1.引言

 

2.市場法規(guī)與監(jiān)管體系

 

3.市場架構(gòu)

 

4.上網(wǎng)發(fā)電報價

 

5.有償輔助服務(wù)

 

6.市場預(yù)出清與發(fā)電安排

 

7.實時出清與發(fā)電調(diào)度

 

8.電量結(jié)算與審慎信用管理

 

9.跨州結(jié)余競價拍賣

 

10.結(jié)語

 

1.引言

 

澳大利亞發(fā)電側(cè)電力市場始建于上世紀(jì)九十年代中期，是電力交易、發(fā)電調(diào)度及有償調(diào)頻輔助服務(wù)、財務(wù)結(jié)算三位一體的電力市場與電力系統(tǒng)運(yùn)行體系，是單一的全電網(wǎng)、全電量電力交易調(diào)度平臺，以24小時為周期，以5分鐘為時間節(jié)點(diǎn)滾動地實現(xiàn)電力供需平衡。澳大利亞國家電力市場經(jīng)過二十年運(yùn)行與不斷地完善，已經(jīng)成為競爭有效、公開透明、發(fā)展成熟的實時電力市場。作者本人到目前為止已先后在澳大利亞三家能源公司從事了十五年能源電力市場分析工作，在各個方面積累了諸多的實際經(jīng)驗，愿在本文嘗試著在概述市場法規(guī)與監(jiān)管體系、市場架構(gòu)之后，較為詳盡地介紹一下澳大利亞發(fā)電側(cè)電力市場的主要運(yùn)行環(huán)節(jié)：發(fā)電報價、有償輔助服務(wù)、市場預(yù)出清、實時電力與調(diào)頻輔助服務(wù)交易調(diào)度以及市場交易結(jié)算。澳大利亞電力金融市場為電力市場主體提供規(guī)避電力市場價格的電力金融產(chǎn)品，通過電力金融產(chǎn)品交易發(fā)現(xiàn)中長期電力價格，它與澳大利亞國家電力市場相輔相成，相得益彰，是整個電力市場體系中必不可缺的環(huán)節(jié)。受本文的目的和篇幅所限，我們在專欄2中概述它的市場功能以及它與實時電力市場的關(guān)系，并在專欄7中介紹兩個最主要的交易品種。最后本文還概要地描述一下與澳大利亞區(qū)域式電力市場密切相關(guān)的跨州結(jié)余競價拍賣市場。

 

2.市場法規(guī)與監(jiān)管體系

 

《國家電力法》作為《國家電力法令1996》的附件是發(fā)電側(cè)電力市場建設(shè)、運(yùn)行與監(jiān)管的法律依據(jù)。它的立法或修改程序是由政府主管部門組織制定，議會投票表決通過。

 

《國家電力法》法定設(shè)立澳大利亞能源市場委員會（AustralianEnergyMarketCommission，縮寫為AEMC）來全權(quán)負(fù)責(zé)制定及完善作為電力市場運(yùn)行規(guī)則的《國家電力規(guī)則》，促進(jìn)電力市場發(fā)展。能源市場委員會在行使法律賦予職權(quán)時必須遵循政府發(fā)布的國家能源政策方針和電力行業(yè)宗旨(澳大利亞國家電力行業(yè)宗旨:為了能源電力消費(fèi)者的長期利益，在兼顧能源電力價格和質(zhì)量，保障安全可靠供應(yīng)基礎(chǔ)上促進(jìn)能源電力的有效投資，生產(chǎn)供應(yīng)與利用。作者注)。《國家電力規(guī)則》是關(guān)于電力市場、電力系統(tǒng)、市場主體、用電服務(wù)的法規(guī)。澳大利亞能源市場委員會職能不涉及民事法與刑事法范疇，也不能在規(guī)則中的條款上，在政府部門未同意的情況下對它們賦予權(quán)力或增添責(zé)任。在制定及完善《國家電力規(guī)則》過程中，澳大利亞能源市場委員會可以與其他相關(guān)機(jī)構(gòu)、政府部門、專家委員會等進(jìn)行協(xié)商以及授權(quán)進(jìn)行規(guī)則制定工作。《國家電力規(guī)則》可采用已有的行業(yè)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、從業(yè)條例、業(yè)務(wù)程序等。本節(jié)最后的專欄1概述了市場規(guī)則制定與修改的法定程序。

 

《國家電力法》賦予澳大利亞能源監(jiān)管局（AustralianEnergyRegulator，縮寫為AER）監(jiān)管電力市場職權(quán)，監(jiān)管對象包括市場主體、電網(wǎng)公司和發(fā)電側(cè)市場交易機(jī)構(gòu)，執(zhí)法權(quán)限為所有與電力行業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)。能源監(jiān)管局可授權(quán)執(zhí)法人員在存在合理的理由情況下向地方法院申請搜查許可，在獲得批準(zhǔn)后按照執(zhí)法程序搜查并封存相關(guān)證據(jù)。能源監(jiān)管局在調(diào)查涉嫌違法違規(guī)行為后，有權(quán)直接給予罰款處理或起訴涉事公司或個人。

 

澳大利亞競爭與消費(fèi)委員會（AustralianCompetitionandConsumptionCommission，縮寫為ACCC）是監(jiān)督執(zhí)行《競爭與消費(fèi)者法案》，促進(jìn)市場競爭與公平交易的聯(lián)邦法定機(jī)構(gòu)。它監(jiān)管各行各業(yè)市場交易的競爭行為，在發(fā)電側(cè)市場執(zhí)法權(quán)主要有核準(zhǔn)發(fā)電公司并購，調(diào)查市場主體反競爭行為，如串謀操縱電力價格或商議分配市場份額。

 

專欄1：《國家電力規(guī)則》制定或修改的規(guī)范程序

 

