6.2 智能電網下IL電價的制定

6.2.1 IL電價理論建模遵循原則

1.利益共享、風險平攤原則

IL電價政策是為了滿足需求側管理的需要，所以研究IL/電價政策的前提條件就是必須首先滿足需求側管理的總體目標。也就是說，要滿足社會效益、電力部門和用戶三方的或幾方的利益不受損害，使積極采取措施實施IL電價體系的用戶和電力部門從中受益。這是制定IL電價時要遵循的最重要的準則之一。其次，在電力市場環境下，IL電價政策要合理規避因發電側競價、需求側博弈可能引起的電網運營企業的經營風險。

當前我國實行的是“廠網分離，競價上網”的政策，供電企業是自主經營、自主盈虧的獨立經濟實體，所以在制定IL電價政策時要考慮供電企業的經營風險，盡可能地規避不確定的風險因素。

2.用戶響應曲線的確定原則

決定價格的因素不僅有成本，還要考慮供需狀況。采用邊際成本定價理論雖然可以使社會效益最大，但是實際操作中會面臨各種問題：

(1)市場的參與者多種多樣，無法事先準確預測各參與者在市場中的博弈行為;

(2)無法狹取所有參與者的全部信息，無法事先對大量信息進行正確采集和傳送;

(3)無法滿足電力系統大量實時計算的要求

計算電價首先要有確定的負荷曲線，同時電價對負荷又具有控制作用，負荷會隨著電價的變化而發生變化，也就是需求側響應。若不考慮負荷曲線變化進行電價的確定，那么只會導致電力系統運行方向偏離正軌。所以.在考慮如何制定可中斷電價的模型時，要考慮用戶響應對其的影響。

3.斷電時段劃分原則

IL電價合同的重要內容之一，是在滿足合同的規定條件下.在用電高峰期.對參與項目的企業拉閘限電，緩解用電高峰期的電網負荷，將其生產時間轉移至用電負荷低的時間段。所以，怎么劃分高峰段還是低峰段是T作的重心所在，要做到這一點，就要對電網實時的電力負荷要有數據的即時反饋.同時又要有一定的預測技術.這樣才可以及時有效地進行削峰填谷，保證電網系統安全有效穩定地運行，并保證電網公司的利益不受到損害。

6.2.2基于失負荷價值的IL負荷定價研究

顯然，IL電價是實施可中斷負荷管理的關鍵。為了激勵用戶積極參與可中斷負荷管理.IL電價應至少可以補償用戶負荷的中斷成本，因此，需要對影響用戶可中斷負荷成本的類型、負荷特性、中斷能力和停電損失等因素做大量的調查統計與數據分析。

目前主要有宏觀經濟方法和用戶調查方法。宏觀經濟方法比較簡單.不能對各因素、各產業和各用戶的實際影響程度詳細闡述;用戶調查法能夠真實地反映電力用戶的意愿，同時可以詳細獲得各行業的負荷信息及何種因素的影響，是現在國際上流行的一種方法。但是無論何種方法，都必須明確影響了IL成本的主要因素及其影響程度，在我國當前的電力市場環境下，要實現這一點，其工作量和工作難度部很大，想要建立準確模型比較困難。

電力失負荷價值(Value of Iost Load.VOLL)是指由于停電而對國民經濟等造成的損失，這也正是電力的經濟價值。顯然.這也可以作為可中斷負荷定價的基本依據。科學地確定VOLL,可以為確定電網運行階段與規劃階段的備用與可靠性水平、制定電價和需求側管理等提供決策依據。但是我國缺乏關于VOLL的統計數據，基于我國國情開展的有關VOLL的系統研究較少。采用投入產出法計算大負荷價值(Value of Lost Load，VOLL。).這種方法考慮了不同類型用戶用電效益差別.但文中VOLL計算模型是以部門為個體的，并不能用來反映具體到某一IL用戶的切負荷損失。

下文將提出一種基于投入產出研究VOLI。的拓展方法①，并以此為基礎進行IL定價。以投入產出法計算的電力經濟價值反映部門差異，考慮每單位電力的邊際價值。基于此，結合消費者剩余理論推導需求曲線線性化后具體到某一用戶的VOLL公式，提出了適應我國當前電力市場實際的實用IL定價模型。

1.電力需求與需求價格彈性系數

電力作為一種商品，其不同時刻的需求是隨電價變化而變化的。其變化規律是電價上升時，用電需求隨之下降，通常采用需求函數或曲線表示這種變化趨勢。

南經濟學理論知，電力邊際價值曲線即電力需求曲線，由于電力的邊際價值曲線是遞減的，所以用戶用電需求曲線右下方傾斜。對于某一用戶而言，某一時刻電力是唯一可變的投入。假設企業以追求利潤最大化為目標，則最優用電需求必然位于電力的邊際價值等于其邊際成本的點上，即用電平衡點(P。，Q。)。需求曲線與價格曲線之間的面積表示消費者剩余，可以衡量該時刻的用電收益。

