摘要:介紹了風(fēng)險(xiǎn)管理的基本理論,從電力系統(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)管理、電力市場(chǎng)中的風(fēng)險(xiǎn)管理、綜述了電力系統(tǒng)與電力市場(chǎng)中風(fēng)險(xiǎn)管理的研究和應(yīng)用情況;從傳統(tǒng)體制到市場(chǎng)環(huán)境之間義利重構(gòu)的角度,探討了電力市場(chǎng)穩(wěn)定性和風(fēng)險(xiǎn)管理的問題;最后提出了計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)的電力市場(chǎng)穩(wěn)定量化分析方法。
　　關(guān)鍵詞:電力市場(chǎng)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)，風(fēng)險(xiǎn)管理
　　0引言
　　競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的電力生產(chǎn)、交易與消費(fèi)發(fā)生了根本性的變化,系統(tǒng)運(yùn)行條件苛刻而不確定,安全穩(wěn)定問題越來越突出。每個(gè)市場(chǎng)參與者都追求其利益最大化,技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系極其密切,傳統(tǒng)上可靠性高于經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系不復(fù)存在。本文從傳統(tǒng)體制與市場(chǎng)環(huán)境之間義利重構(gòu)的角度,探討了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和電力市場(chǎng)穩(wěn)定性的新變化。基于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的規(guī)律,結(jié)合電力生產(chǎn)、交易、消費(fèi)以及電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn),闡明了電力市場(chǎng)穩(wěn)定性問題的本質(zhì)所在，強(qiáng)調(diào)了技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)和數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)對(duì)電力系統(tǒng)及電力市場(chǎng)的安全運(yùn)行與穩(wěn)定發(fā)展的重要意義。
　　1風(fēng)險(xiǎn)管理的基本理論
　　1.1風(fēng)險(xiǎn)管理的概念
　　風(fēng)險(xiǎn)管理的概念是1930年由Huebner提出的,它是指各經(jīng)濟(jì)單位通過識(shí)別、衡量、分析風(fēng)險(xiǎn),并在此基礎(chǔ)上有效控制風(fēng)險(xiǎn),用最經(jīng)濟(jì)合理的方法來綜合處置風(fēng)險(xiǎn),將風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的各種不利后果減少到最低限度的科學(xué)管理手段。風(fēng)險(xiǎn)管理一般包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控等環(huán)節(jié)。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是管理人員在深入仔細(xì)的考察后,運(yùn)用各種方法對(duì)潛在及存在的各種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)歸類,識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的因素、性質(zhì)及后果。風(fēng)險(xiǎn)分析就是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)存在與發(fā)生的概率、損失的范圍與程度進(jìn)行估計(jì)和衡量,主要關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)的兩個(gè)要素及其乘積(風(fēng)險(xiǎn)值)。風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控就是監(jiān)視風(fēng)險(xiǎn)的狀況及變化情況,檢查應(yīng)對(duì)措施是否有效,及時(shí)識(shí)別與分析遺留和新增的風(fēng)險(xiǎn)并采取相應(yīng)對(duì)策。
　　1.2風(fēng)險(xiǎn)管理的意義
　　1.2.1對(duì)參與者的意義參與者可通過風(fēng)險(xiǎn)管理以最小的成本將風(fēng)險(xiǎn)損失減少到最低,達(dá)到最大的安全保障。包括:①為參與者提供一個(gè)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)境;②幫助參與者順利實(shí)現(xiàn)其經(jīng)營(yíng)目標(biāo);③促進(jìn)參與者決策的科學(xué)化、合理化,減少?zèng)Q策的風(fēng)險(xiǎn)性;④提高參與者的經(jīng)營(yíng)效益。
　　1.2.2對(duì)社會(huì)的意義風(fēng)險(xiǎn)管理也影響著整個(gè)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展:①有利于資源的有效配置;②有利于經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展;③有利于創(chuàng)造出一個(gè)保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境。
　　2電力系統(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)管理
