双边检验（精选3篇）
双边检验 篇1
一、中国的对外贸易现状概述
根据2012年8月22日国家统计局发布的最新报告:2003至2011年, 我国货物进出口贸易年均增长21.7%, 货物贸易进出口总额跃居世界第二位。此外, 根据商务部的统计, 2002至2011年, 我国服务贸易进出口从855亿美元增长到4191亿美元, 增长了3.9倍, 年均增长19%。由以上数据我们可以看出, 近年来我国的货物贸易和服务贸易都在加速增长, 至于二者之间是否存在一定的联系则是下文需要验证的假设。
二、实证检验说明
(一) 研究假设
本文关于检验的假设是服务贸易进出口总额的发展 (S) 和货物贸易进出口总额的发展 (M) 之间是存在双边溢出效应的。
(二) 研究数据
本文选取了1995年至2011年17个连续的样本数据进行研究。假设模型中选取了一些对服务贸易和货物贸易的发展起决定性作用的重要变量。服务贸易和货物贸易的出口总和 (X) , 服务贸易和货物贸易的进口总和 (I) , 服务贸易进出口总额 (S) , 货物贸易进出口总额 (M) , GDP (Y) 和政府购买支出 (G) , 以上数据如表1所示。
数据来源:China, Key Indicators for Asia and the Pacific 2012, Asian Development Bank (ADB) 本表根据官网数据整理汇总, 单位:百万美元
(三) 假设模型公式
根据上述变量, 本文假设的模型的公式如下:
在 (1) 式和 (2) 式中, t表示年份, ε表示随机误差项。
(四) 重要变量的解释
服务贸易进出口总额 (S) :
服务贸易的扩大对于我国全要素生产力的提高是有促进作用的, 一个有效的服务贸易体系应该是可以导致货物贸易体系在销售渠道或是销售效率, 亦或是销量上的提升。
货物贸易进出口总额 (M) :
当一个国家的货物贸易水平上升时, 国家整体的竞争力提高会让该国的文化进一步被他国所认同, 进而会对该国的服务贸易有一定的正面影响。
GDP数据 (Y) :
GDP是一个最能体现一个国家发展水平和核心竞争力的指标之一。GDP的发展会影响到人们对物质文明的需求和对精神文明的追求, 进而作用于服务贸易和货物贸易。
服务贸易和货物贸易的出口总额 (X) :
净出口对经济增长存在促进作用, 而经济增长势必会导致对外贸易的增加, 对一国的服务贸易和货物贸易都有促进作用。
服务贸易和货物贸易的进口总额 (I) :
进口对经济增长也是有促进作用的。引进的“好”的产品则会迫使国内生产类似产品的厂商改进技术或是提高质量, 从而带动了国内该项产品整体水平的提高, 进而使该产品由进口产品转变为出口产品, 逐渐拉动国家的经济增长。
政府购买支出 (G) :
在考虑一国经济状况时, 不能不考虑政府购买对一国整体经济的影响, 因为政府购买的支出要占有国民总体支出中相对很大的一个比例。
三、实证检验分析
(一) 对 (1) 式进行分析
根据表3中数据, 用eviews软件得到多元回归分析的结果, 经过多重共线性的检验和修正后留下的解释变量是Y和M, 并得到模型公式:=0.037Y+0.043M-9437.795。再用White检验来进行异方差的检验, 该检验结果中由于F检验的收尾概率远大于显著水平0.1, 0.05或0.01, 所以接受原假设, 残差不存在异方差。最后用LM检验进行自相关性的检验, 从LM检验表的收尾概率来看, F检验和chi-square检验的收尾概率都大于0.1, 所以检验模型不存在自相关。该模型拟合优度很好, 通过了F检验和t检验。
综上, 关于 (1) 式的最终检验模型为:=0.037Y+0.043M-9437.795
(二) 对 (2) 式进行分析
根据表3中数据, 用eviews软件得到多元回归分析的结果, 经过多重共线性的检验和修正后留下的解释变量是S, 并得到模型公式:=8.885M-145884.2。再用White检验来进行异方差的检验, 该检验结果中由于F检验的收尾概率远大于显著水平0.1, 0.05或0.01, 所以接受原假设, 残差不存在异方差。最后用LM检验进行自相关性的检验, 从LM检验表的收尾概率来看, F检验和chi-square检验的收尾概率都小于0.1, 所以检验模型存在自相关, 需要对自相关进行消除。消除自相关后, 该模型拟合优度很好, 通过了F检验和t检验。
综上, 关于 (2) 式的最终检验模型为:=9.055S-172988.2+ (AR (1) =0.736, AR (2) =-0.623)
(三) 结论分析
