本书审视了不同的市场结构及机制，利用博弈论预测市场行为及其竞争的相互影响，重点讨论了在竞争环境下，如何对发电商及输电提供者的投资效果进行评价，对投资的成本及收益进行了详尽、全面的分析，对从事发电、电网投资规划评价的从业人员具有较高的参考价值。本书所采用的投资分析方法，比如，如何对电力可靠性与经济性进行评估(包括辅助服务的成本与效益)具有相当的理论和现实意义。本书对电力系统各级管理者、研究人员等是一本不可多得的参考用书。

本书通过对电力市场的特征分析，以大量实际运行经验和模拟计算的数据为基础，突出了电力市场改革对电力企业投资绩效评估方法的改变的影响，探讨了电力市场条件下电力企业特别是发电企业投资绩效评价的方法，建立了相应的投资绩效评价模型，并运用模拟计算得出了许多有益的结论。本书中还有大量模型、图表和经验数据供读者参考。

本书不仅是电力市场条件下电力企业进行投资绩效评价的工具，也为广大理论工作者探讨电力市场运行规律提供了线索；同时，由于电力市场投资绩效总体水平不仅直接影响电力企业经济效益，同时还会直接或者间接地影响电力项目的投资水平和结构，而投资水平和结构决定供给义务与质量以及国家可持续发展水平，因此，本书为政府相关部门包括管制机构进行电力市场改革决策、制定相应的市场制度和管制政策提出了依据。

