簡介
眾所周知，世界各國的電力工業正在掀起以打破壟斷、引人競爭為標誌的電力市場改革高潮。我國的電力改革也正在逐步深化。2002年初國務院頒發了《國務院關於印發電力體制改革方案的通知灰國發20025號)，拉開了新一輪電力改革的序幕。主要內容是重組電力工業、在發電環節引人競爭機制，在“十五”期間實行網廠分開、競價上網，“初步建立競爭、開放的區域電力市場，實行新的電價機制”。2002年12月29日，中國電力新組建(改組)的十一家公司在北京人民大會堂正式宜告掛牌，其中包括五大發電集團，標誌著在國家層面發電公司正式同電網公司分開 。
發電公司在電力市場中作為一個獨立的經濟實體，需要“競價上網”，與壟斷模式下的不自主的計畫發電有了很大不同，發電公司需要自己決定在電力市場中的報價策略，即發電公司在屯力市場中進行電力交易時，根據市場規則進行報價決策所採取的一整套策略，包括現貨市場的報價策略、實時市場的報價策略、契約市場的報價策略和輔助服務市場的報價策略。現貨市場中的報價策略包括上報的發電量和電價;實時平衡市場中的報價策略包括上報的可調整電量和電價;契約市場中的報價策略包括簽訂的契約量和契約電價;輔助服務市場中的報價策略包括的內容就更加廣泛了，它包括在AGC、備用容量等市場中按照市場規則的報價。
發電公司在競價中存在著很多風險，報價太高則發電量有可能不被選中或選中的發電量太少;報價太低，發電公司的利潤相應地就會降低。所以，發電公司不能簡單、盲目地進行報價，必須制定合理的、科學的報價策略:
總之，在競價上網的環境下發電公司面臨的最關鍵的問題就是如何確定最優的報價策略以獲得最大的利潤。尤其是我國的電力市場剛剛起步，新組建的發電公司對市場環境還不熟悉，急需完善的、科學的報價策略理論作為指導，同時需要一套高效的報價輔助決策工具，即發電公司報價輔助決策支持系統，以幫助決策人員和報價人員進行報價決策。
發電公司報價策略的理論介紹
報價策略的經濟學理論分析
由經濟學理論可知，在理想的、完全競爭的電力市場中，社會效益要得到最大化，發電公司的最優報價策略是將電力價格設定在發電機組的邊際運行成本。但是，電力市場不是完全競爭的市場，而是更接近於寡頭壟斷市場，這是由電力工業的特殊性決定的。由於電力不能大量儲存，且電力的生產與消費必須實時平衡，所以電力不能像其他商品一樣進行毫無限制地自由買賣。有限數目的發電公司、大的投資規模(市場進人的壁壘)、輸電約束(在一定程度或範圍上限制了某些大用戶選揮發電公司)和輸電損耗(削弱了大用戶遠距離購電的積極性)等這些因素決定了在電力市場中，某些地區可能只有少數發電公司提供電力，這就形成了寡頭壟斷市場 。
在這樣一個寡頭壟斷的電力市場中，發電公司可以不以邊際運行成本作為投標策略，而利用電網結構、市場結構和規則的不完善‘例如輸電阻塞)來進行報價以增加利潤，這稱為策略性的報價。發電公司可以通過策略性報價而非降低成本來成功地增加利潤。
造發電公司報價策略的基本方法
目前，構造發電公司的最優報價策略所用的方法大體可歸為四大類:
一是基於成本分析的方法;
二是通過預測市場電價;
三是通過估計其他發電公司的投檔行為;
四是基於博弈論的方法。
下面對這四種方法的原理分別進行簡單介紹。
基於成本分析方法的基本思路是將發電公司的電能生產成本加上合理利潤(由發電公司自己確定)作為上報電價。此方法對發電公司來說比較簡單、容易掌握，缺點是沒有將其他競爭對手的報價情況考慮進去，很難做到最大化自己的利潤。不過，發電成本分析是發電公司進行報價的基礎，發電公司需要計算出機組的發電成本，在報價時做到對成本“心中有數”。對發電成本進行準確分析和預測是這種方法的核心。因為在電力市場下存在各種不確定因素，如負荷需求、發電機組強迫停運和燃料價格等，所以發電成本分析在傳統分析方法基礎上還需考慮一些新的因素。
