计划与市场双重体制下电力市场运营态势指标体系

周鹏程 ，孟诗语 ，吴南南 ，谢 文

（1.华北电力大学 经济与管理学院，北京 102206；2.北京电力交易中心有限公司，北京 100031）

0 引言

随着新一轮电力体制改革的逐步深入以及电力市场的不断发展，电力系统的运营因受到更多因素的影响而变得愈加复杂，越来越多的新增市场主体参与市场竞争，新的交易品种也随之产生，对电力交易运营的统计分析提出了新的需求［1］。计划体制下的统计分析主要围绕交易计划执行开展，对市场改革后的交易竞价情况、市场状态分析等支撑能力不足［2-4］。计划与市场双重体制并存的情况对电力市场运行统计分析能力提出了更高要求。因此，构建计划与市场双重体制下电力市场运营态势指标体系具有十分重要的意义。

鉴于此，在参考电力市场统计分析相近方向指标体系的构建原则和方法的基础上，根据现有电力市场过渡期的交易业务内容与业务需求，分别从市场交易、市场效率、市场风险和市场效益等方面对电力交易活动的影响等角度出发，构建了科学、全面的双重体制下电力市场运营态势指标体系。

1 电力市场运营态势指标体系总体目标

考虑到现有指标体系总体目标设计的局限性，兼顾双重体制的特点，着力构建电力市场交易活动评价指标体系。以指标体系规范建立、电力体制改革深入发展、电力市场可持续发展与国民经济健康发展为目标，构建新形势下电力交易活动指标体系。

1）实现公司统计指标体系的规范化、标准化。适应计划与市场双重体制的指标体系设计必须以 “涵盖全面、层次分明、结构完善”为基础，从公司发展战略及业务定位入手，全面描述和评价公司经营发展的总体状况、过程和绩效。

2）为电力体制改革提供制度保证，促进电力工业稳定发展和深入改革。在设计指标体系的时候，必须明确构建电力指标体系的目的之一是推动电力市场发展与深入电力市场改革。创新设计兼顾计划与市场双重指标体系，有利于调动电力市场主体的积极性，激发电力市场活力。

3）保证电力市场的安全、有序运行，推动国民经济的持续发展。通过构建一个完善的电力交易指标体系，可以明确各市场主体的权利、义务以及职责，保证发、输、配、售各环节的顺利进行，实现电力市场的安全、有序运行。

2 电力市场运营态势指标体系基本原则

只有符合电力市场运营特点和电力交易的指标设计原则，才能够设计出客观真实反映交易活动可行性和适用性的指标体系［5-7］。因此，电力市场运行规则评价指标的选择，不仅要以适应计划与市场双重体制为基本出发点，也要始终坚持以“分析交易规则”为根本目的，达到利用市场交易活动效果反映电力交易过程为目标，应遵循的基本原则如下。

1）全面性原则。选取的指标能够系统、全面地评价市场运行规则。全面性并不是指面面俱全，而是在抓住能反映市场运行规则效果的关键因素的前提下，选出能涵盖影响运行效果的市场规则的主要方面。

2）实用性原则。统计指标设置尽量与实际电力市场运行统计指标保持一致，采用的各项统计指标源自实际交易活动又能灵活应用于基础性统计工作，指标体系的拓展能够满足电力市场交易活动的实际需求。

3）相关性和协调性原则。各项指标的选取必须与电力市场发展目标、市场运行规则制定的根本目的等宏观环境和政策保持一定的相关性和协调性，同时指标之间必须有机结合、形成体系，不能重复和矛盾。

4）可获取性和可行性原则。指标信息的选取应具有可获得性和可操作性，并尽可能排除偶然或异常事项的影响同时应具有较强的横向、纵向可比性。

3 电力市场运营态势指标体系构建

在遵循计划与市场双重体制指标体系设计的总体目标和基本原则的前提下，通过层层分解指标，探究电力交易活动的优劣，构建双重体制下电力市场运营态势评价指标体系如表1所示。