澳大利亞能源市場委員會（AustralianEnergyMarketCommission，縮寫為AEMC）全權(quán)負(fù)責(zé)組織制定及修改電力市場運(yùn)行規(guī)則工作。市場規(guī)則條款的制定及修改首先需要有提議者提交制定或修改電力市場規(guī)則的建議。提議者可以是政府主管部門與市場主體，也可以是咨詢公司，研究機(jī)構(gòu)及專業(yè)團(tuán)體，甚至可以是個人。除非糾正無關(guān)緊要的細(xì)節(jié)錯誤，能源市場委員會自身并不提議修改規(guī)則條款。能源市場委員會負(fù)責(zé)對制定或修改市場規(guī)則的建議進(jìn)行初審，本著符合電力行業(yè)宗旨爭精神的原則決定是否接納建議及啟動規(guī)則制定或修改程序。規(guī)則條款制定或修改建議初審?fù)ㄟ^后，由能源市場委員發(fā)布通告進(jìn)入公議階段，向市場及社會征求反饋意見。利益相關(guān)者須以書面形式提交意見。能源市場委員集中反饋意見，結(jié)合最初建議發(fā)布相關(guān)規(guī)則制定或修改的草案稿，開展第二輪意見征詢。在此基礎(chǔ)上能源市場委員發(fā)布規(guī)則制定或修改的最終決定。在公議階段或草案稿發(fā)表后，能源市場委員會通常舉行聽證會討論規(guī)則條款制定或修改中關(guān)鍵問題。規(guī)則制定或修改過程從初審?fù)ㄟ^到最終決定通常需六個月。遇到復(fù)雜及牽扯面大的議題，能源市場委員會酌情延長相關(guān)環(huán)節(jié)，如公議階段的時限。對異議較小的規(guī)則修改建議或特定的緊急情形，初審期限為六周，經(jīng)公議階段后能源市場委員直接做出最終決定，整個過程縮短為四個月。

 

能源市場委員在制定或修改電力市場規(guī)則過程中須及時向利益相關(guān)者與社會公眾通報工作進(jìn)展情況。所有相關(guān)決定及文件，研究報告，制定或修改建議及反饋意見，以及專門委員會的會議記錄都在能源市場委員的網(wǎng)站上公開發(fā)表。

 

3.市場架構(gòu)

 

澳大利亞電力系統(tǒng)分為東南部、西部和北部三個電網(wǎng)，它們之間相距上千公里，沒有輸電線路聯(lián)接。東南部電網(wǎng)覆蓋五個行政州和一個首都特區(qū)，南北跨度達(dá)五千公里，號稱是世界上最長的交流電力系統(tǒng)。澳大利亞國家電力市場約定俗成地是指東南部電網(wǎng)的電力市場，它按行政州劃分為五個電價區(qū)，首都特區(qū)包含在新南威爾士州價區(qū)內(nèi)，該市場用電量約占全國85%，是澳大利亞最主要的市場。另外，澳洲西部的西澳州電網(wǎng)設(shè)有一個分立的電力市場，本文對它沒有介紹。

 

《國家電力法》規(guī)定發(fā)電側(cè)電力市場由澳大利亞能源市場運(yùn)營中心（AustralianEnergyMarketOperator，縮寫為AEMO）負(fù)責(zé)運(yùn)營。市場運(yùn)營中心實行會員制。聯(lián)邦，州和特區(qū)政府有60%投票表決權(quán)，企業(yè)有40%投票表決權(quán)。企業(yè)包括各種各類能源電力公司需申請成為會員。它們各自的投票表決權(quán)按指定方法計算。與修改章程有關(guān)等重大議題需75%贊成票通過。董事會主席由政府能源部長聯(lián)席委員會任命。董事會成員采用提名遴選方式，由專門委員會根據(jù)會員提名進(jìn)行遴選并上報政府能源部長聯(lián)席委員會批準(zhǔn)。市場運(yùn)營中心不擁有電網(wǎng)資產(chǎn)，經(jīng)營無盈利，也不分紅。能源監(jiān)管會審核批準(zhǔn)其市場營運(yùn)開支并由市場主體按電量繳納。澳大利亞市場運(yùn)營中心在兩個不同城市設(shè)置互為備用的電力交易調(diào)度中心，負(fù)責(zé)東南部跨州全電網(wǎng)運(yùn)行，還設(shè)有分支機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)西澳州電力市場運(yùn)行。

 

澳大利亞市場運(yùn)營中心的主要市場功能包括核準(zhǔn)市場主體注冊申請，保管并公布所有市場主體注冊信息，管理與運(yùn)行電力市場，促進(jìn)及改善市場運(yùn)行的有效性，保障與提高電力系統(tǒng)的安全性（包括在特定條件下，實行一系列不斷強(qiáng)化的市場干預(yù)措施，以保證電力系統(tǒng)安全），進(jìn)行電力系統(tǒng)供應(yīng)充裕度預(yù)估分析并向市場公布結(jié)果，通過管理用電戶過戶，用電數(shù)據(jù)來促進(jìn)售電側(cè)市場競爭。

 

市場交易的發(fā)電方和購電方都須在市場運(yùn)營中心注冊。注冊為發(fā)電商的市場主體必須在市場運(yùn)營中心注冊全資的、控股的或運(yùn)營管理的，接在電網(wǎng)上的發(fā)電設(shè)備。市場運(yùn)營中心將的發(fā)電資產(chǎn)分劃為可調(diào)度安排，準(zhǔn)調(diào)度安排和非調(diào)度安排三類。除了特例，注冊容量在30兆瓦以上的發(fā)電機(jī)組（站）都劃為可調(diào)度安排的發(fā)電單元；其中30兆瓦以上有間歇性的風(fēng)電，太陽能電站另歸屬準(zhǔn)調(diào)度安排類，即可以借助預(yù)測對其計劃發(fā)電。所有調(diào)度安排的與準(zhǔn)調(diào)度安排的發(fā)電機(jī)組（站）都必須安裝必要的電訊設(shè)備以保證接受執(zhí)行調(diào)度指令。它們都由市場交易調(diào)度中心集中統(tǒng)一調(diào)度發(fā)電。發(fā)電能力小于30兆瓦的發(fā)電設(shè)備屬于非調(diào)度安排類，目前對它們實行統(tǒng)一調(diào)度還太不現(xiàn)實，市場運(yùn)營中心統(tǒng)一預(yù)測它們的發(fā)電量，計入電力供需平衡過程。除此之外，還有在配電網(wǎng)內(nèi)的非注冊發(fā)電設(shè)備及近年來興起的屋頂太陽能光伏板，它們的發(fā)電直接在負(fù)荷預(yù)測過程中扣除。在澳洲還有不到1.5%的裝機(jī)容量不參與電力市場交易。