通过上述的实证分析我们可以发现货物贸易和服务贸易之间确实是相互影响, 相互作用的, 任何一种形式的贸易的发展都会显著影响另外一种形式的贸易的发展, 二者之间的双边溢出效应是确实存在的。
四、对我国的政策建议
由于货物贸易和服务贸易之间存在着双边溢出效应, 所以对我国来说, 不论是投资货物贸易还是服务贸易都会对两种贸易的发展带来积极的影响。所以, 之所以我国要大力要发展服务贸易, 除了加速服务贸易本身的发展, 服务贸易的发展也会对货物贸易产生的一定的积极的溢出效应影响, 进而扩大我国整体的对外贸易水平。此外, 中国近年来货物贸易的飞速发展确实也加速了服务贸易的发展, 但是服务贸易的发展显然光靠溢出效应的影响是远远不够的, 必须从其本身的结构优化、产业升级入手。
摘要：近年来, 我国服务和货物贸易的发展都进入了快速腾飞的阶段, 虽然两种贸易类型看似独立, 但是同向发展的趋势却显示出二者之间可能存在某种联系。所以该文假设:我国的货物贸易与服务贸易之间存在一定的溢出效应, 即货物贸易的发展会带动服务贸易的发展, 反之, 服务贸易的发展也会间接促进货物贸易的发展。本文通过实证表明, 货物贸易和服务贸易之间存在着双边溢出效应, 其在政策上的延伸意义即为不论投资货物贸易还是服务贸易都会对两种贸易的发展带来积极的影响。
关键词：服务贸易,货物贸易,双边溢出效应,实证检验
参考文献
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[2]Michael D.Clemes, Ali Arifa and Azmat Gani, “an empirical investigation of the spillover effects of services and manufacturing sectors in ASEAN countries”, Vol.10, No.2, Dec.2003, Asia-Pacific Development Journal.[J]
[3]“Key Indicators for Asia and the Pacific2012”, ADB Publishing, Aug.2012, [R]
[4]《中国服务贸易发展报告2010》.商务部, [R]
中国与欧盟双边贸易分析 篇2
2015年,世界经济形势呈现出新的明显态势:全球经济增长整体仍未摆脱疲弱状态,较低的增长率伴随着较高的失业率,主要经济体之间冷热不均,经济增长分化显著。再加上英国对于是否留在欧盟进行了公投,并于2016年6月24日正式宣布脱离欧盟。由此,世界经济经过2008年的金融危机后迎来的将是“新平庸,大分化”的经济增长格局。在中欧贸易发展方面,随着中国放眼全球实施了扩大内需、“一带一路”、自由贸易区等一系列战略,再上中欧在经济合作方面的深化发展,譬如欧洲容克投资计划与中国“一带一路”战略的重合、中国成功加入欧洲复兴开发银行、中欧合作2020战略规划出台等利好消息的释放,摆在中国面前的就是在新经济形势下如何深化中欧对外贸易合作的问题。
二、新形势下中国与欧盟商品贸易现状
(一)2005~2015年中国与欧盟商品贸易发展态势。(表1)从表1中可以了解到,自2005年以来,中国对欧盟的商品贸易一直处于顺差的状态。中国对欧盟的贸易顺差在2005年达到702.03亿美元,到了2015年达到最高点1,469.78亿美元,在10年间增长了约2倍多。在出口额方面,受金融危机影响,我国对欧盟的出口额从2005年的1,437.53亿美元上升到2008年的2,929.58亿美元,再到2009年下降至2,363.46亿美元。同期,我国对欧盟的贸易顺差同比增长率从2008年的46.54%降至-32.25%,降幅达78.89%。2013年,我国对欧盟贸易已基本摆脱欧盟内需下降的影响,实现贸易顺差1,182.14亿美元,继而到2015年,贸易顺差逐年增加,同比增长16.11%。总体上看,我国对欧盟贸易顺差的增长幅度在后危机时期有所缩小,而在新形势下,即“新平庸,大分化”的经济增长格局态势下是较稳定增长的。从长期来看,这种发展势态或将持续存在。