本书可供电力工业投资者、供应商，以及管理人员参考使用，也可作为相关专业教学及研究人员的参考书。

《电力经济与管理译丛》总序

英文版前言

译者前言

符号

第一部分 市场结构和市场机制回顾

第1章 引言

 1．1 目的

 1．2 国际透视

 1．3 经营制度

 1．4 内涵

 1．5 分析

第2章 市场结构方案

 2．1 强制电力库

 2．2 双边交易——志愿电力库

 2．3 单一购买

 2．4 区域电力库

 2．5 发电厂组合

 2．6 公用电力公司

 2．7 输电问题

 2．8 供给问题

 2．9 搁浅资产

 2．10 市场比较

第3章 市场机制

 3．1 价格确定

 3．2 保证可用性

 3．3 调节输电堵塞

 3．4 确保需求侧参与

 3．5 获得结算数据

 3．6 计算费用

 3．7 机组负荷分配

 3．8 总结

第4章 市场运行

 4．1 可靠性

 4．2 竞争

 4．3 价格趋势

 4．4 系统边际价格与需求

 4．5 投资

 4．6 运行效率

 4．7 结论

第5章 市场建模

 5．1 求解过程

 5．2 生产建模

 5．3 结论

第6章 系统边际价格理论和最优发电厂组合

 6．1 系统边际价格的推导

 6．2 最优发电厂组合的推导

 6．3 系统边际价格估计

 6．4 结论

第7章 失负荷概率理论和最优备用

 7．1 理论

 7．2 失负荷概率和备用

 7．3 模型和实际情况的对比

 7．4 失负荷概率和电力库交易

 7．5 最优投资水平

 7．6 结论

第8章 理想价格

 8．1 基本原则

 8．2 理想价格的推导

 8．3 实际系统边际价格

 8．4 失负荷概率和容量费用

 8．5 趸售价格

 8．6 实际电力库销售价格与趸售价格的比较

 8．7 开放的售电市场

 8．8 结论

第9章 市场缺陷

 9．1 边际价格

 9．2 发电厂组合

 9．3 设备备用

 9．4 输电管理

 9．5 消费者

 9．6 安全供给

 9．7 结论

第10章 基于拉格朗日松弛算法的中期市场 

 10．1 必要条件

 10．2 过程

 10．3 理论

 10．4 市场安排

 10．5 其他改进

 10．6 利益

 10．7 结论

第二部分 电厂投资评估

第11章 基本原理

 11．1 传统方法

 11．2 私有化之前的方法

 11．3 私有化之后的方法

 11．4 缺陷

 11．5 结论

第12章 预测的系统边际价格和收入

 12．1 收入估计

 12．2 投标策略

 12．3 发电企业的成本

 12．4 利润预测

 12．5 利用预测

 12．6 系统边际价格预测

 12．7 结果

 12．8 远期定价

 12．9 结论

第13章 市场份额和评估过程

 13．1 利润函数

 13．2 计算总利润

 13．3 程序回顾

 13．4 建立不确定性模型

 13．5 公司相互作用的几种模型

 13．6 与实际对比

 13．7 结论

第14章 预测多个公司的相互作用 

 14．1 系统最优调用顺序

 14．2 利润函数的理论依据

 14．3 结果

 14．4 变化的发电容量和需求

 14．5 多个公司的相互作用

 14．6 建立相互作用投资的模型

 14．7 风险和期权的评估

 14．8 结论

第三部分 电网投资评估

第15章 不同国家电力市场结构

 15．1 垄断管制

 15．2 市场结构的目标

 15．3 国际经验

 15．4 结论

第16章 成本分摊和利益

 16．1 现有系统的成本分摊

 16．2 利益函数

 16．3 总体利益估计

 16．4 新投资类型

 16．5 结论

第17章 电网内部连接的评估

 17．1 收入和成本

 17．2 区域内部电网连线的影响

 17．3 最优转售量

 17．4 案例

 17．5 输电利润

 17．6 系统转售

 17．7 消费者反应

 17．8 结论

第18章 管理堵塞

 18．1 堵塞成本

 18．2 市场后结算一输电加成成本的定义

 18．3 市场制度

 18．4 交易模型

 18．5 理论公式

 18．6 运行建模

 18．7 结论

第19章 最优投资和停电计划

 19．1 建模

 19．2 负荷程序

 19．3 成本函数

 19．4 最优停电模式的推导

 19．5 例子

 19．6 全年度评估

 19．7 投资评估

 19．8 市场制度

 19．9 结论

第四部分 对电力企业运营的影响

第20章 对系统运营的影响

 20．1 保证供电

 20．2 操纵市场

 20．3 独立系统运营机构

 20．4 结论

第21章 对系统建设的影响

 21．1 发电计划

 21．2 输电

 21．3 配电计划

 21．4 结论

第22章 市场化基础设施

 22．1 发电

 22．2 输电 

 22．3 配电

 22．4 供电企业收入

 22．5 许可的和未许可的业务

 22．6 文化

 22．7 收购和兼并

 22．8 结论

第23章 信息技术与通信基础设施

 23．1 背景

 23．2 新要求

 23．3 设计需要考虑的事项

 23．4 结构

 23．5 发电站连接

 23．6 结论

第五部分 变化的设备供应商市场

第24章 新业务及其产生原因

 24．1 新交易界面及其产生原因

 24．2 新需求

 24．3 供应商反应

 24．4 未来

第25章 发电、输电和配电的主要设备

 25．1 实际发展

 25．2 立项项目的市场需求

 25．3 结论

第26章 信息计量技术和电信

 26．1 计量系统

 26．2 市场数据处理系统

 26．3 结算系统

 26．4 资产管理系统

 26．5 运营系统

 26．6 结论

第六部分市场和前景

第27章 管制的角色和效率

 27．1 国际实践

 27．2 经验

 27．3 发电和输电的影响

 27．4 核电地位

 27．5 天然气发电套利

 27．6 投资影响

第28章 结论

 28．1 市场

 28．2 发电投资评估

 28．3 输电投资评估

 28．4 对公用电力公司运营的影响

 28．5 设备供应商的变化市场

第29章 电力市场的未来

 29．1 市场是否能带来利益

 29．2 经济理论

 29．3 多种结构方案

 29．4 多种工作制度

 29．5 发展方向

 29．6 进一步发展

 29．7 结论

参考文献

缩略语表

本节讲述了一个模拟过去几年来系统运行的算法的特点。这个模型对于满足预先确定需求量的电厂调度和总生产成本的计算、电厂的使用和边际价格的确定都是必需的。模型经过调整既适用于私有化之前热价和燃料价格的计算，也适用于私有化之后的投标价格的计算。通过比较私有化之后产出的价格和那些私有化之前曾经被应用且现在继续使用的燃料价格和热价来计算的价格，能够对相关的生产成本做一个对比。为了使多种研究关注不确定性，这个模型应该尽可能地简单，同时所产生的边际价格要与实际记录的价格相协调。

整个机组的负荷分配建模非常耗时，而且对于依据固有的不精确数据进行预测性研究，其负荷分配结果可能是不公正的。然而，为了得到这种情况下所必须的实际边际价格，这个过程的某些方面必须考虑在模型中，其中发电停运计划和被迫中断以及当跟踪需求的变化时电厂面临的动态堵塞特别值得注意。

一些方法已经被应用，为大家所知道。在等效负荷方法中，所有的机组都被分配负荷，计算出满足需求的可用容量的累积概率，然后得出大概的平均边际价格。这种方法并没有尝试模拟机组负荷分配的动态的过程。

一些方法使用蒙特卡洛方法来模拟随机的停电决策，然后用一个最优排序来调用机组，直到需求被满足，用最后一个机组确定边际价格。正常情况下，使用反复计算的平均值作为边际价格。实际上，足够大的反复计算次数非常必要，并且需要采用控制变量取样或参数的近似值。

