本文分析歸納了美國各區(qū)域的電力市場的共同特征、歐洲電力市場的典型特征和澳大利亞電力市場的典型特征，并從電力交易機(jī)制和輸電安排的角度進(jìn)行分析，從而明確了目前主流的兩種電力市場類型劃分方法的本質(zhì)內(nèi)涵。對美國、歐洲和澳大利亞批發(fā)市場設(shè)計進(jìn)行了綜合比較，并比較了美國和歐洲的發(fā)電企業(yè)投標(biāo)和發(fā)電調(diào)度情況?？偨Y(jié)提出了電力市場設(shè)計的普遍性規(guī)律。
電力批發(fā)市場的國際經(jīng)驗比較
執(zhí)筆人：劉思佳、尤培培
國網(wǎng)能源院財會與審計研究所
0、引言
從20世紀(jì)90年代開始，世界部分國家或地區(qū)的電力行業(yè)開始放開管制，開始市場化建設(shè)。截止目前，世界部分國家或地區(qū)基于其自身的國情，在電力批發(fā)市場組建、電力交易和結(jié)算模式方面形成了大量的方法，有了較為豐富的實踐經(jīng)驗。然而，我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境和基礎(chǔ)、政府管理模式、電力行業(yè)產(chǎn)權(quán)特點(diǎn)和電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與國外差異巨大，電力市場建設(shè)不能簡單照搬國際經(jīng)驗，必須立足國情網(wǎng)情，借鑒有益經(jīng)驗，揚(yáng)長避短，建設(shè)具有新時代中國特色的電力市場。本文旨在從梳理分析美國、歐洲和澳大利亞的國際經(jīng)驗，并對電力批發(fā)市場的種類和本質(zhì)進(jìn)行概述，以期從中獲得啟示，從而有助于我國的電力批發(fā)市場建設(shè)。需要注意的是本文只是針對當(dāng)前的電力批發(fā)市場，對零售市場和批發(fā)市場重組歷史的研究并不在本文討論的范圍內(nèi)。
1、美國主要電力批發(fā)市場的流行設(shè)計
1.1 概述
美國存在眾多私營一體化公司（每個州一般有幾家），眾多聯(lián)邦、州、地方所有的發(fā)輸一體化或配售電公司。改革立法權(quán)在各州，因此各州電力市場化改革進(jìn)度不一，約一半的州進(jìn)行了市場化改革，但因私有產(chǎn)權(quán)未進(jìn)行拆分，是導(dǎo)致美國電力市場設(shè)計較為復(fù)雜的重要原因。
北美電力市場是當(dāng)前世界上最成熟的電力市場之一，包括紐約州（NYISO）、新英格蘭（ISONE）、加州（CAISO）以及德州（ERCOT）的電力市場，還有兩個重要的多州的電力市場，一個是PJM，另一個是MISO。需要注意的是美國的西部大部分地區(qū)（不包括加利福尼亞州）和東南部沒有ISO或RTO，屬于傳統(tǒng)的受監(jiān)管市場。事實上，在這兩個地區(qū)，能源通過批量分散成交的雙邊交易來進(jìn)行，輔以集中化的實時平衡交易。西南亞電力庫（SPP）是從單純的雙邊交易到某種WPMP變型的過渡。
自本世紀(jì)初的加州電力危機(jī)后，2003年美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）頒布了被稱為批發(fā)電力市場平臺（WPMP）標(biāo)準(zhǔn)的市場模式。該模式在美國主要的幾個電力批發(fā)市場均被普遍采用，采納的方式大致相同，有一些細(xì)微的不同。
從本質(zhì)上說，WPMP將可靠的電網(wǎng)運(yùn)行和運(yùn)作良好的現(xiàn)貨市場看做一個硬幣的兩面，而不是互相獨(dú)立的功能，即電力交易需要考慮電能的特性和電網(wǎng)約束，從而采用了交易和調(diào)度合一的電力交易調(diào)度中心（ISO或RTO）。由集中式能源市場，提供平衡和備用的輔助服務(wù)市場，以及ISO或RTO運(yùn)行的金融輸電權(quán)（FTR）市場組成。WPMP包括一些機(jī)制，諸如市場容量通過確保新發(fā)電投資來確保在未來資源充足。此外，ISO/RTO通過發(fā)電和需求響應(yīng)來維持電力可靠性。資源充足措施或者容量市場在不同地區(qū)區(qū)別很大，不在本文討論范圍。
能源市場由兩個部分組成：實時的市場（RTM）和日前市場（DAM）。提供平衡和備用的輔助市場下，RTM和DAM通常被分別叫做實時調(diào)頻和日前備用。但對于平衡和備用市場，不同區(qū)域市場的準(zhǔn)確名稱有所不同。值得指出的是，金融輸電權(quán)市場通過提供阻塞風(fēng)險的對沖協(xié)助了市場主體參與雙邊交易。表1總結(jié)了美國各個電力市場的概況。
