美國目前已經(jīng)有7個電力市場，加拿大有2個，墨西哥電力市場也正在緊鑼密鼓的建設(shè)過程中。近20年來，雖然經(jīng)歷過一些挫折，但北美的電力市場版圖還在不斷地擴大過程中，目前已覆蓋了美國大部分的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，其中德州、加州和紐約州3個經(jīng)濟大州都建立了以州為單位的電力市場，而PJM、MISO、SPP和新英格蘭地區(qū)的市場則涵蓋了若干個州。近年來，由于Entergy的加入，MISO更是在地域上將北美的市場版圖從東到西分開。德州電力市場建設(shè)的最終決定權(quán)在德州州政府，這和其它市場必須受聯(lián)邦政府的管轄不同，所以其改革經(jīng)歷也有一定的不同。雖然每個電力市場經(jīng)歷的歷程各不相同，但可以從以下幾個方面分析總結(jié)這些市場可以借鑒的經(jīng)驗，并從中把握北美電力市場發(fā)展的大趨勢。

1美國電力市場改革經(jīng)驗

一是實時市場的建設(shè)一般提前或至少與日前市場同步。在德州，區(qū)域價格巿場運營的前10年里并沒有日前能量市場，但是活躍的雙邊市場和實時市場照樣推動了售電市場的繁榮。第二個是輔助服務(wù)市場可以考慮和實時市場同步建設(shè)。雖然德州巿場的能量市場和輔助服務(wù)市場是同步建設(shè)的，MISO的輔助服務(wù)市場的運行則比能量市場晚了好幾年時間。第三個是容量市場的建設(shè)一般滯后于能量市場。在市場啟動初期，建立一個穩(wěn)定運行的能量市場是至關(guān)重要的，容量市場的一些細節(jié)問題稍微放后一點也無妨。第四個趨勢則是從區(qū)域價格市場到節(jié)點價格市場的演變。在16～17年前市場創(chuàng)建初期，各個市場對于應(yīng)該建立區(qū)域價格市場還是節(jié)點價格市場有過一些嚴肅的討論和不同的嘗試，但是目前，美國所有的市場均為節(jié)點價格市場。區(qū)域價格市場的優(yōu)點是理解起來比較簡單，但由于區(qū)域價格市場中市場模型和運行模型很難達到完美統(tǒng)一，所以在運行中相對節(jié)點價格市場更復(fù)雜些，并且區(qū)域價格市場對于發(fā)生在每個價區(qū)內(nèi)的局部輸電擁塞沒有很好的答案。第五點是從簡單到復(fù)雜的過程。

幾乎沒有一個一成不變的市場，各個市場在運行的過程中，隨著市場運行經(jīng)驗的不斷積累，往往會發(fā)現(xiàn)一些有待提高的地方，這樣一個動態(tài)的調(diào)整過程往往使一個市場在實現(xiàn)上變得越來越復(fù)雜。第六點則是關(guān)于能量市場和輸電權(quán)市場的先后順序。如果在能量市場中線路阻塞費用是收費的，輸電權(quán)市場一般同步實現(xiàn)，相反，如果線路阻塞不收費，輸電權(quán)市場就不必要了。最后一點，也是很重要的一點，就是有幾個市場所覆蓋的地理范圍在不斷擴大。這樣，當后來的州在建立市場時，會面臨2個選擇，是該像SPP一樣建立一個新的市場，還是像Entergy一樣加入一個已有的市場。經(jīng)過近20年的演變后，北美有一些被大家認可的基本的相對穩(wěn)定的市場設(shè)計原則。

首先是鼓勵簽訂中長期合同來規(guī)避風(fēng)驗，并建立基于經(jīng)濟安全調(diào)度的實時市場來調(diào)節(jié)價格，降低成本和促進新能源吸納，這2條非常關(guān)鍵。再有就是考慮輸電線路阻塞，并且有能量和輔助服務(wù)協(xié)同優(yōu)化的日前市場，以及建立金融輸電權(quán)市場來對沖由于輸電線路阻塞收費所帶來的風(fēng)險，并且由RUC，也就是可靠性機組投入來保證系統(tǒng)安全運行的容量需要。接下來,是有效而且動態(tài)地抑制市場主體的市場力，并且在市場設(shè)計中盡可能降低uplift，也就是平衡賬戶的流量。這樣一個批發(fā)市場，應(yīng)該可以為活躍的售電市場和電力用戶的用電選擇權(quán)提供一個很好的支持。一個好的市場設(shè)計，應(yīng)該可以做到電力系統(tǒng)運行模型和市場模型的有機統(tǒng)一，并且可以有效促進可再生能源的發(fā)展。理想情況下，電力運行中的系統(tǒng)實際狀態(tài)、系統(tǒng)運行模型，以及電力市場模型應(yīng)該是合一的。如果電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和市場模型的偏差越大，市場的效率就會越低，所以一個市場采用什么樣的市場模型是很關(guān)鍵的問題。

2阻塞管理問題

電力市場設(shè)計中，阻塞管理機制的設(shè)計是核心問題。這里，舉個例子來說明阻塞管理的問題。假如：機組A的邊際成本是30美元，機組B的邊際成本是45美元，從A到B的輸送能力是100MW，負荷L1和L2和機組B在同一側(cè)，總負荷是150MW。實時市場中B端的邊際價格應(yīng)該是多少?當線路阻塞存在時，如果B端每增加1MW用電，機組B就多發(fā)1MW，所以B端的邊際價格是45美元，同樣可以得出A端的邊際價格是30美元。這時分析比較下面幾種情況：負荷所需的150MW用電會100%分別從雙邊市場、日前市場或者實時市場購買，第四種情況則是一半從雙邊市場買，一半從實時市場買;第五種則考慮到負荷從每個市場各買一部分電。當所有負荷只在實時市場買電時，整個市場所產(chǎn)生的阻塞收益是1500美元。怎么得到的呢?負荷付出的錢減去發(fā)電機收入的錢，或者用兩邊價差乘以線路輸送容量。在輸電權(quán)拍賣150MW的情況下，這時市場的uplift是0美元。

