技术领域
[0001] 本发明属于电力市场领域，特别涉及现货市场环境下电力市场运行监测指标体系。
相关背景技术
[0002] 随着电力交易的品种和数量日益丰富，如何评估市场构成是否均衡合理、能否促进公平竞争、市场交易是否活跃、市场竞争是否充分、市场机制是否有效、能否促进资源优化配置和节能减排是各个市场主体密切关注的问题。
[0003] 现有美国、新加坡已经建立了成熟的电力市场评价指标体系，但是我国目前还没有关于现货市场环境下电力市场运行监测指标体系。
具体实施方式
[0085] 以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。以浙江省电力市场运行监测指标体系为例。
[0086] 本发明实施例提供的现货市场环境下电力市场运行监测指标体系包括市场结构情况监测指标、市场运行情况监测指标、市场绩效情况监测指标；各指标权重如表19所示。
[0087] 表19电力市场重点监测指标
[0088]
[0089]
[0090] 二级重点监测指标测算
[0091] 1、市场结构情况(S)，算法如下：
[0092] 市场结构情况S＝(最大供应商剩余供应率×50％+需求侧CR4指数×50％)×40％+(能源多样性×50％+电力供需平衡指数×50％)×40％+(传输阻塞指标×50％+调频容量富裕度×50％)×20％(1)。
[0093] 市场结构情况值处于0‑100之间，取值越高，说明市场结构越均衡合理，越能促进公平竞争。
[0094] 2、市场运行情况(C)，具体算法如下：
[0095] 市场运行情况C＝(用户切换售电商比例×50％+度电交易次数×50％)×50％+(供给侧HHI指数×50％+需求侧HHI指数×50％)×50％(2)。
[0096] 市场运行情况值处于0‑100之间，取值越高，说明市场交易越活跃、市场竞争越充分。
[0097] 3、市场绩效情况(P)，算法如下：
[0098] 市场绩效情况P＝(平均购电成本节约率×33％+电价与供需情况相关性×33％+勒纳指数×33％)×30％+(平均度电碳排放量×33％+平均煤耗变化率×33％+跨省跨区交易比例×33％)×25％+价格波动性×15％+(可再生能源弃发率×33％+可再生能源电量渗透率×33％+非非水可再生能源电量渗透率水×33％)×10％+(交易结果准确率×25％+结算凭证准确率×25％+主体注册平均耗时×25％+结算平均周期×25％+)×20％(3)。
[0099] 市场绩效情况值处于0‑100之间，取值越高，说明市场机制越有效、越能促进资源优化配置和节能减排。
[0100] 三级重点监测指标测算
[0101] (1)最大供应商剩余供应率
[0102] 指标含义：按参与市场的机组的总可用发电容量(或可发电量)计算，最大市场份额的发电商(发电商按同一投资主体关系计算。某一投资方直接或通过其子公司间接持有企业50％以上股权，或持有股份的比例虽然不足50％，但依其出资额或者持有的股份所享有的表决权已足以对股东会或董事会的决议产生重大影响的，相关企业视为具有同一投资主体关系；此时，相关企业的市场份额合并至该投资方计算)除外，其他发电商的总可用发电容量(或可发电量)与最高总负荷(或总电量需求)的比值。反映主要发电商行使市场力的可能性。当最大供应商剩余供应率RSImax＜100％时，表明缺少该发电商将无法满足市场需求，该发电商具有对市场价格的控制力。发电商的RSI越小，其控制市场价格的能力越强，反之亦然。
[0103] 计算方法：令发电商i的可用发电容量(或可发电量)为qi，最大供应商剩余供应率RSImax计算公式如下：
[0104]
[0105] 式中，qmax为最大市场份额的发电商可用发电容量(或可发电量)，N为发电商数量，Dmax为评价周期内市场用户的最高负荷(或电量需求)。其中，可用发电容量(或可发电量)需减去非市场部分，可按小时数折算。实际应用中，若无法获得可用发电容量、市场用户的最高负荷、市场可发电量等数据，可用装机容量和系统最高负荷代替。电能量输出省份需扣减跨省输送容量(或电量)，电能量输入省份需增加跨省输送容量(或电量)。
[0106] 可分别计算总可用发电容量与最高总负荷之比和总可发电量与总电量需求之比，取其中最小值为最大供应商剩余供应率。
