电力市场下发电权委托代理交易模式及多赢策略

论文摘要

继续深入市场化改革和大力发展绿色电力是21世纪世界电力工业发展的两大趋势。为顺应这一潮流，中国也逐步放松电力工业管制，并积极推进节能发电调度的研究和工程实践。经过多年市场化改革，中国的电力供需形势渐趋平稳，在发电侧电力市场形成了包括现货交易以及各种电力金融交易在内的多种交易方式，发电公司不仅可参与竞价出售电能，也可通过签订合同批量售电。众多的市场交易模式为电力市场改革与节能减排政策的实施提供了更多途径。而发电权交易能有效利用市场机制提高高效环保大机组的市场份额，充分发挥其边际成本优势和节能减排优势，优化能源结构，实现交易多方共赢。因此，对发电权交易展开深入研究，既能丰富电力市场交易品种和完善现有电力市场理论，又能满足中国电力工业市场化改革和节能减排的双重需求，具有重要的理论意义和实践价值。论文总结了国内外专家学者在水火电优化配置、电力市场机制设计、发电企业竞价、梯级水电站收益以及已有发电权交易五个方面研究成果，剖析现有发电权交易中存在的交易对象变动过于频繁、难以达到系统最优以及对当前电力市场成熟度要求较高等问题，结合发电权交易由高效率环保机组替代低效率高能耗高污染机组发电的单向性特点，分别提出了无交易中心参与、交易中心以承包方式参与、交易中心以聘用式参与、多任务协调激励的发电权委托代理交易模式以及梯级电站最优生态发电用水模型，分析激励合同中关键参数设定及其对交易各方风险分担份额、努力水平等的影响，在激励受让发电权电站完成转让电量任务的同时，引导其以低耗能低排污完成转让电量，将市场机制与节能减排有机结合，实现了电力交易主体多方共赢，优化了电力系统的资源配置。论文的研究工作主要取得了如下成果：针对水电所占比重较大区域出现的“弃水”现象，从出让发电权电站的角度，提出了非对称信息条件下无交易中心参与的发电权委托代理模型，设计出让发电权电站和受让发电权电站间的激励合同，量化发电权交易双方的风险分担份额和最优收益，进一步丰富了现有电力市场交易品种。结合有中间人参与的委托代理理论，建立了非对称信息条件下交易中心以承包形式参与和以聘用形式参与的发电权交易模型，分析探讨了交易各方的激励合同中的参数。获得了无论交易中心以承包方式还是聘用方式参与发电权交易，其自身收益、受让发电权电站收益、出让发电权电站期望收益均随着交易中心努力水平正向变化的结论。其中，当交易中心以聘用形式参与发电权交易时，其收益上限与相应承包形式下的收益相同，出让发电权电站期望收益不低于其在交易中心以承包形式参与情况下的期望收益。设计了交易中心和受让发电权电站交易间的多任务委托代理协调均衡机制，分析了完成转让电量任务与节能减排任务的努力相互独立和可替代情况下，受让发电权电站的激励强度和努力水平，比较了多任务激励与完成转让电量单任务激励下交易中心和受让发电权电站的收益。并获得对多任务实施协调激励，受让发电权电站会从自身收益最大化角度出发同时在两项任务上提高并合理分配努力，从而交易双方收益均有所增加的结论。提出了交易中心对受让发电权电站完成转让电量任务的努力定期检测，而对其完成节能减排任务的努力绩效不定期检测，以解决激励效能弱化问题的思路。最后，论文结合梯级水电站的委托代理竞价方式，借鉴生态学中的种群最优收获思想，采用发电用水率控制发电水量，构建了离散梯级电站生态系统发电用水模型，探讨了同流域不同业主梯级电站单独发电和作为梯级电站生态系统中成员电站的最优发电用水率，比较了梯级电站独立发电和在梯级生态系统两种模式下的最优收益，量化了上游电站调节下游电站入流的贡献，形成了电力市场下梯级电站生态系统互惠双赢的收益分配方案，在兼顾水资源可持续性发展的同时，实现了梯级水电系统资源的优化配置。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2 基于委托代理的发电权交易模式分析
• 2.1 引言
• 2.2 发电权交易问题描述
• 2.3 委托代理理论概述
• 2.4 无交易中心参与的委托代理模型
• 2.5 参与发电权交易双方收益分析
• 2.6 算例
• 2.7 本章小结
• 3 交易中心以承包方式参与的发电权委托代理模型
• 3.1 引言
• 3.2 交易中心以承包方式参与的委托代理模型
• 3.3 参与发电权交易各方收益分析
• 3.4 算例
• 3.5 本章小结
• 4 交易中心以聘用方式参与的发电权委托代理模型
• 4.1 引言
• 4.2 交易中心以聘用方式参与的委托代理模型
• 4.3 参与发电权交易各方收益分析
• 4.4 算例
• 4.5 本章小结
• 5 基于多任务委托代理的发电权交易协调激励机制
• 5.1 引言
• 5.2 基本假设与参数定义
• 5.3 发电权多任务委托代理模型
• 5.4 算例
• 5.5 本章小结
• 6 基于生态系统的梯级电站最优发电收益模型
• 6.1 引言
• 6.2 梯级电站生态系统描述
• 6.3 梯级电站生态系统发电用水模型
• 6.4 平衡解的定性分析
• 6.5 梯级电站最优收益分析
• 6.6 算例分析
• 6.7 本章小结
• 7 全文总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1:攻读博士期间所发表的论文
• 附录2:攻读博士期间完成和参与的科研项目