摘要：面临缺电的局面分时电价成为电力需求侧管理的重要手段之一。执行分时电价可能会给供电公司带来电费收入风险，采用回归分析方法对造成供电公司执行分时电价盈亏的原因进行了分析。提出在进行峰谷电价调整时采用回归分析的方法测算出对供电公司盈亏影响最多的重点企业以期更合理地调整分时电价，规避供电公司的电费收入风险，从而达到供电公司和用户的双赢。
关键词：分时电价；电费；风险；回归分析
1 引言
峰谷分时电价是指根据用户用电需求将每天划分为高峰、平段、低谷L个时段或高峰、低谷3个时段，对各时段分别制定不同的电价水平，以刺激和鼓励用户主动改变用电方式达到削峰填谷的目的，从而提高电力系统的运行效率和稳定性。2003年以来全国缺电现象日益严重，电网峰谷差越来越大，高峰时拉闸限电和低谷时电量剩余并存。如何更好地调整和完善分时电价制度，减少因实施分时电价对供电公司造成的风险，使其发挥更大的削峰填谷作用"缓解目前电力供应紧张的局面"是本文研究的主要目的。
2 盈亏原因分析的意义
我国的峰谷分时电价结算方式有2种。大部分省份采用的方式是购电价格统一核算而销售分时，因此给电网公司经营造成很大风险；还有部分省份采用购销联动的方式，发电商分担了电网公司的部分风险，已有发电商有抵制的倾向。在划分峰谷时段、制定电价基本价格与峰谷价格比时，由于各地用户反应度的不确定性，一般无法事先准确预测分时电价对供电公司的影响。如果政策制定不当势必导致因投入大量财力、人力和物力实行峰谷电价改革的企业产生较为严重的亏损，最终挫伤电网经营企业改革的积极性" 因此要动态地结合各种风险因素分析、设计分时电价方案。制定合理的峰谷电价必须对实施峰谷电价的用户做出合适的拟合、预测和总结。峰谷电价制定的一条重要原则是电价总水平不变，也就是说分时电价在电价总水平基本不变的前提下，对不同时段的用电实行不同的电价，其目的并非为了多收电费或变相抬高电价，而是为了提高电网负荷率及发电设备利用率，使有限的电力得到充分的利用，因此对供电公司执行分时电价的盈亏原因进行分析并从中找出修正分时电价的尺度是非常重要而有意义的研究课题。
3 盈亏原因的回归分析模型及测算
3.1 盈亏的定义
本文所指的盈亏是指实行分时电价相对于不实行分时电价的盈亏，即执行分时电价和只采用平段电价相比，供电公司电费收入的差距，这个差距在其它条件不变的情况下可以看作是供电公司执行分时电价后利润的变化情况。
3.2 与总盈亏相关的因素
在对山东某市供电公司分时电费数据的分析中，我们发现，该市执行分时电价的用户为大工业用户，共150余家。这些用户执行分时电价的电费和不执行分时电价的相比，少数几家用户的电费差高达数万元，但绝大多数用户的电费差在几百元至2000元之间，这样就可以运用回归分析的方法分析总盈亏情况和前几家企业盈亏情况之间的关系。
3.3 回归分析模型数据显示
该市执行分时电价每月使供电公司电费收入增加的企业多于使供电公司亏损的企业，因此按企业使供电公司电费收入增加的金额排序，选择每月使供电公司电费减少最多的前；家企业的减少金额和使供电公司增加收入最多的前、家企业的增加金额与供电公司的总盈亏情况进行回归分析 建立多元回归模型，由于各企业用电特性的相对稳定性，每月导致供电公司电费盈利和亏损最多的企业也存在某种相对的稳定性，在上面的数据分析中选取的是每月前；家使供电公司电费减少最多和前10 家使供电公司增加收入最多的企业数据，这些企业大部分是固定不变的，那么是不是可以选取具有代表意义的数家造成供电公司亏损的企业，以这些企业造成供电公司盈亏的数据来测算和供电公司总盈亏的相关性，根据该供电公司的历史数据，统计得出有8家企业在每10月前；8名的企业中出现频率非常高，将这8家企业每月的数据统计汇总。
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4 算例分析
为了说明上述的分析结论，采用PJM 市场的实际数据进行计算，尽管得到的是PJM 市场的测算结果，但主要目的是对我国电力市场中供电公司的经营风险分析提供一定的参考作用。