[0107] 月度：市场中最大供应商的剩余供应率处于120‑150％时，市场处于合理竞争的状态。因此，设定RSImax处于120％以上时为100分(理论上RSI太低可能导致市场力，太高则说明装机容量过度高于需求，造成浪费。由于我国春节期间与夏季高峰时期负荷差距太大，故不对RSI太高进行评价)；小于100％时具有价格操控力，设定RSImax为80分。则月度最大供应商剩余供应率得分RSIImax月计算公式如下：
[0108]
[0109] 年度：为综合反映该指标全年的情况，年度得分RSIImax年按照月度得分的算术平均值计算：
[0110]
[0111] (2)需求侧CR4指数
[0112] 指标含义：针对参与批发市场的需求侧主体(含售电公司和参与批发市场的大用户，下同)，按所代理用户结算电量(或自身用电量)计算，最大市场份额的4家需求侧主体的市场份额之和。反映需求侧主要市场主体行使市场力的可能性。指标值越大，表明需求侧市场垄断程度越高。根据国外成熟电力市场的经验，CR4＞65％时表明市场具有寡头垄断的性质；
[0113] 而欧盟委员会则定义，CR4＞70％时表明市场具有寡头垄断的性质，CR4<40％时市场处于健康状态。
[0114] 计算方法：CR4计算公式如下：
[0115]
[0116] 式中，smax,i为评价周期内按所代理用户总结算电量(或自身用电量)从大到小排序的第i家需求侧主体的市场份额，Qi为第i家需求侧主体的代理电量(或自身用电量)，Q交为所有需求侧主体的总电量。
[0117] 月度：考虑我国电力市场处于起步阶段的实际情况，设定CR4<40％时为100分，则需求侧月度CR4指数得分CR4I月计算公式如下：
[0118]
[0119] 年度：按照月度得分的算术平均值计算：
[0120]
[0121] (3)能源多样性
[0122] 指标含义：参与市场化交易的能源种类及可用发电容量占比均衡程度。主要反映能源结构的多样性，能源越多样、比例越均衡，能源结构就越均衡平稳。采用能源多样性指数FDI来衡量。FDI指数分布在0‑1区间，主要衡量电力市场交易对应一次能源的类型是否多样、各类能源占比是否均衡。FDI越高代表市场上交易的能源结构越多样。
[0123] 计算方法：按照参与市场化交易的能源装机容量计算，能源多样性FDI的计算公式如下：
[0124]
[0125] 式中，si为进入市场并参与市场化交易的第i类能源按折算装机容量计算的市场份额。其中，核电、煤电、气电、油电、水电按1.0的系数折算，风电、光伏、其他类型电源按0.5的系数折算(即按一半容量计算市场份额)。省级电力市场评价需扣减跨省跨区交易部分容量。
[0126] 实际应用中，可用参与市场化交易的各类型机组发电量代替装机容量进行计算。
[0127] 月度：设定有一种能源进入市场开展市场化交易为60分，能源多样性月度指数FDII月计算公式如下：
[0128] FDII月＝60+40·FDI (11)
[0129] 年度：根据月度情况的算术平均值计算。
[0130]
[0131] (4)电力供需平衡情况
[0132] 指标含义：反映市场电能量供应紧张程度，分析供需双方之间的竞争关系。采用供需比来衡量，供需比应处于一定的平衡范围，太高说明供应严重过剩、资源浪费，太低说明供应短缺。
[0133] 计算方法：发电装机容量相对稳定，用电负荷在各月间差异巨大。鉴于此，采用当年或上年最高负荷期间的供需比作为参考。供需比的计算应考虑市场电量和非市场电量、省内和省外的供应与负荷，其中外送省份将外送电力作为负荷，输入省份将输入电力作为电源。令Q需max＝Max{当年截至当月最高统调负荷，上年最高统调负荷}，Q供max为Q需max对应月份的最高可用发电容量，供需比的计算公式如下：
[0134]
[0135] 实际应用中，可用总装机容量代替最高可用发电容量。也可分别用可发电量、总电量需求代替最高可用发电容量、最高统调负荷进行计算。
[0136] 月度：供需比应转换成百分制形式。考虑到当前我国社会经济发展的需要，以及部分地区春节和夏季高峰的负荷差别巨大，供需比大于1.3时设为100分。具体计算方法如下：
[0137]
[0138] 年度：按照月度情况的算术平均值计算：
[0139]
[0140] (5)传输阻塞指标
[0141] 指标含义：反映电网结构中电网线路阻塞的经济价值。
