1、杨丽彬赵 霞叶 泽吴永飞区域电网两部制输电价格的科学设计与合理应用基于两部制定价“产量扩大效应”的理论诠释内容提要：国家发展改革委 区域电网输电价格定价办法 明确区域电网输电价格制定遵循成本补偿和促进电力交易等原则，采用两部制定价。本文探索性地分析和揭示两部制定价相比于基于平均成本的单一产量定价的“产量扩大效应”及其形成机理，分析区域电网两部制输电价格核定中运维费的成本特性及各省容量电费分摊比例计算方法和容量电价的收取标准；以两部制定价“产量扩大效应”为理论依据，提出满足成本补偿并促进电力交易的区域电网容量电价（费）核定新方法，并进行模拟测算与分析。结果表明：区域电网两部制输电价格的合理设计能
2、够更好地反映区域电网功能，促进电力市场交易和新型电力系统建设。关键词：两部制定价产量扩大效应容量电价（费）敏感性分析DOI:10.19851/ki.CN11-1010/F.2022.12.3922020 年，国家发展改革委印发 区域电网输电价格定价办法（发改价格规 2020 100 号，以下简称 定价办法）明确规定：区域电网输电价格制定除遵循提升电网效率、合理分摊成本和规范定价行为的原则外，还要促进电力交易。目前区域电网输电价格政策主要体现了成本补偿功能，在促进电力交易方面还有发挥空间。主要表现在：两部制电价促进电力交易的理论还没有被充分认识和应用，容量电价（费）机制如运维费通过容量电费与电量
3、电费回收的办法没有完全反映实际成本特性。本文探索性地分析和揭示了两部制定价的“产量扩大效应”，以 定价办法 中提出的定价原则和区域电网功能为基础，探讨提出了一种新的容量电价（费）核定方法，并通过模拟计算验证和说明区域电网两部制输电价格“产量扩大效应”。一、相关研究文献评述（一）区域电网输电价格的功能定价办法 认为，区域电网具有“电量输送和系统安全及可靠性服务”两项功能，电力市场中这两项功能都可以通过市场交易实现。国外电力市场中输电价格除具有补偿电网企业成本的功能外，还有促进电网开放、反映市场主体输电时间信号、位置信号和电网输电阻塞信号的功能。1992 年美国颁布 能源政策法案（Energy P
4、olicy Act），规定电网公司必须提供输电服务；1996 年美国联邦能源管理委员会（Federal Energy Regulatory Commission,FERC）出台 888 和 889 号法令，在制定开放准入的输电价格和辅助服务价格的同时，规定发电和输电必须从功能上分离，电网必须对所有市场主体公平开放（钟声等，2020）。张粒子等（2020）认为，合理的输电价格是促进跨省跨区电力资源优化配置、激励市场成员主动参与跨省跨区交易乃至推进电力改革进程的重要因素之一。荆朝霞和许玉婷（2022）对全国统一大市场跨省交易机制进行探索，认为电网是电力交易的平台和通道，而合理定价能够促进电网开放，
5、进而促进电力交易。（二）两部制电价的定价机制管制经济学认为，对于固定成本占比较大的商品定价，在满足成本补偿要求的前提下，两部制定价比按平均成本定价有更大的效率，能够实现更大的社会福利（叶泽，2014）。Ingo Vogelsang（2001）将两部制电价引入输电服务收费中，并将容量成本以固定收费、过网费和辅助服务费用以变动收费的形式体现。C Schlereth 等（2010）分析不同电价结构的盈利能力以及造成盈利差异的因素，提出基于非线性规划优化的两部制电价定价机制，并进行实例验证。俞国勤（1998）分别给出根据固定成本计算的容量电价模型和根据变动成本计算的电量电价模型，并与单一电量电价进行对
6、比，论证了两部制电价在调动发电、电网调度等方面的有效性。刘兴胜（2015）从扩大现行两部制电价适用的用户范围和提高基本电费占比两个方面优化两部制电价方案，采用控制变量法，在用户电费不变前提下，探讨将容量电费占比提高至 30%-50%的国际水平下的容量电价和电度电价。王永利等（2020）根据效能价值法对电网运维费按固定成本和变动成本属性做进一步分摊，得出与输送电量有关的运维费（包括人工费）的比例为 14%，与输送电量无关的运维费（包括人工费）的比例为 86%。（三）容量成本分摊方法与自然垄断体制下的输配电价定价方法不同，国外电力现货市场下输配电价定价方法很多，如邮区域电网两部制输电价格的科学设计