假设某供电公司参与PJM 地区市场的购售电业务，供电公司根据以往经验，计划在合约市场上购买90%的电量，其余10%的电量在现货市场上购买。合同电价pc=200$/MWh，供电公司的销售电价pj=350$/MWh。根据文献的结论，将PJM 地区现货电力交易市场的电价均值、标准差与负荷的关系表示为分三种情况对比讨论分时电价对供电公司收益风险的影响。
4.1 实施分时电价与未实施分时电价对供电公司的影响对比假设
PJM 地区只有一类用户，j=1。峰谷分时电价的电价差率γ=0.5；一般情况下，电价差率调整系数的大小由地方有关价格主管部门决定，这里 PJM 地区日负荷曲线Fig.1，设电价差率调整系数η=1。假设在电价差率γ=0.5的情况下，峰、平、谷时段电价对本时段的电力需求弹性分别为e11=−0.486、e22=−0.408、e33=−0.442；峰时段电价对平时段的电力需求弹性为e12=e21=0.224；峰时段对谷时段的电力需求弹性为e31=e13=0.107；谷时段对平时段的电力需求弹性为e32=e23=0.385。将峰谷时段划分为：峰时段13：00～20：00；平时段9：00～12：00，21：00～24：00；谷时段1：00～8：00。根据数据计算得到实施峰谷分时电价前后PJM 地区的负荷电量分布以及供电公司的收益风险结果。
从计算结果可以看出，当峰谷电价差率γ=0.5时，削峰量为95 741MWh，供电公司的收益率比未实施分时电价收益率增加了1.3%。同时，需求侧实施分时电价以后，供电公司的收益标准差减小了103×104$，说明供电公司的购售电风险减小了。可以得到结论：需求侧峰谷分时电价是一种降低供电公司购售电风险的有效途径。
4.2 实施分时电价情况下，不同需求价格弹性对供电公司的影响对比
在实施分时电价的前提下，分三种情况，考虑不同电价差率γ 对供电公司收益风险的影响。不同电价差率下的电力需求价格弹性见不同的电价差率间接反映了峰谷电价的削峰程度，峰谷电价差率越大，用户的需求价格弹性也越大，相应的削峰效果越明显。因此，分别对不同电价差率γ=0.4，0.5，0.6下，供电公司的日收益情况进行了比较。由计算结果看，电价差率越大，供电公司的收益率越高。这是由于电价差率越大，电能需求价格弹性越大，对降低负荷的波动作用越强，相应也能更大程度地降低供电公司的购电风险。但由于较大的削峰作用，使得需求侧总体用电量降低，导致供电公司的总售电收入明显降低。可以得出结论：峰谷分时电价差率越大，供电公司的收益率越大，购电风险越小。但虑及售电总收入的效益，合理确定电价差率，寻求收益和风险的平衡点是供电公司在购电过程中需要考虑的重要因素。
4.3 实施分时电价情况下，不同市场购电比例对供电公司的影响对比
以上两种情况中，都是设定供电公司在合约市场和现货市场的购电比例分别为90%和10%，但在实际交易过程中，合约电价和合约电量是建立在双方事先协商的基础上，对供电公司的风险相对较小；而现货市场电价随着需求负荷的变化而波动，从而导致了购电成本的不稳定。因此在需求侧实施峰谷分时电价的情况下，如何分配供电公司在不同市场的购电比例，也是控制其收益风险的重要措施。在峰谷电价差率γ=0.5的情况下，讨论不同市场购电比例对供电公司的影响。
5 结语
综上所述，供电公司在合约市场的购电比例越大，其收益率也越大、风险也越小。由于电力交易的特殊性，非计划内机组停运或者市场成员决定更改，使得发电量和负荷出现偏差是不可避免的。因此，为保证系统的供需平衡、维持系统的稳定，供电公司必须要参与部分现货市场交易。在合约和现货两市场并存的条件下，供电公司最优的购电策略应是尽量降低现货市场的购电比例。
参考文献：
[1]唐捷，任震，高志华，等.峰谷分时电价的成本效益分析模型及其应用[J].电网技术，2007，31（6）：61-66.
[2]庄丽蓉，蔡金锭，李天友.电力市场条件下地区电网日购电优化模型与算法研究[J].电力自动化设备，2006，26（12）：13-17.
论文作者:常璐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/9
标签：电价论文; 公司论文; 盈亏论文; 电费论文; 风险论文; 时段论文; 需求论文; 《基层建设》2018年第19期论文;