新一輪電力體制改革進(jìn)入第五個(gè)年頭。
五年間,我國電力市場發(fā)生了巨大的改變。2個(gè)國家級電力交易中心、32個(gè)省級電力交易中心相繼成立,并平穩(wěn)運(yùn)行,中長期市場、現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場同步推進(jìn),電力商品屬性得到逐步還原。五年間,行業(yè)也逐漸意識到我國電力市場的復(fù)雜性、電力市場建設(shè)的長期性、電力市場主體的多元性,“無現(xiàn)貨不市場”、“輔助服務(wù)市場全面放開”等一系列行業(yè)觀點(diǎn)一度引起行業(yè)內(nèi)外的關(guān)注。
2020新的一年開始之際,如何進(jìn)一步界定中長期市場、日前市場、現(xiàn)貨市場、容量市場、輔助市場等多維度市場關(guān)系,也考驗(yàn)著今天電力體制改革決策者智慧。
劉云仁,IEEE高級會(huì)員,畢業(yè)于重慶大學(xué)電機(jī)工程系電力系統(tǒng)專業(yè),1978年到1980年在中國科學(xué)院研究生院電工研究所學(xué)習(xí),1981年赴美留學(xué),分別于1982年和1987年從美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校(University of Wisconsin, Madison)獲得電機(jī)工程碩士和博士學(xué)位。1988年至1997年,作為主任研發(fā)工程師,在ABB系統(tǒng)控制公司(Asea Brown Boveri,System Control)負(fù)責(zé)能量管理系統(tǒng)(Energy Management System)高級應(yīng)用軟件的研發(fā),實(shí)施和維護(hù)工作。自從1997年11月,作為初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)的成員之一,參加了加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行公司(California Independent System Operator - CAISO)的組建工作,參與電力市場設(shè)計(jì),負(fù)責(zé)市場應(yīng)用軟件的安裝和調(diào)試。他作為主任市場設(shè)計(jì)工程師,負(fù)責(zé)CAISO市場內(nèi)部應(yīng)用軟件的研發(fā)、測試和維護(hù)以及市場運(yùn)行的技術(shù)支持和分析工作。
帶著一系列疑問,我們采訪劉云仁教授,
試圖從他的視角審視我國電力市場建設(shè)。
電力體制改革需要多層級市場
記者:對于當(dāng)前多層次的電力市場建設(shè),很多專家提出“無現(xiàn)貨不市場”。您如何看待這一觀點(diǎn)?
劉云仁:我贊成“無現(xiàn)貨不市場”這一觀點(diǎn)。
電力市場的建設(shè)有不同的組成部分,或不同的發(fā)展階段,電力現(xiàn)貨市場是最重要的組成部分或最關(guān)鍵的發(fā)展階段—“臨門一腳”。如果沒有現(xiàn)貨市場,則電力市場是不完善的,也是沒有實(shí)際用處的。因?yàn)殡娏w制改革,實(shí)現(xiàn)電力市場化的最終目的是為了恢復(fù)電力作為一種商品的屬性,實(shí)現(xiàn)社會(huì)利益的最大化,具體地說是為了打破壟斷,引入競爭,優(yōu)化資源利用,改善系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,和降低用戶電價(jià)。歸根結(jié)底,電力市場的結(jié)果要反映在電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行中。絕大多數(shù)中長期市場交易應(yīng)該是為現(xiàn)貨市場服務(wù),在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)必須物理交割的。只有兌現(xiàn)交易承諾,才能保證電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性,實(shí)現(xiàn)電改的目的。
記者:現(xiàn)貨市場僅僅是電力市場多元結(jié)構(gòu)中的一部分,它和中長期市場、電力期貨市場、輔助服務(wù)市場、容量市場是怎樣的關(guān)系?