　　大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)和電力工業(yè)市場(chǎng)化使電力系統(tǒng)的運(yùn)行承受著更大的風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)理念已開始被引入電力系統(tǒng)。支路的熱容量校核長(zhǎng)期以來一直采用確定性方法。系統(tǒng)規(guī)劃需要綜合考慮設(shè)備成本、運(yùn)行條件、負(fù)荷增長(zhǎng)、環(huán)境制約等諸多因素的不確定性,傳統(tǒng)的容量擴(kuò)展規(guī)劃模型很難解決這些問題。文獻(xiàn)[20]指出經(jīng)典的概率優(yōu)化方法沒有考慮事故后果,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)更大的決策。為此,該文提出了一種計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)劃方法,并以配電網(wǎng)為對(duì)象進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[21]也分析了概率分析和風(fēng)險(xiǎn)分析在概念上的區(qū)別,并用遺傳算法優(yōu)化配電網(wǎng)規(guī)劃。負(fù)荷的隨機(jī)性是電力系統(tǒng)短期運(yùn)行規(guī)劃中需要考慮的風(fēng)險(xiǎn)問題。文獻(xiàn)[22]應(yīng)用決策樹技術(shù)和概率采樣理論評(píng)估負(fù)荷不確定性的影響。競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的容量規(guī)劃由市場(chǎng)引導(dǎo),需要考慮的不確定因素更多,甚至?xí)�出現(xiàn)目標(biāo)的相互沖突。文獻(xiàn)[23]綜合市場(chǎng)、社會(huì)及環(huán)境等因素,采用風(fēng)險(xiǎn)分析與風(fēng)險(xiǎn)管理工具進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃的多準(zhǔn)則決策。電力系統(tǒng)安全性的實(shí)質(zhì)是風(fēng)險(xiǎn)問題,依據(jù)最嚴(yán)厲的故障和場(chǎng)景來確定動(dòng)態(tài)安全運(yùn)行極限常常會(huì)導(dǎo)致極高的運(yùn)行成本。文獻(xiàn)[24]提出在確定運(yùn)行的穩(wěn)定極限值時(shí),應(yīng)該考慮各種故障的風(fēng)險(xiǎn),而不是僅僅按照最嚴(yán)重的故障。它采用常規(guī)的積分工具和評(píng)估過程,基于統(tǒng)一的事故發(fā)生概率分布函數(shù),在運(yùn)行點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)性與風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行協(xié)調(diào),求取最優(yōu)的運(yùn)行策略。文獻(xiàn)[25]針對(duì)由電壓穩(wěn)定性制約的電力系統(tǒng),提出了計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法,分析了系統(tǒng)未來的不確定性及電壓越限和崩潰造成的后果,期望將可靠性折算為經(jīng)濟(jì)性并協(xié)調(diào)它們。上述概念尚待進(jìn)一步深入研究和實(shí)用化。
　　3電力市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)管理
　　電力市場(chǎng)中的風(fēng)險(xiǎn)管理是指各參與者通過風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、衡量、分析等環(huán)節(jié)來控制和處理電力市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的方法與過程。電力市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)問題存在于生產(chǎn)、交易、消費(fèi)、規(guī)劃及發(fā)展等全部環(huán)節(jié),當(dāng)前的研究集中在價(jià)格波動(dòng)、交易風(fēng)險(xiǎn)、輔助服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)等方面。價(jià)格是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的靈魂,充分發(fā)揮電力市場(chǎng)現(xiàn)貨交易中價(jià)格的調(diào)節(jié)和導(dǎo)向作用有利于資源的合理配置,但電力的需求彈性很小,現(xiàn)貨交易的高風(fēng)險(xiǎn)性很容易破壞市場(chǎng)的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng),電價(jià)可能出現(xiàn)強(qiáng)烈的跳躍和尖峰。價(jià)格波動(dòng)是電力市場(chǎng)中最為常見的風(fēng)險(xiǎn),為了規(guī)避、減少或轉(zhuǎn)移這類風(fēng)險(xiǎn),出現(xiàn)了期貨合同、遠(yuǎn)期合約、資產(chǎn)組合、保險(xiǎn)等金融手段。期貨合同可以是一種固定協(xié)議,要求在合同交貨時(shí)保證供電或接受供電,也可以是一種可選擇協(xié)議,屬于期權(quán)交易,允許違約。前者形式簡(jiǎn)單,易于理解和操作,但不利于全面考慮各種不確定性;后者則具有較好的靈活性,是當(dāng)前電力市場(chǎng)中廣為采用的遠(yuǎn)期合同形式。電力市場(chǎng)中新容量的投資、輸電線路的阻塞等問題也同樣屬于風(fēng)險(xiǎn)管理問題。投資、阻塞等風(fēng)險(xiǎn)的管理會(huì)影響到電力市場(chǎng)的穩(wěn)定性,這些方面的文獻(xiàn)目前尚不多見,是今后的研究方向。
　　4對(duì)電力市場(chǎng)穩(wěn)定性的認(rèn)識(shí)
　　4.1問題的本質(zhì)
