2015年中共中央、國務院《關于進一步深化電力體制改革的若干意見（中發〔2015〕9號）》中強調“使市場在資源配置中起決定性作用”。電力體制改革以電力市場改革為核心，電力市場改革的根本目標和任務是利用市場機制最大限度地優化配置資源。目前，我國電力市場改革存在重視市場成交電量比例和電價降低程度，忽視資源優化配置效益與效果的問題。筆者認為，不以資源優化配置為目標的電力市場改革是沒有實質意義的盲目改革；沒有獲得資源優化配置效益的電力市場改革只是相關利益主體的默契“游戲”。電力市場改革的決策者和參與者要系統掌握電力市場資源優化配置的機理，通過多種形式優化配置資源，在提高資源配置效率的基礎上為“降電價”騰出空間。

市場機制優化配置資源的經濟學原理

市場機制可能導致利益調整，但是，市場機制的基本作用和根本目的不是利益調整，而是優化配置資源，在相同資源耗費下產生更大的社會財富。結合國內外電力市場改革實際，從市場機制如何優化配置資源的角度，相關的經濟學理論主要有市場均衡理論，最優生產理論，最優消費理論和金融衍生工具理論。四個理論共同構成了電力市場的經濟學理論基礎，并且從淺到深形成四個不同的知識臺階。

市場均衡理論及其資源優化配置機理

如圖1所示，當需求曲線D與供給曲線S相交時，市場供應與需求相等，市場在產量等于Q0和價格等于P0時出清。在完全競爭市場假設下，需求曲線與供給曲線的交點可以證明正是滿足邊際收益等于邊際成本條件并且社會福利最大的生產者與消費者的長期均衡點，Q0和P0分別稱為均衡產量和均衡價格。

圖1 市場均衡理論與供求平衡機理

市場均衡理論對資源優化配置的解釋主要體現在生產者集合供給能力與消費者集合市場需求的匹配程度上。在市場均衡點，完全競爭使全部生產者在獲得零經濟利潤的情況下形成恰好滿足行業需要的生產能力，同時也使消費者效用最大化，市場資源配置處于最優狀態。如果出現不均衡的偏離，價格變化或產量變化會同時引導生產者與消費者理性行為，資源配置發生變化，市場價格和產量也發生相應的收斂性質的變化，使偏離逐漸回到原來的均衡點。市場機制之所以被資本主義經濟制度追捧，主要原因不在于市場機制能夠始終維持供求均衡，而在于市場均衡狀態的偶然偏離，可以通過價格信號對供求的引導自動而有效地回到均衡。

最優生產理論及其資源優化配置機理

市場競爭不僅發生在生產者與消費者之間，也發生在生產者之間。如圖2所示，假設生產者在使用生產要素如勞動和資本的過程中，分別形成兩條等產量線和三條等成本線，等成本線C1與等產量線D1有三個交點M，N和K1，在M和N兩個點上，生產要素組合不同，但如圖1 市場均衡理論與供求平衡機理量同為D1，成本同為C2；K1點的生產要素組合與M和N都不同，產量同為D1，但成本卻不同，為C1 ；由于C1 小于C2 ，且K1 是等成本線C1與等產量線D1的切點，具為唯一性。因此，K1是等產量線D1下最小成本的生產要素組合。K1和K2是不同生產規模下最優生產要素組合。

圖2 最優生產理論及其要素優化配置

最優生產理論揭示了生產者通過要素替代實現最小成本生產即資源優化配置的機理。假設初始的要素組合是N點，生產者減少使用要素1，同時使用更多的要素2，直到K1點時，就找到了最小生產成本的要素組合。

最優消費理論及其資源優化配置機理

市場競爭也間接地發生消費者之間。最優消費理論揭示了需求側不同偏好的消費者效用最大化或消費支出最小化的規律。如圖3所示，消費者消費兩種可替代的商品如產品1和產品2，不同數量和結構的消費產品組合形成了兩條等效用曲線，其中U1小于U2；同時，消費者的消費預算支出分別為B1、B2和B3。在等效用曲線U1上，有E、F和S1三個點；其中E和F點的消費產品組合不同，但消費支出相同，即B2；S1點與E、F點的消費產品組合不同，消費支出也不同，為B1 。由于B1 小于B2 ，而且S1點是唯一的切點，因此，在獲得相同效用U1情況下，S1點的消費支出最低，所對應是產品組合即最優消費組合。S1和S2是不同消費水平下的最優消費組合。