劉云仁:中長期合同和雙邊交易是成熟的電力市場相輔相成不可缺一的組成部分,中長期合同能夠提前鎖定電量和價(jià)格,幫助市場成員規(guī)避需求和價(jià)格的雙重風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)貨市場能夠發(fā)現(xiàn)價(jià)格隨時(shí)間和位置變化,感受市場取向,指導(dǎo)電網(wǎng)的運(yùn)行和規(guī)劃,并為中長期合同的簽定提供價(jià)格上的參考。中國的電力市場以中長期市場交易起步,在建設(shè)電力現(xiàn)貨市場的同時(shí),必須充實(shí)和完善中長期市場交易:中長期交易在整個(gè)市場份額中,必須占比較大的比例,至少占2/3以上;中長期交易在進(jìn)入現(xiàn)貨市場時(shí),必須分解為每天24小時(shí)的運(yùn)行計(jì)劃。
電力期貨可以作為中長期合約交易的一小部分,和其他的金融衍生品一道,只能作為活躍市場,改善市場效益的一種輔助產(chǎn)品,絕不能成為電力市場的主體。
輔助服務(wù)市場是電力現(xiàn)貨市場的一個(gè)重要組成部分。電力現(xiàn)貨市場還包括日前能量市場,實(shí)時(shí)能量市場和阻塞管理。
日前能量市場,市場根據(jù)供需雙方的投標(biāo)和負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行優(yōu)化和平衡,制定次日24小時(shí)每小時(shí)的發(fā)電和用電計(jì)劃。日前能量市場允許虛擬報(bào)價(jià)(Virtual Bids),這是一種金融產(chǎn)品,市場參與者可以以一個(gè)虛擬機(jī)組或虛擬負(fù)荷的方式,向ISO/RTO報(bào)價(jià),參加日前能量市場的交易。一旦該虛擬機(jī)組的報(bào)價(jià)被接受,它將按日前能量市場的價(jià)格得到付費(fèi),但到了實(shí)時(shí)市場中,它必須按實(shí)時(shí)市場的價(jià)格回購相同的能量,或者要求其他真實(shí)的發(fā)電機(jī)組,幫助承擔(dān)發(fā)電義務(wù)。經(jīng)濟(jì)學(xué)家相信,引入虛擬報(bào)價(jià)能夠改善市場的效益,促進(jìn)實(shí)時(shí)市場和日前市場的能量價(jià)格趨于一致(收斂),所以虛擬報(bào)價(jià)也稱為收斂報(bào)價(jià)(Convergence Bids)實(shí)時(shí)能量市場,也叫不平衡能量市場,在市場化的環(huán)境中實(shí)時(shí)市場和實(shí)時(shí)調(diào)度實(shí)際上是一回事。在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí),實(shí)際的負(fù)荷和發(fā)電供應(yīng)之間總是有一個(gè)偏差,而相鄰兩個(gè)運(yùn)行小時(shí)之間的發(fā)電計(jì)劃也會(huì)有變化,這就需要調(diào)度系統(tǒng)中的可調(diào)度資源(發(fā)電機(jī)和可調(diào)節(jié)負(fù)荷)來平衡這種不平衡。市場化的實(shí)時(shí)調(diào)度根據(jù)系統(tǒng)中可調(diào)度資源的能量投標(biāo)和負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。
容量市場可以看做是一種中長期交易市場。美國現(xiàn)有七個(gè)電力市場,加州(CAISO),德州(ERCOT),和南方電力庫(SPP)沒有容量市場,PJM,紐約(NYISO),新英格蘭(ISO-NE)和中部(MISO)有容量市場。在PJM每個(gè)為消費(fèi)者提供電力的市場成員都必須獲得足夠的發(fā)電資源,以滿足當(dāng)今和未來的負(fù)荷需求。會(huì)員通過PJM的容量市場來確保未來需要的這些資源。