(二)2015年中国与欧盟商品贸易结构概况。据中国海关总署统计,2015年中欧双边货物贸易额为5,657.61亿美元,较2014年减少8.07%。其中,中国对欧盟出口3,563.70美元,减少3.94%;自欧盟进口2,093.92亿美元,减少16.72%;中国与欧盟的商品贸易顺差为1,469.78亿美元,增加16.11%。比较欧盟与各国(各地区)的对外贸易进出口情况,中国是欧盟第三大出口贸易伙伴和第一大进口来源地。(表2)可以看出,中国对欧盟出口的主要商品为机电产品、纺织品及原料、杂项制品中的家具玩具和用贱金属所制作的金属配件等,其2015年出口额合计占中国对欧盟出口总额的71.72%,分别为1,464.02亿美元、514.44亿美元、335.64亿美元和241.84亿美元,较2014年分别减少5.5%、减少9.52%、增加8.22%以及减少3.32%。这些产品在欧盟对中国的进口市场中分别占有41.08%、14.44%、9.42%和6.79%份额。另外,中国对欧盟出口的珠宝贵金属和矿产品出口额减少最为明显,分别减少44.29%和22.86%。(表3)
同样,表3的数据反映出机电产品、运输设备、化工产品和光学手表等精密仪器是中国从欧盟进口的主要产品。2015年这四大类产品出口额合计占欧盟对中国出口总额的72.36%,分别为648.29亿美元、450.96亿美元、264.97亿美元和150.96亿美元,这些产品在欧盟对中国出口市场中分别占有30.96%、21.54%、12.65%和7.21%的市场份额,且同比分别减少14.75%、减少26.92%、增加1.88%和减少8.18%。此外,中国对欧盟的植物产品和食品、饮料、烟酒的进口额增长突出,分别增长119.42%和24.21%。
三、新形势下中国与欧盟商品贸易发展趋势
(一)新形势下中国与欧盟双边商品贸易特点。目前,全球经济复苏情况尚未得到明显改善,各个地区和国家的经济出现分化态势,与此同时,我国正处于“三期叠加”阶段,经济步入新常态。面对国内外多重因素的影响,我国对外贸易也将进入新常态的局面。那么,在这样一种“新平庸,大分化”的经济增长格局下,中国与欧盟双边商品贸易也呈现出新的特点。
1、全球贸易增速放缓,中欧双边贸易比较稳定。中国和欧盟贸易关系在冷战结束后快速发展,年增速长期保持在20%以上。虽然中欧贸易也受到金融危机的冲击,2008年中欧贸易增速下降,但仍达19.53%。2009年中欧贸易同比下降14.47%,但仍是世界主要经济体双边贸易中降幅较低的。欧盟继续稳居中国第一大贸易伙伴、第一大出口市场和第二大进口市场的地位。随着世界经济新形势的出现,在2015年中欧货物贸易中,中国对欧出口下降3.94%,进口下降16.72%,出口降幅远低于进口降幅。其原因在于发达国家生产率增长缓慢,经济复苏弱于预期;新兴经济体和发展中国家内需萎缩,经济增速进一步放缓。
2、中欧贸易商品结构存在一定互补性。中欧贸易商品结构上呈现出互补性态势源于双方的资源禀赋、产业结构及经济发展水平均存在不同。其中,中国对欧盟的出口优势相对明显。比如,中国对欧盟的机电产品出口额始终占45%左右,其次是占我国对欧盟出口额的14%左右的纺织原料及纺织制品,剩余的商品结构占有的出口额相对较小,不足10%。另外,中国对欧盟进口的主要商品种类也较集中。机电产品占中国对欧盟进口额的比重是最高的,其次是运输设备,在中国对欧盟进口额的占比稳定在20%以上,2013年、2014年和2015年分别达到了22.25%、25.25%和21.54%,然后就是化工产品和贱金属及其制品,都基本维持在9%左右。随着近几年高新技术产品的贸易发展步伐加快,中欧之间的贸易结构也在不断改善,也呈现出了新的互补态势。
(二)新形势下中国与欧盟商品贸易发展趋势。随着中国等新兴经济体在贸易、投资、技术等领域的地位上升,国际经济格局发生着新的变化。在未来的发展趋势上来讲,2016年作为中国“十三五”规划的开局之年,也是我国经济增长转型发展的关键之年。纵观国内外经济形势:世界经济持续低速增长,国际贸易环境有所恶化,国际商品价格低位波动徘徊,贸易与投资规则改变;国内经济领域短期风险集中显现,外贸企业传统比较优势减弱,所呈现出的压力与挑战前所未有。再加上在欧盟占有绝对经济实力的英国脱离欧盟,自立门户,由此带来了更多的不确定性。从国内来看,我国对外贸易增速放缓的趋势难以改变,结构调整与转型工作仍将继续开展。由此我们可以预测,在未来一段时间内,中欧对外商品贸易发展将出现减速换挡的阶段性变化,贸易增长速度将逐步向全球贸易增速靠近,各海关分类的贸易商品份额所占的国际市场份额有望保持稳定。
综上所述,中欧关系快速走近,是因为双方的合作面在增大,共同利益在增多。中欧对彼此双方的重要性有增无减,虽然英国脱欧,但中欧未来的经济、文化联系只会更加紧密,合作空间也会更为广阔,中欧经贸关系还将持续走向深入。
四、新形势下中国与欧盟双边贸易政策建议