圖3 最優消費理論與最大消費組合

最優消費理論與最優生產理論在資源優化配置方式上相同，都通過替代完成，但主體換成了消費者，對象換成了消費品。假設初始狀態在E點，消費者會增加產品1的消費，減少產品2的消費，直到S1點，實現了等效用條件下的最小消費支出組合，即最優消費組合。與最優生產理論中各項指標可以客觀計量或計算不同，最優消費理論中的效用指標具有主觀性，需要用戶通過消費行為來顯示。因此，基于最優消費理論的資源優化配置過程必須有消費者主動參與。

金融衍生工具理論及其資源優化配置機理

金融衍生工具是在貨幣、債券、股票等傳統金融工具的基礎上衍化和派生的，以風險管理和價格發現為目標，以杠桿和信用交易為特征的金融產品。金融衍生工具的種類很多，主要有期貨合約，期權合約，遠期合同和差價合同等。利用金融衍生工具優化資源配置主要表現在兩個方面，第一，由于不同市場主體有不同的風險偏好，利用金融衍生工具能夠有效地實現風險的轉移，使不同市場主體承擔其愿意承擔的風險，實現風險在不同市場主體之間的最優配置。第二，利用杠桿和信用交易增加交易規模和流動性，不斷通過套利機制，發現金融資產的真實價格，釋放準確的價格信號，引導企業合理經營和投資。

圖4 基于差價合同的生產替代

如圖4所示，假設生產企業按平均成本與買方企業簽訂了具有差價合同性質的產品生產銷售合同，企業固定成本是沉沒成本。當生產企業估計市場成交價格低于其可變成本時，會把生產合同轉讓給其它生產企業完成，更不會在合同之外替代其它企業生產。當生產企業估計市場成交價格高于其可變成本但是低于或等于合同價格時，生產企業會努力完成生產合同；同時，還可以替代其它企業生產。當生產企業估計市場成交價格高于合同價格時，會確保完成生產合同，并且積極替代其它生產企業完成生產合同。在這三種情況中，通過差價合同，低成本企業替代高成本企業生產和滿足市場需求，實現了生產資源優化配置。

電力市場資源優化配置的特點

運用以上經濟理論分析電力市場資源優化配置過程和特點，有利于更好地把握電力市場特征，充分運用市場機制優化配置電力資源。

電力市場均衡及其資源優化配置特點

電力市場均衡的特點主要有：第一，由于電能商品具有公用屬性，其生產、輸配和使用同時完成，電力市場均衡中供求平衡關系主要表現為供給滿足需求。在這種情況下，供應短缺可能會被放大，而供給過剩又容易被忽視。因此，恰好滿足需求的供應能力是基于市場均衡理論的資源優化配置的重點和關鍵，也是難點。國外學者大量研究電力市場條件下電網和發電容量投資機制，就是為了解決這個問題。如果不考慮備用容量，圖1中ΔP2就反映了生產能力的過剩狀態。第二，市場需求一天內變化較大，一年內不同季節變化更大。市場需求的經常性較大幅度變化不僅增加了電力系統運行維護的難度，也造成非最大負荷時間生產能力的相對閑置及浪費，圖1中ΔP1反映了相對閑置和浪費的生產能力，陰影面積表示生產能力相對閑置的機會成本或損失。第三，市場均衡價格的敏感性。電能短期內呈現需求剛性特征，需求數量基本上不隨價格變化而變化，需求曲線幾乎垂直于表示產量的水平軸。圖1顯示了負荷需求高峰和低谷時需求曲線和市場均衡點，從圖中可以看出，垂直的需求曲線和臺階式上升的供給曲線交叉產生的均衡價格對需求變化和供給變化都十分敏感和具有不確定性，較小的供給或需求變化都可能引起均衡價格的較大變化。第四，大比例的生產能力備用。為了保證電能供應的高可靠性，電力企業不僅需要按年最大負荷準備生產能力，還需要準備包括熱備用、冷備用和黑啟動等在內的大比例生產能力備用。