PJM的容量市場也可稱為可靠性定價(jià)模型,通過采購滿足未來三年預(yù)測能源需求所需的適當(dāng)電源資源,確保電網(wǎng)的長期運(yùn)行的可靠性。在"按業(yè)績付費(fèi)"模式下,資源必須在系統(tǒng)緊急情況期間按需要提供電力,否則應(yīng)支付相當(dāng)可觀的不履約費(fèi)用。就像是一份保險(xiǎn)單 – 對于少量額外成本(向表現(xiàn)良好的資源付款),消費(fèi)者在極端天氣期間將獲得更大的保護(hù),免受電力中斷和價(jià)格飆升的影響。通過將電力供應(yīng)與未來需求相匹配,PJM的容量市場可發(fā)出長期價(jià)格信號,以吸引所需的投資,以確保充足的電力供應(yīng)。
發(fā)電容量表示在需要時(shí),尤其是在電網(wǎng)緊急情況下,必須交付的資源承諾。例如,一家購物中心建造了足夠的停車位,供其在最繁忙的時(shí)間,例如黑色星期五,足夠使用。車位是放在那里供需要時(shí)使用,但他們可能不會(huì)全年都使用到。與電力有關(guān)的容量意味著電網(wǎng)有足夠的資源,以確保隨時(shí)滿足電力需求。
輔助服務(wù)市場。除了向終端用戶提供電能,電力系統(tǒng)運(yùn)營商還負(fù)責(zé)保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。因?yàn)殡娔苁且环N特殊的產(chǎn)品,不易儲(chǔ)存,必須隨時(shí)保持系統(tǒng)的發(fā)電供應(yīng)和負(fù)荷需求平衡。保證系統(tǒng)安全運(yùn)行最有效最可靠的預(yù)防和校正措施是系統(tǒng)隨時(shí)保持充足的備用容量,也就是說在正常運(yùn)行時(shí)讓一些資源不發(fā)揮最大出力甚至停機(jī),而是讓這些富余的發(fā)電能力隨時(shí)處于一種待命的狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí),這些待命的備用容量能夠被迅速有效地調(diào)用,以平衡系統(tǒng)能量的供需不平衡和應(yīng)對系統(tǒng)突然發(fā)生的事故或故障。輔助服務(wù)市場的設(shè)立,就是為了通過市場的手段,確保輔助服務(wù)的充分供應(yīng)和提供輔助服務(wù)的成本能夠得到有效的補(bǔ)償。
輔助服務(wù)市場是為實(shí)時(shí)市場服務(wù)的,必須和實(shí)時(shí)市場/實(shí)時(shí)調(diào)度放在一起。調(diào)峰服務(wù)不屬于輔助服務(wù),因?yàn)橄到y(tǒng)的峰谷負(fù)荷是可以精確預(yù)測的,調(diào)峰問題可以由日前能量市場(如果有日前能量市場)或運(yùn)行方式部門(如果沒有日前能量市場)做出的日計(jì)劃解決。有的輔助服務(wù)不在現(xiàn)貨市場構(gòu)買,由ISO/RTO選擇選擇合格的供應(yīng)商,與他們簽訂長期的服務(wù)合同,如:黑啟動(dòng)能力,無功及電壓支持,和可靠性必須運(yùn)行機(jī)組。
記者:在您看來,我國多層次電力市場中存在哪些不足?
劉云仁:現(xiàn)在國內(nèi)對輔助服務(wù)市場的理解,存在著非常大的誤區(qū)。據(jù)通報(bào),到2018年底,全國已有東北,福建,甘肅,山東,新疆,寧夏,廣東,山西,重慶,華北,華東,西北,江蘇,和蒙西14個(gè)地區(qū)啟動(dòng)了電力輔助服務(wù)市場機(jī)制,實(shí)際上,除廣東以外沒有一個(gè)所謂的輔助服務(wù)市場是真正意義上的輔助服務(wù)市場,他們的市場都是調(diào)峰輔助服務(wù)市場,這在概念上是錯(cuò)誤的。因?yàn)檩o助服務(wù)顧名思意,就是輔助的服務(wù),調(diào)峰的量較大,應(yīng)屬于主要的能量服務(wù)??梢岳斫庠趪鴥?nèi)許多地區(qū),在沒有現(xiàn)貨市場的情況下,調(diào)峰實(shí)際上是調(diào)谷的問題比較嚴(yán)重,為了引入市場機(jī)制來解決這個(gè)問題,不得不采用打擦邊球鉆政策空子的辦法,發(fā)明了這個(gè)具有中國特色的名詞“調(diào)峰輔助服務(wù)”。隨著電力現(xiàn)貨市場的建立,調(diào)峰問題可以在日前市場中解決。很高興看到國內(nèi)業(yè)界已認(rèn)識到這個(gè)問題,在廣東和浙江的現(xiàn)貨市場設(shè)計(jì)中,已看不到調(diào)峰輔助服務(wù)這個(gè)題目。