表1 电力市场运营态势指标体系

一级指标 二级指标 三级指标市场效率指标B价格信号有效性B1交易电价的同比增长率与电煤价格同比增长率的比值B11交易电价的同比增长率与市场供需比的同比增长率的比值B12清洁能源成交价格与火电成交价格比值B13交易参与度B2市场成员注册数同比增长率B21交易组织次数同比增长率B22参与市场交易家数同比增长率B23市场风险指标C政策风险C1政策适度指数C11政策稳定度指数C12金融风险C2风险价值VaR C21融资充裕度C22高报价中标比率C31行为风险C3低申报报价比率C32边际电价达限率C33直接效益D1降低客户用电成本同比增长率D11市场效益指标D清洁能源利用效益D2新能源发电量同比增长率D21新能源弃电率同比增长率D22新能源消纳电量同比增长率D23节能减排效益D3交易降耗绩效D31 CO2、SO2、烟尘等减排量D32

3.1 市场运行指标

3.1.1 交易电量

1）市场总交易电量Qt。该指标是指为满足地区电力需求、节能环保等要求，经市场组织及计划安排的总交易电量，反映电力交易活跃程度，通过总交易电量的变化趋势可知电力需求与供应情况变化规律。

式中：Qi为大用户直接交易电量。

2）电力直接市场电量占比Rur。该指标是指大用户直接交易电量占市场总交易电量的比例，反映了市场内电力用户与发电企业直接交易的活跃程度。

式中：Qur为大用户直接交易电量。

3）发电权交易电量占比Rgr。发电权交易是基于年度计划电量的一种电力金融交易形式，其主要目标是促进节能减排。该指标是指发电权交易电量占市场交易电量的比例，反映了市场内发电权交易的活跃程度。

式中：Qgr为发电权交易电量。

4）外送电交易电量占比Rtr。该指标是指外送电交易电量占市场交易电量的比例，反映了电网企业与其他电网企业之间的互供交易活跃程度，以及电网自身供需平衡能力的强弱。

式中：Qtr为外送电交易电量。

5）省间市场交易电量占比Rsst。该指标是指省间市场交易电量占总交易电量的比重。

式中：Qss为省间市场交易电量。

6）市场交易电量同比增长率Qsc。该指标是指当期市场交易电量与上一期市场交易电量的差值与上一期市场交易电量的比值，反映了市场交易电量的同比增长情况，体现了电力市场运行中的市场交易情况。

3.1.2 交易电价

1）电力直接交易电价同比增长率Pur。该指标是指本期电力直接交易电价与上一期电力直接交易电价的差值和上一期电力直接交易电价的比值，反映了电力直接交易电价的变化情况。

2）省间交易电价同比增长率Pst。该指标是指本期省间交易电价与上一期省间交易电价的差值与上一期省间交易电价的比值，反映了电力市场运行中省间交易电价的变动情况。

3）日前和实时集中竞价市场的平均交易电价Pdr。该指标是指在日前和实时集中竞价市场中电力交易的成交均价，反映了在以日前和实时为时间跨度的竞价市场中，电力交易的成交价格水平。

式中：T为交易笔数；Pdeal为成交价格；Qd为市场总成交电量。

3.1.3 交易执行

1）基数电量计划执行偏差率ΔPBAP。该指标是指基数电量计划完成率与基数电量计划平均完成率的差值。

式中：PBAP为基数电量计划完成率；QBA为已完成的基数电量；QBP为基数电量计划电量；μBAP为基数电量计划平均完成率；PBAP，i为第i个电厂的基数电量计划完成率；N为电厂数量。

