基于激励相容与深度博弈的云南电力市场机制设计及应用

杨 强， 蔡华祥， 严明辉， 张茂林， 刘双全， 邢玉辉

(昆明电力交易中心有限责任公司, 云南省昆明市 650011)

基于激励相容与深度博弈的云南电力市场机制设计及应用

杨 强， 蔡华祥， 严明辉， 张茂林， 刘双全， 邢玉辉

(昆明电力交易中心有限责任公司, 云南省昆明市 650011)

针对云南独有的复杂能源、经济、电网、市场结构特性，根据激励相容、深度博弈和信息不对称的理论方法，设计了云南省全新的电力市场架构、交易机制和信息披露机制，提出了“点对点”、“背靠背”、“面对面”的三步交易体系，以及中长期交易为主、日前短期交易为补充的交易模式。在年度双边交易的基础上引入月度双边交易，并设计了价格调整机制，增加了“点对点”式双边交易的灵活性；允许市场主体申报多段电量和多个志愿电价，提高了“背靠背”式集中撮合交易的成交率；给予购售双方轮流一挂一摘的权利，增加了“面对面”式自主挂牌的成交机会；引入日前电量交易，帮助市场主体有效控制偏差，提高合同履约率。云南电力市场机制取得了良好的实践效果，2016年云南市场交易电量达到59 TW·h，占全省用电量的53.8%，合同整体履约率超过96%，清洁能源发电量比例达92.7%，云南电力市场模式日趋成熟完善。

电力市场； 交易机制； 激励相容； 深度博弈； 信息不对称

0 引言

云南省是中国重要的西电东送和清洁能源基地，截至2016年底，云南省发电装机容量达84.43 GW，其中以水电为主的清洁能源装机占比83.4%。但受中国宏观经济进入新常态的影响，近年来云南用电市场持续低迷。在装机容量快速增长和用电市场增速放缓的双重压力下，“十二五”中后期云南电力供大于求的矛盾开始集中凸显，清洁能源消纳等深层次矛盾日益突出[1]。引入市场竞争机制、优化资源配置、提高效益的需求越来越迫切[2]。

电力市场是一个非常特殊的市场，它在许多方面都与一般商品市场有着显著的差别[3]。与其他成熟电力市场相比[4-8]，云南电力市场面临的问题更加困难，市场约束条件更加复杂，主要表现在以下几个方面。

1)能源结构特性复杂。云南省清洁能源装机比例超过80%，位居全国前列，但具有年及以上调节能力的清洁能源装机仅占18.7%，整体调节性能较差。如何充分消纳清洁能源，同时平抑电源随机性、波动性对市场平稳运行造成的不利影响，是云南电力市场的重要目标之一。

2)经济结构特性复杂。云南省工业以有色、冶金、化工等资源性、原料型、载能型重工业为主，对电价敏感度较高，但同时电力本身也是云南重要的支柱产业。如何建立由市场决定价格的机制，将电价稳定在合理区间内，协调载能产业和电力产业平衡健康发展，给云南电力市场建设带来了很大的挑战。

3)电网结构特性复杂。云南电网通过七回直流与南方四省区电网异步联网运行，是全国规模最大、最为复杂的省级异步联网电网，电网运行控制极为复杂。电力市场建设要将电网安全作为强约束条件贯穿始终，同时要考虑通过辅助服务、阻塞管理等市场措施促进电网安全水平的持续提升。

4)市场结构特性复杂。云南电力市场中的电源侧、用户侧市场集中度指数(HHI)都属于寡占型，华能澜沧江公司、云南冶金集团两个单一主体的市场占有率均超过30%，都可能通过自己的不同策略在市场竞争中行使市场力，是典型的“双边垄断”市场结构。如何通过完善的规则设计和市场机制，实现“双边垄断”市场结构下的公平有序竞争，是云南电力市场建设面临的一大难题。

2015年3月15日，中共中央、国务院印发《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号)(以下简称“9号文”)，拉开了中国新一轮电力体制改革的序幕。云南省作为新一轮电力体制改革的首批综合试点，在“9号文”及其配套文件框架下，结合实际进行了一系列探索实践，特别是在电力市场机制建设、交易规则设计完善等方面，取得了全国领先的示范性成果，以改革的方式推动解决制约电力行业科学发展的突出矛盾和深层次问题，充分发挥了市场在电力资源优化配置中的决定性作用，为中国的电力市场化改革积累了重要经验[9]。