國內(nèi)對輔助服務(wù)的補(bǔ)償,也同樣有較大的提升空間。根據(jù)國家能源局綜合司發(fā)布的《關(guān)于2018年度電力輔助服務(wù)有關(guān)情況的通報(bào)》,2018年全國2018年,全國除西藏外31個(gè)?。▍^(qū)、市、地區(qū))補(bǔ)償費(fèi)用共147.62億元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.83%。其中調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用總額52.34億元,占總補(bǔ)償費(fèi)用的35.46%;調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用總額41.66億元,占比28.22%;備用補(bǔ)償費(fèi)用總額42.86億元,占比29.03%;其他補(bǔ)償費(fèi)用10.76億元,占比7.29%。實(shí)際上總的(不包括調(diào)峰)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用僅為92.28億元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.54%,這是非常不不充分的,其原因是補(bǔ)償機(jī)制不合理,沒有按輔助備用的容量進(jìn)行補(bǔ)償。與之相比,美國加州2018年的輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用為1.89億美元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的1.70%。
2018年全國輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用的來源主要來自發(fā)電機(jī)組分?jǐn)傎M(fèi)用,合計(jì)118.95億元,占比為80.58%。這是非常不合理的。發(fā)電機(jī)組提供輔助服務(wù)是作出貢獻(xiàn)者,理應(yīng)得到補(bǔ)償,而不應(yīng)承擔(dān)成本。在談到輔助服務(wù)成本問題時(shí),國內(nèi)業(yè)界喜歡提到“誰受益,誰負(fù)擔(dān)”的原則,既然這樣,購買輔助服務(wù)成本就應(yīng)該由系統(tǒng)用戶即負(fù)荷來負(fù)擔(dān),因?yàn)槭钦麄€(gè)系統(tǒng)使用了輔助服務(wù),系統(tǒng)也就是電力用戶是受益者。國內(nèi)所謂的輔助服務(wù)市場由發(fā)電側(cè)來承擔(dān)提供輔助服務(wù)成本,是不合理的。
電力市場建設(shè)從批發(fā)電價(jià)開始
記者:我國目前已經(jīng)形成2個(gè)國家級、32個(gè)省級電力交易機(jī)構(gòu),我國的電力交易中心和美國的PJM機(jī)構(gòu)有哪些不同?您如何看待電力交易中心和調(diào)度中心關(guān)系?
劉云仁:美國不僅有PJM一個(gè)電力交易機(jī)構(gòu),包括加拿大,北美州一共有九個(gè)電力交易機(jī)構(gòu)(ISO/RTO),即九個(gè)電力市場。
▲北美洲的九個(gè)電力市場
▲北美洲九個(gè)電力市場的簡單統(tǒng)計(jì)
中國的電力交易中心和北美洲的電力交易機(jī)構(gòu)有非常大的不同,主要體現(xiàn)在機(jī)構(gòu)的歸屬和職能方面。首先歸屬不一樣,中國的電力交易中心都是新建的所謂股份制機(jī)構(gòu)。按照百度百科的解釋,股份制亦稱“股份經(jīng)濟(jì)”是指以入股方式把分散的,屬于不同人所有的生產(chǎn)要素集中起來,統(tǒng)一使用,合理經(jīng)營,自負(fù)盈虧,按股分紅的一種經(jīng)濟(jì)組織形式。稱為股份制(Shareholding System)就意味著要分紅,有贏利之嫌,違背了交易中心必須是非贏利的原則。國內(nèi)現(xiàn)有的交易中心都是以電網(wǎng)公司為主體,吸引地方政府和市場參與者共同出資建立,為電力交易提供一個(gè)獨(dú)立的並非為贏利的管理平臺(tái),並不以贏利為目的,如果稱為會(huì)員制(Membership System)交易中心可能更確切一些,這樣不會(huì)引起誤導(dǎo)。實(shí)際上國內(nèi)各交易中心的人員大多來自電網(wǎng)公司,主要來自電力調(diào)度中心,交易中心的經(jīng)濟(jì)和業(yè)務(wù)仍然受電網(wǎng)公司控制。