通過預測電價方法的基本原理是首先對電力市場中相應的電價或電價的機率分布進行預測，然後建立使發電公司利潤最大化的最佳化模型，套用最佳化方法尋找到最優的報價策略。這種方法的難點在於如何準確地預測市場價格。因為電價預測需要對系統負荷需求、其他發電公司的投標行為、輸電網路的擁塞狀況、電力市場的運行狀況等有全面的了解，需要有充分的歷史數據。因為電力市場的參與者很少.隨機性和投機性大，電價變化起伏性大，所以電價規律不易掌握。但是，作為發電公司報價人員和決策人員的參考，對市場電價進行預測是非常必要的。目前預測電價的方法有很多種，例如時間序列預測法、灰色系統預測法、回歸分析、人工神經元網路預測法、組合預測法、小波分析法等 。
基於估計競爭對手報價行為的方法是根據其他發電公司的投標行為來構造自己的報價策略。目前大多數研究者都採用這種方法。這種方法的原理是首先用機率的方法或者模糊的方法來估計競爭對手的報價行為，在此基礎上建立最優競價模型，求解此最佳化問題得到最優報價策略。該方法的困難在於能否準確地估計競爭對手的報價行為。可採用統計方法或者預測方法(如神經網路)來估計。準確地估計競爭對手的報價行為需要掌握充分的競爭對手的歷史報價數據、但是，由於電力市場的運行尚未成熟而且市場規則仍在調整中，競爭對手的歷史報價數據一般不太充分，而幾有時電力市場中的歷史報價數據是保密的，只能通過估計競爭對手的成本再加上對競爭對手市場力的分析來估計其報價行為。
博弈論是專門研究2個或2個以上有衝突的個體在有相互作用的情況下如何進行各自最佳化決策的理論，可以套用到發電公司報價策略的研究中。基於博弈論方法的原理是首先根據電力交易構造一個博弈模型，供給函式模型(supply function model)，然後尋找這些模型的平衡點，這些平衡點就對應發電公司的最優報價策略。這種方法存在下述問題:一是在套用這些模型時作了很多簡化假設，這樣得到的平衡點對構造投標策略可能沒有什麼意義，二是理論上還不清楚電力市場是否存在這樣一個平衡點。所以這種方法仍在研究之中。
發電公司形成最終報價策略的流程
上面介紹了構造報價策略的幾種基本方法，這些方法是形成發電公司報價策略的核心部分 。
在電力市場中，首先需要收集各類數據，包括從交易中心獲得的調度計畫以及結算電價等、從各種渠道獲得的競爭對手的成本和報價信息、從發電廠獲得的實時生產運行數據等。然後為構造報價策略做一些準備工作:如成本計算、電價須測、競爭對手報價行為估計、負荷預測等等基於這些準備步驟獲得的結果，發電公司可以選擇使用構造報價策略的方法(基於成本分析的方法、基於電價預測的方法、基於估計競爭對手報價的方法及基於博弈論的方法)來獲得發電公司的報價策略。選擇哪種構造報價策略的方法需要視電力市場的具體情況來定例如如果電價的歷史數據充足、電價的變化規律容易掌握，可以比較準確地預測到電價，則可以重點套用基於預測電價的報價策略;如果競爭對手的成本和報價信息較易估計，則重點套用基於競爭對手報價行為的方法通常情況下，發電公司難以選擇哪種方法比較合適，則需要對各種方法形成的多種報價策略進行風險評估和經濟評估，選出滿足發電公司需要的報價策略:例如以風險和利潤指標為評估標準對產生的報價策略進行排序，喜好風險的發電公司可以選擇風險大、利潤高的報價策略，厭惡風險的發電公司可以選擇風險小、利潤小的報價策略:最後，對基於科學方法構造出來的報價策略，報價人員或決策人員還需要根據自己的經驗和電力市場的突髮狀況進行人工調整。這樣就最終形成了適合電力市場實際情況、滿足發電公司需求的最優的報價策略。
發電公司報價輔助決策支持系統的設計方案
發電公司報價輔助決策系統是一套發電公司在電力市場中進行有效報價的套用軟體系統，可以幫助發電公司的報價人員和決策人員快速作出正確的報價決策。系統的主要功能有:
(1)為發電公司提供多種報價策略，並進行分析比較提出推薦方案;