1 云南电力市场建设目标

面对复杂的约束条件和市场环境，为实现市场建设目标，云南电力市场借鉴国外电力市场建设经验，基于激励相容(incentive compatibility)、深度博弈(game in depth)、信息不对称(information asymmetry)等三个方面的机制设计理论，对云南电力市场进行了系统的机制设计。云南电力市场建设的初期主要目标如下。

1)初步建成竞争充分、开放有序、健康发展的“中长期交易为主、日前短期交易为补充”的云南电力市场。促进云南清洁能源高效利用，实现云南电力资源在云南省内市场和南方区域市场乃至更大范围内的优化配置。

2)鼓励市场主体主动参与交易，提高电力市场活跃度。规范市场主体交易行为，引导市场主体理性参与市场。

3)促进“三去一降一补”供给侧结构性改革和经济转型升级。合理释放改革红利，把云南省电力资源优势转化为经济优势，更好地服务于经济社会发展。

4)为下一步云南电力市场建设打下基础，为全国范围内电力市场建设积累经验。

2 基于激励相容的市场架构设计

激励相容是指参与者理性实现个体利益最大化的策略，与机制设计者所期望的策略一致，从而使参与者自愿按照机制设计者所期望的策略采取行动[10]。在云南电力市场设计中广泛地使用了激励相容原理。如图1所示，云南电力市场在设计交易结算考核机制、信用评价机制等时作了充分的考虑，通过制度激励市场主体主动积极参与市场交易、理性申报交易电量和电价，售电公司等市场主体自觉规范交易行为。

2.1 市场主体参与度的激励

初期，各市场主体对新生的电力市场普遍认识不足，甚至因为利益因素对改革产生较大抵触，参与电力市场化交易的积极性不高。初期电力市场机制设计的重要目标之一就是吸引尽可能多的市场主体积极参与到市场中来，只有先让市场活跃起来，再谈市场建设才有意义。注册市场主体数量、市场化交易电量占全部发用电量的比例，是衡量初期电力市场活跃程度的重要参考指标。

图1 云南电力市场激励机制设计Fig.1 Design of incentive mechanism for Yunnan electricity market

在云南电力市场，主要通过在结算环节引入激励机制，引导电厂和用户积极参与市场。

对用户而言，目前云南电力供大于求，电价整体呈下降趋势，用户参与市场的积极性相对较高。用户选择进入市场后，即取消原有的目录电价，全部电量按市场机制定价。若用户在市场上不积极交易购电，则超用电量按一个较高的价格结算(如市场最高价)。理性用户的个体利益目标是追求购电成本最小化，在此激励下将积极参与市场竞争并合理报价，确保全部电量以尽量低的价格成交。

对电厂而言，进入市场的发电厂必须积极参与交易，才能获得最大化的售电收益，若无交易电量则无法开机发电或超发电量按一个较低的价格结算(如市场最低价)。火电厂如果没有成交电量，则不安排开机发电。清洁能源电厂在没有成交电量的情况下也会安排其发电，以尽量减少弃水、弃风、弃光，但按照市场交易规则其超过成交电量的部分必须向其他电厂购买发电合约，同时向合约出让方支付一定的费用(如合约价格的10%)，合约受让电厂只能获得剩下的发电收益(如合约价格的90%)。理性电厂的个体利益目标是追求售电收益最大化，在此激励下将积极参与市场竞争并合理报价，确保全部电量以尽量高的价格成交。

2.2 真实申报用电需求和用电价格的激励

电力市场机制设计的另一重要目标是让市场主体尽可能真实地申报其发用电需求和价格[11]。

就电量而言，电厂、用户如虚报电量导致不能完成，则需要接受考核。以日交易为例，2016年云南电力市场在全国首次引入日前电量交易，其本质是为市场主体提供年度、月度交易后的电量偏差补充，为避免市场主体利用月度和日前市场的价格差虚报电量谋利，在日前市场引入了日偏差电量考核。电厂或用户在日前市场成交的电量必须于次日全部交割，未完成部分将进行考核，以有效引导电厂和用户在日前市场合理申报次日电量需求。在全电量参与市场化交易的情况下，2016年云南电力市场的合同整体履约率超过96%，表明规则有效激励了市场主体按真实电量水平参与交易。