7、与合理应用82022 年第 12 期票法、合同路径法、峰荷责任法、边界潮流法，兆瓦公里法等。不管采用什么方法，电网容量成本在市场主体之间的分摊方法都是核心和关键内容。英国和美国电力市场输电价格主要采用单一容量电价，丛野和张粒子（2017）分析英国电力市场和美国 PJM 电力市场和德州电力市场，发现其容量成本的分摊均采用峰荷责任法，即按照电力用户在系统负荷高峰时段的最高用电负荷比例分摊电网容量成本的方法，揭示由此产生的输电价格信号反映不同地区用户在用电高峰时期对电网的需求程度和输电阻塞状况的机理。李丰等（2016）基于分层送电曲线提出增量部分的两部制输电价格定价方案，确定容量电费与电量电费比例关
8、系，并采用峰荷责任法对容量成本进行分摊。（四）容量电费的收取依据相比目前我国区域电网容量电费按容量、电量综合分摊，容量电价按电量计算并执行的做法，国外容量电费主要按容量如峰荷责任法分摊，容量电价按容量计算并执行。美国电力市场容量电费按照前一年 12 个月中实际最大需量的最大值计算，小于 40 千瓦则不支付容量电费（施子海等，2016）。日本按照合同收取容量电费，并提供功率因素调整容量电费，如对于合同负荷小于 50KW 的用户，功率因数高于 85%者减收5%容量电费负荷（LangG，1994）。容量电费按容量收取与电网成本结构一致，在实现容量成本补偿的同时，还具有促进生产或交易的独特作用，这是国
9、外输配电价普遍采用两部制定价的经济学原因。基于此，本文展开分析。二、两部制定价的“产量扩大效应”及形成机理对于固定成本占比较大的商品或服务，微观经济理论强调两部制定价比平均成本定价能够实现福利改进的结果，但却忽视了福利改进的过程。实际上，两部制定价相对于平均成本定价在相同的成本补偿前提下形成了更低产量价格和更大产量的市场均衡结果，对这个结果的动态解释是更低的价格促进了更多的消费或交易即两部制定价促进了消费或交易。（一）两部制定价的福利改进与“产量扩大效应”如图 1 所示，图中 AC 为平均成本曲线；MC 为边际成本曲线，假设是恒定不变的；D 为用电需求曲线。由于需求曲线与平均成本曲线的交点为
10、E，所以按平均成本定价的价格为 P2，平均成本价格下能使市场出清的供应量为 OI。生产 OI 的总费用为面积 OP2EI。其中，面积 P1P2EG 为固定费用总额，面积 OP1GI 为变动费用总额，消费者剩余为面积AP2E。如果采取两部制定价，从量费按边际成本确定，价格为 P1，对应的市场均衡产量为 OJ，消费者剩余为面积 AP1H 减去固定费用总额即面积 P1BFH。由于两部制定价与平均成本定价下的固定成本不变，即面积 P1P2EG 等于面积 P1BFH。因此，两部制定价下的消费者剩余也可以表示为面积 AP1H 减去面积 P1P2EG，为平均成本定价下的消费者剩余面积AP2E 加上面积 EG
11、H。从图 1 可以看出，在生产者剩余不变的情况下，两部制定价的消费者剩余比平均成本定价的消费者剩余多出了面积 EGH。因此，与基于平均成本的单一产量定价相比，两部制定价在实现相同成本补偿功能前提下，产生了更低的产量价格和更大的市场均衡产量，不仅改进社会福利，还促进消费或交易。本文从价格机制促进生产或交易的角度，把两部制定价相比于基于平均成本的单一产量定价产生的市场均衡产量扩大结果称为两部制定价的“产量扩大效应”。（二）数理模型证明以上问题也可以用数学模型严格证明。假设生产成本函数为：（1）式中：CF表示固定生产成本；Cv表示变动生产成本。按平均成本定价时的价格 P2为：（2）按两部制定价时，产