基于正交多项式的直接方法已经通过测试，在这种方法中，负荷价格函数以组合多项式的形式表示。用一种间接的近似值方法对所有的机组进行负荷分配，并根据与在实际中记录的那些价格相符合的价格函数的交集产生的数量来调整，然后使用插值法，如切比雪夫插值法来确定总的价格需求函数。

关于变化的可用性的建模的所有方法没有反应在需求水平较低时发生的非随机分布的断电机会这个客观事实。另外，由于不可能复制出因为随机性被迫停电而引起的参数变化范围，记录下所有发电机组的可用性也是不现实的，技术上很难进行动态模拟；另一方面，动态堵塞实际上将导致部分负荷运行的增加以及对调节性能好的机组的偏见。为了评估独立的发电机组的价值，也要求建立相应的模型。由于这些原因，模型的构建应该使用典型的停电数据，以全年记录的计划和按时间顺序排列的动态参数为基础。调度之间的间隔可以高达两个小时，可以利用机组最小的开启和停机时间之间的动态相关性，而不会产生太大的问题。

5．2．1 典型模型

我建立了一个典型模型，并且说明了模型是怎样符合条件的。模型基于典型的热价和供热成本，可能操作大约250个不连续的发电机组并且计算出最优排序。它也将模拟输电堵塞以及与发电厂选址相关的因素。考虑发电机组的堵塞、最小开启时间、最小停机时间以及供给刚性的意义，假设电厂每两个小时为一个周期连续地发电，建立动态模型。通过这个过程，累积启动成本以及发电的冷启动和热启动的数量。冷启动和热启动之间的间隔时间是能够改变的，通常是26h。模型也可以用来模拟来自苏格兰和法国电力公司的外部电力输送。抽水储能这种外部情况也被模拟，并可以纳入到模型中。随时间变化的发电机组的可用性以及发电区域的划分也被考虑在模型中。

5．2．2 输人数据

数据是通过能够相互编辑的文档来输入的，包括每个发电机组的机组名称、燃料、最小开机／停机时间、最小发电量、标记弹性、热价、供热成本、传输损失因数(transmission loss factor，TLF)以及最优排序数据。以两个小时为间隔，在一个单独的文档中确定每半年的需求量。程序允许选择最优排序数据，并且以修正过的基本数据为基础计算出最优排序。在一个预先确定的情况下，每个周期的外部传输都被相互定义。每个周期的发电机组的可用性也被详细说明，以便可以模拟停电分布。

5．2．3输出数据

输出数据通过菜单进行选择，包括一个以GWh为单位的总结，总结按照电厂类型，分冷启动、热启动、总发电量、需求量等具体指标以及一个用来指出发电量和需求量平衡程度的总误差值。不同电厂类型的生产成本、个别机组义务周期(duty cycle)的详细数据以及燃煤电厂和燃油电厂在国内分区的详细资料都可以得到。

P38-39

在公用事业企业的运行和结构中引入市场竞争机制是发达国家主要基础设施产业管理的一个非常大胆的尝试。有不同意见，就会有变化，一些国家选择不遵循英国的模式。一些国家认为，对于基础设施产业，维持战略控制比获得完全竞争的利益更加重要，因此，当其他国家认为市场将解决一切问题时，这些国家认为一定程度的集中协调才是本质。另一方面，那些积极引入竞争机制的国家也并不是全部选择相同的模式，最优的方法有一个很大的选择范围。在写作本书时，英格兰和威尔士市场已经运行了八年，应该及时总结经验，并考虑下一步应该怎么走。

我很庆幸一直从事电力系统经济研究工作，经历了电力工业作为国有公共事业和放松管制的两个阶段，这使我有能力对两种情形做一个详细的比较。我也密切关注了其他国家的电力工业发展情况，并且找出了他们之间的差异及其意义。我试图站在中立的立场上，并尽可能不用太多修饰语言，客观和真实地阐述问题，如果本书表现出来的并不是这样，我感到很抱歉。

本书试图对所有与电力工业相联系的包括投资者、设备及其辅助设施供应商、新的市场参与者，以及教学和研究的学术领域都有参考价值。为了帮助读者更好地理解本书，本书集中分析了电力市场及其机制，并且重点讨论了决定未来价格的关键问题，即投资绩效评价方法。

“让电灯以可以接受的价格亮着”，电力工业一直保持着这样的公共服务文化。虽然在新体制下股东具有支配性权力，但电力工业仍然要尽可能好地服务于大众公共利益。对我来说，我希望看到电力工业成功，并且希望本书对此会有所帮助。

Barrie Murray