从目前国内新常态的经济形势来看,中国正面临人口红利消失,劳动力成本上升,依赖禀赋要素投入的经济增长模式需彻底转变等一系列问题。为进一步促进中国与欧盟对外贸易的发展,不仅需要制定和完善对外经贸战略,创新贸易体制,提高出口产品在欧盟市场的竞争力,而且还需进一步深化发展中欧商品贸易市场以确保对外贸易的稳步增长,推动中国对欧盟贸易由量向质的改变,继而达到双赢。
(一)完善对外经贸战略,争取双赢局面。目前,中欧贸易额呈现负增长局面。此外,欧元区的宽松货币政策也在一定程度上阻碍了我国对欧盟的出口。具体来讲,2015年中国对欧盟的双边贸易额下降8.07%,出口下降3.94%,进口下降16.72%。根据这一新的形势,中国有必要调整对外经贸战略,制定以全球价值链提升为目标的贸易政策取向,推进双向开放和经贸融合,促进国内外要素有序流动、资源高效配置、市场深度融合,建立多层次的沟通机制,不断完善和推进中欧经贸关系,从而促进对外贸易的平衡发展。
(二)提高出口产品竞争力,形成竞争优势。为提高我国出口产品的竞争力,需以创新驱动为主,逐步提升我国在全球价值链的国际分工地位,实现由要素驱动向创新驱动的转变,由生产制造向服务制造的转变,做到切实支撑“中国制造2025”战略。更进一步地说,中国要加快对外贸易结构优化升级,加速推进贸易强国进程,完善对外贸易布局;要巩固外贸传统优势,培育外贸企业的技术、品牌、质量和服务等竞争新优势,拓展外贸发展空间;加强产业链分工和国际产能合作;深化加工贸易体制机制改革,推动中国由贸易大国向贸易强国转变,从而实现中欧双方互利共赢,共同发展。
(三)创新制度环境,驾驭国际贸易规则。制度环境影响着对外开放的程度和进度。中国在参与国际贸易的过程中要积极主动与国际规则接轨,创新体制,完善法制化、国际化、便利化的贸易制度环境,健全有利于合作共赢并同国际贸易投资规则相适应的体制机制,进而也应更好地适应、制定乃至驾驭国际贸易规则。具体来讲,第一,既要牢牢抓住体制改革这个根本性问题,创新形成有利于培育新型竞争优势的制度安排,又要从制度和规则层面进行有效改革,例如加快自贸协定的签订和自贸区建设、深化内陆沿边开放区域在内的体制机制改革,完善市场监管和准入、信用体系和产权保护等方面的法律法规;第二,在充分研究国内外贸易规律和国际规则的前提下能动性地发挥国家和市场的“两只手”作用。要牢牢把握和理解国际通行规则及标准,加快形成与贸易通行规则相匹配的基本制度体系和监管模式。同时,中国国际贸易的战略转型层面要求中国的政策、法律和贸易操作技巧符合国际贸易通用规则,那么中国可以通过掌握、制定、遵守国际贸易的双边游戏规则来恰当地维护国家利益。
(四)深化中欧经贸合作,扩大合作范围。在此方面,笔者将从中国和欧盟两个角度来分析。中国对外市场对中欧经贸关系是持开放态度。中国对欧盟的投资并购,购买欧元债券等实质性做法是对欧盟经济发展的支持。因此,欧盟应同样在一定程度上放开中国对欧投资的限制和进入壁垒。此外,由于中欧贸易彼此发展不平衡,亟需中欧双方深化互补性合作。一是加深中欧的投资、贸易和技术合作程度。这就需要中欧双方共同努力,一起朝着双赢的局面去进行贸易发展:欧盟一方需要做到开放、公平,尽快承认中国的市场经济地位,进一步放开技术出口限制,减少欧盟设置的中国对欧贸易投资壁垒,扩大中国对欧盟以技术为目的的收购。另外,中国则可以在符合本国贸易发展阶段的情况下,进一步放宽有关市场的准入壁垒;二是中国与欧盟的经贸合作不要只局限于彼此双方,可以扩展到第三方经济体和国家的合作,拓宽合作渠道。
(五)推进人民币市场化和国际化。现阶段,全球的经济表现为经济增长速度放缓、缺乏有效需求。同时,各国的经济增长出现了差异分化,而分化的经济增长又导致了政策的不统一,从而进一步加剧了世界经济复苏的不确定性。但从另一方面来讲,欧盟国家里国际油价的持续下跌、希腊债务危机的暂时缓解,以及此前欧元区量化宽松的货币政策,欧元区经济正在缓慢增长。同时,“容克计划”的实施也会进一步拉动欧洲经济的增长。虽然英国目前经过公投正式宣布脱离欧盟,但其造成的后果也是不确定的,但就目前中欧合作的态势和中国与英国的经贸往来来看,英国脱欧并不会对中欧的经贸关系产生大的消极影响,是为影响可控的程度,相反英国脱欧反而会利好中英贸易的深化发展。借此机遇,在贸易便利化方面,中国则可以与欧盟协商支持人民币跨境结算,加快人民币汇改进程,促使人民币中间价形成机制步伐的前进,推进人民币国际化。
参考文献
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[5]黄蕾,汪元群.后危机时代国际贸易政策变化分析[J].当代经济,2015.19.
