（HDI）是由3项基础指标组成的综合指数：①人均预期寿命，代表福利和发展状况；②教育水平，包括成人识字率（15岁及其以上人口）和综合入学率，代表制度能力；③人均真实GDP，代表真实的经济增长情况。HDI指数可以根据预期寿命、成人识字率和人均真实GDP这3项指数值之和求平均值计算得到［5－6］。

一个地区的电能资源稀缺指数等于该地区的单位电能资源所支持的人口数目除以该地区可持续发展评价指标来度量。电能稀缺度指数计算方法如式（4）所示：

式中，IDN为1·105kW·h电能资源支持的区域居民人口数；CDN为可持续发展评价指标，本文采用人文发展指数HDI代替；ISDN为社会化电能资源稀缺指数。

2.2.2 季节与社会性阶梯电价定价模型框

基于社会化电能稀缺程度指数，进一步对季节性阶梯电价定价模型的建立进行试探性研究。由于电网供电规模限制，以及居民在某一节气中生活习性基本保持不变，所以居民人均可利用供电量在一段时间内基本保持不变。然而，居民用电需求量随季节变化分布很不均衡，以华北地区为例，每年6至8月份以及11月至次年3月份，居民用电需求最大。电网公司调度部门会根据上年度月度负荷情况，进行本年电网月度负荷和最大可用发电调度能力预测。因此，通过电网调度负荷预测和营销部门实际售电量等历史数据，可以得到不同季节电网供电区域内人均可利用供电量，进而计算出不同季节社会化电能稀缺程度指数。

目前，阶梯电价的执行标准基本是以省为实体进行推广，因此不同省级电网可选用当前月份的社会化电能稀缺指数为标准值，用下一月份的社会化电能稀缺程度指数与标准值之比得到下一个月份社会化电能资源相对稀缺程度，进而结合现有阶梯电价的定价模式，建立出季节性阶梯电价定价模型，如式（5）所示：

式中，PJi为下一月份阶梯电价定价模式中第i个阶段对应的季节性电价；ISDN为下一月份社会化电能稀缺程度指数；ISDNb为当前月份的社会化电能稀缺指数即社会化电能资源稀缺指数标准值；Pi为当前月份阶梯电价定价模式中各个阶段的电价。

季节性阶梯电价定价模型能够考虑社会和气候因素对于居民用户对于电能的需求的影响，体现不同季节期间电能商品的相对稀缺程度，能够反应电网供电能力，并对下一月份的居民阶梯电价进行动态预测。运用该定价模式能够考虑季节气候对电网供电负荷变化的影响，强化经济杠杆对居民科学用电的调控能力，并且能够运用经济手段缓解电网供电高峰期居民不合理用电导致电力平衡紧张的局面。

2.3 季节性阶梯电价定价模型可行性

目前，阶梯电价政策已经在全国各省份陆续实行。有学者指出，运用单一阶梯电价可能会造成电力需求侧管理的经济性缺失，建议建立综合考虑峰谷电价、居民承受力电价等电能定价模式。与此同时，针对居民用电特性的评估和研究已得到学者的广泛关注，这些都为季节性阶梯电价定价提供了充分的理论和数据准备［7－9］。

当然，季节性阶梯电价定价需要综合考虑电力社会适应性能力、社会化电能稀缺程度等相关指标，上述指标在电力需求侧管理方面的定量、定性分析仍需大量研究工作。目前不断发展的计量经济学、自然科学和统计学方法可应用到社会化指标的分析与评估中［10－12］。

现行的居民阶梯电价制定方法可认为是在一部制电价基础上，仅体现电能生产、传输成本的定价模式。在此基础上选取适合的季节性电能稀缺程度指标扩充进阶梯电价定价方式上，并在实施过程中不断调整、积累数据经验，进一步完善电能不同季节条件下的电价分割，实现通过电能价格来调控电能需求，进而实现“节约用电、节能减排”，电网与用户的双向互动。

3 结论

本文考虑了季节性变化社会因素对电能价格的影响，提出了将社会化电能资源稀缺指数应用于阶梯电价的思路。从理论上试探地建立了季节性阶梯电价定价模型，从而试图使居民阶梯电能价格进一步真实体现资源价值的稀缺性。季节性阶梯价格模型虽然在城市供水价格领域已得到广泛的论证，但用于电能定价还存在很多具体的问题，如季节划分、数据收集和整理、稀缺性指标量化等，需要进一步的深入研究。

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