在美國和加拿大,九個(gè)電力市場管理機(jī)構(gòu)都是獨(dú)立于電網(wǎng)公司的機(jī)構(gòu),它們有的是受地方政府(在美國為州,在加拿大為?。┕茌?,向地方政府負(fù)責(zé)的非贏利組織,如加拿大的阿爾伯塔(AESO)和安大略(IESO)電力市場和美國的加州(CAISO),德州(ERCOT)及紐約州(NYISO)的電力市場。其它的四個(gè)市場(PJM,ISONE,MISO,和SPP)是跨越多個(gè)州的市場,市場涉及到的各個(gè)州之間是一種協(xié)商或會(huì)員制的關(guān)系。在所有九個(gè)電力市場中,原有的電網(wǎng)公司在保持它們對輸電網(wǎng)的擁有權(quán)和維護(hù)輸電網(wǎng)的責(zé)任的前提下,必須把輸電網(wǎng)的經(jīng)營管理權(quán),也就是調(diào)度權(quán)交給市場。
另一個(gè)主要的不同在職能方面,美加的九個(gè)電力市場(ISO/RTO)都是交易中心,調(diào)度中心和規(guī)劃中心三位一體的集中的管理機(jī)構(gòu)。在中國則把交易中心和調(diào)度中心分離,明確了交易中心主管中長期交易和市場結(jié)算,調(diào)度中心負(fù)責(zé)現(xiàn)貨市場和實(shí)時(shí)調(diào)度。在美加,中長期交易由交易雙方或交易一方和ISO/RTO直接簽定合同,沒有專門的機(jī)構(gòu)來管理中長期交易。在電力市場建設(shè)初期,美國加州曾經(jīng)有過把能量現(xiàn)貨的交易中心和調(diào)度中心分設(shè)的失敗的教訓(xùn),交易中心和調(diào)度中心一體化避免了機(jī)構(gòu)的重疊,促進(jìn)了市場交易和電網(wǎng)運(yùn)行的信悉溝通,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。通過對市場和系統(tǒng)控制的管理,ISO/RTO最清楚地知道在什么地方和怎樣進(jìn)行系統(tǒng)基楚設(shè)施的擴(kuò)張和更新。美加的經(jīng)驗(yàn)證明,三位一體的集中的管理機(jī)構(gòu)是一種有效的電力市場組織型式。鑒于國內(nèi)的實(shí)際情況,這不太可能實(shí)現(xiàn),但為了真正實(shí)現(xiàn)電力改革的目的,電力調(diào)度中心必須獨(dú)立,因?yàn)殡娏κ袌霰仨毆?dú)立和非贏利的原則不能違背。
我理解的調(diào)度中心獨(dú)立,并不一定要把調(diào)度中心在行政上從電網(wǎng)公司獨(dú)立出來,只要業(yè)務(wù)上從電網(wǎng)公司獨(dú)立出來就行,也就是說調(diào)度中心不擁有任何發(fā)電,用電和輸電資源,不從事任何電力及服務(wù)交易,按市場規(guī)則而不是按電網(wǎng)公司的指令管理和調(diào)度電網(wǎng),對所有的市場參與者公開公正公平地開放電網(wǎng),就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心業(yè)務(wù)上的獨(dú)立。就像現(xiàn)在美國和加拿大的各電力市場一樣,電網(wǎng)還是屬于原來的所有者,包括私人投資的電力公司,市政公用事業(yè)公司,聯(lián)邦和州/省政府機(jī)構(gòu)擁有,他們?nèi)匀槐A綦娋W(wǎng)維修的義務(wù)。ISO/RTO將向市場參與者收集電網(wǎng)的使用費(fèi),支付給電網(wǎng)公司。按照我的理解,這種業(yè)務(wù)上獨(dú)立比歸屬上從電網(wǎng)公司獨(dú)立要容易實(shí)現(xiàn)一些,但無論如何,電網(wǎng)公司的權(quán)限肯定會(huì)被削弱。
記者:北美電力市場是如何計(jì)算、并執(zhí)行電價(jià)機(jī)制的?終端銷售電價(jià)組成部分是怎樣的?
