分段電價(jià)提出背景

早在20世紀(jì)70年代全球石油危機(jī)時(shí)期，美國(guó)和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)由于燃油供應(yīng)不足而造成電力供應(yīng)嚴(yán)重緊缺，為促進(jìn)能源節(jié)約，開(kāi)始實(shí)行居民階梯式遞增電價(jià)制度；之后，部分發(fā)展中國(guó)家，如韓國(guó)、印度、馬來(lái)西亞和希臘也逐步實(shí)行居民階梯式遞增電價(jià)制度。而在開(kāi)展零售市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)家或地區(qū)，如英國(guó)和美國(guó)的德克薩斯州，零售商為了爭(zhēng)取市場(chǎng)份額則采用階梯式遞減電價(jià)制度。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)居民用電一直實(shí)行均一的、“福利型”低電價(jià)政策，致使銷售電價(jià)結(jié)構(gòu)不合理，工商業(yè)電力用戶對(duì)居民用戶提供了巨額的供電成本補(bǔ)貼，居民用戶參與節(jié)約用電的積極性不高，有悖于當(dāng)今我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的時(shí)代要求。分段電價(jià)制度，是一種非線性電價(jià)制度。通過(guò)居民電價(jià)制度改革，既能滿足低收入家庭基本生活用電，又能合理反映居民用戶供電成本，減少工商業(yè)電力用戶對(duì)居民用戶的交叉補(bǔ)貼，促進(jìn)全民參與節(jié)能減排，提高電能資源配置效率。

遞減式電價(jià)與遞增式電價(jià)

1996年以來(lái)，許多省、市電力部門相繼出臺(tái)了增供促銷的分段遞減式（即隨用電量增加分階段下浮電價(jià)）居民生活用電電價(jià)政策，增強(qiáng)了電力與其它燃料（如煤、天然氣等）之間的競(jìng)爭(zhēng)力。而實(shí)踐證明，遞減式居民生活用電電價(jià)政策對(duì)于中西部地區(qū)調(diào)動(dòng)中低收入居民生活用電電價(jià)政策對(duì)于中西部地區(qū)調(diào)動(dòng)中低收入居民家庭增加用電量影響甚微。在我國(guó)不斷完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的今天，政府和企業(yè)應(yīng)該用市場(chǎng)方法來(lái)分析市場(chǎng)實(shí)際，分析用電細(xì)分市場(chǎng)，分析各類電力市場(chǎng)的價(jià)格彈性、替代效應(yīng)、收入效應(yīng)，以期制定一個(gè)科學(xué)合理、效率公平的電價(jià)機(jī)制，促進(jìn)資源優(yōu)化配置。

居民生活用電分段遞減電價(jià)的不足在于僅考慮了電量增加電價(jià)遞減，薄利多銷，只要邊際收益仍大于零，企業(yè)收益仍會(huì)增加。這種分階段的電量（一般以50kWh為1個(gè)用電階段）電價(jià)遞減，沒(méi)有考慮到我國(guó)中西部地區(qū)中低收入居民的收入預(yù)算約束下的用電量階段電價(jià)沒(méi)有下降，因而遞減式居民用電量階段電價(jià)沒(méi)有下降，因而遞減式居民生活用電電價(jià)是一種較有利于高收入居民的電價(jià)政策。高收入居民高收入、高用電享受到了低電價(jià)，而高收入居民用電價(jià)格彈性小，價(jià)格降低電量增加不大。

居民生活用電分段遞增式的電價(jià)模型較遞減式電價(jià)模型在確保供電企業(yè)收益不變，中低收入居民負(fù)擔(dān)不加重的情況下，使中低收入居民用電量增長(zhǎng)，更有利于改善中低收入居民的生活水平，增加供電企業(yè)售電量。中低收入居民的增加還將給供電企業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。對(duì)高收入居民實(shí)行的高電量高電價(jià)反映了供電邊際成本的上漲趨勢(shì)，可用來(lái)促進(jìn)電力節(jié)約。居民收入層次的劃分及定價(jià)因地制宜，先試點(diǎn)摸索經(jīng)驗(yàn)，后廣泛推廣。這種定價(jià)模型的不足可能在于電價(jià)降低效應(yīng)的滯后性影響供電企業(yè)短期利益，帶來(lái)的居民用電量快速增長(zhǎng)也不利于緩解目前缺電的局面。提高居民生活用電量、降低低產(chǎn)出的高耗能工業(yè)用電量、形成合理的用電結(jié)構(gòu)是擺在政府和供電企業(yè)面前的又一項(xiàng)重要任務(wù)。