 

市場規(guī)則把用電負(fù)荷分為可調(diào)度負(fù)荷與不可調(diào)度負(fù)荷。可調(diào)度負(fù)荷報價購電，參與市場競價出清過程。可調(diào)度負(fù)荷僅限于安有自動通訊與控制裝備的負(fù)荷，如抽水蓄能電站抽水用電負(fù)荷。不可調(diào)度負(fù)荷不報價，市場交易調(diào)度中心統(tǒng)一預(yù)測不可調(diào)度負(fù)荷。接入在輸電網(wǎng)上的工業(yè)用電大戶（如電解鋁廠）可以選擇注冊直接參加發(fā)電側(cè)市場交易，這僅意味著它們的購電費(fèi)用按電力市場價格結(jié)算，承受市場風(fēng)險，至于它們是否參與購電報價還得依照相關(guān)規(guī)則另行決定。除此之外，其他用戶用電由在市場運(yùn)營中心注冊的零售電商代購，不暴露于波動起伏的電力市場價格。

 

專欄2：電力金融市場概述

 

澳大利亞電力金融市場為電力市場主體提供規(guī)避電力市場價格的電力金融產(chǎn)品，通過電力金融產(chǎn)品交易發(fā)現(xiàn)中長期電力價格。電力金融產(chǎn)品交易都是現(xiàn)金交割的，不涉及物理意義上的供電，極大地提高了交易的靈活程度。實行現(xiàn)金交割的優(yōu)勢是它既能幫助實時電力市場主體穩(wěn)定市場收入或成本，又?jǐn)U大了市場參與者的范圍，有助于增加電力金融產(chǎn)品交易流動性，促進(jìn)中長期電價的發(fā)現(xiàn)。因為是非物理執(zhí)行合約，所以也不會對電力市場實時供需平衡造成干擾。澳洲電力金融市場最主要的交易品種是電力差價合約，它們通常用兆瓦計量，如5兆瓦或10兆瓦，按照事先約定的價格對將來市場實現(xiàn)的實時電力價格進(jìn)行抵消式補(bǔ)償。最常見的差價合約有差價互補(bǔ)合約與高價補(bǔ)償合約兩種（細(xì)節(jié)請見專欄7）。差價合約交易的市場主體除了發(fā)電廠商和零售電商外，還有金融機(jī)構(gòu)比如銀行、經(jīng)紀(jì)公司、基金公司、保險公司等。電力差價合約可以在證券交易所交易，也可以是場外交易，由金融證券業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)依照金融證券業(yè)法規(guī)進(jìn)行監(jiān)管。

 

電力差價合約與很多讀者熟悉的市場主體的雙邊中長期電量合同有很大不同。澳大利亞國家電力市場的運(yùn)行與這些合約無直接關(guān)系，市場運(yùn)行中心既不要求市場主體上報有關(guān)差價合約數(shù)據(jù)，也不在調(diào)度過程中執(zhí)行它們。金融業(yè)的市場主體雖然沒有參加實時電力市場交易，但也可以進(jìn)行電力差價合約交易，它們?nèi)胧惺腔趯ξ磥黼娏r格的預(yù)期，以及預(yù)期本身隨著時間的變動，而且每筆交易常常是5兆瓦或10兆瓦。金融業(yè)的市場主體在實時電力交易開始之前，多會選擇平倉所有相應(yīng)的差價合約，避免承擔(dān)實時電力價格風(fēng)險。金融業(yè)所涉及電力差價合約交易與實時電力市場交易在時間上不重疊，對實時電力市場運(yùn)行沒有直接影響。

 

4.上網(wǎng)發(fā)電報價

 

發(fā)電報價以24小時的交易日為期限，以30分鐘時段為周期。發(fā)電報價單元因電源不同而不同，火電廠按機(jī)組報價，水電一般按水電站報價，但規(guī)模大的會分成多個發(fā)電報價單元，也有幾個規(guī)模小水電站組成一個報價單元情況，燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組多為單一發(fā)電調(diào)度單元，但也有燃機(jī)與蒸汽機(jī)分開報價情況，燃?xì)忾_放循環(huán)機(jī)組按單機(jī)或按電廠報價，風(fēng)力發(fā)電按風(fēng)場報價，太陽能發(fā)電以電站為單位報價。市場規(guī)則限定電力報價在每兆瓦時負(fù)1,000澳元到每兆瓦時13,800澳元（2015-16財政年度）的上下限內(nèi)。發(fā)電企業(yè)報零價甚至負(fù)價的主要原因有兩個。一是為了維持像火電這樣基本負(fù)荷機(jī)組的最小穩(wěn)定運(yùn)行出力，另外一個是為了盡量多發(fā)有間歇性的可再生能源，即風(fēng)力和太陽能發(fā)電。最高限價每年隨物價指數(shù)上調(diào)，澳大利亞能源市場委員會（AEMC）每四年核查并可能調(diào)整一次最高限價和最低限價，以保證它們滿足電網(wǎng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)的要求。

 