[0142] 计算方法：传输阻塞指标＝各阻塞断面*阻塞电价之和。
[0143] (6)调频容量富裕度
[0144] 指标含义：反映电网运行中可调容量的富裕程度。
[0145] 计算方法：调频容量富裕度＝(申报调频的总容量‑调频实际需求容量)/调频实际需求。
[0146] (7)用户切换售电商比例
[0147] 指标含义：为年度指标，指当年内更换售电公司以及当年与上一年相比更换售电公司的用户与上一年年底参与交易的用户数的比值。根据国外成熟电力市场经验，更换比例在10‑20％左右表示市场竞争比较充分，比例太低说明竞争不够充分，太高则表示市场变化太剧烈、风险过高。
[0148] 计算方法：用户切换售电商比例σ计算公式如下：
[0149]
[0150] 式中，U换为更换售电商的用户数量，U交为上一年底参与交易的用户数。对于一个用户可以由多家售电公司代理的情况，U换为变更代理关系的数量(同一种代理关系年内多次变更仅算一次)，U交为总代理关系数量(例如某省有年度、月度两个交易品种，某个用户每个交易品种均由不同售电公司代理，则有2个代理关系；该用户的月度交易每月都由不同的售电公司代理，其变更代理关系的数量为1)。
[0151] 月度：采用上一年用户切换售电商比例年度指数。
[0152] 年度：参照国外成熟电力市场经验，更换比例在10‑20％左右时设为100分，更换比例为0或大于等于1时设为0分，则计算公式如下：
[0153]
[0154] (8)度电交易次数
[0155] 指标含义：按所在评价周期(如年、季、月)为标的时间的交易电量计算，批发市场总交易电量与市场用户实际用电量及基数电量转让之和的比值。其中，批发市场总交易电量指一级、二级市场的总交易电量，含中长期市场交易电量、现货市场交易电量、发电权转让、用电权转让等市场电量交易，以及基数电量转让交易；市场用户实际用电量也可用一级市场交易电量替代。交易次数反映了市场的流动性，反映了市场交易的活跃程度。
[0156] 计算方法：令Q总为批发市场总交易电量，Q1为一级市场总交易电量(含基数电量转让)。
[0157] 度电交易次数K的计算公式如下：
[0158]
[0159] 式中，Q总,t为标的时间为t的一级、二级市场总交易电量，Q1,t为标的时间为t的一级市场交易电量。
[0160] 月度：现阶段交易既要有适度的流动性，又要降低投机性，定义度电交易次数为2‑3时100分，1时为60分。月度度电交易次数得分KI月计算公式如下：
[0161]
[0162] 年度：算法同月度指数：
[0163]
[0164] (9)供给侧HHI指数
[0165] 指标含义：HHI指数是反映市场集中度的通用指标。市场成员越少，市场份额越集中，HHI越大，市场成员行使市场力的可能性越大；反之，HHI越小，市场竞争性越好。HHI划分标准为竞争型市场(HHI＜1000)、低寡占市场(1000≤HHI＜1800)和高寡占市场(1800≤HHI)。
[0166] 计算方法：HHI指数计算公式如下：
[0167]
[0168] 式中，si为第i个发电集团的市场化成交电量的市场份额。10000是为放大指数值。
[0169] 月度：HHI指数需转换成百分制得分。参考美国能源署FERC相关做法，HHI＜500为竞争II型市场，表明市场竞争充分，HHI≥3000为高寡占I型市场，表明市场高度集中。考虑我国实际情况，供给侧市场主体相对集中，设定HHI≤500为100分，HHI＝3000为60分。供给侧月度HHI指数得分计算公式如下：
[0170]
[0171] 年度：按照月度指数得分的算术平均值计算：
[0172]
[0173] (10)需求侧HHI指数
[0174] 指标含义：同供给侧HHI指数。
[0175] 计算方法：同供给侧HHI指数，si为第i个需求侧主体的市场化成交电量的市场份额。10000是为放大指数值。
[0176] 月度：参考美国能源署FERC相关做法，HHI＜500为竞争II型市场，表明市场竞争充分，HHI≥3000为高寡占I型市场，表明市场高度集中。考虑我国实际情况，设定HHI≥3000为0分，HHI≤500为100分。供给侧月度HHI指数得分计算公式如下：
[0177]
[0178] 年度：按照月度指数得分的算术平均值计算：
[0179]
[0180] (11)平均购电成本节约率
