導讀

上世紀絕大部分時間里，“壟斷”是全球電力產業最典型的屬性，即便是被膜拜的所謂市場經濟西方國家直到8090年代也大多保持著電力行業的絕對壟斷狀態。如今，歐美“競爭性電力市場”形成，中國也逐步放開配電、售電市場。很多人還是有疑惑：中國的電力行業是自然壟斷行業嗎？本文作者曼徹斯特大學智能混合能源網絡博士生Kevin Zhang為你解讀。

【無所不能 文|Kevin Zhang】先說觀點：電力行業就應該是部分壟斷的，壟斷就是為了優化經濟效益，減少資源浪費，降低用電成本。至于如何解決壟斷所伴隨的不正當得利，請參考文末。

開頭先需要明確壟斷在這里就是指某一個區域的某一類業務只允許一家公司運營。

電力系統一般會被劃分為五個部分：發電，市場調度，輸電，配電和售電。電力并非是全行業壟斷，只有輸配電和調度是壟斷。而這幾個板塊壟斷的原因也是出于保證供電的經濟性和可靠性。

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為什么發電和售電不壟斷？

1）發電
 

發電廠的建設和并網是不壟斷的，這樣才能讓更多資本進場競爭，通過市場這只“無形的手”進行調節，實現發電成本的降低。比如我國的五大發電集團，甚至居民的分布式光伏現在也能余電上網銷售。當然，考慮到發電并網可能會對電網其他的部件有影響，所以發電廠的建設得經過審批，按照規矩來，不能瞎建。

2）售電
 

售電公司就好比中介，而且一般是不具備資源壟斷的中介。那么也是能夠通過市場化進一步壓縮他們的利潤空間以降低用電成本的。
 

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為什么輸配電是壟斷的？

首先明確輸配電網絡的兩個重要部件（這兩個最基本的，不能再少了）：線纜和變壓器。線纜就是電的載體，變壓器就是降低或升高傳輸過程中的電網電壓。他們都是有特定的容量限制，比如多少kW，且不允許長時間的過載，否則會燒毀。所以我們在鋪設電網時，需要根據區域的用電需求峰值來選擇線纜和變壓器。

1）配電
 

我曾經看導師用這個例子教育過一些同學，所以拿出來分享下。下圖是一個居民配電網絡的拓撲圖[1]。

所有的葉節點（終端節點）都是居民用戶，比如4,5,9,10,11等。如果假設每戶居民家的電器種類差不多，用電峰值是5kW。那么所有與主線相連的線纜都應該是5kW的容量以滿足最大需求，比如2-4,2-5,6-11等。

可是對于1-2,1-3這種區域配電線纜，我連了n戶居民，是否意味著我需要配n*5kW容量的線纜呢？

并不是的。因為居民用電的習慣是分散的，多戶居民不大可能同時使用其所有的大功率電器。那么我們來算一個叫做coincidence factor （同時率），將區域疊加后的每戶平均峰值與單一用戶的峰值做一個比較（注意此圖[2]數據不具備實用性，僅用于解釋現象）：

上圖的縱軸代表了同時率，橫軸代表了區域內的用戶數量。用紅線數據作為參考，如果區域內有50戶居民，其同時率僅為0.15。也就是說我50戶居民的疊加到一起的峰值僅37.5kW，遠低于250kW。當然在設計上我們還是要保持一定的余量，這個就看行業標準了。

以上解釋了一個道理，通過增加管理的用戶，配電網公司可以獲得“紅利”，以最小化自己對于每戶居民的平均投資。例如上文說的理論峰值為250kW的用戶群，配電網可能只需要建125kW的主變壓器和主線纜就可以了。所以從經濟性的角度考慮，由一家公司統一建設和管理一個區域的配電網絡是最合理的選擇。

那么我們能否將區域配電網的上游和下游交由不同的公司管理和建設呢？理論上可以，但是會面臨利益沖突。比如下游想接入一些新用戶，而上游的主線路和變電設備則因此都需要更換來實現擴容。上游公司可能處于經濟效益考慮，不打算更換設備，去拒絕下游接入更多客戶。所以從設備更新的角度來說，由一家公司垂直管理和建設一個區域的配電網也是最合理的。

還有為什么電力改革應強調配電公司和售電公司的分開？因為配電公司可能根據其售電業務分布情況優先處理旗下客戶問題，也就是利用壟斷形成客觀優勢，促使用戶轉投配電公司旗下的售電部門。

2）輸電
 

輸電公司負責管理建設中高壓輸電線路。輸電之所以壟斷主要是考慮避免重復線路建設，造成資源浪費。此外輸電的建設具有一定的政策導向，用于推進區域經濟建設。當然有一點要注意，輸電公司和發電公司必須是相互獨立的，否則可能根據自己公司所擁有的發電廠分布情況，利用壟斷優勢重點建設某些線路，側面擠壓其他發電廠的生存空間。
 

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為什么調度是壟斷的？

電力市場調度的責任就是根據系統內所有可用機組的狀態，在保證系統安全的情況下，告知各個機組的應發電量，最小化系統發電成本。而調度壟斷的意義也很淺顯，就像一個樂團只能有一個指揮嘛。與此同時調度也是必須和發電相互獨立的，否則可能出現在系統安全運行允許的情況下，調度允許其母公司所擁有的發電機組多發電，而降低其他發電廠的可發電量或者強制要求棄風棄光等。

以上總結了電力系統哪幾個部分會壟斷以及憑什么壟斷。

然而逐利心理是普遍存在的，壟斷企業很有可能利用自身優勢進行不當得利。那么要怎么防止這種不當得利呢？監管，還是監管。只有強有力的監管舉措和合理的官方定價方案才能消除不當得利，控制企業利潤，并保證服務質量。在英國呆了五年多了，一直很配服他們的能源監管機構ofgem。去谷歌搜一下ofgem fines，經常可以看到類似的新聞（我把標題翻譯了一下）：
 

ofgem罰了ScottishPower 1800萬英鎊后，100,000名 ScottishPower 客戶接受補償

Npower由于未能及時為客戶提供服務，被ofgem罰了2600萬英鎊

Ofgem 罰了 E.On 750萬鎊由于其超收客戶費用

希望在未來我國也能有個這么給力的監管機構。不守規矩怠慢了廣大人民群眾？罰，罰，往死里罰(ง •̀_•́)ง┻━┻。

以上，謝謝。
 

[1] A. Ahmed and P. Mancarella, “Strategic techno-economic assessment of heat network options for distributed energy systems in the UK,” Energy, vol. 75, pp. 182–193, Oct. 2014.

[2] N. Good, L. Zhang, A. Navarro-Espinosa, and P. Mancarella, “High resolution modelling of multi-energy domestic demand profiles,” Appl. Energy, vol. 137, pp. 193–210, Jan. 2015.

【無所不能特約作者，Kevin Zhang，曼徹斯特大學智能混合能源網絡博士生】

本文經作者授權轉載自知乎，僅代表作者觀點，不代表無所不能立場