報價方案分電價和發(fā)電兩部分，電價部分是遞增排序的十個電力價格，發(fā)電部分是每個價位上按30分鐘時段依次上報的非負(fù)發(fā)電出力以及與發(fā)電生產(chǎn)相關(guān)的參數(shù)，例如最大發(fā)電能力、試運(yùn)行時的指定出力、出力增加或減少（爬坡）的速率與幅度、日發(fā)電量限制等。報價方案提交有全日報價與即時變更兩種方式。全日報價是在每天中午12:30之前提交下一個交易日（次日凌晨4:00到后天凌晨4:00）的報價方案。全日報價所上報的十個電力價格在交易日24小時內(nèi)都是固定不變的，在方案提交后也不能再更改。全日報價方案只要在市場規(guī)則允許范圍內(nèi)就有效，不會引起異議。全日報價體現(xiàn)市場主體在綜合分析次日全天市場供需形勢后，對發(fā)電機(jī)組（站）的初步安排。但是，電力系統(tǒng)運(yùn)行時各種突變情況時常發(fā)生，電力供需關(guān)系也是時時刻刻在變化。鑒于市場機(jī)制的核心功能是反饋市場主體對供需關(guān)系變化的反應(yīng)，市場規(guī)則允許發(fā)電企業(yè)可以在實時發(fā)電調(diào)度之前的任何時間對報價方案做出相應(yīng)修改，但必須注明修改的理由。值得強(qiáng)調(diào)地是為了維護(hù)電力市場秩序，提高調(diào)度計劃執(zhí)行效率，市場規(guī)則設(shè)有真實意向條款，要求市場主體提交的報價方案要體現(xiàn)發(fā)電機(jī)組計劃安排的真實意向，即若在市場實時出清時的實際情況與預(yù)期情況出入不大時，發(fā)電企業(yè)應(yīng)盡量維持原初的報價方案，尤其是開機(jī)組合編排，以減少對市場運(yùn)行中心調(diào)度發(fā)電安排的干擾。報價方案的更改完全是市場主體商業(yè)決策的市場行為，為了維護(hù)電力市場公平競爭秩序，《國家電力規(guī)則》設(shè)有專門條款規(guī)范與監(jiān)管更改報價行為，其具體細(xì)節(jié)將在專欄3中詳述。

 

由于風(fēng)力發(fā)電不能人為控制，報價方法不同于常規(guī)電廠。發(fā)電企業(yè)負(fù)責(zé)報價（經(jīng)常是零價或負(fù)價）和預(yù)報風(fēng)場運(yùn)行的風(fēng)輪機(jī)數(shù)目。市場運(yùn)行中心根據(jù)市場主體在市場注冊時提交的能量轉(zhuǎn)換模型和風(fēng)場風(fēng)力風(fēng)向預(yù)報對風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行預(yù)測。太陽能發(fā)電站報價方案也是提交價格及在線的逆變器數(shù)目，也由市場運(yùn)行中心根據(jù)日照記錄數(shù)據(jù)統(tǒng)一預(yù)測發(fā)電出力。

 

有些發(fā)電企業(yè)與其他市場主體簽訂長期合同將發(fā)電量一次性全部出讓（PowerPurchaseAgreement，縮寫為PPA）。發(fā)電企業(yè)只負(fù)責(zé)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)與維修，獲得固定收入。買斷發(fā)電量的收購方具有電力市場的交易權(quán)，決定開機(jī)組合，負(fù)責(zé)報價，收入隨實時電價波動，承受市場價格風(fēng)險。這種合同形式雖然存在，但并非主流。

 

澳大利亞電力市場規(guī)則允許工業(yè)用電大戶從發(fā)電側(cè)電力市場直接購電，以電力市場價結(jié)算用電費(fèi)用。對于選擇直接參與發(fā)電側(cè)市場工業(yè)用電大戶而言，在電力供需緊張時升高的實時電價會顯著地增加它們的購電成本。這些工業(yè)用電大戶往往會對生產(chǎn)過程做出調(diào)整，采用降低負(fù)荷的方式減少損失。電力負(fù)荷預(yù)測考慮到這種負(fù)荷對電價反應(yīng)現(xiàn)象，在預(yù)出清電力價格達(dá)到一定閾值時會將預(yù)測的負(fù)荷下調(diào)一部分。需要澄清的是這種負(fù)荷下調(diào)是基于對電價上升的預(yù)期在電力市場出清之前完成的，是對需求側(cè)反應(yīng)的預(yù)期，是市場出清的輸入信息，而不是市場出清時優(yōu)化調(diào)度計入購電報價的結(jié)果。

 

專欄3：市場規(guī)則對更改報價的要求

 

雖然市場規(guī)則在任何情況下都不明令禁止市場主體修改報價，但也極其明確地要求報價及報價的修改都必須代表發(fā)電安排的真實意向，即使真實意向就是謀求商業(yè)利益，嚴(yán)禁提交有誤導(dǎo)性的或者虛假的報價。市場規(guī)則明確要求市場主體在了解到市場最新變化后，如果有意改變原有的發(fā)電安排，必須在實際條件允許的情況下盡快地上報更改的報價方案。允許更改報價賦予市場主體應(yīng)變于市場條件改變的靈活性，使它們能夠依照市場的變化與其它市場主體的反應(yīng)調(diào)整發(fā)電安排。

 

除此之外，在澳大利亞能源市場委員會在最近的一次有關(guān)報價更改規(guī)則的修改中增補(bǔ)了臨近更改的條款。所謂的臨近更改指的是對每個電力系統(tǒng)運(yùn)行的30分鐘時段而言，報價更改時間是在它開始前15分鐘到它結(jié)束前5分鐘之間。澳大利亞市場設(shè)計允許市場主體在實時出清節(jié)點(diǎn)所在的，整點(diǎn)與半點(diǎn)之間的（或半點(diǎn)與整點(diǎn)之間）30時分鐘時段內(nèi)隨時對5分鐘節(jié)點(diǎn)上發(fā)電報價進(jìn)行更改，增加的更改報價節(jié)點(diǎn)密度與這個時段的預(yù)出清頻度相匹配。在供需緊張時，臨近實時出清時增加的快速啟動發(fā)電機(jī)組可以減輕電力價格上升壓力，允許臨近更改報價有利于提高市場效益。一般而言，在供應(yīng)充裕情況下，市場主體越是臨近實時出清時更改報價，留給其它市場主體反應(yīng)時間越短，就對市場效率造成的影響越大。因為這樣，有些市場主體可能不恰當(dāng)?shù)厥褂门R近更改，故意拖延上報市場運(yùn)行中心反應(yīng)真實意向的報價方案，以期制造供需關(guān)系假象，推遲其他報價較低發(fā)電機(jī)組改變出力時間以致來不及反應(yīng)。這種行為往往造成扭曲的電力價格不能如實地體現(xiàn)市場供需關(guān)系，有損于人們對電力市場價格的信心，不利于電力市場的健康發(fā)展。新的市場規(guī)則強(qiáng)化了對臨近更改報價的監(jiān)管，規(guī)定市場主體在做出臨近更改報價時，必須保留當(dāng)時引起更改的市場因素的實時記錄，其中包括相關(guān)事件發(fā)生的時間以及市場主體最早了解到事件發(fā)生時的時間。市場規(guī)則賦予能源監(jiān)管局對報價修改行為隨時地進(jìn)行調(diào)查的權(quán)力。

