近日来，围绕广东电力市场2017年1月20日基于新的《广东电力市场交易基本规则(试行)》的首次月度电量集中竞价结果的讨论十分热烈。相对于2016年的旧规则，新规则的一个主要变化是用统一边际价格出清方式取代价差电费返还出清机制，由于价差电费返还出清机制计算复杂不直观，引起诸多误解，因此笔者再次对该机制进行详细介绍与分析，以便大家讨论。
2013年12月广东省经信委与国家能源南方监管局联合下发《广东电力大用户与发电企业直接竞争交易实施细则》(粤经信电力[2013]550号文)，提出采用集中竞价方式开展电力大用户与发电企业直接交易，采用价差竞争与申报价差电费返还机制确定成交价格。2015年5月27日广东省经信委下发的《广东省经济和信息化委关于集中竞争交易规则调整有关事项的通知》(粤经信电力函[2015]1136 号)中，引入价差返还系数β。2016年3月25日，开展了广东历史上首次有售电公司参加的集中竞价交易。
价差电费返还的中长期集中竞价交易怎么运行
2016年3~9月，广东电力市场月度集中竞价采用如图1所示的价差电费返还机制进行市场出清，该机制有如下关键点：
【报价差】竞价交易报价采用价差报价的方式，即电力用户申报与现行目录电价中电量电价的价差，发电企业申报与上网电价的差价。电价下浮为负，电价上浮为正。申报价差最小单位为0.1厘/千瓦时。
【分段报价】用户和发电企业报价最多可分成三段报价，各段电量总和不能超过允许申报上限，电力大用户允许申报最少电量为10万千瓦时，发电企业允许申报最少电量为100万千瓦时。采用三段报价，是降低用户和发电企业不成交风险的一种有效措施。
【价差对】将发电企业与用户报价配对，用发电企业申报价差减去大用户申报价差，计算生成竞价交易价差对。
【交易撮合】价差对为正值时不能成交，为负值或零时价差对小者优先成交交易;价差对相同时，按申报价差相应电量比例确定成交电量。因采用分段报价，因此按量价段撮合交易，而非按厂撮合。
【无限次报量报价】集中竞价中，在总电量不超过上限的条件下，用户和发电企业可以无限次修改报量和报价。
【价差电费返还和成交价格】广东电力市场交易规则提出了一套复杂的价差电费返还机制，如下：
一是引入价差返还系数β。成交的发电企业与电力大用户的申报价差电费(绝对值，下同)差额，按照一定比例分别返回给成交的电力大用户和发电企业，初期β 值取为25%(6月份后改为50%)：即当成交发电企业申报价差电费大于电力大用户时，差额部分的25%返还给成交的电力大用户，75%返还给成交的发电企业。
二是大用户成交价格形成。电力大用户的最终成交价差(设为P)根据其成交电量、申报价差、成交发电企业与电力大用户的申报价差电费差额(设为ΔE)、返回价差电费(设为E返)综合确定。具体为：该大用户成交电量的申报价差电费(设为E申)加上返回价差电费(E返)，除以成交电量(设为Q)，即为该大用户最终成交价差。其中，返回价差电费(E返)为该大用户成交电量申报价差电费(E申)占所有成交大用户申报价差电费总额(ΣE申)的比重乘以返还给电力大用户的价差电费总额(ΣE返)。公式为：
P=(E申+E返)/Q
E返=ΣE返×E申/ΣE申
ΣE返=β×ΔE
三是发电企业成交价格形成。目前电力供应宽松的情况下，发电企业的最终成交价差参照上述方法计算，差异在于返还给发电企业的价差电费总额ΣE返=(1-β)×ΔE。
价差电费返还出清机制分析
表面看，价差电费返还出清机制十分复杂，实际上，供应方和需求方的最终结算价差都只不过是申报价差乘以一个系数(本文称为结算系数)。下面从数学上严格证明：
价差电费返还出清机制是广东省独创的中长期集中竞价交易机制，这种机制将供需方达成交易(成交)后所产生的社会福利(需方剩余与供方剩余之和，即总价差电费)在供需方之间重新分配：先按β:1-β的比例总体分给需方和供方(把所有成交需方看作一个整体，把所有成交供方看作另一个整体)，然后再根据每个供需方个体对价差电费贡献的不同程度分配最终社会福利。由于供需方最终结算价差与申报价差成正比，促使市场主体理性报价。这种机制基本上保证了市场主体的风险与收益成正比：报低价的需方为市场的降价幅度作出了更多贡献，一旦成交获利更多，但也承担了损失电量的风险;同样报高价的供方成交后获利更多(降价更少)，但也承担了损失电量的风险。报天花板价(0价差)“搭便车”的需方虽然能获得电量，却不能获得收益;同样报地板价“搭便车”的供方虽然能获得电量，也不能获得收益甚至亏本。因此供需方报价的关键问题是优化确定自己的申报价差在队列中排序的位置，既能获得较高收益，又不至于出局，需方竞争及收益分配情况可用图2 形象地表示(电厂给用户让利，用户拿的容器越大，分得的越多，但排队也越靠后，风险越大)。
广东电力市场2016年3～9月月度竞价数据对比分析如图3所示。深蓝色部分为发电厂或大用户(售电公司)所申报的绝对值较大的价差(负值)，浅蓝色部分为发电厂或大用户(售电公司)所申报的绝对值较小的价差(负值)，黑色点与实线表示平均申报价差。橙色点与实线表示平均结算价差，代表发电厂向需求方平均让利的程度。根据数据分析我们可以得到如下结论：
发电厂平均申报价差与大用户(售电公司)平均申报价差逐渐靠拢(趋中)，代表发电厂向需求方让利程度的平均结算价差逐渐减小(原因是煤价上涨)，能近似反映发电真实成本(或用电真实效益)，笔者认为接近于理想的统一边际出清结果，因此价差电费返还出清机制具有“激励相容”的特征。市场经过初期的调整后，日趋理性和稳定，市场主体逐渐形成对市场价格的稳定预期。
值得注意的是，虽然图1 的供需曲线非常类似于经典微观经济学中供需曲线，但其实在本质上是有区别的(只是“看起来像”)。本文所介绍的价差电费返还出清机制其实是一种复杂的拍卖规则，不能套用传统的微观经济理论来解释，而与博弈论、拍卖理论与机制设计理论等现代微观经济理论紧密相关。中长期集中竞价交易作为我国独创的一种交易模式，不能完全等同于国外的日前、日内与实时现货市场，生搬硬套统一边际价格出清方式是没有道理的。
笔者并非说统一边际价格的理论有什么错，而是以图形上的“最后一个”成交的购电方与售电方申报价差的算术平均值为统一出清价差是有问题的，达不到理论上的统一边际出清结果。虽然目前价差电费返还出清机制在广东市场已经停用，仍可为国内其他地区的电力市场设计提供参考。