就价格而言，市场主体若不能合理报价将给自己带来损失。在云南电力市场集中撮合交易中，采用价差出清方式(非统一出清)，市场主体是自身价格的决定者。电厂的成交价等于该电厂的申报价格加上返还价差(部分返还)，用户的成交价等于该用户的申报价格减去返还价差(部分返还)，市场主体的申报价格对其最终的成交情况有决定性的影响。电厂如果虚报低价，虽然会确保成交，但成交价格会很低，将直接影响电厂收益；用户如果虚报高价，同样会确保成交，但成交价格会很高，将直接影响用户的电费支出。反之，如果电厂虚报高价或者用户虚报低价，不成交的风险随之上升，由此导致的超发或超用电量均纳入偏差处理，直接影响电厂的发电收益或用户的购电成本，这就对市场主体的报价行为形成了有效约束，激励市场主体根据市场情况合理申报价格。2016年云南电力市场集中撮合交易环节，用户申报电量的整体成交率达到93%，部分月份甚至超过99%，表明规则有效激励了市场主体合理报价。

2.3 建立信用评价机制，激励市场主体规范交易行为

为约束市场主体行为，规范市场秩序，建立守信激励和失信惩戒的奖惩机制，云南省自2017年开始进行市场主体信用体系建设。信用体系侧重于市场主体在市场中的行为评价，履约率高、诚实守信、行为良好的市场主体评级上升，反之则评级降低。评价结果与交易资格、保证金额度等切身利益挂钩，激励市场主体遵守规则、诚实守信。

对电力用户，将其失信信息与交易资格挂钩，例如用户不按规定缴纳电费或其他有关费用，经投诉并查实后，交易机构将暂停用户交易资格，并将欠费信息纳入中国人民银行征信系统，作为失信惩戒的重要参考依据。

对售电公司，根据云南电力市场售电公司信用评价标准每季度对其开展一次评级，具体等级分为：AAA，AA，A，B，C，D。对完成售电公司准入程序、初次进入市场的售电公司初始信用体系评价等级为A级。售电公司评级与保证金挂钩，评级越低所缴纳保证金越多，评级越高所缴纳保证金越少，最高AAA级可以免缴保证金，以此激励售电公司依法合规开展业务，为用户提供优质服务。

3 基于深度博弈的交易规则设计

市场主体被激励进入市场后，最关心的就是交易规则是否公平合理，是否有利于发挥策略、充分博弈。在电力市场初期，市场主体对市场运行内在规律缺乏经验，更多是从自身利益出发，对电价等交易关键要素存在较大分歧，单一周期、单一品种的简单博弈显然不能满足市场诉求。为此，云南电力市场设计了一套“点对点”、“背靠背”、“面对面”三步有机衔接，且时序逐次递进、博弈逐步深入的交易体系，让各市场主体能充分发挥各自优势，优化报价策略，充分表达自己对电力资源的诉求，使供需双方在深度博弈中达到市场的最佳平衡点[12-13]。

3.1 分散式“点对点”博弈

云南电力市场首先开展双边协商交易，交易周期覆盖年度、月度。双边协商是一种最自由的双边博弈模式，市场限制条件较少，供需双方可以在市场上自由地寻找交易对象开展“点对点”谈判。双边协商交易有利于市场主体充分发挥主观能动性，利用自身优势寻找到合适的交易对象，达成有利于自身的双边合同，以长期合同的方式对冲短期集中市场的风险[14]。双边协商交易的主要博弈策略是“保量保价”，供需双方均寄希望于通过双边合同确定一定比例的电量保底，同时能获得较为有利的价格。

但双边协商交易的缺点也较为明显，反复寻找不同的交易对象需要投入较多的人力物力财力，因此双边协商交易主要是在较为熟悉的对象间开展，交易范围有一定的局限性。同时在进行长期双边(如多年、年度)谈判时难以精准判断远期电价走势，若判断失误，将给合同的其中一方带来较大损失。

云南电力市场为双边协商交易提供O2O服务，本质是将场外交易场内化，以降低市场主体双边协商交易成本。供需双方可在交易系统中线上(online)填报和公示双边协商交易的意向电量、电价、联系方式等信息，供(需)方可根据需(供)方的公示信息，有针对性地选择交易对象，进行线下(offline)谈判和合同签订，提高成交效率。

云南电力市场提供灵活的价格机制，帮助市场主体降低长期双边合同的价格风险。交易规则允许合同双方在月度的最后一个工作日前，对次月的双边协商交易(多年、年度、月度)价格进行调整。实际运行中，大多数双边合同都按照“基准价格+浮动机制”签订，在签订时约定了一个双方都认可的调价标准(大多数合同约定以月度集中竞价市场价格为参考上下浮动)，在交割前双方根据约定的调价标准调整交易价格。这样既保证了长期稳定的发(用)电量成交，又降低了市场主体在签订长期合同时的定价风险，极大地促进了中长期双边交易电量的增长。

