基于持續(xù)負(fù)荷曲線，如果以費(fèi)用為縱坐標(biāo),以每年利用小時(shí)數(shù)8760 h為橫坐標(biāo),把電力系統(tǒng)中各種不同發(fā)電機(jī)組(如果太多,可以分類,同類的用一種典型機(jī)組特性代表)的年費(fèi)用曲線畫(huà)在同一圖上,則可得到類似于圖1的曲線族（上部）。每條年費(fèi)用曲線與縱軸的交點(diǎn)處的數(shù)值表示年固定成本費(fèi)用的大小,曲線的斜率表示每發(fā)1度電的(單位)可變成本。在圖中,由年費(fèi)用曲線的交點(diǎn)可以確定出兩個(gè)時(shí)間交點(diǎn)。顯然,當(dāng)機(jī)組的年利用小時(shí)大于第二個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)，基荷機(jī)組——煤電的年總費(fèi)用最小。當(dāng)年利用小時(shí)數(shù)小于第一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí),則第1類機(jī)組——天然氣單循環(huán)最經(jīng)濟(jì)。當(dāng)年利用小時(shí)數(shù)位于二者之間,第2類機(jī)組CC的年總費(fèi)用最小。
可再生能源并不在這個(gè)體系中考慮，仍舊屬于政策驅(qū)動(dòng)，技術(shù)學(xué)習(xí)的階段。到2020年，風(fēng)電按照裝機(jī)2.2億千瓦，利用小時(shí)數(shù)200小時(shí)，光伏按照裝機(jī)1.5億千瓦，利用小時(shí)數(shù)1100設(shè)定。水電與核電都是我國(guó)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)成。它們的發(fā)展、布局以及運(yùn)營(yíng)對(duì)社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)布局、空間規(guī)劃都會(huì)有重大影響，外部性非常明顯。因此，水電與核電的發(fā)展在所有國(guó)家都往往是政府控制節(jié)奏的電源類型，而不（應(yīng)該）是項(xiàng)目業(yè)主根據(jù)自身的盈利前景進(jìn)行分散決策，這區(qū)別于宏觀影響并不大的煤電等機(jī)組。基于此，水電與核電的規(guī)模與節(jié)奏外生設(shè)定，根據(jù)政府規(guī)劃設(shè)定為2020年3.1億與5800萬(wàn)千瓦。
基于扣除這部分非化石能源發(fā)電之后的剩余持續(xù)負(fù)荷曲線，通過(guò)模型優(yōu)化得到化石能源發(fā)電（主要是煤電與天然氣發(fā)電）的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。模擬現(xiàn)實(shí)，到2020年，化石能源電力結(jié)構(gòu)仍舊是高度的以煤電為主，天然氣（單循環(huán)與聯(lián)合循環(huán)）的裝機(jī)容量在1億千瓦左右。這一方面來(lái)源于煤電的廉價(jià)（并未征收較高的碳稅），更與可再生能源在2020年的份額還不大（不超過(guò)15%）高度相關(guān)。
?最優(yōu)結(jié)構(gòu)下的市場(chǎng)電力價(jià)格與可再生系統(tǒng)價(jià)值?
