5.1  引言

电力工业的健康发展是整个国民经济持续增长、人民生活水平不断提高以及社会稳定的重要保证。电力市场竞争机制的引入提高了电力工业的生产效率，然而在电力市场运营过程中提高系统运行的经济效益与保证电力系统本身的安全与稳定始终是一对矛盾。这个问题的主要表现是：激烈的市场竞争使得竞争力不强的发电机组纷纷退出市场，导致系统备用容量的降低；另一方面，由于市场风险的存在，投资者缺乏足够的动力投资兴建电源，扩充系统容量，这使得系统将因为装机容量不足而面临严峻的运行安全问题。

实践证明，在电力市场中单纯依靠实时电价并不足以产生足够的经济信号，促使发电商投资兴建电源来保证系统的供电可靠性，提高电力系统运行的安全水平。因此，许多研究成果提供了各种方案来协调系统运行的安全性和经济性，它们希望仍然利用经济的而不是行政的手段解决系统运行的安全问题。

目前，被普遍接受的思路包括制定两部制电价以及组织容量市场进行容量交易。

1）两部制电价中的“两部”即容量和电量，内涵是将电能的固定成本和短期边际成本通过容量电价和电量电价分别考虑。机组在现货市场上将依据短期边际成本申报电价，现货市场的边际电价反映的是市场全体成员的短期边际成本，而发电机组长期边际成本则通过其他方式传递给用户。在这种电价模式中，新投运的机组不会因为固定成本嵌入实时电价而失去竞争力，由此降低了投资者兴建电源的市场风险。

2）建立容量市场则是人们解决机组容量成本的主要手段。美国在建立容量市场方面进行了广泛实践，其市场模式为：通过拍卖对发电商提供的容量进行付费，而这部分费用与发电商发电量的多少没有关系。在这种模式中，根据市场负荷需求的大小确定系统所需总容量，然后组织发电商进行容量拍卖或者竞价交易。这种发电容量交易方法并不能以合理的尺度来回答“电力系统应该新增多大的容量”这个长期发展问题，也不能有效地解决现有电力交易中发电容量长期成本与短期成本之间的差异问题。

本章将探讨电力市场条件下的安全电价问题，通过评估市场中各台机组对系统可靠性的贡献及其与该机组容量成本的关系，形成机组安全电价的概念，研究其定价原则。应用该理论，提出一种新的容量市场交易模式，设计电源扩建的最佳投资方案，促使电力系统的安全性和经济性共同达到最优。