當負荷只從雙邊市場買電時，又可以分為下面兩種情況：一種是負荷從機組A買電100MW，從機組B買電50MW,另外一種則是負荷從機組A買150MW，沒從B買。在這2種情況下，如果考慮輸電線路阻塞收費，市場阻塞收益還是1500美元，考慮輸電權(quán)后的uplift是0，和負荷只從實時市場買電的情況一樣。但是，如果沒有阻塞收費，那前一種情況下由于阻塞產(chǎn)生的阻塞收益是0，后一種則是-750美元。這個例子說明，在向雙邊合同收取阻塞費用的節(jié)點市場中，無論電源和用戶以何種方式交易，市場的阻塞收益都是1500美元，考慮輸電權(quán)后的uplift都是0，意味這種設(shè)計是個穩(wěn)定而有效率的設(shè)計。但是在沒有線路阻塞收費的情況下，市場的阻塞收益則和市場主體的市場行為密切相關(guān)，這個市場運行起來就不穩(wěn)定。如果用的分價區(qū)的市場模型，市場的uplift費用也會和市場主體的市場行為相關(guān)，這樣平衡帳戶中用戶分擔(dān)的資金也會比較大，而這正是區(qū)域模型所面臨的一大挑戰(zhàn)，也是德州巿場從區(qū)域轉(zhuǎn)向節(jié)點的主要原因之一。

3電力監(jiān)管

市場監(jiān)管的目標主要有2個：一個是監(jiān)測和預(yù)防市場操縱行為以及市場力的濫用;第二就是評估市場設(shè)計和市場運行并提出相應(yīng)的改進方案。監(jiān)管過程中要注意的3個問題：第一個就是這個市場是否為電源和用戶提供了有效的激勵機制;第二就是市場運行以及系統(tǒng)調(diào)度是否降低了市場效率;第三就是一個市場主體是否有市場力?如果有，市場力有否被濫用?以及一個市場主體有沒有市場操縱行為等。關(guān)于市場監(jiān)管有一些比較經(jīng)典的案例，有10幾年以前的，也有剛發(fā)生不久的，并且就發(fā)生在設(shè)計比較成熟的市場中。特別是2000年的加州電力危機，導(dǎo)致電力市場失控，加州經(jīng)歷輪番大停電，進而引起幾大電力公司破產(chǎn)，并導(dǎo)致加州政府的財政危機。

至于這場危機的根本原因，今天依然眾說紛紜：有人認為是因為市場設(shè)計有缺陷，有人認為是因為發(fā)電企業(yè)操縱市場，有人認為是因為聯(lián)邦政府監(jiān)管不力。這些案件也引發(fā)了以下幾個值得思考的問題：幾乎每個市場在開始時都是不完善的，那么我們應(yīng)該如何應(yīng)對市場設(shè)計中的不足之處?如果一個市場主體利用市場設(shè)計中的漏洞來獲利，這是一種詐騙或市場操縱行為嗎?一個交易單獨獲利不算操縱市場，可如果以一個交易的損失來達到整體交易的獲利，這會是一種市場操縱行為嗎?一個市場主體的市場行為應(yīng)該有界限嗎?如果有，界限應(yīng)該在哪里?如果一個市場主體發(fā)現(xiàn)一個市場設(shè)計的缺陷，它應(yīng)該主動上報嗎，還是去利用這個機會去獲利?對以上問題的回答攸關(guān)市場建設(shè)的成敗。

4電力市場化的幾點體會

下面，結(jié)合參與市場建設(shè)的過程，總結(jié)電力市場化過程中的幾點體會。在鼓勵簽訂雙邊合約以規(guī)避風(fēng)險的前提下，建立一個基于安全運行的經(jīng)濟調(diào)度為依托的實時市場會是一個相對簡單、風(fēng)險也比較小并且益處比較大的切入點;一個比較理想的設(shè)計是日前市場為金融性，系統(tǒng)安全則交由可靠性機組投入。輸電網(wǎng)絡(luò)阻塞很難準確預(yù)測，如果認為可以準確預(yù)測，會發(fā)現(xiàn)大多數(shù)時候是錯的;一個缺乏前瞻性、整體性和兼容性的市場設(shè)計往往會付出代價;理想情況下，市場監(jiān)管應(yīng)該開始于市場設(shè)計階段;對一個給定地區(qū)來說，設(shè)計一個適合自己情況的電力市場方案需要考慮很多因素，所以一個好的市場設(shè)計一定要有一個本地化的過程，照搬是不行的;充足的電力裝機和堅強的輸電網(wǎng)絡(luò)最終一定會要一個一流的電力巿場機制來相配，這樣才能最大限度地優(yōu)化系統(tǒng)的資源配置;一個高效運行的電力市場會進一步倒逼輸電網(wǎng)絡(luò)運行的透明性和電網(wǎng)管理水平的進一步提高;電力市場機制的建立會更有力地推動技術(shù)革新和促進新一代能源革命的進一步發(fā)展。

作者:李永剛 單位:美國德州電力市場獨立監(jiān)管部