圖1 電力市場均衡與供給能力平衡機制

根據電力市場均衡特點，市場機制優化配置資源的特點主要有：第一，要通過市場體系和價格機制設計在防止生產能力不足的前提下盡可能地控制生產能力過剩水平，即減少上圖中的ΔP2。電力工業的行業屬性和資本密集的特點使生產能力不足或者過剩的成本都很大，市場體系和價格機制需要精巧設計，通過市場機制合理引導企業進入或退出，才能獲得這種緊平衡，有時形象地稱為“刀尖上的平衡”。第二，通過市場價格機制調整需求，盡可能縮小高峰負荷與低谷負荷的大小差異，即縮小ΔP1，在滿足需求的前提下，相對減少生產能力，通過節約資源產生優化配置效益。第三，通過市場范圍和市場體系設計實現備用生產能力的共享等，在滿足生產需要的前提下，提高備用生產能力的利用率，節約備用資源，產生新的資源配置效益。

電力市場最優生產及其資源優化配置特點

按照最優生產理論，電力市場中發電企業資源優化配置主要表現在兩個層面，第一，不同企業、不同電源甚至不同機組之間不同發電成本的發電替代。如圖2所示，把坐標中的生產要素分別對應換成不同企業或不同電源或不同機組，綜合考慮環境、資源成本和收益等因素，將其成本或收益折算成為成本后作為發電成本，形成等成本線，把市場需求作為等產量線，按照成本最小目標確定的企業、電源或機組組合，就是資源最優配置的生產組合。第二，發電企業內部的生產要素替代。發電企業之間的競爭壓力轉化為企業內部的經營壓力，迫使企業進行內部生產要素的替代，通過資本（技術）對勞動的替代，實現大容量機組對小容量機組或先進發電技術對傳統發電技術的替代等，實現發電環節資源優化配置和最優生產。與發電企業不同，電網企業作為自然壟斷環節，其資源優化配置過程不通過市場競爭完成，而通過政府管制完成；不過，電網企業資源優化配置的基本方式也是資源替代。

按照最優生產理論，電力市場資源優化配置的特點有：第一，生產要素替代是電力系統經典的資源優化配置方式。生產替代容易理解和操作，許多電力市場從生產替代開始，市場目標函數為系統發電成本最小化，實際上也就是不同發電成本的發電企業之間的電量替代。第二，替代形式多。在企業或機組層面上，大小機組替代是最簡單的“成本”替代，可再生能源優先發電對其它能源包括火電的替代可稱為“綠色”替代，不同系統共享部分備用的替代可稱為“共享”替代。第三，市場機制對政府管制的替代。理論上，最優生產也可以在政府管制條件下實現，電力體制改革前以等微增煤耗率相等為原則的電網經濟調度也可以實現最優生產，但是，這種方式的有效性事實證明不如市場機制的有效性，這是二十世紀80年代以來世界范圍內電力市場改革的根本原因。

電力市場最優消費及其資源優化配置的特點

與電力市場最優生產不同，電力市場最優消費有三個特點：第一，由于電能的公用性，滿足電力消費需求一般作為電力系統運行的前提條件，這樣，電力消費者主動參與市場不夠，不同消費者之間的邊際消費效率不相等，消費者福利最大化目標不能得到充分保證。可以分為兩種情況，一種是在電力供應得到保障的情況下由于缺乏消費者參與而沒有形成最優消費，另一種是在電力供給相對緊張時，不考慮消費者效用“有序用電”或拉閘限電所造成的需求側福利損失。第二，需要通過消費者自我選擇參與實現。最優消費理論在消費者效用確定的前提下尋找最小消費支出的消費產品組合，理論應用的條件是能夠準確計量和比較不同消費產品組合的效用。實際上，由于消費者效用的主觀性太強，而且屬于絕對的消費者私人信息，不同消費產品組合的效用很難獲得客觀計量和比較，因此，最優消費理論應用中經常轉換成相應的對偶問題，即在相同消費支出的情況下，通過機制設計如菜單等，引導消費者把偏好或效用信息顯示出來，在激勵相容中自己實現效用最大化。第三，如同電動機只能使用銘牌規定的電壓等級的電能一樣，用戶電力消費的產品往往具有單一性，難以通過不同效用的產品的替代，形成最優消費組合。