双边分段竞价的电力市场 篇3
电力市场竞价机制对市场中各主体的公平交易、市场参与者之间的供需互动、电价的形成以及结算方式等诸多方面具有重要影响。目前, 分时竞价模式由于原理简单, 在各国电力市场被普遍采用[1,2,3]。但分时竞价忽视了电能生产和消费的连续性特征, 没能从本质上揭示电能的价值。在发电侧, 特别是火电机组, 在不同运行方式下的发电成本差异很大[4,5]。在用电侧, 全天持续平稳运行的负荷和一些高峰时段运行的负荷也应分别被给予不同的电价[6,7]。
文献[8]在分析了分时竞价方式的诸多弊端后, 提出了分段竞价理论。分段竞价是异于分时竞价的一种新型竞价方式, 其核心思想是按照电能的连续生产或连续消费的持续时间进行分段, 持续时间不同的电力段具有不同的生产成本和使用价值, 按照不同的价格进行结算。单边分段竞价较适用于电力市场初期, 相当于调度机构“代理”将整体负荷进行分段购买, 然后进行发电竞价。单边市场的不足是电能使用者只能被动地接受电价, 而没有自由选择的权利, 割裂了需求侧对电价的响应, 导致市场缺乏需求弹性并且易于出现电价尖峰, 不利于资源的有效配置[9,10]。文献[11-12]对需求响应做了详细阐述, 表明市场引入需求侧参与能够有效抑制发电商的市场力和价格尖峰的出现, 并且有助于增加社会福利。
近年来, 随着大量可平移负荷的涌现和快速发展, 负荷侧用电方式更为灵活, 研究它们的用电特性并利用市场手段更好地整合这些资源、增大社会效益是当前中国以及各国电力市场都亟待解决的热点问题之一。可平移负荷是指能够在用电时间上灵活选择的一类负荷, 例如当今迅速兴起的电动汽车充电负荷、蓄热蓄冷用电设备, 还有一些农业灌溉负荷和灵活用电的大工业用户等。美国一项研究表明, 在中等发展速度下, 至2020年、2030年和2050年, 电动汽车占美国汽车总量的比例将分别达到35%, 51%和62%[13];相关资料统计表明在英国的家庭用电负荷中, 空调负荷和电力热水器负荷均占到家庭负荷总量的15%[14];大量农业排灌不仅用电量大而且用电时间具有一定的灵活性;许多电力企业都有一班制、二班制和三班制之分, 用电负荷较为规律且集中在某时间段内[8]。在现代电力市场中, 大量涌现的可平移负荷更好地促进了供需互动, 也成为市场优化的重要资源。
基于以上分析, 本文在原单边分段竞价理论基础上, 提出了双边分段竞价机制并进行了效益分析。进一步开放了用户的选择权, 充分利用了可平移负荷的灵活用电特性, 使之有机会选择不同的用电方式, 使需求侧资源能够更好地发挥优势, 最终达到削峰填谷、降低发电成本、降低购电费用和增大社会效益的目的。通过对双边分段竞价市场中可平移负荷移动和不同用电方式下的效益分析, 说明了本文所提出市场模式的可行性和优越性:与单边市场相比, 交易更为灵活, 且能够通过市场的方式促进用户主动改变用电方式。最后, 说明了双边分段竞价模式在未来电力市场的巨大潜力和潜在效益。
1 市场结构
本文所研究的双边分段竞价机制, 是在批发竞争电力市场下进行的。其中发电公司、供电公司和大用户作为市场参与者可直接参与市场竞争, 市场结构如下。
1) 厂网分开, 发电商参与市场竞价。
2) 输配分开, 输电系统为所有市场参与者提供输电服务, 收取一定的电能转运费, 本文暂不考虑网损的影响。
3) 供电公司和大用户可直接参与市场竞价购电。
4) 本文主要研究电力联营体模式下的中长期电力竞价交易, 暂不考虑实时平衡市场。
5) 由于水电的特殊性, 需根据水利部门调度和最优用水量的约束安排水电运行, 不宜直接参与竞价, 本文假定发电侧仅火电厂参与市场。
2 考虑需求侧竞价的负荷分段
在单边分段竞价机制下, 系统总负荷根据预测数据得到, 用电时间和负荷大小均假定固定不变, 且调度机构作为单一的购电方代理购电。以预测的负荷曲线为基础, 可以将负荷曲线按照不同的持续时间划分成若干段, 然后按段拍卖出清。