除了多年和年度双边协商交易外，云南电力市场还在全国首次引入月度双边协商交易，对于暂不具备条件签订多年、年度长期合同的，供需双方可根据实际按月开展双边协商交易，为市场主体提供灵活的“点对点”博弈平台。

3.2 集中式“背靠背”静态博弈

年度、月度双边协商交易后，云南电力市场开展月度集中撮合交易，买卖双方同时“背靠背”申报电量和电价，这是典型的静态博弈。在这个过程中，买卖双方对彼此的决策知之甚少，只能依靠信息披露、申报K线图等有限信息猜测对方的决策，但无法完全掌握。

集中撮合交易准入门槛和交易成本均较低，全部注册市场主体均可参与。一方面，集中撮合交易是供需双方全面参与的第一次集中博弈，其交易价格是市场意愿的集中反映，是月度市场的价格“风向标”，也是月度偏差结算价格的参考标杆。另一方面，由于有后续自主挂牌交易的存在，双方对本轮交易的成交电量没有太多顾虑，更多是根据自己对价格走势的判断和心理预期进行报价。因此，集中撮合交易的主要博弈策略是“保价争量”，供需双方更多的是希望通过本轮交易获得一个有利于己方的市场指导价，为下一轮博弈创造条件。

为提高静态博弈下集中撮合交易的成交率，交易申报时允许申报多段电量(段数不超过规定数量)，每段电量可申报两个价格，优先选取第一意愿价格参与撮合交易，如交易后仍有剩余电量，再选择第二意愿价格参与交易。如附录A图A1所示，实践应用证明，买卖双方可充分利用此规则，合理确定电量分段和电价志愿的组合，优化报价策略，显著提高成交率，特别是在5—6月、11—12月汛枯转换季节，第二志愿价格对提高撮合交易成交率作用十分明显。

如前文所述，云南电力市场是典型的“双边垄断”市场结构，在市场初期尚未引入虚拟投标等防范市场力的交易方式，为防止供远大于求、双边垄断市场环境下的价格大幅度波动，集中撮合交易仍采用价差出清方式。

3.3 集中式“面对面”动态博弈

月度集中撮合交易结束后，云南电力市场开展月度自主挂牌交易，供需双方“面对面”轮流一挂一摘，双方的选择和行动有先后顺序，是典型的动态博弈。经过了“点对点”双边协商交易、“背靠背”集中撮合交易的两轮博弈，市场价格走势已经明晰。加之自主挂牌是月度最后一轮交易，因此自主挂牌交易的主要博弈策略变化为“保量争价”，供需双方将电量成交作为本轮交易的首要目标，并围绕此目标根据市场走势对价格预期进行适当调整。

自主挂牌交易分为三个阶段：第一阶段是信息公示；第二阶段是电厂挂牌、用户摘牌；第三阶段是用户挂牌、电厂摘牌。

1)信息公示。信息公示的主要目的是尽可能减少信息不对称，为双方呈现真实的市场供需关系。供需双方通过交易系统，对外公示自主挂牌阶段的意向成交电量和电价。公示电量作为市场主体自主挂牌交易阶段成交电量的上限，公示结束后不可更改，只有参与了信息公示的市场主体方能参与后续挂牌摘牌交易；公示电价仅作为参考，不作为最终挂牌或摘牌的价格。在信息公示期间，供需双方查看对方公示的统计信息，掌握对方各电价区间的申报电量，并通过自身的公示信息给对方传递己方市场的量价信号。

2)电厂挂牌、用户摘牌。电厂以定量定价的方式参与竞争，电量即为公示电量，不可更改，挂牌电价可根据策略进行调整。用户根据电厂的挂牌信息，选择适合自己心理预期的电价进行摘牌。交易中各参与人所实施的行为策略相互依存，各方冲突或合作后所实现的损益结果不仅取决于自己所采取的行为策略，同时也依赖于其他参与人所实施的策略。因此，电厂(用户)在确定最终挂牌(摘牌)电价时，要基于博弈论的分析方法，在对各方行为策略合理预测的基础上，提出让自己期望最大化的方案。

3)用户挂牌、电厂摘牌。用户以定量定价的方式参与市场竞争，电量为公示电量扣减上一轮交易后的剩余电量，不可更改，挂牌电价可根据策略进行调整。电厂根据用户的挂牌信息，选择适合自己心理预期的挂牌电价进行摘牌。在目前供大于求的市场形势下，发电侧的竞争尤为激烈，电厂为了获得发电份额，极有可能对电价给予适当让步。因此，将用户挂牌、电厂摘牌放在最后一轮，对优先作出决策的用户相对更为有利。