(2)為發電公司提供實時的發電成本計算和成本預測;
(3)提供各交易市場中電價預測和價格走勢分析;
(4)對電力市場進行風險分析，為發電公司提供風險規避策略;
(5)形成最優發電計畫。
系統的總結構
整個軟體系統可以分為五大部分:基本信息數據管理系統、交易管理系統、財務結算系統、最優發電計畫管理系統和報價決策系統 。
基本信息數據管理系統負責管理電力市場中的各種數據，如從交易中心獲得的各種電力結算和調度數據、從發電廠獲得的實時運行數據等等，同時傳送給其他子系統套用。交易管理系統負責發電公司與交易中心之間的相互聯繫，如按照市場規則向交易中心進行報價、從交易中心獲取實時的調度計畫等。財務管理系統負責發電公司與交易中心之間的財務結算。報價決策系統是整個軟體系統的核心部分，它負責形成最優的報價策略。下文將對此系統作詳細的介紹。最優發電於一划管理系統負責形成最優的實時發電計畫，其中包括機組檢修、機組組合計畫等，以指導發電廠的生產運行〕發電計畫的制定需要以報價決策系統中形成的機組組合方案以及從交易中心獲得的調度計畫為基礎。
報價決策系統的結構與功能介紹
圖3是套用軟體的核心部分，即報價決策系統的功能結構圖。報價決策系統由四個部分組成，即現貨市場報價子系統、實時市場報價子系統、契約市場報價子系統和輔助服務市場報價子系統。這四個部分的報價策略是相互協調的，根據各個市場的利潤分析和風險分析，合理分配各市場的投標電量。每一個子系統又分為以下幾個模組:成本計算及成本預測、電價預測、負荷預測、競爭對手報價行為預測、風險分析與風險規避、經濟評估、人工調整、報價策略。
成本分析是發電公司進行報價的基礎，成本實時計算與預測模組的功能包括:發電成本的實時計算，即利用機組的實時數據、生產數據、財務數據、計畫數據等計算出機組線上單位成本;發電成本預測，即根據近幾天/月/年的機組狀況和天氣狀況等，預測未來幾天/月/年的成本水平和變化趨勢。如果能提前預測到準確的電價就可以使電力公司在電力市場的交易中獲得更大的利益。電價預測模組的功能包括:對市場電價走勢進行分析，預測出未來時段/日/月/年的電價曲線;預測電價的實時調整，即隨時輸人實際電價，對電價進行滾動預測、自適應調整。
競爭對手報價行為預測模組的功能有:通過分析競爭對手的各種信息，估計競爭對手的發電成本;分析估計竟爭對手的風險偏好，對竟爭對手的風險偏好進行定位(風險喜好、風險中立、風險厭惡);預測競爭對手在下一個時段/天/月的報價曲線;隨時輸入競爭對手實際的報價參數，對預測報價曲線進行調整。
風險分析與風險規避模組的功能包括:風險分析，對各交易子市場的電價風險、財務風險、政策風險、燃料供應風險等其他各種電力市場中的風險進行分析，並進行量化;針對以上風險制定風險規避策略。經濟評估模組的功能包括:經濟分析，即提供任一報價策略的利潤與風險預測，便於報價人員查閱和決策;對實際報價策略的各項經濟指標進行評估，與期望得到的經濟指標相比較，從而調整報價策略;對發電公司歷史的和目前的報價策略進行盈虧分析，給出各時段的盈虧曲線;對本公司和其他發電公司的報價策略在電量、報價、利潤等方面進行綜合對比評估，並提供各種指標的對比圖形。
發電公司在不同類型的電力市場中報價策略
發電公司在契約市場中的報價策略
契約交易可以分為中長期契約(遠期契約)、短期契約、期貨和期權交易等。我國浙江省模擬電力市場中採用的差價契約也屬於中長期的金融契約。發電公司可以通過簽訂契約來規避風險，所面臨的問題是契約電量和契約電價如何確定才能使風險最小、利潤最大，這也就是發電公司在契約市場的報價策略問題。契約交易可以通過競價產生，也可以雙邊簽訂。例如在英國的NETA電力市場新模式中，遠期契約主要是以面對面(Over the_ Counter簡稱OTC)方式簽訂，短期契約交易則可以在任意一個電力交易中心PX中進行。因為現貨市場中電價的不斷波動使得一些市場參與者包括發電公司面臨著巨大的財政風險，所以作為一種有效的風險管理工具，契約交易市場在電力市場中的作用逐步受到廣泛重視，相應地發電公司在契約市場中的報價策略也就越來越重要 。