在双边分段竞价机制下, 供电公司或大用户以购电商的身份参与市场竞争, 均有权利选择若干负荷段, 并提出阶梯容量和对应报价。根据起始用电时间和持续时间的不同, 独立系统运行机构 (ISO) 需首先对各类用户的用电特性进行研究, 给出一系列可供用户选择的负荷段并统一编号, 供市场参与者竞价。文献[15]对分段合同中的负荷分段问题进行了相关研究, 认为在中长期电力交易中, 交易计划需要提前较长时间制定, 因此可以对电力按持续时间简单地分为若干段, 以体现出各段电力之间的差异。在双边分段竞价中, 由于需求侧对用电起始时间和持续时间具有选择权, 因此ISO需首先按照用电特性给出供选负荷段。根据文献[8, 15]对负荷特性的分析, 本文将负荷简单分为24, 12, 8, 4, 2h段。根据实际生产班制和用电模式, 12h段可分为06:00—18:00和18:00—06:00 (次日) ;8h段可分为00:00—8:00, 08:00—16:00, 16:00—24:00。其余负荷段以此类推, 共划分成24个不同的负荷段, 从而体现出不同负荷段的价值差异。
购电主体在市场中购电时需根据自身的用电情况选择几个负荷段并对相应负荷段进行“容量—价格”的申报。
例如某购电商需持续用电, 且白天用于工业生产, 用电量较大。那么可以简单申报两个负荷段, 其一为持续时间为24h的基荷段, 对应编号为1号;其二为持续时间为12h且用电时间为06:00—18:00的负荷段, 对应编号为2号。这里给出负荷段编号的制定规则:首先根据持续时间的长短排序, 持续时间长的排序靠前, 相同持续时间的按照起始时间进行排序, 起始时间小的排序靠前。
3 双边分段竞价市场的交易机制
3.1 市场参与者报价方式
根据分段竞价理论, 发电成本受发电出力和持续时间两个因素影响[8]。故对各不同持续时间的负荷段, 发电商应申报一组报价曲线。
如图1所示, 本文采用“容量—价格”报价阶梯给出各持续时间段的发电申报信息。限于篇幅, 这里列举了4个不同持续时间下发电商的报价情况。一般来讲, 分段报价中发电商在一个明确的时间段内报价, 可以比较好地核算发电成本并提出报价。随着出力的增加, 相应的报价升高, 通常情况下持续时间短的负荷段报价较高。考虑到多部制报价中存在市场投机、交易不公的现象, 结合电力市场中长期交易特点, 本文涉及的报价中不包含机组的详细参数。市场主体仅申报电能的报价, 交易中心公平对待各发电主体, 通过报价出清交易量。机组物理约束问题由发电商自行解决[8], 这样能够更好地将市场交易问题和运行调度问题分开解决, 电能的交易也更符合“同质同价”的思想。
购电侧参与竞价的思想与发电侧是对称的。各购电商应首先根据自身的用电情况选择若干负荷段进行申报。每段由一条报价曲线来描述, 报价曲线一般应为阶梯递减。
图2给出了某购电商的购电信息, 此购电商申报了3个负荷段, 根据第2节关于负荷分段以及编号制定的规则可以确定各负荷段的编号, 相应编号给出了负荷段的起始时间和持续时间。每个负荷段对应一条价格意愿曲线。图中示意了报价的一般形式, 对于刚性负荷, 购电商可以申报无封顶的价格曲线[16]。
需求侧的分段报价给用户用电方式提供了更多的选择。对可平移负荷部分, 购电商甚至可以不改变报价曲线的形状, 仅改变相应的负荷段编号, 相当于改变了可平移负荷的用电起始时间。这种灵活的选择权也是双边分段竞价最主要的特征, 即开放了用户的选择权, 使可平移负荷有机会选择不同的用电时间或改变用电模式, 从而使用户获得更加低廉的电价, 从而降低系统发电成本。
3.2 容量调整
在双边分段竞价交易的出清过程中, 对于某一段的中标容量未达到某发电商申报段的最大容量, 则未中标的容量作为“剩余容量”可以继续参与后续负荷段的竞价。中标容量在对应负荷段所确定的时间范围内连续运行, 此中标容量不能在本段时间内重复中标。所以在下一段负荷出清之前需要进行投标容量的调整。对于不同的负荷段, 容量的调整结果也不尽相同。