電力市場最優消費在優化資源配置方面主要有三個特點：第一，主要發生在供應短缺或潛在短缺條件下。由于電能是必需品，一般情況下消費者必然會選擇使用，不存在替代問題。但是，在供應不足時，就需要對有限的資源在不同效用消費者之間進行最優分配或資源替代，以獲得最大的消費者總體效用。國外輸電金融權就是對可能短缺的輸電能力在不同效用的使用者之間進行最優配置的制度設計。第二，消費時間替代。電力市場中一種有意義的消費替代是消費者“削峰填谷”式消費所產生替代或資源優化配置過程。當峰谷價差足夠大時，消費者會把部分用電量從尖峰電價時段轉移到低谷電價時段，產生用電量在不同時間節點之間的替代。這種替代對生產者和消費者產生的效益非常明顯，是電力市場中消費者資源配置的重要內容。第三，電能對其它能源的替代。這不是電力市場中消費者資源優化配置的必然內容，但是，電力市場改革與國家產業政策等結合，確實產生了電能對石油（電動汽車），電能對煤炭和天然氣（取暖等）的替代。

電力金融衍生工具市場及其資源優化配置特點

第一，由于金融衍生工具的使用，相比于一般商品市場，電力市場與金融市場融合程度高，如電力市場按交易合同是否物理執行分為物理市場和金融市場，電力市場模式也主要依據這個標準分為分散式市場和集中式市場。其次，電力市場有較多的金融交易品種和專門從事投機交易的市場主體，電力金融交易規模可以數倍于物理交易規模。第二，電力市場金融衍生工具的使用與電力市場成交價格的變化和預期程度緊密相關。電力市場成交數量大，交易頻繁，如果價格變化大且可預期程度差，就必須使用金融衍生工具。第三，電力金融市場可以完全脫離物理市場交易，交易主體是做市商和投機者，充分使用金融杠桿，通過多次重復交易使金融資產價格接近實際市場成交價格。

利用金融衍生工具優化配置資源的特點：第一，通過金融合同物理執行的選擇權實現不同發電企業之間的電量替代。如圖3所示，在全電量差價合同的現貨市場中，高成本發電企業在預測市場成交價格低于可變成本的情況下會放棄發電合同的物理執行，在不需要與低成本發電企業協商的情況下，通過市場機制由低成本發電企業替代完成其發電合同，兩個企業的成本差異就是替代發電的效益。第二，電力金融市場的價格信號可以引導電力合理投資。電力項目投資大，回收周期長，市場價格信號能否引導產生適度投資，是電力市場改革是否成功的關鍵。現貨市場價格波動大，難以作為投資信號；中長期市場價格有意義，但對未來預期不充分，還因為差價合同機制等有一定的妥協性。電力期貨期權市場參與主體多，通過重復交易，充分反映了未來預期，成交價格及其變化趨勢能夠為投資者提供有價值的價格信號。

我國電力市場資源優化配置具體形式及相關建議

基于市場均衡理論的電力市場資源優化配置分析及其相關建議

市場種類。目前我國電力市場以省級市場為主體，跨省跨區交易作為邊界條件納入省級市場。省級市場中分為市場交易和計劃交易兩個部分，不同省市場交易電量比例有較大的差異。對于現貨市場改革試點省份，市場交易又分為中長期交易和現貨交易兩個部分。中長期交易中按交易周期可以分為年度交易、季度交易、月度交易和周交易，還可以按交易方式分為協商交易、集中撮合交易和掛牌交易等。現貨市場分為日前市場、小時市場和實時市場。考慮到現貨市場僅在少數省份試點，年度集中撮合競價交易可以認為是目前基于市場均衡理論優化配置資源的典型形式。

年度集中撮合競價交易市場優化資源配置效果分析。目前年度集中撮合競價交易參與交易主體有限，電量規模有限，一般采用價差報價，不同省成交價格水平低于標桿電價或銷售電價的程度差異較大，成交價格與平均成本或邊際成本的關聯程度缺乏足夠依據。總體上看，根據目前的交易規則，低成本發電機組優先中標并承擔基本負荷，對高成本發電機組的發電量有替代作用，具有優化資源配置的效果。但是，這種效果沒有得到應有的重視，實際交易規則中，有該交易品種電量規模的限制甚至發電企業投標電量的限制，通過這兩重限制，電量替代的作用降低；更重要的是，政府、企業和相關利益主體主要關注成交的價差水平，現有交易機構的年度交易報告中都沒有分析這種效益。