我國(guó)居民階梯式遞增電價(jià)的制定原則

在我國(guó)的財(cái)政補(bǔ)貼政策、居民用戶心理承受力、銷售電價(jià)結(jié)構(gòu)和節(jié)能減排任務(wù)的現(xiàn)實(shí)約束下，我國(guó)居民階梯電價(jià)制定的原則應(yīng)該是：（1）要保障低收入人群維持最低生活水平的用電要求，設(shè)置第一階段電量及電價(jià)，也被稱為“生命線電價(jià)”，這個(gè)電價(jià)水平以現(xiàn)行居民生活用電價(jià)格水平為基礎(chǔ)，充分考慮低收入家庭的承受力和政府對(duì)低收入家庭的生活保障性補(bǔ)貼政策制定，通常要低于單位居民生活用電量的實(shí)際供電成本；（2）要以覆蓋絕大多數(shù)居民的戶均電量設(shè)置第二階梯，相應(yīng)的電價(jià)水平應(yīng)涵蓋其單位供電量的成本；（3）為了促進(jìn)高耗電居民節(jié)約用電，設(shè)置第三級(jí)及以上階梯，其電價(jià)水平高于第二階梯的部分，用于補(bǔ)償?shù)谝浑A梯用戶沒(méi)有承擔(dān)的供電成本、環(huán)保成本以及需求側(cè)管理成本等。 2100433B

根據(jù)預(yù)測(cè)點(diǎn)的類型，將電價(jià)預(yù)測(cè)分為系統(tǒng)邊際電價(jià)或者市場(chǎng)統(tǒng)一出清電價(jià)預(yù)測(cè)、區(qū)域邊際電價(jià)預(yù)測(cè)、節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)預(yù)測(cè)。通常情況下，們所說(shuō)的電價(jià)預(yù)測(cè)都是對(duì)系統(tǒng)的統(tǒng)一出清電價(jià)的預(yù)測(cè)，在系統(tǒng)不發(fā)生阻塞的情況下，各個(gè)地區(qū)的區(qū)域出清電價(jià)和系統(tǒng)統(tǒng)一出清電價(jià)是相同的 。

根據(jù)預(yù)測(cè)內(nèi)容的不同，可以分為確定性預(yù)測(cè)和電價(jià)空間分布預(yù)測(cè)，前者是當(dāng)前討論比較多的熱點(diǎn)，主要針對(duì)短期電價(jià)預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)的結(jié)果就是給出一個(gè)確定的電價(jià)預(yù)測(cè)數(shù)值，后者主要基于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)，確定預(yù)測(cè)結(jié)果的可能波動(dòng)范圍及其一段時(shí)期內(nèi)的電價(jià)均值，主要是針對(duì)中長(zhǎng)期電價(jià)預(yù)測(cè)，目前國(guó)內(nèi)外在這方面研究得還比較少。

根據(jù)預(yù)測(cè)機(jī)理的不同，將電價(jià)預(yù)測(cè)分為短期預(yù)測(cè)和中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。由于電價(jià)波動(dòng)大的特點(diǎn)，具體分為小時(shí)預(yù)測(cè)舊預(yù)測(cè)、月度、季度預(yù)測(cè)。針對(duì)周末邊際電價(jià)的特殊性，還將周末邊際電價(jià)進(jìn)行單獨(dú)預(yù)測(cè)。

電價(jià)預(yù)測(cè)是電力市場(chǎng)化以后新出現(xiàn)的研究方向。研究尚不夠充分，目前還沒(méi)有一種通用的預(yù)測(cè)方法能較好地適合于所有的電力市場(chǎng)，因此有必要充分地利用各個(gè)電力市場(chǎng)本身的特點(diǎn)進(jìn)一步展開(kāi)研究，從而提高預(yù)測(cè)精度。下文將根據(jù)電價(jià)預(yù)測(cè)機(jī)理的不同，分別針對(duì)短期電價(jià)預(yù)測(cè)和中長(zhǎng)期電價(jià)預(yù)測(cè)進(jìn)行深入的分析。

短期電價(jià)預(yù)測(cè)是電價(jià)預(yù)測(cè)的重要組成部分，它主要用于預(yù)測(cè)未來(lái)幾小時(shí)、1天至幾天的電價(jià)。準(zhǔn)確的短期電價(jià)預(yù)測(cè)將有助于發(fā)電商最優(yōu)報(bào)價(jià)策略的選擇，從而最大化其利潤(rùn)，使購(gòu)電方的動(dòng)態(tài)成本控制成為可能，同時(shí)也為監(jiān)管部門的實(shí)時(shí)監(jiān)管提供了重要的科學(xué)依據(jù)，保證電力市場(chǎng)的正常運(yùn)行。目前，短期電價(jià)預(yù)測(cè)主要有四種方法 :