[0181] 指标含义：与本省同时段目录电价相比，市场电量平均度电购电成本下降的比例。反映由于电力交易的市场竞争，实现资源优化配置带来的经济效益。
[0182] 计算方法：平均度电节约社会成本Π均是所有用户度电节约购电成本的加权平均值：
[0183]
[0184] 式中，Q用＝∑Qi为用户实际用电量之和，Qi为市场用户i的实际用电量，pi目为用户i的目录电价，pi市为用户i的市场成交电价。
[0185] 实际应用中，由于目录电价对应不同地区不同用户不同电压等级，且用户数量众多，计算复杂。为简化计算，可用上网标杆电价替代目录电价，则平均度电节约社会成本Π均计算公式如下：
[0186]
[0187] 式中，Qi为机组i的实际上网的市场电量，Q用＝∑Qi为用户实际用电量之和，pi上为机组i的核定上网电价，pi发市为机组i的市场成交电价。其中，pi发市可通过该机组的总让利与总成交电量之比来计算。
[0188] 月度：根据国家提速降费的要求，平均降价10％以上为100分，涨价为0分。平均购电成本节约率月度指数ΠI月计算公式如下：
[0189]
[0190] 式中，Π均比为该月平均度电节约社会成本Π均与标杆上网电价的加权平均，其计算公式如下：
[0191]
[0192] 上式表明，Π均比为该月所有节约成本与按标杆上网电价计算的总成本的比值。
[0193] 年度：算法与月度一致：
[0194]
[0195] 式中，Π均比为该年平均度电节约社会成本Π均与标杆上网电价的加权平均，其计算公式如公式(26)所示。
[0196] (12)电价供需情况相关性
[0197] 指标含义：反映电价与供需关系的相关性，描述电价是否有效反映电力供需情况。相关性越高，说明市场机制越能反映供需形势，市场越有效。
[0198] 计算方法：电价供需比相关性r(p,Γ)为各交易时点的成交电价与当次供需比的相关系数，具体计算如下：
[0199]
[0200] 式中，p为各交易时点的成交电价，Γ为各次交易的全电量供需比。
[0201] 月度：按上一年的年度指数计算。
[0202] 年度：电价供需比相关性r(p,Γ)大于0时，设为0分；小于0时取其百分制形式。年度得分计算公式如下：
[0203]
[0204] (13)勒纳指数
[0205] 指标含义：描述成交价格与边际成本的关系。其数值越小，表明发电机组的报价越贴近其边际成本、市场竞争越充分。该指标作为指标库备选指标，条件成熟时开展测算。
[0206] 计算方法：勒纳指数L的计算公式如下：
[0207]
[0208] 式中，p为市场成交电价，Mp为平均发电边际成本。
[0209] 月度：在完全竞争的电力市场中，发电企业会按其自身的边际成本报价，勒纳指数趋于0。一般来讲，在竞争较为充分的市场中，勒纳指数稍高于0；当勒纳指数远偏离0时，说明存在市场势力。月度指数LI月的计算公式如下：
[0210]
[0211] 年度：年度指数LI年取月度指数的算术平均值：
[0212]
[0213] (14)市场电量平均度电碳排放量
[0214] 指标含义：市场交易电量的平均碳排放量，描述市场交易对绿色环保、节能减排的贡献。
[0215] 计算方法：市场电量平均度电碳排放量μCA为各机组碳排放量按成交电量的加权平均值。
[0216]
[0217] 式中，Qi为机组i的实际上网的市场电量，qC,i为机组i的碳排放强度。可以根据实测数据计算，或者根据缺省数据(见表20)计算：
[0218] 表20各类机组碳排放强度缺省数据(单位：kg‑CO2/kWh)
[0219]
[0220] 月度：以600MW级燃煤机组平均碳排放强度μC600为60分，平均度电碳排放强度为0时100分。计算中，可按照实测数据或缺省数据μC600＝0.617kg/kWh为标准：
[0221]
[0222] 年度：根据月度的加权平均计算：
[0223]
[0224] (15)平均煤耗变化率
[0225] 指标含义：反映通过市场化交易的资源优化配置作用，平均度电煤耗降低了多少。
[0226] 计算方法：平均煤耗变化率θ等于市场电量的加权平均煤耗与市场容量的加权平均煤耗之比：
[0227]
[0228] 式中，ωi为机组i的平均度电煤耗，Capi为机组i的装机容量，Qi为机组i的市场电量。