 

5.有償輔助服務(wù)

 

電力市場運(yùn)行中心的職責(zé)不僅要平衡電力供需，而且必須保證電力系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，使用輔助服務(wù)調(diào)控反映電力系統(tǒng)狀態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。《國家電力規(guī)則》規(guī)定市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)向市場主體購買獲取有償輔助服務(wù)，也依照確定的方法向市場主體收繳購買有償輔助服務(wù)的費(fèi)用。電力市場運(yùn)行中心使用調(diào)頻及調(diào)壓輔助服務(wù)將頻率和電壓控制在電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)，也需要調(diào)載輔助服務(wù)來調(diào)控電網(wǎng)潮流量，使之在物理極限之內(nèi)。除此之外，它還要獲得系統(tǒng)重啟輔助服務(wù)用于在發(fā)生系統(tǒng)全部或部分停電事件后重新啟動電力系統(tǒng)。

 

在澳大利亞電力市場架構(gòu)上，調(diào)頻輔助服務(wù)市場是實時市場的一部分，它的設(shè)計不僅與電力市場高度相似，而且也是緊密相連的。市場主體提交提供調(diào)頻輔助服務(wù)的報價，市場調(diào)度中心在運(yùn)行實時電力市場同時也負(fù)責(zé)調(diào)頻輔助服務(wù)市場的運(yùn)行，電力市場與調(diào)頻輔助服務(wù)市場是共同出清的。我們將在這節(jié)著重介紹調(diào)頻輔助服務(wù)。在另一方面，市場主體以中長期協(xié)議方式提供電網(wǎng)調(diào)壓及調(diào)載輔助服務(wù)，這些輔助服務(wù)主要由電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)采購。市場規(guī)則同時也規(guī)定市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)為了保障電力系統(tǒng)的安全與可靠，在與電網(wǎng)公司協(xié)商后可以自行向市場主體招標(biāo)采購，獲得電網(wǎng)調(diào)壓及調(diào)載輔助服務(wù)。市場運(yùn)行中心直接向發(fā)電廠商招標(biāo)采購系統(tǒng)重啟輔助服務(wù)，簽訂長期有償服務(wù)協(xié)議。本節(jié)最后的專欄4簡述了長期協(xié)議輔助服務(wù)。

 

調(diào)頻輔助服務(wù)有修正用調(diào)頻和恢復(fù)用調(diào)頻。提供修正用調(diào)頻服務(wù)的機(jī)組,反應(yīng)時間不得超過4秒，它們由市場調(diào)度中心使用自動發(fā)電控制（AGC）集中調(diào)節(jié)發(fā)電出力，修正發(fā)電-用電平衡偏差，保證頻率在49.85赫茲到50.15赫茲的正常運(yùn)行范圍內(nèi)（電力系統(tǒng)頻率標(biāo)準(zhǔn)由澳大利亞能源市場委員會下設(shè)的可靠性專家委員會制定。）。恢復(fù)用調(diào)頻服務(wù)當(dāng)發(fā)電機(jī)組或輸電線路突然出現(xiàn)故障，頻率跳出正常運(yùn)行范圍時在事發(fā)地起動。它們分快速，慢速，延遲，反應(yīng)時間分別不超過6秒，60秒和5分鐘。快速調(diào)頻服務(wù)用于減緩頻率偏移，慢速調(diào)頻服務(wù)保證頻率偏差控制在2赫茲幅度內(nèi)，而延遲調(diào)頻服務(wù)將頻率在5分鐘內(nèi)恢復(fù)到正常運(yùn)行范圍。而無論修正用調(diào)頻還是恢復(fù)用調(diào)頻都以兆瓦計量，都有上調(diào)或下調(diào)區(qū)別。總之，調(diào)頻輔助服務(wù)共計8種，分別是向上修正，向下修正，快速向上恢復(fù)，快速向下恢復(fù)，慢速向上恢復(fù)，慢速向下恢復(fù)，延遲向上恢復(fù)，延遲緩向下恢復(fù)。

 

市場運(yùn)營中心根據(jù)系統(tǒng)安全運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)地測算每5分鐘時段電力系統(tǒng)運(yùn)行對8種調(diào)頻輔助服務(wù)的需要。修正用調(diào)頻服務(wù)的預(yù)測隨電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變化。恢復(fù)用向上調(diào)頻需求與系統(tǒng)內(nèi)最大單機(jī)容量相對應(yīng)，同時也計入用電負(fù)荷與頻率同向變化的效應(yīng)。

 

市場主體對各種調(diào)頻輔助服務(wù)分開報價，技術(shù)支持系統(tǒng)對它們分別出清。值得強(qiáng)調(diào)的是澳大利亞實時電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)度機(jī)組的發(fā)電出力與各種調(diào)頻輔助服務(wù)，以實現(xiàn)最低的購電與調(diào)頻成本之和。市場出清產(chǎn)生8種調(diào)頻輔助服務(wù)各自的出清價格。調(diào)度中心征收接受報價低于出清價格的調(diào)頻輔助服務(wù)，按5分鐘時段進(jìn)行結(jié)算。調(diào)頻輔助服務(wù)報價與實時電力報價在形式上基本相同，但兆瓦數(shù)是根據(jù)調(diào)頻輔助服務(wù)梯形圖來決定的。市場主體在報價時提交機(jī)組能夠提供調(diào)頻輔助服務(wù)的出力范圍，對應(yīng)最大調(diào)頻輔助服務(wù)的出力點(diǎn)等技術(shù)參數(shù)。用電負(fù)荷可用梯形特例的直角三角形方式參與調(diào)頻輔助服務(wù)。報價方案有10個價位及每個價位上下調(diào)頻輔助服務(wù)兆瓦數(shù)。與電力報價規(guī)則相同，報價價位在每天中午12點(diǎn)30分上交全日報價后便固定不變了，兆瓦數(shù)以及梯形圖技術(shù)參數(shù)在未實時出清前都可更改。