發電公司在輔助服務市場中的報價策略
輔助服務包括AGC、旋轉備用、非旋轉備用、替代備用、無功及電壓支持、系統恢復及黑啟動(即調峰、調頻、調壓、黑啟動)。輔助服務市場是為了電網的安全穩定運行而設計的。在加利福尼亞和西班牙的電力市場中，己建立了輔助服務市場並己運行了一段時間。發電公司在輔助服務市場中的參與也非常重要，有時可以通過策略性的投標來獲得高額利潤。例如在加利福尼亞的輔助服務市場中價格曾一度劇烈波動，大大超出現貨市場的價格，有些發電公司因此獲得了高額利潤。對發電公司而言，如何構造在輔助服務市場的投標策略以
及與現貨市場、實時市場相協調仍是有待解決的一個重要問題。
發電公司在各交易市場中報價策略的協調
在實際運行的電力市場中，發電公司需要統籌考慮現貨市場(即日前交易市場)、實時市場(短期平衡市場)、契約市場和輔助服務市場中的報價策略問題。如何分配在各市場中的發電容量以及在各個市場中如何報價以使得發電公司的利潤最大化且風險最小化是發電公司需要解決的重要問題。有些文獻討論了發電公司在現貨市場和契約市場的協調報價，以及現貨市場與輔助服務市場的協調報價。因為每個交易市場的風險程度不同，如契約市場的風險要明顯低於現貨市場，所以發電公司要根據自己的風險偏好分配參與各交易市場的發電容量和確定報價。這個問題可以用投資學中的組合理論來研究。
發電公司在輸電權市場中的報價策略
另外，需要指出的是，很多電力市場己採用或考慮採用輸電權交易市場，如美國PJM電力市場中的確定輸電權(Fixed Transmission Rignt(FTR) )，紐約電力市場中的輸電阻塞權(Transmission Congestion Right(TCR) )，以及加州電力市場中的固定輸電權(Firm Transmission Rights(FTRs)等。對於經常發生阻塞的電力系統，受影響的發電公司也應該考慮參與輸電權市場的交易與報價。某公司擁有某條線路的輸電權是指該公司擁有使用該條線路相應的輸電容量的權利或者取得與其相關的經濟效益的權利。輸電權是輸電網所有權的一種替代形式，可以用來解決網路阻塞問題。輸電權可分為金融性輸電權和物理性輸電權兩大類。金融性輸電權是為市場交易者規避價格波動風險的金融工具，網路阻塞時其所有者獲得經濟補償，從而獲得輸電價格的長期穩定性。而物理性輸電權則實際地定義和分配了使用輸電容量的權利，不管市場中網路的擁擠程度如何，都能保證給定區域中某特定機組所生產電能的絕對輸送通道。所以發電公司可以利用輸電權規避網路阻塞所引起的無法充分交易的風險，也可以獲取阻塞收入。
不同競價規則下的發電公司報價策略
在電力交易市場中交易方式可分為兩種，一種是競價上網，一種是雙邊交易。現貨市場一般採用競價上網的交易方式，而契約市場則一般採用雙邊交易方式。因為各國的具體情況不同，其電力市場中這兩種交易形式所占份額也不盡相同。在英國原來的電力市場模式中電力交易主要是通過NGC的Pool以競價的形式進行的;而英國新的NETA模式則以雙邊契約為主，其雙邊交易量占總交易量的97%^-98%。由於電能不能大量儲存，因而在國內外目前運行的電力市場中無一例外地包括現貨或平衡市場。我國的電力市場剛剛開始建立，競價上網與雙邊交易的份額還沒有完全確定，但是現行的“老廠老價，新廠新價”以及差異很大的發電公司還貸狀況使得完全以競價上網進行電力交易還有一定困難。不過，隨著我國電力改革的深入，競價上網所占的份額將逐漸增加以增強競爭程度。根據不同交易形式在電力市場中所占的比重的不同，發電公司在制定報價策略時要有所偏重 。