表1 美國電力市場概況
1.2 電力交易機(jī)制
在美國各ISO或TSO電力市場，日前市場采用雙邊報價形式：供求雙方分別報其邊際生產(chǎn)成本曲線和需求曲線，這兩條曲線的交叉點(diǎn)就是市場出清點(diǎn)。實時市場采用單邊報價，只接受供給方報價不接受需求方報價。在一定的總需求量內(nèi)成交。
現(xiàn)貨市場為集中競價，統(tǒng)一出清。市場集中撮合的過程，就是為滿足電力調(diào)度的可行性和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，對電能量、輔助服務(wù)等產(chǎn)品和服務(wù)同時優(yōu)化選擇的過程。如CAISO利用市場出清軟件，通過調(diào)度運(yùn)行和定價運(yùn)行這兩個步驟計算最優(yōu)方案。調(diào)度運(yùn)行是一個全面的優(yōu)化運(yùn)行，關(guān)注調(diào)度的可行性；定價運(yùn)行是一個簡單的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，它是在調(diào)度運(yùn)行的基礎(chǔ)上對方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化，使得解決方案不會離調(diào)度運(yùn)行的原始解決方案太遠(yuǎn)。如PJM在日前市場中，根據(jù)市場中買家輸入的需求投標(biāo)和賣家輸入的發(fā)電計劃信息及首先進(jìn)行機(jī)組組合（Resource Scheduling and Commitment，RSC），在完成機(jī)組組合之后通過計劃/定價經(jīng)濟(jì)調(diào)度（Scheduling，Pricing and Dispatch，SPD），進(jìn)行市場出清，最后進(jìn)行可行性檢測（Simultaneous Feasibility Test，SFT），當(dāng)檢測通過后得到出清的最后結(jié)果。
此外，電廠可以通過與ISO或TSO進(jìn)行協(xié)調(diào)，自行調(diào)度其發(fā)電容量。首先，分開遞交自調(diào)度報價給ISO或TSO。之后，ISO或TSO運(yùn)行上述清算算法，該算法會自動接受符合輸電限制的自調(diào)度申請，最后發(fā)布最終的調(diào)度計劃，包括可行的自調(diào)度計劃。另外，自調(diào)度主體必須支付阻塞費(fèi)用，該費(fèi)用等于節(jié)點(diǎn)邊際定價（LMP）中的阻塞部分在兩地節(jié)點(diǎn)的價差。但是，如果這些市場主體持有合適的FTR，那么他們就可以收回這些阻塞費(fèi)用。
有趣的是，在美國LMP電力池中，市場內(nèi)金融（financial）雙邊交易（本質(zhì)上是差價合約）和市場內(nèi)物理（physical）雙邊交易（Grandfathered Carve Outs）都會使用自調(diào)度。在日前市場出清的自調(diào)度或者自供給的投標(biāo)（bids）不會記錄為雙邊交易，雖然其本質(zhì)上是雙邊交易。
1.3 輸電安排
金融輸電權(quán)（FTR）是一種并不賦予持有者電能輸送的物理權(quán)利而是賦予相應(yīng)的阻塞支付的金融工具。FTR的支付等于FTR標(biāo)的的MW數(shù)于LMP阻塞部分的價差。所有市場現(xiàn)在都有遵照WPMP的FTR或者等同的工具。在CAISO和ERCOT，等同于FTR的金融工具叫做阻塞收入權(quán)（Congestion Revenue Right），而在NYISO，這類金融工具叫做輸電阻塞合同（Transmission Congestion Contract）。