劉云仁:北美洲不只有PJM一個(gè)電力市場,而是九個(gè),每個(gè)市場定價(jià)機(jī)制都有所區(qū)別。在實(shí)行電力工業(yè)重組以前和沒有實(shí)行市場化改革的地區(qū),電力工業(yè)都是地區(qū)性壟斷的,也就是說在一個(gè)地區(qū)內(nèi),地區(qū)有大有小,大至一個(gè)州(美國)和?。幽么螅?,小至一個(gè)小城鎮(zhèn),只有一家電力公司,在這個(gè)地區(qū)內(nèi),從發(fā)電,輸電到配電,都由這一家公司垂直一體化管理。電力公司有很多種類型,如投資人擁有的電力公司(IOU, Investor Owned Utilities),聯(lián)邦政府或州/省/市政府擁有的市政公用事業(yè)等等。
在這種體制下,電力公司直接向終端用戶(包括大型工商用戶和小型居民用戶)供電和收費(fèi),收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是由有關(guān)的州/省政府決定的。根據(jù)投資,運(yùn)營,維護(hù)和折舊的成本,允許電力公司有一定的利潤空間,有關(guān)的州/省政府制定電力公司向終端用戶的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。在有電力市場的地區(qū),由于小型居民用戶沒有直接參與電力市場交易,他們是通過中間批發(fā)商/售電公司/零售商獲得電力供應(yīng),這就有了批發(fā)電價(jià)和零售電價(jià)的區(qū)別。目前,北美洲的9個(gè)電力市場中,絕大多數(shù)的地區(qū)都沒有開放零售市場,向終端用戶收費(fèi)的零售電價(jià)仍然受仍然受相關(guān)的州/省政府控制,根據(jù)售電公司在電力批發(fā)市場的總購電成本和配電成本,允許售電公司有一定的利潤空間,有關(guān)的州/省政府制定售電公司向終端用戶的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。
在北美洲的9個(gè)電力市場中,政府放松了對批發(fā)電價(jià)的控制,但還是保持著對電價(jià)的監(jiān)管。批發(fā)電價(jià)有很多組成部分,包括但不限于能量(電量),阻塞,輔助服務(wù),容量,網(wǎng)損,輸電和電網(wǎng)管理等等。
能量電價(jià)可以由買方和賣方通過雙邊合同(雙方之間已達(dá)成相互協(xié)議的合同)預(yù)先確定,也可以由有組織的能量批發(fā)市場拍賣的市場清理價(jià)確定。在一個(gè)竟?fàn)幮缘氖袌鲋?,市場價(jià)格由供需雙方的行為共同決定,其中供應(yīng)方(發(fā)電資源)提供包括能夠提供特定數(shù)量的電能(兆瓦時(shí))和所要求價(jià)格的報(bào)價(jià),需求方(負(fù)荷)也提供所需要的電能量(兆瓦時(shí))和所愿意支付的價(jià)格的報(bào)價(jià)。在拍賣過程中供應(yīng)側(cè)按報(bào)價(jià)價(jià)格由低到高的次序依次挑選(出清),同時(shí)需求側(cè)則按報(bào)價(jià)價(jià)格由高到低的次序依次挑選(出清),直到供給與需求相匹配或均衡時(shí),也就是供應(yīng)方愿意提供的發(fā)電量正好等于需求側(cè)希望購賣的負(fù)荷量時(shí),市場被出清。市場存在一個(gè)均衡價(jià)格(Equilibrium Price)或市場清理價(jià)(MCP,Market Clearing Price)。在有些市場中,需求方只報(bào)量不報(bào)價(jià)如國內(nèi)的幾個(gè)試點(diǎn)現(xiàn)貨市場,或者需求方只有一個(gè)-系統(tǒng)如實(shí)時(shí)能量市場,這是一個(gè)單邊市場,在拍賣過程中按供應(yīng)側(cè)的報(bào)價(jià)價(jià)格由低到高的次序依次挑選(出清),直到所選中的總發(fā)電量滿足系統(tǒng)總負(fù)荷需求為止,它與供應(yīng)曲線的交點(diǎn)決定市場清理價(jià)。