2）市场化合同完成率αwc。该指标是指实际市场化合同完成的数目占合同总数目的百分比。

式中：Nsw为实际市场化合同完成的数目；N0为交易合同总数目。

3）基数合同完成率αwm。该指标是指实际基数合同完成的数目占合同总数目的百分比。

式中：Nsp为实际市场化合同完成的数目；N1为交易合同总数目。

3.1.4 交易结算

1）偏差考核电量比率pck。该指标是指实际偏差考核电量占合同实际电量的百分比。

式中：Nmi为实际偏差考核电量；Ne为合同实际电量。

2）结算完成率rck。该指标是指电力市场交易的结算完成情况。

式中：Mmi为已完成结算量；Me为结算量。

3.1.5 交易合规

1）购电方合同违约率αck。该指标是指在电力市场中，用户主体交易合同的违约数目占合同总数目的百分比。

式中：Nck为用户交易合同违约数目；N0为交易合同总数目。

2）售电方合同违约率nck。该指标是指在电力市场中，供应商主体的交易合同违约数目占合同总数目的百分比。

式中：Ngk为供应商交易合同违约数目；N0为交易合同总数目。

3.1.6 交易合同

1）市场化合同签订率αpd。该指标是指实际基数合同签订笔数与交易成交笔数之间的比值。

式中：Nsq为实际基数合同签订笔数；Ncj为交易成交笔数。

2）基数合同签订率αpd。该指标是指实际基数合同签订笔数与交易成交笔数之间的比值。

式中：Nsp为实际基数合同签订笔数；Nck为交易成交笔数。

3.2 市场效率指标

3.2.1 价格信号有效性

1）交易电价的同比增长率与电煤价格同比增长率的比值PM。该指标是指交易电价的变化率与电煤价格变化率的比值。

式中：ΔPur为交易电价的变化率；ΔPM为供需变化率。

2）交易电价的同比增长率与市场供需比的同比增长率的比值PSD。市场供需比是指电力发电能力与电力需求总量的比值，反映电力交易活动中电量供需平衡情况。

式中：ΔPSD为供需变化率。

当PSD小于1或接近于1，市场供不应求，发电公司具有比较强的市场势力；当PSD大于1，且值越大，市场供应越充分，竞争性越好。

3）清洁能源成交价格与火电成交价格比值PQH。该指标指新能源交易成交价格与火电成交价格比值，以衡量新能源发电参与电力市场的竞争力。

式中：PQ为清洁能源交易成交价格；PH为火电成交价格比值。

当PQH大于1时，清洁能源交易成交价格大于火电成交价格，清洁能源竞争力小；当PQH小于1时，说明清洁能源交易成交价格小于火电成交价格，清洁能源竞争力大。

3.2.2 交易参与度

1）市场成员注册数同比增长率Zcs。该指标指本年度市场成员注册数与上年度市场成员注册数差值和上年度市场成员注册数的比值，反映了参与电力市场交易的成员的增减情况。

2）交易组织次数同比增长率Njc。该指标指本年度交易组织次数与上年度交易组织次数的差值和上年度交易组织次数的比值。

3）参与市场交易家数同比增长率Cjz。该指标指参与市场交易家数与市场准入家数的比值。

式中：Cj为参与市场交易家数；Cz为市场准入家数的比值。

3.3 市场风险指标

3.3.1 政策风险

1）政策适度指数。该指标是指根据相关市场运营结果指标的变化情况，可以对相关政策进行效果评价的指标。

2）政策稳定度指数。该指标是指对管制机构所制定政策的稳定程度进行定量评估。政策的不确定性对市场主体的市场行为有较大影响。

3.3.2 金融风险

1）风险价值。通过计算给定置信度的风险价值模型（VaR），可以很好地评估由于电价波动所带来的风险，常用的计算VaR的方法包括历史模拟法、分析法和Monte-Carlo法等。

2）融资充裕度H。该指标是指可提供投资资金占投资资金需求额的比重。适当的发电和输电投资可以确保未来一段时间内发电和输电容量的充裕性，避免出现电力供应不足的情况。

式中：Hs为可提供投资资金；HD投资资金需求额。H越大，则说明融资越充裕。

3.3.3 行为风险

1）高报价中标比率IHPWR。该指标是指申报高价且申报成功的次数占一段时期内申报高价的次数的比重，反映了电厂既有意抬高申报价格又能获得接近申报电量的情况。

式中：TH，W为申报高价且申报成功的次数；TH为一段时期内申报高价的次数。

2）低申报报价比率PDBJ。该指标指某一时段报价低于一定下限的机组数目占所有竞价机组数目总和的比重，反映了某一时段报价低于一定下限的机组数目占所有竞价机组数目的比例。