電力需求價格彈性表示用電需求量對電價變化的反應裎度，其函數公式為：

式中，e為電力需求價格彈性系數;P為電價;Q為用電需求量;%△Q為電量變動百分比;% △P為電價變動百分比;△P為電價變化量;△Q為電價變化引起的電量變化量。

由于電力需求曲線一般是抽象的非線性函數，一般很難或不可能量化，研究時通常在某一平衡點作線性化處理，需求曲線表示為：

2.VOLL分析

(1)基于投入產出法的電力經濟價值評估。VOLL是指由于斷電而造成的經濟損失，這也是電力的經濟價值。目前，確定VOLL的常用方法有市場調查法統計、產電比法等。前一種方法要調查和統計大量數據，難度很大;后一種方法只能從宏觀角度對停電損失作近似估計，不能反映不同部門用電效用的差異。投入產出法研究系統內(如經濟系統)進行各項活動的投入與產出之間的數量規律，投入產出表則以部門為界限，反映地區各個部門在產品生產和消耗之間的數量依存關系，表中增加值一項是某年度部門進行生產活動所創造的價值。因此，可以用增加值項衡量斷電的機會成本，該方法能夠區分不同行業的用電效用差異。

以部門為劃分依據，假設同一部門用戶有相同電力需求價格彈性，且部門內用戶面臨相同的電價。將各個用戶和該部門在平衡點處作線性化處理，則可以得到該部門的“需求曲線簇”，公式為：

式中，P。為該部門的電價;e為部門電力價格彈性;(P。Qll)為某用戶用電平衡點;(P。，Q。)為部門用電平衡點。

以部門增加值為N來衡量該收益，部門的全年電力消耗為G。則該部門每kW.h電量對增加值的貢獻為N/G元，即每kW.h電量的電力經濟價值為V。=N/G元。應當指出，該電力經濟價值VL是部門或用戶每kW.h電量的電力平均價值，且部門內用戶有相同的VL。

(2)用戶中斷損失分析。顯然，用戶切負荷損失是制定IL電價的最好依據，該損失可以用用戶VOLL衡量。根據經濟學理論，每一單位功率的價值是不同的，因為缺電時用戶可以關閉掉次要的用電負荷，保留重要負荷，以減少缺電損失。對用戶的斷電賠償應基于每一單位切除功率的邊際價值而不是完全斷電的平均價值VI.。由于邊際價值遞減規律，切除部分負荷時的電力平均價值要小于VL，如果依據IL補償用戶切除部分負荷時的損失，將產生很大的過補償(參見圖6-6)。

面積即消費者剩余，表示用戶在當前平衡點下的用電收益，即正常負荷下生產1h所創造的價值。用電緊張需要實施IL時，用戶會按照負荷的重要性大小切除負荷，假設用戶切除負荷功率g，則面積S表示切負荷損失，也是電網公司需要賠償的部分，可表示為失負荷價值V，.(g)，其公式如下：

此時，切除部分的平均失負荷價值為：

由分析可知，平均失負荷價值即賠償價格不是一個常量，由于邊際價值遞減，平均失負荷價值隨切負荷量增加而增加。對上述失負荷價值與平均失負荷價值通過增加值N用貨幣量化：

3.IL合同與優化調度

(1)IL合同模型。IL管理的實施主要以合同形式實現，合同內容包括影響用戶中斷損失的主要因素，如中斷提前通知時間、中斷發生時間、中斷持續時間以及中斷容量。基于我國實際，采用標準化的IL合同，不對中斷容量和中斷持續時間做硬性規定，上述電價模型已將這兩種因素考慮在內;IL用于負荷平衡時，由于不同的用戶有不同的用電生產特性，故提前通知時間也應不同，可分別采用提前1h、4h和24h的通知時間;IL也可以用來進行頻率控制，秒級可中斷負荷(seconds level interruptible loads，SIL)可以對系統故障瞬時響應，保持頻率穩定，此時提前通知很短，一般安裝負荷調節控制裝置對系統調度信號作出響應;投入產出法計算的電力經濟價值本身就是一種平均價值，且對于大型工業用戶而言一般是24小時連續生產，負荷平穩，所以不考慮中斷發生時間的影響;中斷持續時間南電網公司決定，這里設定為小時的整數倍，用戶可以決定中斷持續時間的上下限;此外，一些用戶的重要負荷不允許停電，否則可能造成較大的損失和生產過程的紊亂，所以應避免對用戶完全斷電。負荷中斷比例也因行業和生產特性不同而不同，中斷容量的上限和下限可由用戶決定。

式(6-8)印為用戶中斷一定容量下的單位小時補償費用，該模型考慮了用戶減少用電的生產性損失。如果將用戶因調整用電方式的成本或瞬時斷電帶來的損失也考慮在內，可在式(6-8)的基礎上疊加附加補償費用C，作為用戶響應的額外激勵，該費用可由電網公司決定。所以，對IL用戶中斷一定容量和一定時間下的補償費用為：

綜上，設計的IL管理合同靈活性較強，方便電網公司在高峰負荷期及時中斷所需容量，保證系統安全運行，且考慮用戶中斷損失，激勵用戶積極參與，合同簡單易行適合我國實際。