這是沒有考慮網(wǎng)絡(luò)阻塞的情況,在這種情況下,任何發(fā)電資源發(fā)出的電能都可以無阻礙地輸送到系統(tǒng)中的任何地方,也就是說在系統(tǒng)中任何地方的負(fù)荷都可以買到可獲得的最便宜的電能。這樣全系統(tǒng)只有一個(gè)統(tǒng)一的出清價(jià)格,所有的發(fā)電資源和負(fù)荷需求側(cè)按統(tǒng)一的出清價(jià)格結(jié)算。在需要考慮網(wǎng)絡(luò)阻塞的情況下,由于網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的約束,有的負(fù)荷不能得到來自較便宜的電能供應(yīng),而必須從價(jià)格較高的發(fā)電資源獲得電能,這樣就形成了系統(tǒng)在不同地方的電價(jià)差異,也就是引入了節(jié)點(diǎn)電價(jià)(Node Price)或位置邊際電價(jià)(LMP, Locational Marginal Price)和阻塞電價(jià)的慨念。LMP的定義是在某一節(jié)點(diǎn)(位置)每增加一個(gè)單位(MW,兆瓦)的負(fù)荷需求時(shí),系統(tǒng)基于報(bào)價(jià)的總生產(chǎn)成本的增量,是由各市場(ISO/RTO)的市場優(yōu)化出清程序計(jì)算出來的。能量電價(jià)包括日前市場和實(shí)時(shí)市場。
阻塞電價(jià)是由于必須考慮網(wǎng)絡(luò)阻塞約束條件而產(chǎn)生的,根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)之間LMP的差別來計(jì)算。
輔助服務(wù)價(jià)格可以通過中長期合同和市場拍賣來確定。黑啟動(dòng)能力,無功及電壓支持,和可靠性必須運(yùn)行機(jī)組由ISO/RTO同承諾提供這些服務(wù)的資源簽定中長期合同,一般以一年為期,確定價(jià)格。調(diào)頻備用和運(yùn)行備用則通過市場拍賣出清。它們是單一買方的市場,買方是系統(tǒng),按照市場均衡原理定價(jià)。有的ISO/RTO有分離的調(diào)頻備用,旋轉(zhuǎn)備用和非旋轉(zhuǎn)備用市場,依秩分別出清和定價(jià),大多數(shù)ISO/RTO則把調(diào)頻備用,旋轉(zhuǎn)備用和非旋轉(zhuǎn)備用和能量市場一道,協(xié)同優(yōu)化出清。按照每增加一個(gè)單位(MW,兆瓦)的某種備用需求時(shí),系統(tǒng)基于報(bào)價(jià)的總生產(chǎn)成本的增量的原理進(jìn)行定價(jià)。
容量電價(jià)可以通過供需雙方簽定的合同或通過容量市場的拍賣來確定。
網(wǎng)損電價(jià)在北美有些市場中,例如PJM和CAISO是作為節(jié)點(diǎn)電價(jià)(LMP)的一個(gè)分量由基于交流潮流模型的市場優(yōu)化出清程序一道計(jì)算出來的,節(jié)點(diǎn)電價(jià)(LMP)由能量電價(jià),阻塞電價(jià)和網(wǎng)損電價(jià)三個(gè)分量組成。而在另一些市場中,例如德州ERCOT,其市場優(yōu)化出清程序使用直流潮流模型,LMP只計(jì)算能量電價(jià)和阻塞電價(jià),網(wǎng)損由負(fù)荷根據(jù)負(fù)荷的占比份額支付。