[0229] 月度：当θ<0时，表示煤耗经过市场化交易反而提高，置为0分，θ＞5％时，置为100。
[0230] 月度指数θI月计算公式如下：
[0231]
[0232] 年度：根据月度指数的加权平均计算：
[0233]
[0234] (16)跨省跨区交易率
[0235] 指标含义：跨省跨区交易电量和市场总成交电量的比值，描述跨省跨区资源优化配置的情况。该指标作为指标库备选指标，各电力市场根据实际情况选择计算。
[0236] 计算方法：直接用比例值。
[0237] 月度：直接用比例值。
[0238] 年度：根据月度指数的加权平均计算。
[0239] (17)价格波动性
[0240] 指标含义：通过日前价格与实时价格、中长期价格与现货价格的变化等，描述价格是否存在剧烈波动的风险。
[0241] 计算方法：
[0242] ①现货市场：
[0243]
[0244] 式中，ξ现是现货市场价格的波动性，p日前、p实时分别为日前和实时市场价格。
[0245] ②中长期市场：
[0246]
[0247] 式中，ξ中长是中长期市场价格的波动性，p年、p月分别为年度集中竞争和月度集中竞争市场价格。
[0248] 月度：在统计学上变易系数大于0.05时可能存在异常数据，需要重点关注，因此以0.05与价格波动率的比值计算价格波动率得分，即：波动率小于等于0.05时得分为100，否则按接近程度按比例得分。
[0249]
[0250]
[0251] 式中，ξIi是月内第i个小时的价格波动性得分，ξI月为价格波动性的月度指数。
[0252] 年度：根据月度的算术平均计算。
[0253] (18)可再生能源弃发率
[0254] 指标含义：反映可再生能源弃发情况。
[0255] 计算方法：可再生能源弃发率＝弃风、水电量/(可再生能源发电量+弃风、光、水电量)。
[0256] 年度：根据月度的算术平均计算。
[0257] (19)可再生能源电量渗透率
[0258] 指标含义：反映可再生能源电量渗透率情况。
[0259] 计算方法：可再生能源电量渗透率＝可再生能源电量/调度口径用电量。
[0260] 年度：根据月度的算术平均计算。
[0261] (20)非水可再生能源电量渗透率
[0262] 指标含义：反映非水可再生能源电量渗透率情况。
[0263] 计算方法：非水可再生能源弃发率＝max{非水可再生能源发电出力/统调口径电力需求}。
[0264] 年度：根据月度的算术平均计算。
[0265] (21)交易结果准确率
[0266] 指标含义：交易出清、结果发布的量价信息的准确程度。反映交易组织过程的工作质量。
[0267] 计算方法：某次交易中交易结果准确率ρi的计算公式如下：
[0268]
[0269] 式中，UR,i为该次交易中交易结果准确的市场主体数，Ui为参与该次交易的市场主体数。
[0270] 年度交易结果准确率 为全年所有交易结果准确率的算术平均值：
[0271]
[0272] (22)结算凭证准确率
[0273] 指标含义：出具的交易结算电量、费用等信息的准确程度。反映结算工作的质量。
[0274] 计算方法：某次交易中结算凭证准确率 的计算公式如下：
[0275]
[0276] 式中，UR,i为该次交易中结算凭证准确的市场主体数，Ui为参与该次交易的市场主体数。
[0277] 年度结算凭证准确率 为全年所有结算凭证准确率的算术平均值：
[0278]
[0279] (23)主体注册平均耗时
[0280] 指标含义：市场主体从提交材料申请注册开始，到交易机构完成审核、完成注册的平均耗时。反映交易机构对市场主体需求的响应速度。
[0281] 计算方法：年度市场主体注册平均耗时 的计算公式如下：
[0282]
[0283] 式中，Ti为当年第i个市场主体注册耗时(单位为天)，N为全年注册的市场主体数。
[0284] (24)结算平均周期
[0285] 指标含义：用电周期结束之后到出具结算凭据的时间。反映交易机构对市场主体需求的响应速度。
[0286] 计算方法：结算平均周期 的计算公式如下：
[0287]
[0288] 式中，Li为当年第i次结算耗时(单位为天，含现货日清算耗时)，N为全年结算次数(含现货日清算次数)。
[0289] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