 

電力市場規(guī)則規(guī)定調(diào)度中心向市場主體征收調(diào)頻輔助服務(wù)費(fèi)用。恢復(fù)用調(diào)頻輔助服務(wù)成本的回收方法是向上恢復(fù)調(diào)頻成本由發(fā)電方按發(fā)電量比例分?jǐn)偅蛳禄謴?fù)調(diào)頻成本由用電方按用電量比例分?jǐn)偂Ｐ拚谜{(diào)頻服務(wù)成本由市場運(yùn)行中心依照由指定方法計算的市場主體造成頻率擾動“責(zé)任因子”分配。調(diào)度中心使用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）在頻率偏移時記錄市場主體發(fā)電出力或用電負(fù)荷的變化情況，確認(rèn)其造成調(diào)頻輔助服務(wù)需求的責(zé)任。如果變化方向頻率偏移方向相同，責(zé)任因子則增大。反之，如果變化方向逆于頻率偏移方向，責(zé)任因子就減小。

 

專欄4：電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載及系統(tǒng)重啟輔助服務(wù)的招標(biāo)采購

 

（1）電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載輔助服務(wù)的招標(biāo)采購

 

市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)每年預(yù)測電力系統(tǒng)運(yùn)行對電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載輔助服務(wù)需求，扣除已獲得輔助服務(wù)存量，確定招標(biāo)采購額度，通報給電網(wǎng)公司。電網(wǎng)公司首先組織招標(biāo)實施采購工作。在電網(wǎng)公司未能組織招標(biāo)采購情況下或中標(biāo)的輔助服務(wù)不足以滿足電力系統(tǒng)安全可靠標(biāo)準(zhǔn)要求時，作為補(bǔ)救措施，市場規(guī)則要求市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)另行組織輔助服務(wù)的招標(biāo)采購工作。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)依照《國家電力規(guī)則》制定公布招標(biāo)指南。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)首先向市場主體征集表達(dá)提供輔助服務(wù)的意向，然后向有意愿的市場主體發(fā)送參加輔助服務(wù)招標(biāo)的邀請。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)要遵照電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載輔助服務(wù)評估指南安排時間對設(shè)備進(jìn)行物理測試。招標(biāo)要求市場主體提交提供電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載輔助服務(wù)電廠的基本數(shù)據(jù)與技術(shù)參數(shù)，用于全面地評估在使用其電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載輔助服時對電網(wǎng)與電廠造成的影響。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)制定與中標(biāo)的市場主體簽訂有償輔助服務(wù)協(xié)議的內(nèi)容條款。電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載輔助服務(wù)協(xié)議期為兩年，如果市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)選用其它方式滿足輔助服務(wù)需求，可以提前終止協(xié)議。用電方承擔(dān)采購電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)載輔助服務(wù)的費(fèi)用。

 

（2）系統(tǒng)重新啟動輔助服務(wù)的招標(biāo)采購

 

系統(tǒng)重新啟動輔助服務(wù)的招標(biāo)采購的過程與電網(wǎng)調(diào)壓，調(diào)載輔助服務(wù)的招標(biāo)采購的過程遵循同樣的市場規(guī)則。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)制定公布招標(biāo)指南。在招標(biāo)時，首先向市場主體征集表達(dá)提供輔助服務(wù)的意向，然后向有意愿的市場主體發(fā)送參加輔助服務(wù)招標(biāo)的邀請。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)要遵照系統(tǒng)重啟輔助服務(wù)評估指南安排時間對設(shè)備進(jìn)行物理測試。招標(biāo)要求市場主體提交提供重啟輔助服務(wù)電廠的基本數(shù)據(jù)與技術(shù)參數(shù)，用于全面地評估在使用其重啟輔助服時對電網(wǎng)與電廠造成的影響。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)制定與中標(biāo)的市場主體簽訂有償輔助服務(wù)協(xié)議的內(nèi)容條款。重啟輔助服務(wù)協(xié)議期為三年，期滿時一般可延長一年。如果服務(wù)提供廠商同意，還可以再延長一年。用電方和發(fā)電方平分采購重啟輔助服務(wù)的費(fèi)用。

 

6.市場預(yù)出清與發(fā)電安排

 

澳大利亞國家電力市場設(shè)計了兩種不同市場功能的出清過程，市場預(yù)出清與實時市場出清，它們使用同一技術(shù)支持系統(tǒng)與優(yōu)化調(diào)度程序。我們在本節(jié)介紹市場預(yù)出清，實時市場出清將在第7節(jié)討論。本節(jié)最后的專欄5描述了技術(shù)支持系統(tǒng)線性規(guī)劃程序的要點(diǎn)，供熟悉數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的讀者參考。

 

