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基于负荷率水平的电价机制研究

2022-06-13戴清华

广西电业 2022年4期
关键词:电价用电负荷

●戴清华

(作者单位:广西电网公司)

负荷率电价对于输配电价设定而言,具有一定的科学合理性,一方面能提高用户和电力企业的设备利用率;另一方面对电力系统运行效率的稳步提升产生积极影响。

2022年,国家即将开展第三轮输配电核价,改革已进入深水区,如何创新性地推进电力体制改革步伐,让改革红利尽快惠及电力用户成为社会各界关注的焦点。本文从推行负荷率电价的背景和意义,结合我国电价改革趋势和绿色电价实施指导意见,探讨基于负荷率理论的电价体系,总结了实行负荷率电价的预期效果以及对电网企业的影响,提出了负荷率电价改革的建议。

一、负荷率电价机制研究的背景及意义

随着资源环境的束缚日渐加强,节能减排形势十分严峻,电力工业的发展越发受到现有资源和环境保护因素的限制,致使全国诸多省份面临的发电保供任务艰巨,电力供应形势严峻。2019年以来,为了贯彻绿色发展理念,国家发改委逐步取消对高载能企业的电价优惠,这种绿色发展理念和绿色价格政策,将是不可逆转的大趋势。

在国家发改委出台的《省级电网输配电价定价办法》(发改价格规〔2020〕101号)中第十九条明确提出:“探索结合负荷率等因素制定输配电价套餐,由电力用户选择执行。”提升供电负荷率是缓解电力供需矛盾、实现节能减排目标的一项重要举措,国家鼓励各省、自治区、直辖市探索基于负荷率电价理论的电价政策措施,还原电力商品属性,通过激励电力用户的用电行为改变,提升社会运行效率,这也是未来电价改革的主流方向。

二、负荷率电价形成机理

(一)负荷率

负荷率是指在特定的时间段(日、月、年)内平均电力负荷与最大电力负荷的占比,是考量电力系统运行是否稳定的重要指标。在具体的项目中,负荷率值小于且无限接近于1时,则表明电力设备利用率为同型最优。

负荷同时率在国际电力词库IEV的定义是“在一定时期内电力用户的总体最大需求与各自最大负荷之和的比值”。每一位用户的最大需量发生的时间段是不同的,所以负荷同时率是一个小于1的值。总的来说用户的电力负荷率越大,负荷同时率也越大;反之,则越小。

(二)负荷率电价

负荷率电价是一种衡量个体用户利用电能有效程度的经济指标,是把个体用户的负荷率因素考虑在电价范围之内的一种新型的针对个体用户的电价政策的总称,主要依据个体用户用电效率的差异从而收取不同用电费用。

在电力负荷率电价中,有两种是经常在运用的:一种是用户电力负荷率,指的是用电用户在一定的时间节点内的平均用电负荷与最大用电负荷的占比。另一种是系统电力负荷率,指的是在整套电力系统当中的平均电力负荷与系统的最大电力负荷的占比。

(三)负荷率电价的内在机理

由此可见,系统负荷率与用户负荷率存在一定的关系,而系统负荷率与容量成本之间也存在关系,但用户负荷率与容量成本之间似乎并没有直接关联。用户负荷率决定了用户的用电成本,并非系统负荷率起决定性作用。但不同的系统负荷率由系统负荷同时率作用于相同的用户负荷率而形成,所以用户负荷率和系统负荷率都对成本以及价格有不同程度的影响。

在管制条件下,政府部门对负荷率电价进行制定和监管,电价政策由电力企业和用户共同实施。为了负荷率电价政策更好地实施,应该制定合适的政策执行模式,主要方式有两种:

一是标准负荷率电价。先制定一个标准的负荷率水平,如果用户的负荷率高于这个标准水平,对用户进行奖励;相反,则进行惩罚。

二是政府制定基于负荷率水平的菜单电价,用户自行选择执行。流程如下:以用户负荷特性为前提对用户负荷率进行分类,政府根据不同负荷水平制定电价标准,用户根据电价表来选择合适的负荷率电价,与电网企业签订合同,如果用户签订合同之后没有在合同的规定的期限内达到规定的负荷率,用户缴费则需要按低负荷率电价加价执行。

引导用户通过电价政策合理用电是负荷率电价政策的中心主旨,利益最大化是负荷率电价的目标,用户利益最大化和电力行业利益最大化都属于社会利益最大化,用户和电力系统的双重效益可以通过提高负荷率并且同时降低系统容量成本来实现。对于用户来说,标准负荷率电价可以体现电价的价值职能,菜单电价则是一种在管制条件下市场化改革价格,可以让用户拥有自主选择权。

出于分层分级调动不同负荷水平、不同电压等级用户优化提升用电负荷率水平考虑,建议采用可选择的菜单式电价实施。

(四)负荷率电价对于提高效益与效率的作用原理

用户用电效率的提高和系统容量成本的降低在一定程度上可以改进和优化社会福利及结构,进而产生负荷率电价政策的社会福利效应,使得电力系统和用户两方都能产生效益(见图1),只是效益的来源有所不同。一是源自电力用户提高用电设备利用率,负荷率电价政策中电量电价随着负荷率的提高而降低,当用户的需求容量一定时,用户为了降低单位电量电价而选择提高电力设备的利用率。二是源自用户负荷率提高,系统负荷率也随之提高,系统负荷率与容量之间呈反比关系,即随着系统负荷率的提高,系统容量成本随之降低,用户所需分摊的容量成本减少。这两个角度共同作用影响成本分摊的结果,电力系统提高了设备的利用率,同时减少的容量成本,也给用户带来了效益,因此负荷率电价的最终受益者是用户。