以2017年某月的月度自主挂牌交易为例，来检验市场博弈的结果。该月云南电力市场自主挂牌交易信息公示情况见附录A图A2，整理得到信息公示的供需曲线见附录A图A3。用户侧公示电量1.406 TW·h，均价0.233元/(kW·h)；发电侧公示电量4.743 TW·h，均价0.281元/(kW·h)。按照双方的公示信息，本轮交易最大成交电量仅50.558 GW·h，用户侧成交率仅3.6%。由此可见，供需双方的初始期望分歧较大。

进入到电厂挂牌、用户摘牌环节，根据电厂的挂牌数据整理出电厂的供给曲线，如附录A图A4所示。大部分电厂在挂牌阶段主动调低了价格，挂牌均价为0.245元/(kW·h)，较公示价格平均降低0.036元/(kW·h)，电厂主动寻求以价换量的意愿较为明显。最终成交电量466 GW·h，成交均价0.243 04元/(kW·h)。

最后进入到用户挂牌、电厂摘牌环节。用户挂牌电量932 GW·h，均价0.242元/(kW·h)，较公示价格提高0.009元/(kW·h)。用户挂牌的需求曲线和公示时的对比如附录A图A5所示。从价格区间来看，本轮挂牌价格主要集中在0.24～0.25元/(kW·h)，用户之间挂牌价格相差不到0.01元/(kW·h)，市场价格信号已经十分清晰。本轮最终成交电量732 GW·h，成交均价0.242 72元/(kW·h)。该月自主挂牌交易总成交电量1.198 TW·h，用户侧成交率85.2%，与初始成交率3.6%相比有大幅提高。

通过“面对面”的动态双向挂牌博弈，供需双方利用市场机制在成交价格上逐步达成共识，发现价格信号，实现了交易量价的有机配合，降低了交易风险，扩大了成交电量，提高了优化资源配置的效率。

3.4 中长期交易为主、日前短期交易为补充的交易模式

“点对点”即双边交易方式给予市场主体充分的议价空间，各市场主体可以展开自由谈判，利用自身的优势争取达成交易，所受限制较少，有助于发挥市场的主观能动性。

“背靠背”即集中撮合交易方式最重要的作用是提供市场基准价格信号。通过供需双方报价撮合形成的平均成交价是整个月度交易价格的风向标，是双边交易价格调整的重要依据，也对后续自主挂牌交易中供需双方报价有着重大影响。2017年月度撮合成交价和自主挂牌报价对比如附录A图A6所示。

“面对面”即自主挂牌交易方式则起到了保证市场主体(尤其是用户侧)成交电量的作用。对集中撮合交易中未能成交的用户再提供一次成交机会。云南电力市场长期供大于求的情况下，在电厂挂牌、用户摘牌环节，用户若能接受电厂侧的报价则可以超额摘牌保证成交电量。以2017年某月为例，在月度集中撮合交易中用户共申报电量2.083 TW·h，成交735 GW·h，尚有1.257 TW·h未能成交，而当月自主挂牌市场用户成交电量1.198 TW·h。

“点对点”、“背靠背”、“面对面”中长期交易方式层层递进，互为补充，市场主体在这一过程中不断获取交易对手信息、调整自身策略，灵活选择参与市场，大部分发(用)电量在中长期市场得以成交。2017年中长期交易中三种主要交易方式的交易电量如附录A图A7所示。

但只在中长期市场的市场主体也面临一些问题。例如：云南发电厂以缺乏调节能力的径流式电站居多，来水能力在日前阶段才能预测得比较准确；同时用户生产受上下游市场影响较大，年度、月度交易时难以精确预测全月用电量。因此在常规的年度交易和月度交易基础上，云南电力市场在全国率先开展日前电量交易，平衡中长期交易与实际需求之间的偏差，实现更短周期内的市场平衡。

通过年度、月度等中长期交易锁定大部分交易电量，可以稳定市场成员基本收益，规避市场风险。少量的日前短期交易电量可帮助市场主体有效控制偏差，提高合同履约率，为月度交易传递价格信号[15-16]。2016年中长期交易和短期(日前)交易的电量如附录A图A8所示，价格如附录A图A9所示。2016年引入日前电量交易后，合同整体履约率由2015年的89%提高到了96%。

