实时电价是一种典型的边际成本定价方法。1980年,美国麻省理工学院的FredC.Schweppe发表了经典论文《HomeostaticUtilityControl》,开启了电力市场研究的大门。该文最重要的贡献之一是首次提出了实时电价(SpotPrice)的概念,在此之前,电力工业一直采用会计成本核算方法确定电价,实时电价的概念无疑是革命性的。依据经济学理论推导出的实时电价反映系统的实时生产成本和市场供求关系,采用该价格信号,电力系统就可以自我反应、自我协调,如同一个有机的生物体(因此该文以HomeostaticUtilityContol为题,Homeostatic指一个生物体相互关联的各个组成部分之间的一种均衡状态),从而提高电力系统的安全与稳定,增进电力工业的社会效益。

实时电价理论主要是作为一种新的面向电力用户的电价体系提出的。提出伊始,电力公司就对其产生了浓厚的兴趣,并开始尝试在实际中采用实时电价。电力公司在进行试验研究后认为,采用实时电价在实践上是合理可行的,但对于全面采用实时电价则存在疑虑。主要问题是,实时电价不能保证收支平衡、计量和通信等硬件设施尚不具备、用户的接受和配合程度不确定等。

实时电价理论被成功地用于转运的边际成本计算。所谓“转运”(Wheeling)是指:如果不相邻的两个电力公司之间交易的电力需要从第三方电力公司所拥有的输电网进行托送,则这种电力托送称为转运,付给第三方电力公司的电网使用和调度服务费用即转运费。计算转运费一类是基于会计成本分摊方法,另一类是基于经济学的边际成本电价方法,即基于实时电价理论的方法。

FredC.Schweppe等人1988年出版了《SpotPricingof Electriciy》一书,对实时电价理论进行了系统的总结。电力市场研究的最初阶段,基本上就是FredC.Schweppe提出的实时电价理论发展、成熟和应用的阶段。实时电价理论本身带有明显的时代特征。这是因为,在当时垂直一体的垄断电力公司是电力工业的基本组织形式,在很多方面,实时电价理论研究是根据这一背景展开的,例如,它着重研究了如何保证电力公司的收支平衡。另外,虽然实时电价理论的一个自然的推论就是需要采用市场机制来产生实时电价,但FredC.Schweppe本人并不提倡急进的“放松管制”,而更倾向于在保持当时的电力工业结构条件下,对用户实行实时电价。然而,在后来实际的电力市场改革中,改革的焦点之一则是对发电企业实行实时电价。(www.daowen.com)

1989年,英国议会通过了关于苏格兰、威尔士、英格兰电力企业民营化计划,全面推行电力工业体制改革,1990年4月,英格兰和威尔士的电力市场开始运行。从此,在世界范围内掀起了电力市场改革的浪潮,有关电力市场的研究也迅速蓬勃展开,现货电价理论的模型开始得到进一步完善。由于最优潮流(OPF)模型中各约束条件的拉格朗日乘子即为实时电价的对应分量,因此OPF成为研究实时电价的基本工具。

实时电价最初阶段的研究主要集中在有功功率的实时电价,第二阶段研究则将实时电价的概念推广到了无功功率。1991年,M.L.Baughman和S.N.Siddiqi建立了一个以社会福利最大化为目标函数的最优潮流模型,并从该模型推导了有功和无功实时电价的表达式。

关于实时电价理论,简而言之,其基本结论是:如果电力市场是一个完全竞争市场,则按照系统边际成本确定实时电价,可以使整个市场的运行达到社会福利最大化的目标。应强调指出,实时电价理论建立在完全竞争市场假设之上,无论是发电企业还是电力用户都不具有市场势力(MarketPower),在模型中都是按边际成本曲线响应实时电价,而实际的电力市场往往不是一个完全竞争市场。虽然如此,实时电价理论仍然可以看做是电力市场的经济学理论基础,研究和发展实时电价理论,可以揭示电力市场的运动规律,理解电价的本质。