相關建議。目前我國電力市場即使在省級市場范圍內也沒有成為一個統一市場，而是一個有許多限制的共同市場。多種交易限制和多重交易價格不僅限制了低成本機組對高成本機組的電量替代，也模糊了真實的供求平衡狀態和價格水平。因此，建議以省內統一市場為目標，全面放開發用電計劃，開放市場交易主體，整合非現貨市場交易的其它交易品種，讓中長期市場盡可能充分地反映目前生產能力相對過剩的市場均衡狀態，讓市場成交價格以市場競爭的方式降低，同時引導投資和電力消費，用市場機制而不是用行政手段使市場均衡維持在真實的狀態，實現資源優化配置目標，達到降低電價與國民經濟發展及用電增長的雙贏效果。

基于最優生產理論的電力市場資源優化配置分析及其建議

市場種類。目前基于最優生產理論的電力市場主要有：以消納新能源為主要目標的跨省跨區交易，省內發電企業與大用戶直接交易，省內發電權交易，中長期發電合同交易，現貨市場中差價合同所產生的物理合同替代交易，發電企業競爭的掛牌交易等。在這些市場中，省內發電權交易和現貨市場中由于差價合同產生的物理合同替代具有代表性。但是，結合我國電力資源配置實際狀況，以消新能源為主要目的跨省跨區交易在資源優化配置上更加重要。

跨省跨區交易的資源優化配置效果分析。目前我國跨省跨區電力交易由省級電網企業委托代理完成，實質上是省外發電企業與省內發電企業之間的電量替代。替代的機理有基于國家可再生能源法的“綠色”替代，也有低成本電量對高成本電量的“成本”替代。目前有關“綠色”替代的資源配置效果，國家有關部門用減少的棄風棄光電量或棄風率棄光率指標變化做了說明，但是，有關的統計分析還不細致，沒有完全說明跨省跨區交易在資源、環境和成本上的優化配置效果。更加重要的是，目前對跨省跨區交易的功能主要停留在新能源消納和余缺調劑上，沒有在“共享”備用，把省外電源納入本省電源一起優化電網運行方式等方面設計和實施有針對性的電力市場改革，“共享”的資源配置效益潛力還有待挖掘。

相關建議。分析省內發電權交易以來我國電力市場中發電側通過各種替代所產生的資源優化配置方式和效果，結合我國電力市場改革的實際，我國電力市場最優生產要在完善過去“成本替代”、“綠色”替代的基礎上，適應跨省跨區交易的發展，增加包括電網運行方式優化在內的“共享”替代的內容。“成本替代”完善要從真正放開發用電計劃電量開始，如圖1所示，如果排在優先生產位置的低成本機組的發電量在生產能力范圍內因為考慮公平因素受到限制，那么低成本機組對高成本機組的替代就不充分，資源配置效益就沒有實現最大化。“綠色替代”在目前可再生能源發電成本具有可競爭能力的條件下，要充分運用市場機制，還原可再生能源發電的市場屬性，也在一定程度上減緩補貼政策造成的資源配置扭曲損失。如果能夠有效利用省外電能替代省內尖峰負荷，優化本省電網運行方式，“共享”替代可以直接降低本省發電和輸配電容量；如果通過跨省跨區交易“共享”備用或互為備用，就可以在保證安全可靠運行前提下減少省內發電和電網備用容量。

基于最優消費理論的電力市場資源優化配置分析及相關建議

市場種類。目前我國以最優消費理論為基礎的電力市場相對較少；有些市場即使有用戶參與，其偏好或效用也沒有充分地顯示出來。年度雙邊協商交易，集中撮合競價交易，發電企業與大用戶直接交易市場，用戶參與的掛牌交易，用戶參與報價的現貨市場都屬于這類交易。甚至包括峰谷分時電價，在原理上強調用市場價格信號引導消費，與現貨市場相比只是交易的時間節點更少，也可納入這類交易；可中斷電價也屬于這種類型，在運用價格信號引導消費者用電方面體現了市場機制的實質。在以最優消費理論為基礎的交易品種中，相對成熟的是發電企業與大用戶直接交易。