经过实践完善，云南电力市场形成了中长期交易为主、日前短期交易为补充的交易模式，年度、月度、日前各周期时序递进、衔接配合，交易时序如表1所示。

表1 各交易品种交易时序Table 1 Sequence of each trading type

4 消除信息不对称

在电力市场建设初期，各市场主体对电力市场的认知程度、交易规则的掌握程度、市场信息的分析能力不尽相同，出现较为明显的信息不对称[17]，使得部分市场主体有可能利用信息不对称从中谋利，影响市场的健康发展。交易规则制定过程中，要充分考虑到市场建设初期的实际，通过信息披露、规则设计等方式尽可能消除信息不对称，创造公平、开放、透明的市场环境。

4.1 交易信息披露

1)交易前信息披露。每月月度交易前，交易中心公布电力供需形势预测、电网安全约束信息、交易时间安排等信息，帮助市场主体对竞争形势作出正确的判断和决策。电力供需形势预测包括系统发电能力预测、系统用电需求预测等；电网安全约束信息包括通道能力、主要设备检修计划等，若有涉及自身发用电能力限制的电网通道检修等情况，市场主体也可提前制定应对策略。

2)交易中信息披露。在交易市场开启后，交易系统实时披露申报统计信息，便于市场主体及时调整交易策略。在集中撮合交易阶段，以K线图的方式每15 min更新一次申报统计信息，主要包括每个时段内各市场主体的申报电量、平均申报价格、最低及最高价格，同时可以看到每时段的平均价格走势。在交易关闸前，市场主体均可根据实时统计信息调整其竞价策略；在自主挂牌阶段，各市场主体除了可以获取挂牌阶段的申报信息，还可获知摘牌阶段实时更新的已摘牌电量，以便进行摘牌决策。

3)交易后信息披露。交易完成后，市场主体可通过交易系统查询交易结果。同时交易中心通过官方网站、微信公众号发布云南电力市场化交易快报和月报，对电力市场的供需情况进行分析，依次展示云南电力市场中各个交易品种申报和成交的市场主体数目、电量、电价等关键信息，还原交易全过程，帮助市场主体掌握市场形势，总结交易经验，分析评估并不断完善自身交易策略。

4)结算信息披露。交易中心公布包括优先发电和购电在内的交易计划执行情况、偏差电量责任认定、偏差处理资金收入及支出情况。

4.2 多轮级博弈消除信息不对称

如前所述，在云南电力市场中，多轮深度博弈是交易主体之间通过不断的信息交换制定每一轮交易策略的过程。在这一过程中，供需双方能够获得来自于其他市场主体的信息，特别是对方对自己发布信息的反馈。例如：市场主体可根据上一轮交易的成交情况和公示信息，比较相应的机会成本，结合自身的生产成本或购电意愿，以售电利润最大化或购电成本最小化为目标，不断调整交易策略，促使交易达成或交易结果的进一步优化，如图2所示。最终通过这种市场主体之间的信息互动，使得市场中的信息不充分状态转化为信息有效状态，最终体现市场对资源优化配置的决定性作用[18]。

5 机制应用

基于激励相容、深度博弈、信息不对称等三种机制设计理论的电力市场交易机制，在云南省得到三年多的应用，并在实践中不断改进完善，品种丰富、竞争充分的市场格局基本形成。

图2 多轮级博弈中的信息交换Fig.2 Information exchange in multi-round trading

从交易品种和交易周期上看，如表2所示，发展到2017年，云南电力市场形成了双边协商、集中撮合、自主挂牌等多品种衔接配合，年度、月度、日前等多周期时序递进的交易体系。

表2 云南电力市场交易品种推出时间Table 2 Launching time of each trading type in Yunnan electricity market

从参与交易的主体数量来看，通过有效的激励机制，吸引发电企业、电力用户等市场主体积极参与市场交易。如附录A图A10所示，截至2017年4月，在云南电力市场中注册的发电企业347家，电力用户超过4 500家，售电公司43家，并仍在持续增长，市场活跃程度不断增强。从交易规模来看，随着交易品种的不断丰富和参与主体数量的增多，市场交易电量持续增长。如图3所示，2016年云南市场交易电量达到59 TW·h，占全省用电量的比例达到53.8%，市场化程度位居全国前列。

图3 云南电力市场交易电量及占全省用电量比例Fig.3 Transaction power of Yunnan electricity market and its proportion to whole provincial power consumption

从用户侧来看，通过市场化交易，有效降低了用户用电成本，帮助企业更好地进行技术创新和转型升级，有力促进“三去一降一补”供给侧结构性改革。如附录A图A11所示，2017年云南省主要用电行业开工率持续高位运行，同比增长7个百分点，云南电力市场进入“电价稳中缓降、电量稳步增长”的良性循环。