图1 负荷率电价的双重效益

三、负荷率电价体系实施对电网企业的影响

(一)负荷率电价计算公式

负荷率电价理论中,影响电价的主要公式为负荷率的计算公式,其中影响负荷率的因素为用户周期用电量和周期负荷中的最大值(周期可以是日、月、年,以下公式假设为日)。在政策的作用下,用户会想方设法提高用电负荷率,降低自己的电费支出。

用户的负荷率计算公式为:

其中,CF是日负荷率,f(x)dt是日负荷函数,Pmax是日负荷中的最大值,Wd是日用电量。

(二)对电网企业的影响

面对政策时,用户所作的选择对电网企业分为有利影响和不利影响。

有利影响:以下三种情况均为用户日用电量上涨,因此电网企业的销售收入增加,从而提高了电网资产利用率,以达到资产效益的提升。

(1) Wd↑,Pmax→,则CF↑, 对电网企业有利。

(2)Wdd↑↑,Pmax↑,则CF↑,对电网企业有利。

(3) Wd↑,Pmax↑,则CF↑,对电网企业有利。

不利影响:

(1) Wd→,Pmax↓,则CF↑, 对电网企业不利。

(2) Wd↓,Pmax↓↓,则CF↑, 对电网企业不利。

(三)电网企业面对不利影响的应对策略

在负荷率电价政策的刺激下,不利影响两种状态出现的主要动因是用户通过调整用电行为,使得用电更加平稳,提高负荷率,从而使电费有所降低。在负荷率提升中,电量下降的可能性不大,故不利影响状态(2)发生的可能性不大。因此,电网企业应对价格体系变化最大的风险在不利影响状态(1)。但值得关注的是,在这两种状态下,短期看电网企业收入会出现下降的情况,而长期看,电网运行的峰谷差会缩小,电网资产使用效率将提高,这在一定程度上可以延缓电网对高峰用电需求的投资,减少客户对用电资产的占用而造成浪费,最终对电网企业和用户是双赢。

根据国外的实践经验,负荷率提高20%~30%,输配电成本将降低10%左右。因此,负荷率电价对于提高电网运行效率,降低用户电费支出是一种双赢的电价政策。一方面,可以在政策制定中,预留一部分准许收入,作为政策调整准备金,来应对政策引起的资金缺口。另一方面,在对资产使用效率提高带来的增量收益分配方面,要多向电网企业倾斜,使其既保证用户享受到更加优惠的电力价格,也鼓励电网企业继续提高效率,提升自身盈利能力。

四、负荷率电价改革的实施建议

实行负荷率电价政策既是我国电力发展改革的必然要求也是输配电价改革、电力市场建设的需要。综合我国能源调控市场、电价改革及电价的相关政策,在此基础上借鉴国外改革的一些过往成功的经验,我国的销售电价应当遵循以负荷率电价为主要的销售价格体制,笔者提出如下建议:

(一)适时制定实施负荷率电价,引导提升电力系统运行效率

伴随着国民经济的增长和国家对电力发展政策的改进,我国电价机制必须契合能源发展政策和指导方针,实行有利于节能、有利于提升电力系统运行效率的电价政策。负荷率电价数据通常可有效反映出不同负荷特性相关用户的电力成本,直观体现供电成本的差异。综合我国的大型用电市场、相关的电价政策及具体的电力系统运行实际,负荷率分档电力价格的调控可以通过用户的供电成本数据分析得到整合数据,由此构建每一个负荷率档位的平均电价,并建立合理的电价与电度电价的比率关系,形成负荷率菜单电价,更好地反映电力系统为各种负荷率用户供电的固有成本和变化成本,改善用户的用电模式,充分实现削峰填谷的这一实际理论。

(二)逐步落实负荷率电价,渐进式扭转经济价值导向

关于我国不同类型电力用户之前存在的电价交叉补贴问题,需要通过科学的电价调整实施方案来缓解矛盾,比如负荷率电价不能一次性调整到位,需避免居民、农业等用户电费水平产生较大冲击,或损害少数困难群众的基本利益。所以,适合建立长效机制,可考虑通过选择性电价的方式,即保留现有电力价格,由特定不同类型的用户选择性执行。对于高负荷率的用户,平均的电价相对比以前更低;对于低负荷率用户,平均的电价相对更高,所以通常只有高负荷用户会给予新增选项,通过渐进式扩大应用范围,逐步扩大负荷率电价导向作用,提升电力系统效率。

(三)推动科技创新,增强内生动力

生产力中占第一位的是科学技术,国家和企业都应该高度重视科技的力量和重要性,支持科技创新,大力增加对科技创新的投入,让科技创新能够真正成为电网企业的核心动力源泉。负荷率电价的推广执行需要电网企业加强企业信息技术创新,对诸如负荷率表计计量改造、电力销售计费系统升级以及庞大用户负荷数据的信息化处理和分析能力要求更高,只有强化电力信息技术的研究,重视培育和积累技术创新能力,掌握和引领关键技术,才能真正适应新时代经济社会发展需要,将负荷率电价更好地落实落地。

五、结语

电力工业推动着国家经济的发展,促进社会的进步,是基础性能源产业,是国民经济发展的战略支撑产业。电价结构是否合理关系到经济社会是否能良好有序的发展,可以对经济情况给出正确的信号,帮助资源优化配置。在相对可控的情况下,适时制订实施负荷率电价,可以进一步还原电力产品商品属性,对经济发展方式转变、工业转型升级、产业赋能有十分重要的意义,进而促进社会用电的高质量发展,达到用户、政府、电网多赢。

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