如图3所示, 曲线表示某机组已中标的情况, Block1和Block2分别表示待出清负荷段的两种特殊情况。
可见, 发电商在t1至t2之间满载运行, 对于Block1, 发电商将无容量参与市场竞争, 而对Block2对应的t2至t3时间段, 发电商却没有满出力, 因此可以继续参与竞价。最大可申报容量的确定为:从当前的运行点Ppoint直至发电商的最大出力Pmax。运行点的求取为此负荷段对应的持续时间内发电商已中标容量的最大值, 本例中对于Block2, 机组的运行点为Ppoint。
3.3 市场出清
文献[17-18]对多部制竞价存在的问题进行了研究, 由于出清结果完全由ISO统一安排, 各发电商缺乏自主运行权, 市场出清不透明。尤其对于同类型机组竞价, 涉及各方利益的分配, 问题尤为严重。当出现多解问题时, 易造成市场公平性纠纷。文献[5]分析了分时出清带来的一些问题, 并提出用分段的方式可以较好地解决这些问题, 这样发电商可自行进行成本核算并在可行运行方式下提出报价。本文提出的双边分段竞价机制也采用一部制电能竞价, ISO只负责根据电能报价进行出清, 这样就把市场交易问题和调度问题分开进行解决。
文献[8]对各类型负荷的用电模式进行了分析, 说明了在分段竞价中负荷段可以按照电力工业用电的实际情况处理各段之间的耦合。至于负荷段的出清顺序, 对于持续时间不同的负荷段, 本文按照由长到短的顺序进行出清。由于发电商在基荷段成本较低、报价较低, 因此用低成本的出力带基荷长时间运行较带峰荷更经济。对于相同持续时间的不同负荷段, 考虑到电力生产的持续性, 起始时间靠前的负荷段与前一阶段负荷的连续性更为密切, 所以按起始时间由小到大的顺序, 即市场按照负荷段编号排序进行出清。
在双边分段竞价中, 目标函数为最大化社会效益, 数学表述如下:
式中:ND, NG, L分别为购电商数量、发电商数量和负荷段数;K1和K2分别为购电商在每一负荷段申报的容量阶梯数和发电商申报的容量阶梯数;下标D和G分别表示购电商和发电商;下标j, i, k1, k2分别表示购电商序号、发电商序号、购电商的报价阶梯序号和发电商的报价阶梯序号;h (l) 为负荷段l的持续时间;pbid为市场参与方申报的价格信息;q为中标容量。
市场逐段进行出清, 可将上述问题转化为各负荷段内的单独优化子问题, 对于某一负荷段l, 略去下标l, 有目标函数:
约束条件为:
式中:qbid为市场参与方申报的容量信息。
在市场出清过程中, 可采用排队法进行计算。对某负荷段, 取能够参与该段负荷竞价的发电商, 并将所有申报曲线按报价从小到大排队。购电侧类似, 但按报价从大到小排队。用步长不断修正的方式, 检验当前中标容量下购电报价和发电报价的关系, 如果购电价格大于发电价格则继续修正, 直至找到出清点, 从而确定出清电量和出清价。在同报价容量分配问题中, 本文采用按报价阶梯容量等比例分配原则。
对分段出清得到段序情况下各发电商的出清结果, 可按下式将段序出清结果转换为时序出清结果。
式中:qitime为发电商i的时序出力向量;qibl, lock为发电商i在负荷段l的出力;E24为单位阵;uDl为负荷段l的状态向量, 由0和1 (运行时对应为1, 否则为0) 构成的24×1阶的列向量。
根据供需平衡关系, 系统时序总出清负荷为:
4 算例分析
算例采用中国西北某省份2011年的实际数据, 发电侧参与市场的煤电发电商共27个, 发电机组总数为71台, 总容量为14 982 MW。发电侧以发电商为单位进行报价, 且假定按平均发电成本进行报价, 数据参考IEEE 118节点系统给出的机组煤耗参数[19], 并根据近年来煤电联动数据进行了发电成本修正。该省份下属14个地级市 (州) , 假定各市 (州) 的供电单位代理各地区负荷参与市场, 再加上4个高耗能大用户 (可平移负荷用户或灵活用电模式用户) 组成购电侧。报价结合该省份峰谷分时销售电价给出。各发电主体在每一个持续时间申报阶梯数为5的报价曲线, 各供电公司根据自身负荷分段购电。