从发电侧来看，通过发挥市场对电力资源优化配置的决定性作用，在优化调度和市场手段的综合作用下，增加清洁能源的消纳，大幅减少水电弃水。如附录A图A12所示，通过电力市场化交易等措施，云南省近三年综合减少弃水近50 TW·h，清洁能源发电比例由2014年的84.2%大幅上升至2016年的92.7%。

6 结语

云南电力市场针对云南电力行业面临的复杂矛盾，基于激励相容原理搭建了电力市场的整体框架，设计了一整套包含多周期多品种的交易规则，引导市场主体主动参与、深度博弈，同时加强交易全过程信息披露，尽量减少信息不对称对市场稳定运行造成的负面影响。

云南省电力市场化改革自2014年启动至今，交易品种不断丰富，市场机制不断完善，参与交易的主体数量不断增长，交易规模不断扩大，市场在云南电力资源优化配置中的决定性作用不断增强，同时产生了显著的社会效益，云南电力市场的初期建设目标已经基本实现。下一步，云南电力市场将在“中长期交易为主、日前短期交易为补充”的交易模式基础上，推动市场建设不断完善。作为全国电力体制改革首批综合试点，云南电力市场交易机制设计对其他电力市场也有着重要的借鉴意义。

附录见本刊网络版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。

[1] 赵晓丹.云南电力产业与经济发展的协调性研究[D].昆明:云南财经大学,2015.

[2] 夏清,周安石,丁军威,等.电力市场中热点问题的分析与探讨(上)[J].电力自动化设备,2004,24(11):1-5.

XIA Qing, ZHOU Anshi, DING Junwei, et al. Summarization and discussion on hot topics of electricity market: Part Ⅰ[J]. Electric Power Automation Equipment, 2004, 24(11): 1-5.

[3] 朱治中,于尔铿,刘亚芳,等.电力市场设计原理[J].电力系统自动化,2005,29(14):1-4.

ZHU Zhizhong, YU Erkeng, LIU Yafang, et al. Fundamental of electricity market design[J]. Automation of Electric Power Systems, 2005, 29(14): 1-4.

[4] 董小琦,柯夏楠,郭聃.我国电力市场改革综述[J].工程技术:全文版,2016,26(9):170.

[5] 邹鹏,陈启鑫,夏清,等.国外电力现货市场建设的逻辑分析及对中国的启示与建议[J].电力系统自动化,2014,38(13):18-27.DOI:10.7500/AEPS20140219003.

ZOU Peng, CHEN Qixin, XIA Qing, et al. Logical analysis of electricity spot market design in foreign countries and enlightenment and policy suggestions for China[J]. Automation of Electric Power Systems, 2014, 38(13): 18-27. DOI: 10.7500/AEPS20140219003.

[6] 马莉,范孟华,郭磊,等.国外电力市场最新发展动向及其启示[J].电力系统自动化,2014,38(13):1-9.DOI:10.7500/AEPS20140520007.

MA Li, FAN Menghua, GUO Lei, et al. Latest development trends of international electricity markets and their enlightenment[J]. Automation of Electric Power Systems, 2014, 38(13): 1-9. DOI: 10.7500/AEPS20140520007.

[7] 魏玢.美国PJM电力市场及其对我国电力市场化改革的启示[J].电力系统自动化,2003,27(8):32-35.

WEI Bin. Experiences in PJM market in the United States: a good reference for the power market reform in China[J]. Automation of Electric Power Systems, 2003, 27(8): 32-35.

[8] 张小平,李佳宁,付灏.英国电力零售市场的改革与挑战[J].电力系统自动化,2016,40(11):10-16.DOI:10.7500/AEPS20150508001.

ZHANG Xiaoping, LI Jianing, FU Hao. UK retail electricity market reform and challenges[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(11): 10-16. DOI: 10.7500/AEPS20150508001.

[9] 李斯吾,廖宇,丁珩,等.云南电力市场改革探索与启示[J].湖北电力,2016,40(4):66-70.

LI Siwu, LIAO Yu, DING Heng, et al. Exploration and enlightenment of Yunnan electricity market reform[J]. Hubei Electric Power, 2016, 40(4): 66-70.

[10] 黎灿兵.电力监管理论与方法的研究[D].北京:清华大学,2006.

[11] 张少华,方勇,李渝曾.一种激励相容的发电市场竞价机制[J].电力系统自动化,2003,27(7):27-31.

ZHANG Shaohua, FANG Yong, LI Yuzeng. An incentive compatible bidding mechanism in power generation markets[J]. Automation of Electric Power Systems, 2003, 27(7): 27-31.