　　市場(chǎng)穩(wěn)定性主要研究市場(chǎng)的供需、初始條件或參數(shù)的變化是否引起市場(chǎng)行為的性質(zhì)變化,包括短期穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。前者研究廠商規(guī)模等不變的情況下,市場(chǎng)的交易能否實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)電力的實(shí)時(shí)均衡,且保證電力系統(tǒng)的安全可靠;后者研究市場(chǎng)規(guī)模等發(fā)生變動(dòng)的情況下,系統(tǒng)能否保持充裕的可用發(fā)電容量及可用輸電容量,以滿足供需的長(zhǎng)期均衡。兩者相互影響、互為依存。電力市場(chǎng)的安全性和充裕性由市場(chǎng)機(jī)制來引導(dǎo),市場(chǎng)穩(wěn)定性只能通過交易—投資的競(jìng)爭(zhēng)運(yùn)作來實(shí)現(xiàn)。競(jìng)爭(zhēng)參與者對(duì)自身經(jīng)濟(jì)利益的追求使得系統(tǒng)越來越接近運(yùn)行極限,擾動(dòng)場(chǎng)景更為復(fù)雜與不確定,引入大量風(fēng)險(xiǎn)因素,電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和電力市場(chǎng)穩(wěn)定性都涉及風(fēng)險(xiǎn)管理問題。兩種穩(wěn)定性緊密耦合在一起,成為市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的一大特性。
　　4.2存在的問題
　　電力是一個(gè)投資大、技術(shù)壁壘高、建設(shè)周期長(zhǎng)的行業(yè),發(fā)輸電總?cè)萘康亩倘睙o法在短時(shí)間內(nèi)予以解決。長(zhǎng)期均衡若不能保證,短期均衡也就難以維持。市場(chǎng)建立初期,發(fā)輸電總?cè)萘肯鄬?duì)富余,長(zhǎng)期均衡問題很容易被忽視。
　　5計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)的穩(wěn)定性量化分析
　　5.1對(duì)穩(wěn)定分析的新挑戰(zhàn),理想的電力市場(chǎng)穩(wěn)定分析除了滿足精確、可靠、魯棒、快速等要求外,還應(yīng)該實(shí)現(xiàn):①量化評(píng)估和決策;②計(jì)算參數(shù)空間中的穩(wěn)定域;③反映風(fēng)險(xiǎn)度,如計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)的輸電費(fèi)定價(jià);④短期和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的全面評(píng)估。在電力市場(chǎng)環(huán)境下,不同參與者都希望掌握其利益在各種擾動(dòng)下的變化情況,以便及早采取必要的預(yù)防措施或緊急措施,減少經(jīng)濟(jì)損失。
　　5.4計(jì)及失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的輸電費(fèi)定價(jià)作為風(fēng)險(xiǎn)管理在電力市場(chǎng)中的應(yīng)用,本文提出在輸電費(fèi)中應(yīng)該合理分配失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的觀點(diǎn)。輸電定價(jià)是電力市場(chǎng)有效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵之一。合理的輸電定價(jià)不但可以正確引導(dǎo)電力的生產(chǎn)和消費(fèi),引導(dǎo)新建電源的布點(diǎn),減少輸電阻塞,也可以激勵(lì)輸電公司有效地改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。根據(jù)輸電成本的分?jǐn)?輸電費(fèi)的空間、空間分解以及備用機(jī)制的不同,現(xiàn)有的輸電定價(jià)方法可歸結(jié)為兩類,即基于微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的邊際成本方法和基于會(huì)計(jì)學(xué)的綜合成本方法。它們?cè)谔幚碜枞麊栴}時(shí)一般只計(jì)及靜態(tài)阻塞,而忽視了穩(wěn)定阻塞和失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上,輸電線(特別是聯(lián)絡(luò)線)的穩(wěn)定極限功率往往小于其熱極限功率,并且對(duì)于支路開斷引起的一般過負(fù)荷,只要事前做過詳細(xì)的在線分析,就可以在事件發(fā)生后按預(yù)定方案消除過負(fù)荷,因而過負(fù)荷的阻塞代價(jià)可以根據(jù)無開斷時(shí)的潮流進(jìn)行確定性分析。但對(duì)于大擾動(dòng)穩(wěn)定性來說,故障前的潮流一定不能超過按大擾動(dòng)確定的穩(wěn)定極限。因此,應(yīng)該按對(duì)電網(wǎng)的使用程度和所帶來的風(fēng)險(xiǎn)來合理確定每筆交易的輸電費(fèi)用。除網(wǎng)損及靜態(tài)阻塞費(fèi)用外,輸電費(fèi)中還必須正確反映失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn),以促使電網(wǎng)的公平使用,并為長(zhǎng)期規(guī)劃提供正確的市場(chǎng)信號(hào)。上網(wǎng)容量的大小及功率在不同節(jié)點(diǎn)的注入,將影響電網(wǎng)的功率流向和潮流分布,進(jìn)而影響輸電網(wǎng)的失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該合理地計(jì)算失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn),確定發(fā)電側(cè)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)容量應(yīng)該承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)以及雙邊交易合同對(duì)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的影響,合理地在各發(fā)電商以及各筆合同中分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn),以制定出合理的輸電價(jià)格。
　　6結(jié)語(yǔ)
　　電力市場(chǎng)穩(wěn)定性問題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)短期與長(zhǎng)期需協(xié)調(diào)控制的風(fēng)險(xiǎn)管理問題,基于風(fēng)險(xiǎn)的電力市場(chǎng)穩(wěn)定量化分析方法可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化均衡。