12、量价格将按变动成本定价。由于变动成本肯定低于平均成本定价结果，因此，产量价格 P1为：（3）假定商品或服务需求函数为：（4）式中：a 为需求曲线的斜率，a 小于 0，表示产量价格越高、消费需求越小的经济规律；b 为需求曲线的截距，b 大于 0，表示消费者的基本需求。按平均成本定价时，产量 QI为：（5）按两部制定价时，当产量价格为 P1，产量 QJ为：（6）用两部制定价的市场均衡产量减按平均成本定价的市场均衡产量，所产生的电量变化Q 为：（7）由于需求函数的斜率 a 一般小于 0，同时 CF和 QJ一般大于零，肯定大于零。因此，相比于平均图 1 两部制电价的福利改进与“电量效应”9成本定价，两
13、部制定价所形成的市场均衡产量更大，两部制定价具有内在的促进消费或交易的“产量扩大效应”。（三）两部制定价促进消费或交易的市场主体行为解释对于固定成本占比较大的商品或服务，基于成本特性的容量价格相应占比较大，而产量价格相应占比较小。在固定费用一次性支付和计量费用按使用数量支付的规则下，会形成两种促进消费者消费或者交易的机制。第一，固定成本分摊机制。由于消费者消费或交易数量越大，单位消费或交易数量分摊的固定成本越低，加上不变（假设变动成本不随产量变化）的产量价格后，单位消费或交易数量的实际平均价格也越低；根据需求曲线规律，价格越低，消费者消费数量越多，从而形成“产量扩大效应”。进一步分析，固定成本
14、占比越大，消费或交易的数量对单位商品或服务的实际平均价格的影响也越明显，对消费或交易的诱导效果也越明显。第二，沉没成本排除决策机制。从管理会计的角度，固定费用一次性支付后，在消费者消费或交易决策中就成为沉没成本，不再对消费者的消费或交易决策产生影响，消费者可以而且应该仅仅根据计量价格或费用决策。由于两部制定价的计量价格明显低于平均成本定价，按照消费者需求曲线规律，更低价格会产生更大消费或交易数量，即“产量扩大效应”。三、目前区域电网输电价格促进电力交易的功能分析由于对两部制定价的“产量扩大效应”认识和运用不够，目前区域电网输电价格在促进电力交易方面的机制设计还不够充分，其中主要体现在运维费通过
15、容量电费与电量电费回收的比例确定上。（一）容量电费与电量电费比例的核定方法及其分析定价办法提出的容量电费与电量电费比例的计算公式为：（8）其中，EC为容量电费，EQ为电量电费，CD为折旧费，CL为人工费，CO为运行维护费。这个计算办法以区域电网成本特性为基础，方法正确合理，包括折旧费和人工费在内的固定成本通过容量电费回收有利于产生促进电力交易的容量成本分摊机制和沉没成本排除决策机制。但是，除人工费以外的运维费全部纳入电量电费回收并不完全符合区域电网功能定位和成本特性。因此，促进电力交易机制还不充分。区域电网除输送电量外，还有为省级电网提供系统安全和可靠性服务的功能。为了完成这两项功能特别是后项
16、功能，区域电网必须始终保持正常运行状态。在这种情况下，运维费支出与实际输送电量的关系不大，按成本特性属于固定成本，应该纳入容量电费回收。目前区域电网年运维费约占年准许收入的25%左右，这部分费用中有部分费用应该通过容量电费回收。（二）区域电网容量电费在各省分摊比例的计算方法及其评价定价办法在向各省级电网公司分摊区域电网容量电费时，以区域电网对各省级电网提供安全及可靠性服务的程度为基础，综合考虑跨区跨省送（受）电量、年最大负荷、省间联络线备用率和供电可靠性等因素确定。假设某区域电网包括 4 个省级电网，每个省级电网与区域电网有 1 条联络线，区域电网内共有 4 条省间联络线，则省级电网 i 分摊的容量电费比例计算公式为：（9）其中，Ki1为 i 省级电网分摊的容量电费比例，Q为 i 省省级电网跨区跨省结算送（受）电量，Li,max为 i省省级电网非同时年最高负荷，Si,m为 i 省省级电网与区域电网联络线的稳定限额，LA为实际平均负荷，St为区域电网各省间联络线稳定限额。R1根据区域内各省级电网跨区跨省结算送（受）电量计算，R2依据 R1和区域电网的紧密程度调整系数计算。以上计算方法经过