首先对可平移负荷的效益进行分析, 假定系统中某购电商的负荷, 其中有一持续时间为4h、总电量为1 400 MW·h的负荷段为可平移负荷。此可平移负荷电量约占全系统总负荷电量的0.66%, 比较某用户选择不同的起始时间用电带来的影响。
图4给出了随可平移负荷用电起始时间的变化而造成的系统总发电成本和用户总购电费用的变化情况。可见两者变化趋势基本一致, 结果表明在相同用电量和持续时间的情况下, 选择不同的用电起始时间会使得系统总的发电成本和用户的购电费用不同。因此, 通过可平移负荷的适当移动可以增大整体的社会效益 (例如用户选择在00:00开始用电较08:00开始用电发电费用和购电费用都更低) 。
其次, 进一步分析改变用电模式对各方产生的影响。假定某大工业用户为灵活用电负荷, 采用实际电力工业中的几种典型用电模式:一班制用电模式, 功率为2 100 MW, 时间为8h (08:00—16:00) ;二班制用电模式, 功率为1 050 MW, 时间为16h (08:00—24:00) ;三班制用电模式, 功率为700 MW, 全天24h用电, 此大工业用户电量约占全系统负荷电量的7.89%。对各种用电模式下系统发电成本和购电费用进行测算, 结果如表1所示。
表1给出了不同用电模式下的效益对比, 由本算例结果可见, 一班制用电对系统和用户都不利, 由于用户选择在相对较短的时间内集中消纳电力, 结果造成总发电费用和购电费用偏高。对比发现用户选择三班制模式最为有利, 给系统和用户都带来较大效益。
通过以上两个算例的分析, 发现均有各方效益增大或减小的现象。这是由于在用电高峰期, 大量发电成本较高的峰荷容量启用, 造成发电成本升高。而高峰时段的用电负荷也会在实际市场中竞得相对高的出清价, 造成用户购电费用升高。在用电低谷期, 情况则恰好相反。选择更为合理的负荷段进行用电、提高各方效益正是双边分段竞价的优势所在, 较单边分段竞价更能够发挥用户用电的灵活性, 从而提高整体社会效益。
5 结语
本文提出了双边分段竞价的市场模型并对其交易原理和效益进行了较详细的分析。发电侧的分段报价更符合电力生产特性, 减少了机组的随机启停, 节约了大量发电成本。购电侧的分段报价能够体现电力消纳的持续性特征和可平移性, 体现了用户灵活用电的选择权利和价格意愿。相比单边分段市场, 双边分段市场不仅可以有效地避免价格尖峰, 而且灵活负荷通过用电时间的平移或用电模式的改变, 可以给用户自身、电力系统整体和全社会带来巨大利益。
本文的研究内容虽是电力批发市场, 但和零售市场关系紧密, 由于当前负荷中存在大量的如电动汽车、智能家居等可平移负荷, 区域负荷购电商作为可平移负荷的聚集体可以利用相关的需求响应策略引导用户改变用电方式, 从而在市场中获得更为廉价的电能, 这方面内容可以在零售市场中进一步研究。同时双边分段竞价为当前迅速发展的可再生能源, 特别对于风电和光伏发电这类出力与时段强相关的能源参与电力市场提供了思路, 还有待进一步研究和完善。双边分段竞价为电力市场的供需互动提供了一个较好的市场方案, 可促进电力市场积极发展, 实现发电企业与电力用户的双边共赢。
摘要：电能竞价机制对电力市场中各主体的公平交易和供需互动都起到关键性作用。文中提出了基于电力联营体模式, 包含供需双方的双边分段电力市场竞价机制, 并对其交易原理和各方效益进行了分析。文中将分段竞价理论扩展到了需求侧, 在更好地反映电力生产和消费特性的基础上还体现了购电主体的价格意愿和用电方式的选择, 从而更好地保障购电者的权益, 而且使可平移负荷在市场中能更充分地发挥其灵活用电的优势, 促进削峰填谷。双边分段竞价机制对大用户、惯性负荷等诸多负荷以及未来的用电模式、电力系统整体效益、全社会效益将会带来利益。