1.時(shí)間序列法，

2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANI})預(yù)測(cè)法，

3.基于小波理論的預(yù)測(cè)方法，

4.組合預(yù)測(cè)方法等。

電價(jià)預(yù)測(cè)時(shí)間序列預(yù)測(cè)法

時(shí)間序列模型分為自回歸(AR)模型、動(dòng)平均(MA膜型、ARMA模型、累積式自回歸一動(dòng)平均(AR MA膜型，已被廣泛應(yīng)用于短期負(fù)荷預(yù)測(cè)中，考慮到各時(shí)段系統(tǒng)邊際電價(jià)本身就構(gòu)成一個(gè)等間距的隨機(jī)時(shí)間序列，因此有不少學(xué)者嘗試將時(shí)間序列模型應(yīng)用于短期電價(jià)預(yù)測(cè)，當(dāng)前比較常用的主要是ARMA模型!7.A]和AR MA模型!9‘。]。 時(shí)間序列方法的主要難點(diǎn)在于如何選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ停绻Ｐ瓦x擇不準(zhǔn)確，則即使參數(shù)估計(jì)再準(zhǔn)確，預(yù)測(cè)的效果也不會(huì)好。考慮到在時(shí)間序列分析中，選用何種因子和用何種表達(dá)式有時(shí)只是一種推測(cè)，影響電價(jià)的因子的多樣性和某些因子的不可測(cè)，使得時(shí)間序列分析在某些情況下受到限制，預(yù)測(cè)的精度較低。

電價(jià)預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法

由于時(shí)間序列方法僅依靠分析電價(jià)自身發(fā)展規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，無(wú)法處理多變量問(wèn)題，存在一定的片面J陛，為此可采用多變量模型，從而提高時(shí)間序列法的預(yù)測(cè)精度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)大量非結(jié)構(gòu)性、非精確性規(guī)律具有自適應(yīng)功能，能夠有效處理多變量和非線性問(wèn)題，從而成為目前國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究得比較多的一種申‘價(jià)預(yù)測(cè)方法

電價(jià)預(yù)測(cè)基于小波理論的預(yù)測(cè)方法

小波理論是在傅里葉分析基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種信號(hào)處理方法，小波變換能將各種織在一起的不同頻率混合信號(hào)分解成不同頻帶上的塊信號(hào)，然后在各個(gè)時(shí)頻區(qū)域分別進(jìn)行觀察和處理，在時(shí)域和頻域都具有良好的分辨能力。

小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比，預(yù)測(cè)精度和收斂性方面都有明顯的提高。但是在用輔助式小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，需注意小波基和分解尺度的選擇，同時(shí)處理好小波變換過(guò)程中的邊界問(wèn)題，否則即使各個(gè)子序列預(yù)測(cè)得再準(zhǔn)確，總體的預(yù)測(cè)效果也不會(huì)很好。而在用嵌套式小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，需注意小波基的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)初始參數(shù)的選擇，選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)收斂速度緩慢甚至出現(xiàn)不收斂。

電價(jià)預(yù)測(cè)組合預(yù)測(cè)方法

由于電價(jià)的影響因素比較多而且關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，有時(shí)候無(wú)論采用時(shí)間序列法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等都難以達(dá)到理想的預(yù)測(cè)效果。鑒于單一預(yù)測(cè)方法的一些弊端，有些學(xué)者開(kāi)始對(duì)組合預(yù)測(cè)方法進(jìn)行探索，當(dāng)前的主要思路是直接從電價(jià)預(yù)測(cè)機(jī)理的角度將單一預(yù)測(cè)模型進(jìn)行組合，即先對(duì)各種已有的單一預(yù)測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，然后通過(guò)將兩種或者多種方法進(jìn)行組合，揚(yáng)長(zhǎng)避短，從而建立最優(yōu)的組合預(yù)測(cè)模型。

基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用的規(guī)律、規(guī)則、聯(lián)系、模式等知識(shí)，有學(xué)者!26]提出一種基于數(shù)據(jù)挖掘中的相似搜索技術(shù)和加權(quán)回歸技術(shù)相組合的電價(jià)預(yù)測(cè)方法:即對(duì)臨近日和相似搜索所得到的相似日的負(fù)荷—電價(jià)數(shù)據(jù)用加權(quán)回歸進(jìn)行電價(jià)預(yù)測(cè)，這種方法比較適合于負(fù)荷與電價(jià)強(qiáng)相關(guān)性的電力市場(chǎng)如加州電力市場(chǎng)。