[12] 黄琪.信息不对称与市场效率的关系研究[D].济南:山东大学,2014.

[13] 刁勤华，林济铿，倪以信，等．博弈论及其在电力市场中的应用[J].电力系统自动化，2001,25(1)：19-23.

DIAO Qinhua, LIN Jikeng, NI Yixin, et al. Game theory and its allocations in power markets[J]. Automation of Electric Power Systems, 2001, 25(1): 19-23.

[14] 谭海云,杨莉,廖迎晨,等.基于动态博弈的电力市场均衡的稳定性分析[J].电力系统自动化,2007,31(24):21-24.

TAN Haiyun, YANG Li, LIAO Yingchen, et al. Analysis of the stability of electricity markets equilibrium based on dynamic game theory[J]. Automation of Electric Power Systems, 2007, 31(24): 21-24.

[15] 吴诚,高丙团,汤奕,等.基于主从博弈的发电商与大用户双边合同交易模型[J].电力系统自动化,2016,40(22):56-62.DOI:10.7500/AEPS20151110003.

WU Cheng, GAO Bingtuan, TANG Yi, et al. Master-slave game based bilateral contract transaction model for generation companies and large consumers[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(22): 56-62. DOI: 10.7500/AEPS20151110003.

[16] 黄永皓,尚金成,康重庆.电力日前交易市场的运作机制及模型[J].电力系统自动化,2003,27(3):23-27.

HUANG Yonghao, SHANG Jincheng, KANG Chongqing. An operation mechanism and model of the day-ahead electricity market[J]. Automation of Electric Power Systems, 2003, 27(3): 23-27.

[17] 舒畅,钟海旺,夏清.基于优化理论市场化的日前电力市场机制设计[J].电力系统自动化,2016,40(2):55-62.DOI:10.7500/AEPS20150922003.

SHU Chang, ZHONG Haiwang, XIA Qing. Day-ahead electricity market design based on market interpretation of optimization theory[J]. Automation of Electric Power Systems, 2016, 40(2): 55-62. DOI: 10.7500/AEPS20150922003.

[18] 黎灿兵,康重庆,江健健,等.电力市场监管中的信息披露与市场评估[J].电力系统自动化,2003,27(21):1-6.

LI Canbing, KANG Chongqing, JIANG Jianjian, et al. Study on information publishing and market assessment in electricity market surveillance[J]. Automation of Electric Power Systems, 2003, 27(21): 1-6.

DesignandApplicationofElectricityMarketMechanismforYunnanBasedonTheoryofIncentiveCompatibilityandGameinDepth

YANGQiang,CAIHuaxiang,YANMinghui,ZHANGMaolin,LIUShuangquan,XINGYuhui

(Kunming Power Exchange, Kunming650011, China)

According to the structure of energy, economy, power grid and market of Yunnan province in China, the new electricity market structure, trading mechanism and information disclosure mechanism are designed based on the theories of incentive compatibility, game in depth and information asymmetry. The three-step trading system of “point-to-point”, “back-to-back”, “face-to-face” is put forward to achieve a trading mode centered on long-term transactions and supplemented by short-term transactions. Monthly bilateral transactions are carried out on the basis of the annual bilateral transactions and the price adjustment mechanism is designed to make the “point-to-point” bilateral trade more flexible. Declaring multi-block and multiple prices is allowed to improve the close rate of “back-to-back” centralized trading. Transaction opportunities of “face-to-face” self-listed trading are increased by giving buyers and sellers the rights to take turns. Day-ahead transactions are introduced to help the market subject control bias and improve the contract compliance rate. Yunnan electricity market mechanism has achieved good practical results. In2016Yunnan market transaction power reached59TW·h. The overall contract compliance rate was more than96%. The proportion of clean energy power generation reached92.7%. Thus the Yunnan electricity market model is becoming more and more mature.

electricity market; trading mechanism; incentive compatibility; game in depth; information asymmetry

2017-06-05;

2017-09-26。

上网日期: 2017-10-19。

杨 强(1966—)，男，教授级高级工程师，主要研究方向：电力市场、电力调度。E-mail： yangqiang@im.yn.csg

蔡华祥(1968—)，男，高级工程师，主要研究方向：电力市场、水电优化调度。E-mail： caihuaxiang@im.yn.csg

严明辉(1978—)，男，工程师，主要研究方向：电力市场、电力价格。E-mail： yanminghui@im.yn.csg

邢玉辉(1990—)，男，通信作者，硕士，工程师，主要研究方向：电力市场。E-mail： xyh1990@126.com

(编辑章黎)