輸電電價(jià)在北美電力市場中是用電網(wǎng)傳輸接入費(fèi)(TAC,transmission access charge)的型式向每兆瓦時(shí)(MWh)的系統(tǒng)內(nèi)部負(fù)荷和向系統(tǒng)外的輸出收取,用于回收與電網(wǎng)設(shè)施相關(guān)的傳輸收入要求(TRR,transmission revenue requirements)。根據(jù)輸電線路的電壓等級,TAC采用不同的費(fèi)率。對于額定電壓200kV及以上的輸電設(shè)施使用一個(gè)全系統(tǒng)的"郵票"費(fèi)率(高壓或區(qū)域費(fèi)率),這個(gè)費(fèi)率由ISO/RTO提出,由聯(lián)邦政府(FERC,F(xiàn)ederal Energy Regulatory Commission)批準(zhǔn)。而對于額定電壓低于200kV的輸電設(shè)施的,采用與參與的傳輸擁有者(PTO,participating transmission owner)特定的費(fèi)率(低壓或"本地"費(fèi)率),這個(gè)費(fèi)率由ISO/RTO與參與的傳輸擁有者商定,由有關(guān)的州政府批準(zhǔn)。
管理電價(jià)是用于復(fù)蓋ISO/RTO本身運(yùn)行和發(fā)展成本的費(fèi)用。雖然ISO/RTO是非贏利組織,不允許參與市場交易從中獲利,只能通過對電網(wǎng)和市場的管理向電網(wǎng)的使用者收取電網(wǎng)管理費(fèi)(GMC,Grid Management Charge)這里電網(wǎng)管理費(fèi)GMC是輸電電價(jià)TAC以外的附加的收費(fèi),當(dāng)TAC是要支付給電網(wǎng)擁有者PTO的,GMC是由ISO/RTO自己收取的。GMC有很多種類和費(fèi)率,主要包括市場服務(wù)費(fèi),系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi),阻塞管理費(fèi),報(bào)價(jià)管理費(fèi),市場準(zhǔn)入申請費(fèi)等。GMC是一個(gè)固定的費(fèi)率,每年年中由ISO/RTO會(huì)同所有的利益相關(guān)者一起審查 ISO/RTO當(dāng)前的財(cái)務(wù)狀況,并收集他們對下一年度預(yù)算流程和投入,由董事會(huì)審定,報(bào)聯(lián)邦政府(FERC)及有關(guān)的州政府批準(zhǔn)。
在所有的電力市場中能量電價(jià)包括日前和實(shí)時(shí)能量電價(jià)都占總批發(fā)電價(jià)的最大比例,但其它各種電價(jià)組成部分在總電價(jià)中的占比在不同的市場中相當(dāng)不同。例如在PJM,2018年總的批發(fā)電價(jià)為$59.96/MWh,其中能量占63%,輸電占14.7%,容量占20%,其它包括電網(wǎng)管理和市場服務(wù)占2.3%,其中輔助服務(wù)的占比不到1%。在CAISO,2018年總的批發(fā)電價(jià)為$49.54/MWh,因?yàn)闆]有容量市場,能量占有更大的比例,日前和實(shí)時(shí)的能量加輸電占了總批發(fā)電價(jià)的95.6%,輔助服務(wù)的占1.7%,電網(wǎng)管理和市場服務(wù)占0.87%。
記者:北美電力市場建設(shè)對我國電力體制改革有哪些啟示?
劉云仁:電價(jià)改革應(yīng)該從批發(fā)電價(jià)開始,應(yīng)該先把批發(fā)市場搞好,批發(fā)電價(jià)理順,再逐步建立零售市場,開放零售電價(jià)。
因?yàn)榱闶垭妰r(jià)對國計(jì)民生比較敏感,過大的波動(dòng)可能對社會(huì)穩(wěn)定造成較大的風(fēng)險(xiǎn),在電力改革的初期,零售電價(jià)還是應(yīng)由政府管控起來。在批發(fā)市場中,由于有中間售電公司作為緩沖,比較能夠容忍批發(fā)電價(jià)的波動(dòng),長期而言,能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場的初衷:最大化社會(huì)效益和優(yōu)化資源的利用。