直接交易的資源優化配置效果分析。發電企業與大用戶包括代理用戶的售電公司直接交易的交易電量規模大，參與市場主體多；由于直接交易體現了用戶選擇權，改革意義和社會影響大。從最優消費理論的角度，直接交易應該通過價格機制，引導不同用電效用的用戶之間的用電電量和用電方式替代，包括用電時段的調整。但是，由于目前我國參與直接交易的用戶需要政府相關部門批準，市場主體有限制，而且交易規則如報價規則也有限制，因此，用戶之間的替代效果十分有限。當然，用戶最優消費在供給緊張時更能發揮作用，目前我國電力供應總體上呈現過剩狀態，也在一定程度上限制了用戶的參與，直接交易市場更多的是發電側單邊競爭市場。

相關建議。目前我國許多省份面臨一個棘手問題，一方面在高峰負荷時期電力供應緊張，另一方面發電機組利用小時太低。解決這個問題的唯一途徑就是用價格信號引導消費，讓高峰負荷電價依據生產成本甚至用戶的機會成本充分地高，限制和轉移一部分高峰負荷；讓低谷電價根據邊際成本或機會成本合理的低，增加和轉移一部分低谷負荷，通過“削峰填谷”，才能解決上面的兩難問題。因此，要加快電力現貨市場建設，在現貨市場暫時還難以發揮作用的情況下，建議用峰谷、季節性分時電價政策代替現貨市場，充分利用用戶響應機制，減少圖1中的ΔP1，實現需求側的資源優化配置。有些省通過增加新發電機組解決缺電問題，幾百萬千瓦機組的年利用小時可能幾十小時，這種資源浪費就是現貨市場或分時電價的資源配置效益。

基于金融衍生工具的電力市場資源優化配置分析及相關建議

市場種類。目前我國僅在電力現貨市場建設試點中運用了差價合同。相比于國外電力期貨、期權市場，差價合同和金融輸電權等金融工具的運用，我國電力金融市場還有較大的差距。產生這個問題的根本原因是電力市場改革以來，我國電力供應基本上處在相對過剩的狀態，市場價格水平低，而且變動幅度較小，對電力金融市場的內在需求較小。

差價合同優化配置資源分析。目前我國電力現貨市場試點方案中部分省選擇了以差價合同為基礎的全電量現貨市場方案。如圖2所示，這種方案能夠促進全部電量在保證一定收益水平的基礎上，在發電側按成本“以小代大”的規則進行替代，實現最大限度和最有效率的發電權交易，替代電量與大小機組的成本差異的乘積，就是差價合同所產生的資源配置效益。目前各省現貨市場試點中對差價合同產生的發電權交易機制重視不夠，方案中沒有特別強調這種機制及實現規則，試點總結中也沒有特別強調這方面的效果。

相關建議。具有差價合同的全部電量參與現貨市場是否能夠有效地實現電量替代，獲得最大的資源配置效益，與現貨市場交易規則設計直接相關。比如，目前我國電力現貨市場成交價格都設置了價格上下限，而且上限不高，下限不低，人為地限制了價格波動。其實，電力現貨市場存在的必要性就是價格大幅度波動，只要不是人為操縱的結果，應該讓價格充分反映瞬間供求平衡狀態和發電成本，甚至用戶的機會成本。現貨市場價格上限應該按邊際用戶的缺電成本確定，價格下限應該按邊際發電機組的停電成本確定，這樣可以給現貨市場足夠大的價格變化空間，促進不同成本機組的發電合同替代，實現發電資源優化配置。另外，針對我國電力市場改革的實際需要，有必要開發和設計適合國情的新的電力金融工具，比如，根據四川電網和河南電網的豐枯互濟互保的做法，可以把互保設計成一種金融產品，在余缺調劑、備用共享等方面和更大范圍的主體中使用，更有效地提高資源配置效率。

（本文得到教育部、人文社科重點研究基地重大項目“競爭政策對電力產業的適用性與難點問題研究”（18JJD790001）資助）

本文刊載于《中國電力企業管理》（上旬）2020年第7期，作者:葉澤    就職于東北財經大學產業組織與企業組織研究中心，長沙理工大學電價研究中心。