1. 电力市场学习笔记（4）：电力现货市场的价格出清机制-节点电价
在电力现货市场的价格出清机制中，边际价格出清是核心概念。然而，实际应用中，为了应对输电线路功率限制、安全约束等复杂情况，价格出清机制有所不同，主要有系统边际电价（SMP）、分区边际电价和节点边际电价（LMP）三种。下面主要介绍系统边际电价和节点边际电价。
系统边际电价（SMP）是指在现货电能交易中，按照发电侧报价从低到高的顺序逐一成交电力，使成交的电力满足负荷需求的最后一个电能供应者（即边际机组）的报价。SMP适用于电网阻塞较少、阻塞程度较轻、阻塞成本较低的地区。在这种情况下，出清后的价格将被交易地区范围内所有成员接受，即每个发电机组发电价格和每个用户售电价格都一样。
节点边际电价（LMP）则是一种更为精细化的价格出清机制。它将交易区域内按照不同的位置设置若干节点，该节点每增加一个单位的负荷（1MW）所产生的发电边际成本、输电阻塞成本和损耗成本。发电价格即为节点电价，售电价格为所有节点的加权平均价。LMP适用于电网阻塞较为严重、输电能力经常受限的地区。
以3个节点的简单模型为例，说明节点电价的形成机制。假设三个节点间传输线路的容量限制为600MW。在上午9:00时，若C节点负荷为500MW，按照机组从低到高出清，发电机组B出力为500MW，发电机组A、C均无需出力，此时节点C的节点电价由发电机组B决定，为200元/MWh。同理，此时节点A和B的节点电价也是200元/MWh。因为此时无论在A点还是在B点，每增加1MW产生的发电成本均由机组B提供，同样是200元/MWh。而下午15:00时，若C节点负荷为1000MW，此时发电机组B完全出力为900MW，发电机组A出力为100MW，此时C的节点电价由A机组确定，为260元/MWh。同样，此时节点A和B的节点电价也是260元/MWh。原因是此时机组B已无发电能力，无论在A点还是在B点，每增加1MW产生的发电成本均由机组A提供，是260元/MWh。
通过上述两种情形，我们可以看到，随着用户负荷随时间变动，节点电价也在不断变化，并且随着负荷提高，节点电价也随之提高。但是，在不发生阻塞的情况下，节点电价保持一致。一旦发生阻塞，节点电价不再一致，甚至产生一节点一价格。
总结来说，在系统被视为一个节点的情况下，此时的节点电价就是系统边际电价（SMP）。然而，在面对电网阻塞的情况时，节点电价模式能更精准地显示出不同电网条件下不同区域位置的价格信号，从而引导更有价值的投资。关于用户侧的价格，按照加权平均的定义进行计算，可以得到合理的答案。然而，具体的计算方法需要根据实际情况进行调整，以确保公平性和准确性。
2. 边际变动：边际收益与边际成本
我们日常所做的每一件事，都伴随着边际效应的考量。边际效应，即边际的产生，代表着边缘或尽头。比如决定是否再吃一碗饭，或是再多跑一圈。这一过程中，我们权衡盈亏与价值。边际成本的概念在此基础上浮现，其指在确定行动后，为这一行为付出的时间、金钱等成本。边际成本在一定范围内，边际产品数量的增加对整体成本影响微乎其微，体现为边际效应递减。因此，边际成本常被视为最后一单位的成本，通常较低。
以建筑为例，11层以下的建筑通常需配置1个楼梯与1部电梯；12至17层则需增设2部电梯。对于发电厂而言，启动一次炉子的成本高昂，因此，即使多发电也难以停止生产。航空公司的职员家属免费乘坐策略则体现了不同视角下的边际成本考量。在整体成本既定的情况下，增加一人实际上可以降低平均成本，即便通过低价或折扣吸引，边际成本仍然低至可忽略不计。
边际成本与边际收益的概念紧密相连，前者涉及持续性行动的成本降低，而后者则由稀缺性决定，强调最后一单位的价值。水与钻石在这一概念下形成鲜明对比：水虽便宜，但边际成本低；钻石价值高昂，边际收益高。边际收益与边际成本的比较，通常决定行动是否值得。边际成本极低的行动，如喝水，边际收益足以覆盖成本；边际收益必须远超边际成本的行动，如购买钻石，方能实现最大化收益。