昨天我们发布了勇评电改丨广东今年来电量集中竞价分析，“钓鱼”曲线最关键？，这篇文章是后续解读交易规则调整对交易结果的具体影响。
本文作者将在4月20日（下周四）15:00在无所不能开线上视频直播课，为大家分析广东2017年电量集中竞价结果、如何利用仿真实验制定电力市场交易策略。欢迎大家移步至文末报名。
【无所不能 文丨陈皓勇】交易规则调整对交易结果的具体影响，我们采用实验经济学方法进行研究，下面是具体情况。
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实验方案设计
本次实验发电上网标杆电价取为450厘/千瓦时，通过申报价差来确定电价（成交电价=标杆上网电价+成交价差）。
需求方（售电公司或电力大用户）申报价差范围设为：0～-450厘/千瓦时；供应方（发电企业）申报价差范围：0～-450厘/千瓦时；申报价差最小单位设为：1厘/千瓦时。
交易电量采用3段式申报方式，供应方（发电企业）和需求方（售电公司或电力大用户）各段申报电量应占其申报总量20%以上，允许只报1段电价，但不允许申报2段电价。
本次实验采用多轮竞价，共设立5个供应方和6个需求方。需求方（售电公司）申报电量分别设定为（200，200，100，100，100，100）（兆瓦时）。实验重点分析不同供需比对交易结果的影响，供需比为1.5时（进行了11轮竞价）供应方（电厂）申报电量分别设定为（400，250，250，150，150）（兆瓦时），供需比为2时（进行了10轮竞价）供应方申报电量分别设定为（530，330，330，200，200）（兆瓦时）。需求方协议价差分别设定为（-70，-70，-30，-30，-30，-30）（厘/千瓦时），供应方成本分别设定为（220，240，240，270，270）（厘/千瓦时）。反馈信息包括每轮竞价个人成交价差、个人成交电量和市场总体成交电量。
（1）将需求方申报价差、供应方申报价差配对，形成交易价差对；
价差对＝需求方申报价差－供应方申报价差
价差对为负值时不能成交，价差对为正值或零时可以成交，价差对大的优先成交；
（2）供应方申报价差相同时，按申报电量比例分配；
（3）所有成交的价差对中，最后一个成交的需求方与供应方申报价差的算术平均值为统一出清价差。
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实验结果分析及分析
实验结果如图1、图2、图3、图4所示。
图1 供应方申报电量及申报价差结果
图2 需求方申报电量及申报价差结果
图3 总成交电量变化情况
图4 统一出清价差变化情况
根据实验结果分析我们有以下结论：
1. 供需比为1.5时，供需双方竞争十分激烈，在最初几轮统一出清价差后。小电厂收益明显偏低（较低出清价差缘故），故而一直在尽力提升价差，以获得更高收益。分析原因主要为小电厂申报电量上限和成本等的劣势，其在最初几轮实验后，不再与大电厂以低价竞争电量，转而集体努力迫使需求方提升价差。在实验设置中最大电厂申报最大电量时可以满足市场一半的需求，占据市场份额很大，另外由于大电厂在保证发电利用小时数的前提下发电成本比小电厂更有竞争力，因此在市场竞争中大电厂有明显的竞争优势。
2. 实验参与者在最初适应后，后期报价一般会采用6:2:2的电量比例分段报价。这样的报价策略较其他报价策略会有较好的一个预期，因为按统一边际出清机制，统一出清价差只与最后一个（边际）申报价差有关，如果申报价差不是边际申报价差，就对统一出清价差没有任何影响。在这样的规则下，如果采用6:2:2的电量比例分段报价，申报价差不属于边际申报价差时，就对自己的收益没有任何影响；如果属于边际申报价差，由于较高报价两段（对供应方来说）电量较少，预期电量损失就会更少，会获得更好的收益情况。
3. 当供需比的改变为2时，供应方内部竞争明显加强，申报价差一直走低。由于需求方基本都可成交，因此大胆对供应方申报价差进行试探，出现明显越钓越深的“钓鱼”曲线（大部分电量申报价格偏高，小部分电量申报低价来博取更低的统一出清价差，以获得更好的收益）。值得注意的是，在实验中，虽然在第6轮中出现了需求方电量并全部成交的情况，但由于较高的供需比或供应方策略的调整，这种情况并未持续。
4. 供需比为2的实验中，最后几轮价差变化开始放缓。主要原因有两个：一是此时大家的申报价差已经基本重合，这也导致了小电厂竞争乏力，通过申报较小价差来获取较高收益的可能性减小；二是这时的统一出清价差对于效益较差的两个小电厂来说已经基本无收益甚至进入负收益阶段，此时情况与供需比为1.5的实验前几轮情况相似，但供需比为2的实验中小电厂采取了相对温和的手段——按自己成本申报价差，以保证不会亏本，但实际上已经退出市场竞争。
5. 综合两次实验，实际市场应当注意处在边际附近的电厂状态。因为通过实验发现，边际附近的电厂存在形成默契合谋的可能，集合一起哄抬价差，如供需比为1.5时的情况。在该状态下，由于大量供电方价差申报较高，会出现需求方大量电量不能成交或出清价差的剧烈变化，对市场的稳定造成较强冲击。
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仿真实验结果与实际市场交易结果的对比
从以上不同供需比下的市场仿真实验结果可以看出，仿真实验能准确反映不同市场环境（本实验为不同供需比）下的竞争态势和市场主体交易策略，进而评估交易规则的好坏。但由于实验所采用的模拟市场比较简单而且数据也非真实市场数据，所得统一出清价差与实际市场出清价差有一定差别，我们对此进行分析。采用如下公式估算火电含税可变成本：
含税可变成本=5000大卡大混煤价×290.6×7000÷5000÷1000000（元/千瓦时）
广州港1、2月煤价为630元/吨，代入计算得含税可变成本为0.2563元/千瓦时；广州港3月煤价为720元/吨，代入计算得含税可变成本为0.2929元/千瓦时；而实验所采用的供应方可变成本设定为0.2408元/千瓦时。
供需比为1.5的实验最后4轮统一出清价差平均值（取最后4轮价差平均值的目的是减小随机因素的影响，下同）为-0.1510元/千瓦时，考虑可变成本差别后，计算得折算价格：-0.1510+(0.2929-0.2408)=-0.0989元/千瓦时，而对应4月电量集中竞价实际统一出清价差为-0.1015元/千瓦时，误差在可接受范围内。
供需比为2.0的实验最后4轮统一出清价差平均值为-0.1785元/千瓦时，考虑可变成本差别后，计算得折算价格：-0.1785+(0.2563-0.2408)=-0.1630元/千瓦时，而对应2、3月电量集中竞价实际统一出清价差分别为-0.1455元/千瓦时、-0.1895元/千瓦时（平均值为-0.1675元/千瓦时），误差在可接受范围内。
可见基于简单模拟市场的仿真实验结果对于实际市场交易结果仍有一定的预测力，如进一步采用真实市场数据，可望取得更准确的仿真实验结果。本文所介绍的仿真实验方法可用于市场价格预测、竞价策略研究、交易/监管规则设计评估以及电力交易员仿真培训等，成为电改推进过程中的有力工具。
【无所不能专栏作者，陈皓勇，华南理工大学电力经济与电力市场研究所/博慎能源智库】
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