式中：ndyxx为某一时段报价低于一定下限的机组数目；Njjjz为所有竞价机组数目总和。

过低的报价是一种非正常的市场竞价行为，将扰乱正常的市场交易行为，影响电力交易的可靠性。因此，依据该项指标的异常查找市场规则存在的漏洞或市场结构存在的缺陷等问题，并采取有针对性的措施。

3）边际电价达限率RBJDJDX。指边际电价接近最高限价的时段数占竞价时段总数的比重，该指标用于评价整个市场的竞标结果。

式中：nzgxj为边际电价接近最高限价的时段数；Njjsd为竞价时段总数。

边际电价达限率越高，说明统计期内电量供应不足，或是供应者联合抬高报价，导致电力市场经济性下降，应对电力市场运营规则中限定的电价上限引起重视。

3.4 市场效益指标

3.4.1 直接效益

降低客户用电成本同比增长率αCj。该指标是指通过开展电力直接交易实现的对客户用电成本降低量的同比增长情况。

3.4.2 清洁能源利用效益

1）新能源发电量同比增长率αref。该指标是指新能源机组发电量的同比增长情况。

2）新能源弃电率同比增长率αqdv。该指标是指新能源机组弃电率的同比增长情况。

3）新能源消纳电量同比增长率αrex。该指标是指新能源消纳电量的同比增长情况。

3.4.3 节能减排效益

1）交易降耗绩效Penergy。该指标是指由于进行电力交易所引起的能耗减少情况，为进行电力交易减少的能耗量与本地GDP的比值。

式中：GL为本地GDP值；Cp为交易后能耗量；Cs为交易前能耗量。

2）CO2、SO2、烟尘等减排量。该指标是指统计期内通过清洁能源上网、发电权交易减少的CO2、SO2、烟尘排放量。

4 电力市场运营态势实例分析

选择评价指标体系中若干关键指标，并选取3个电力市场运营态势不同的典型省份，进行算例分析。

为消除指标单位和量级差异所带来的影响，针对电力市场运营态势指标体系中的不同指标类型进行规范化处理，结果如表2所示。

表2 评价指标（部分）规范化处理结果

基于已构建的ANP-EW法的组合赋权优化模型，得到评价指标的权重值结果如表3所示。

利用灰色关联度对TOPSIS法予以改进，更确切地描述出各评价方案与理想方案的贴近程度，进行优劣比较，确定各评价指标的正理想解和负理想解；基于求得的组合权重值，计算评价对象分别到正、负理想解的欧氏空间距离和；在此基础上，求得评价对象与正、负理想解的灰色关联度和；以及与正、负理想解的相对贴近度和，并对各评价方案进行排序。基于灰色关联TOPSIS法的评价结果如表4所示。

表3 基于ANP-EW法的组合赋权优化结果

表4 基于灰色关联TOPSIS法的评价结果

经计算可知，A、B、C省的评估结果分别为0.462 54、0.578 46、0.438 22。计划与市场双重体制下电力市场运营态势情况排序为B省、A省、C省。

6 结语

当前，我国电力市场正处于全面深化改革的管理时期，售电侧改革逐步推荐，新型市场主体涌现，交易品种更为丰富，电力市场运行面临的形式更为复杂多元。而市场运行、市场效率、市场风险与市场效益是关系电力市场运行的关键环节，是评价电力市场运行的重要内容。

在参考电力市场统计分析相近方向指标体系的构建原则和方法的基础上，根据现有电力市场过渡期的交易业务内容与业务需求，深入探讨电力市场评价的关键指标和分析维度，分别从市场交易、市场效率、市场风险和市场效益等方面对电力交易活动的影响等角度出发，构建了科学、全面的双重体制下电力市场运营态势指标体系。