关注｜火电企业在现货市场的利润最大化策略

北极星火力发电网讯:自2019年5月以来，首批8个电力现货交易试点省份均先后开展了现货按日、按周试结算工作，我国电力市场已开启现货纪元。2020年新春伊始，虽有疫情影响，广东、浙江等省份已在筹划下一阶段的电力现货市场建设工作，“按月试结算”、“不间断结算”等现货试运行模式，将成为今年现货试点省份的建设目标。随着电力现货试点的推进，电力市场化程度将大大加深，这要求发电企业转变在“三公调度”模式下的发电生产、营销思路，对市场价格和激励信号做出更快、更正确的反应，实现电力现货交易模式下的利润最大化。本文将以经济学原理为基础，结合中国电力市场特色，剖析发电企业在现货交易模式下以利润最大化为目的的理性交易策略。

（来源：微信公众号“享能汇”ID：Encoreport 作者：电力现货老骥谈）

在任何以市场为基础资源配置手段的产品交易中，交易价格由市场均衡决定。所谓市场均衡就是供需双方在不同价格信号下，不断调整自己的生产或消费行为，达到的生产量与消费量大致相等的均衡状态，这一状态下的价格被称为“均衡价格”。生产者的生产成本在均衡价格之下的部分称为“生产者剩余”，消费者的支付意愿在均衡价格之上的部分称为“消费者剩余”。所谓利润最大化对与生产者而言，是使自己获得的“生产者剩余”达到最多，具体到电力现货市场，就是指发电企业通过在日前市场的报价，使自己的电能量销售利润（节点电价*中标电量-发电成本）达到最大。而节点电价就是某时刻该节点对应的交易地点的均衡价格。（见下图）

那么发电企业如何报价才能达到利润最大化呢？我们首先考虑市场处于完全竞争状态的情况，即所有发电企业都是价格接受者，无法通过持留发电能力或提高报价影响节点电价，也就是没有市场力。

若想使发电利润最大化，我们首先需要搞清边际成本与边际收益之间的关系。边际成本指的是每一单位新增生产的产品带来的总成本的增量，它通常是一条先下降再上升的U型曲线，这是因为边际产量（增加一单位生产要素所增加的产量）是先上升后下降的。以煤电机组为例，随着我们投煤量的上升，锅炉温度和效率也随之提升，此时度电煤耗在持续下降——即每多投入一克煤可以（比之前）产生更多的电能量；但这种边际产量上升的趋势并不会一直持续下去，当锅炉效率到达极限后，边际产量将开始下降。在这里需要注意的是，由于我国的电力现货市场采用了美国PJM市场的三部制报价，即报价被分为三个部分：①启动成本②空载成本③微增成本。启动成本是指火电机组的开机成本；空载成本是指使火电机组的汽轮机维持在一定转速所需的成本；微增成本是指火电机组随着出力上升而上升的成本。由于交易中心会按政府事先核定的固定价格补偿启动成本和空载成本，所以发电企业在日前市场报价时仅需要考虑边际成本中的微增成本，这是一条单调上升的曲线。

边际收益是指增加一单位产品的销售所增加的收益，即最后一单位产品的售出所取得的收益。由于在一个完全竞争的市场中，生产者增加或降低产量均不会引起均衡价格的变化，此时每兆瓦电力的边际收益是固定的，但由于边际成本随着发电量不断上升，所以边际效益（边际收益-边际成本）是递减的。（见下图）

由上图我们可清晰地看出，边际成本曲线和边际收益线相交处的边际效益为零，此时如生产者继续扩大产量将产生负的边际效益。也就是说当边际效益为正时，扩大产量可增加利润；边际效益为负时，减少产量可增加利润。边际成本曲线和边际收益线相交处对应的产量是利润最大化的最佳产量。具体到电力现货市场，发电企业的边际收益就是节点电价，产量就是机组的出力水平，机组的最佳出力点正是边际成本曲线与节点电价相交处对应的出力。