電力市場出清是市場運(yùn)行中心根據(jù)發(fā)電企業(yè)報價或更改的報價，用電負(fù)荷預(yù)測以及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，在滿足輸電載流約束條件下，按照經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則進(jìn)行優(yōu)化安排決定發(fā)電機(jī)組（站）出力的過程。電力市場出清在市場配置電力資源的同時也產(chǎn)生了電力價格信號。澳大利亞國家電力市場實行區(qū)域電價，每個行政州劃為一個價區(qū)，出清價定義在價區(qū)參照點(diǎn)上。價區(qū)與價區(qū)，即州與州之間有輸電線路連通，出清過程動態(tài)地計入跨州送電網(wǎng)損。雖然實行的是全市場、全電網(wǎng)統(tǒng)一交易調(diào)度，但在市場出清時，每個價區(qū)的用電需求（預(yù)測值）與調(diào)頻輔助要求都是分別得到滿足的。價區(qū)電力供應(yīng)的邊際價格為市場價區(qū)出清價，即價區(qū)負(fù)荷增加1兆瓦后，增加的發(fā)電量報價。倘若價區(qū)的用電負(fù)荷都是由價區(qū)內(nèi)的發(fā)電機(jī)組供應(yīng)，那么這個價區(qū)的市場出清價就是價格最高的被調(diào)度發(fā)電機(jī)組使用網(wǎng)損因子修正的報價。實際上因為存在跨價區(qū)（州）聯(lián)通線，所以一個價區(qū)的出清價經(jīng)常會是其它價區(qū)發(fā)電機(jī)組的報價。電力市場出清由市場技術(shù)支持系統(tǒng)運(yùn)算完成，并本著市場信息透明是市場效率必要保證的理念向市場及社會即時公開發(fā)布出清結(jié)果。

 

6.1市場預(yù)出清機(jī)制

 

電力市場預(yù)出清是市場運(yùn)營中心根據(jù)發(fā)電企業(yè)報價或修改的報價，用電負(fù)荷預(yù)測以及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，在實時市場出清之前進(jìn)行一系列的市場預(yù)測，并公布預(yù)測結(jié)果。市場運(yùn)營中心在技術(shù)支持系統(tǒng)執(zhí)行市場預(yù)出清過程完畢后立即分別發(fā)送給各個市場主體與其相關(guān)的機(jī)要信息（機(jī)組發(fā)電出力安排，輔助服務(wù)要求等），發(fā)布公開的市場信息（用電負(fù)荷預(yù)測，預(yù)出清電力價格，跨州聯(lián)通線路載流等）。市場交易所有的預(yù)出清結(jié)果信息及數(shù)據(jù)，包括與市場主體相關(guān)的機(jī)要信息，在交易日結(jié)束后全部上載到供社會公眾查詢使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

 

建立預(yù)出清機(jī)制是為了鼓勵市場主體在電力系統(tǒng)運(yùn)行可能出現(xiàn)問題情況時做出積極反應(yīng)，以盡可能地避免運(yùn)行中心采用強(qiáng)制性的干預(yù)措施。市場預(yù)出清與下面介紹的實時市場出清有幾點(diǎn)不同。首先，市場預(yù)出清產(chǎn)生的發(fā)電出力不用于傳送自動發(fā)電控制（AGC）執(zhí)行指令。其次，預(yù)出清電價并不用于交易結(jié)算。除了與各州電力負(fù)荷預(yù)報對應(yīng)市場出清電力價格外，市場預(yù)出清還計算每個州電力價格對電力負(fù)荷變化的敏感程度。預(yù)出清機(jī)制的另外一個市場功能是在實時市場出清發(fā)生故障時，用最臨近一次的預(yù)出清做為備案替代實時出清。

 

6.2依據(jù)全日報價的預(yù)出清

 

在全日報價中午12:30截止后，交易調(diào)度中心匯集發(fā)電報價，結(jié)合用電負(fù)荷預(yù)報運(yùn)行電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)對下一個交易日進(jìn)行市場預(yù)先出清。這個過程產(chǎn)生在交易日的每個半小時節(jié)點(diǎn)上各州電力價格，發(fā)電機(jī)組出力及輔助服務(wù)要求。市場預(yù)出清機(jī)制的目的是為市場主體運(yùn)營發(fā)電機(jī)組提供市場信息，同時有助于發(fā)電調(diào)度中心保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。市場預(yù)出清過程計入某些發(fā)電機(jī)組的日發(fā)電量限制。顯然，澳大利亞電力市場的預(yù)出清過程是與某些電力市場模式中的日前市場完全不同的。

 

6.3調(diào)度安排的滾動調(diào)整

 

澳大利亞發(fā)電側(cè)市場設(shè)計上一個尤為重要環(huán)節(jié)是一直到實時發(fā)電調(diào)度實施之前，市場運(yùn)營中心根據(jù)發(fā)電企業(yè)更改的報價方案，用電負(fù)荷預(yù)測的變化以及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的改變，通過滾動更新的預(yù)出清機(jī)制不斷地調(diào)整調(diào)度安排并及時公布調(diào)整后結(jié)果。盡管上面介紹的依據(jù)全日報價的預(yù)出清過程帶有濃厚的日發(fā)電計劃色彩，但是實際上它僅是電力市場進(jìn)行循環(huán)往復(fù)預(yù)出清的較為重要一次。市場預(yù)出清分兩個時段進(jìn)行，首先是每5分鐘更新一次未來一小時內(nèi)每個5分鐘節(jié)點(diǎn)上市場預(yù)出清及發(fā)電調(diào)度安排。然后是在整點(diǎn)或半點(diǎn)，如10:00、10:30等，進(jìn)行未來一小時往后每30分鐘節(jié)點(diǎn)上市場預(yù)出清，更新每半小時時間節(jié)點(diǎn)上的發(fā)電調(diào)度安排。在每天中午12:30以前，30分鐘節(jié)點(diǎn)上預(yù)出清每次都以交易日結(jié)束時間（次日凌晨4點(diǎn)）為截止點(diǎn)，過了中午12:30之后，預(yù)出清范圍擴(kuò)展至下一個交易日截止時間，即后天凌晨4點(diǎn)。

 

