分时电价与阶梯电价在电力市场中的应用

分时电价与阶梯电价在电力市场中的应用
作者：周长特
来源：《神州·下旬刊》2013年第06期
摘要：针对电力行业存在严重的交叉补贴现象，提出了采用分时电价或阶梯电价替代原有的电价，进而起到了削峰填谷或者节能减排的作用以及体现了公平负担的原则。

如何确定阶梯电价的各档电价以及分时电价的各时段电价是目前研究的热点。

关键词：分时电价阶梯电价削峰填谷节能减排
0引言
我国居民电价在较长时间内大幅低于工业电价，交叉补贴严重，用电量越大的用户补贴收益越大。

因此，调整现有的电价；采用了分时电价或阶梯电价或两者结合，还可以起到削峰填谷、节能减排等作用。

1分时电价
1.1分时电价的简介
分时电价是指在不同的时段收取不同电费价格，是电能商品在时间差价上的反映，它同样遵循着市场经济原则。

让用户从经济角度上更加合理地调整用电需求的时间及需求量，以达到提高负荷率、促使用户提高用电效率。

1.2确定分时电价的原则
峰谷分时电价策略对供电方和用户利益的影响，建立峰谷分时电价模型时，划分峰谷时段、确定用户反应度曲线和峰谷电价拉开比、规避电网运营风险的基本原则。

1）利益分享、风险分摊的原则。

2）用户响应曲线的确定原则。

3）各时段的划分原则。

4）峰谷电价拉开比的确定原则。

1.3分时电价的确定
分时电价是电力市场中削峰填谷、保障电力系统稳定运行的重要手段之一。

采用需求侧和上网侧电价联动的分时电价模型，并据此确定了丰枯季节性电价，为市场化改革后电网电价体系的构建提供了参考依据；分时电价的确定必须考虑政府、电力公司和用户等利益相关者，基于在政府限价的前提下允许电力公司调整电价以实现电力负荷控制的目标，从而确定用电量的分时电价模型；基于实行峰谷电价的历史数据，提出建立用户的电价响应矩阵以对峰谷分时电价的响应等。

综上所述，不论采用何种方法均有各自的优点，以及能够求解出相应各时段的电价，起到了削峰填谷、节能减排的作用。

2阶梯电价
2.1阶梯电价的简介
阶梯式累进电价即阶梯电价，是指将每户月用电能量设置为若干个阶梯分段计算费用；第一阶梯为基数电能量，此阶梯内电能量较少电价也较低；第二阶梯电能量较多电价也高一些；第三阶梯电能量更多电价更高；随着户均消费电能量的增长每千瓦时电价逐级递增，如图1。

阶梯电价最本质的理念在于通过价格机制控制不合理用电，促进节能减排。

2.2确定阶梯电价的原则
由于居民电价长期偏低一直是我国电价监管中的问题，并存在严重的交叉补贴问题以及电价普涨确实会加剧低收入阶层的支付困难；居民用户电量消耗结构充分体现了居民用户电量消耗结构呈倒金字塔型等；从而为阶梯电价的实施提供了基础。

建立阶梯电价应遵循以下4个基本原则：
1）要实现居民供电的财务平衡。

2）要保证低收入居民不会因此增加电费支出。

3）要“因地制宜”。

4）要和其他有利于资源优化配置的电价政策相互兼容。

2.3阶梯电价的确定
阶梯电价需要考虑划分合适的档次数以每档的电量、电价。

通过分析历史数据，采用聚类分析的方法确定覆盖率范围来确定档位电量；以节能为导向的优化模型通过分析用户响应，均衡居民及供电公司的利益来确定档位及价格；通过计算机循环算法找出居民不满程度最低的分
档电量设置方法；均衡居民以及供电公司的利益，建立以节能为导向的分档电价优化模型；以最小化全体用户电量为目标，综合考虑电力公司的电费收益及用户电费增长等约束，计算各档电价调整量的模糊优化区等。

3阶梯分时电价
3.1阶梯分时电价的简介
所谓分时阶梯电价是在分时电价的基础上，实行阶梯电价的策略，首先将每天24小时划分为高峰平段低谷等多个时段，对于每个时段的电价执行不同的阶梯电价。

由于两种电价均有优点。

因此，可以将两者综合考虑，实行峰谷分时电价；有利于鼓励用户合理转移用电负荷、削峰填谷、低高峰时段的用电负荷率、提高系统设备容量的利用效率和节约能源根据电网负荷的峰谷规律，采取分时电价和阶梯电价思想，建立分时阶梯电价机制，引导用户电力优化消费是我国未来电力管理与实践的重要方向。

3.2阶梯分时电价的确定
阶梯电价和分时电价结合起来考虑电力电价，但是只是分析了定价原则所需满足的基本条件，还缺乏深入的理论研究。

通过实地调研测算不同用户的价格弹性，分析了用户对分时阶梯电价的联合响应，以电力公司的电费收益和档位覆盖率为约束，建立了以节能为导向的优化模型，在明确阶梯电价各档价格调整量的基础上，确定了分时阶梯电价的最优档位；以节能调度为导向，基于需求侧响应，考虑发电机组的上网电量及其在峰、平、谷时段的电量分配问题，在保证发、供、用三方均能从峰谷分时电价中受益的前提下，以实施峰谷分时电价后平均发电能耗成本最低为目标函数，建立发电侧与售电侧峰谷分时电价联合设计的优化模型；基于消费者需求异质性，构造了居民用电的分档电量消费细分市场，应用计及电量消费分段的需求价格弹性模型，构建了居民分时阶梯电价水平的分层计算模型。

第一层基于拉姆齐定价原理，建立了各档平均电价水平的制定方法；第二层以各档平均电价水平为约束，以削峰填谷为目标，基于电量电价弹性矩阵构建了居民分时阶梯电价联合优化模型等。

4结论
由于目前电力市场存在严重的“交叉补贴”现象，以及为了削峰填谷、提高能源的有效利用率等。

采用分时电价、阶梯电价抑或阶梯分时电价均能够起到一定作用。

针对分时电价、阶梯电价的原则和确定相应电价有了一定的研究，并对相应的算例分析取得了一定的成果。

但是，有些理论不能够全面，不能全面客观的分析，所以研究仍有一定空间。

参考文献：
[1] 丁世龙，张金隆.采用差别定价方法制定居民电价的研究[J]. 2006 （7）
[2] 黄海涛.基于变密度聚类的居民阶梯分段电量制定方法[J]. 2010
[3] 朱柯丁.居民生活阶梯电价设计优化模型[J].华东电力，2011
[4] 曾鸣. 基于效用函数的居民阶梯电价方案的节电效果评估[J]. 2011
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