市場設(shè)計的一系列預(yù)出清過程是因為發(fā)電企業(yè)是根據(jù)對次日發(fā)電機(jī)組運(yùn)行，電網(wǎng)狀態(tài)與電力市場情況預(yù)期提交全日報價方案。眾所周知，從提交全日報價方案到實時調(diào)度發(fā)電這段時間內(nèi)隨時都會發(fā)生各種各樣影響電力供需關(guān)系的事件，例如，輸電線路，電廠動力或電力設(shè)備發(fā)生故障，停運(yùn)修復(fù)和恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間的提前或推遲，機(jī)組熱額定容量調(diào)整，燃料供應(yīng)出現(xiàn)變故，天氣預(yù)報包括氣溫、風(fēng)力風(fēng)向的更新以及用電負(fù)荷出現(xiàn)未預(yù)料的變化。為了盡可能地提高市場效率，最大限度地增加市場透明度，市場運(yùn)行中心及市場主體都需要及時了解市場條件的各種各樣變化。市場一旦發(fā)生變化，依據(jù)原有市場條件的報價方案及發(fā)電安排就極有可能不再代表市場主體在新的市場條件下的真實意向。若果真如此，市場主體需對報價方案做出相應(yīng)改動，市場運(yùn)行中心在定期的時間節(jié)點(diǎn)上更新預(yù)出清，計入這些變化對供需關(guān)系與市場出清結(jié)果造成的影響。了解市場主體對市場條件變化的反應(yīng)以及受這些反應(yīng)影響的市場出清結(jié)果也有助于其它市場主體調(diào)整報價方案與發(fā)電安排。這樣市場主體之間在及時準(zhǔn)確的預(yù)出清信息導(dǎo)引下，多回合的并且相互影響的動態(tài)調(diào)節(jié)過程極大地促進(jìn)了市場的有效運(yùn)行和有效市場價格的形成。例如在市場預(yù)測未來的幾個小時后，風(fēng)力發(fā)電將會嚴(yán)重不足時，其它電源盡量挖掘自身潛力多發(fā)電。動態(tài)地調(diào)整發(fā)電安排，使之不斷地修正可以避免在實時市場出清時大幅度補(bǔ)償發(fā)電計劃，是保障電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)安全可靠運(yùn)行的行之有效方法。特別是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)事件時，市場主體參考預(yù)出清顯示的信息，及時地調(diào)整報價方案與發(fā)電安排，有助于實現(xiàn)電力系統(tǒng)再平衡的“軟著陸”。

 

電力市場規(guī)則要求能監(jiān)局監(jiān)視實際電力價格與4小時之前和12小時之前的預(yù)出清價格之間的差別。如果差別顯著，能監(jiān)局需要分析研究造成過高或過低預(yù)出清價格的原因，包括負(fù)荷預(yù)報誤差，可調(diào)度電廠容量變化及電網(wǎng)輸電能力變化，并發(fā)表市場報告，公布調(diào)查結(jié)果。

 

專欄5：市場出清與發(fā)電調(diào)度的（含整數(shù)）線性規(guī)劃要點(diǎn)

 

（A）最小化目標(biāo)：全電網(wǎng)范圍的發(fā)電側(cè)購電成本，有償調(diào)頻輔助服務(wù)成本；

 

最大化目標(biāo)：全電網(wǎng)范圍的可調(diào)度負(fù)荷與其報價乘積之和。

 

（B）優(yōu)化方案：電力與調(diào)頻輔助服務(wù)同時共同優(yōu)化；最小化目標(biāo)函數(shù)是最小化目標(biāo)減去最大化目標(biāo)。

 

（C）約束條件：發(fā)電量與跨州輸電之和須滿足各州電力負(fù)荷；滿足各州的調(diào)頻輔助服務(wù)要求；潮流不大于額定輸電能力；出力爬坡速率；電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行約束。

 

（D）規(guī)劃變量：機(jī)組發(fā)電出力，跨州輸電潮流及可用調(diào)頻輔助服務(wù)電力。

 

（E)影子價格：實時電力價格定義為邊際購電成本，即電力負(fù)荷增加1兆瓦時的購電成本增量。由于跨州輸電，發(fā)電增量可以來自送電州，受電州的電價有時取決于送電州的發(fā)電機(jī)組報價；調(diào)頻輔助服務(wù)價格；輸電線路阻塞邊際價格。

 

澳洲發(fā)電側(cè)電力市場是經(jīng)過二十年演化逐步地達(dá)到的現(xiàn)在的成熟程度。在這二十年里《國家電力規(guī)則》都已經(jīng)經(jīng)過了近八十次修改，其它條例的修訂和運(yùn)行程序的改變更是不計其數(shù)。本文是根據(jù)作者個人在電力市場十五年的工作經(jīng)驗，在比較短的時間內(nèi)成稿的。隨著時間推移，作者對市場的了解會有或是過時，或是記憶不準(zhǔn)的情況。雖然作者盡了最大努力核查諸多細(xì)節(jié)，可因時間限制很難想象沒有遺留疏漏之處。如果讀者對文中所述存有疑問之點(diǎn)，歡迎與作者直接聯(lián)系，討論交流（liu0dongsheng@gmail.com）。

 

蘭國芹女士為本文做了文字編輯工作，在此作者由衷地向她表示感謝。

 

作者簡介

 

劉東勝博士目前就任于澳大利亞AGL能源有限公司能源市場部主任分析師（近九年）。他從事能源電力市場分析長達(dá)十五年，實際工作經(jīng)驗涉及水電系統(tǒng)計算機(jī)模擬、水庫儲水機(jī)會成本計算與儲水定價、電力負(fù)荷預(yù)測和居民用電分析、電力市場和管道天然氣市場建模仿真分析、能源電力市場及價格預(yù)測、集團(tuán)公司戰(zhàn)略規(guī)劃設(shè)想建模研究、電力交易策略評估與電力金融產(chǎn)品定價、零售電價制定方法研究及應(yīng)用、可再生能源市場和碳稅政策分析等方面。在實際分析工作的實踐中，他不僅為公司市場與商務(wù)決策提供了多方面卓有成效的支持，并獲得公司獎勵，而且為公司政策法規(guī)部門在向國家能源電力市場建設(shè)與發(fā)展建言方面做了大量的能源電力分析工作。在轉(zhuǎn)入能源電力市場領(lǐng)域之前，劉東勝博士一直從事基本粒子物理學(xué)與理論高能物理研究。他擁有中國科學(xué)院理論物理研究所授予的理學(xué)博士學(xué)位和清華大學(xué)授予的理學(xué)碩士學(xué)位。劉東勝博士還專修了澳大利亞證券學(xué)會開設(shè)的應(yīng)用金融學(xué)與投資學(xué)位課程并獲得學(xué)位證書。