另外，競價收入權(quán)（Auction Revenue Right）是允許持有者分享年度FTR競價收入的金融工具。在PJM、MISO和ISONE，都在FTR的基礎(chǔ)上使用ARR。事實上，ARR是根據(jù)歷史輸電網(wǎng)使用情況分配給市場主體的，而不像FTR是競價獲得的。另外，增量ARR是分配給那些投資了電網(wǎng)升級或者擴(kuò)建，更新的市場主體。這樣，ARR成為了輸電網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張和升級的一個關(guān)鍵性的工具。不然，ISO可以在進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)擴(kuò)張或者升級后將成本分配給市場主體。FERC在2001年發(fā)布了Order 1000，作為輸電所有及運(yùn)營公共事業(yè)單位做輸電計劃和成本分配的最終規(guī)則。這個法令要求區(qū)域輸電計劃在考慮和評估多種可行方案后，公平的分配成本給相關(guān)輸電受益方。
2、發(fā)展中的歐洲電力市場
2.1 概況
歐洲電力和天然氣監(jiān)管機(jī)構(gòu)（ERGEG）于2006年啟動了“區(qū)域電力市場倡議”（ERI），并在歐洲建立了七個區(qū)域性倡議計劃。2015年歐盟委員會宣布成立歐洲能源聯(lián)盟，并于通過了能源聯(lián)盟的戰(zhàn)略框架，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)加快建立完全一體化、具有競爭力的內(nèi)部能源市場。2016年，歐盟委員會提出了新的電力市場規(guī)則設(shè)計建議，推動基于可再生能源消納重新設(shè)計能源市場規(guī)則，為歐盟統(tǒng)一能源市場建設(shè)明確了新的戰(zhàn)略方向。ERI的設(shè)計是以泛歐電力市場為終極目標(biāo)的。有學(xué)者將這個設(shè)想中的歐洲市場稱為電力市場目標(biāo)模型（EMTM）。該模型中嵌入了市場耦合（MC）的思想。有關(guān)市場耦合方面的內(nèi)容將不在本文中闡述。
與美國更多電能的特性和電網(wǎng)約束的設(shè)計思想不同，歐洲電力市場的目標(biāo)模型更傾向于將電力當(dāng)作普通商品來買賣，更強(qiáng)調(diào)電力商品的流動性，充分發(fā)揮市場的作用。EMTM由四個基本組成部分組成，即遠(yuǎn)期市場（涉及輸電能力的顯式拍賣）、日前市場（DAM）、日內(nèi)市場（IDM）和平衡市場。值得注意的是，交易所與調(diào)度是分開的，遠(yuǎn)期市場和平衡市場由系統(tǒng)運(yùn)營商（TSO）運(yùn)營，而DAM和IDM由交易所管理。此外，交易所還管理著期貨市場。
英國是唯一擁有多達(dá)三個交易所，且其中一個交易所同時運(yùn)營物理和金融市場的國家。而歐洲其他國家最多只有兩個交易所，且要么是物理交易所，要么就是金融交易所，沒有同時兼顧物理和金融的交易所。ERI的不斷發(fā)展導(dǎo)致的同一地區(qū)國家之間的合并，合資企業(yè)和合作，使得出現(xiàn)了金融市場在一個國家而物理市場則在鄰國的現(xiàn)象，如西班牙 -葡萄牙和法國-德國。
2.2 電力交易機(jī)制
歐洲中長期市場主要是場外交易，供求雙方結(jié)合自己的需要，充分協(xié)商和交易。長期市場不需要考慮電網(wǎng)本身的約束條件，不用考慮電網(wǎng)本身的輸送能力和安全性。這些OTC的雙邊協(xié)議可以通過直接尋找合適的合作伙伴，通過電子公告板或通過一個金融經(jīng)紀(jì)人的協(xié)助來達(dá)成。此外，期貨市場也是某種意義上的遠(yuǎn)期市場，允許標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)期合約的交易，可做全時段交易或分為平時和高峰時段的交易，且沒有任何實物交割。期貨市場的參與者還可以包括投機(jī)者，他們并不真正消費(fèi)或生產(chǎn)電力，而是希望通過交易賺取利潤，從而增加市場流動性。遠(yuǎn)期市場的交易基于長期負(fù)荷預(yù)測，可能不符合實際負(fù)荷要求，不可預(yù)測的故障可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組關(guān)閉或縮減其輸出。此外，參與者可能無法獲得雙邊合同中需求的交易量。
因此，單靠遠(yuǎn)期和期貨市場都不足以維持電力系統(tǒng)的可靠性，有必要進(jìn)一步引進(jìn)受管理的市場。DAM通過在設(shè)定的時間內(nèi)收集市場參與者的投標(biāo)，然后運(yùn)行市場清算算法，對剩余的能源需求進(jìn)行雙盲拍賣。盡管DAM使用的是對第二天的短期負(fù)荷預(yù)測（比遠(yuǎn)期市場的長期負(fù)荷預(yù)測更準(zhǔn)確），但實際負(fù)荷情況仍可能差別很大。這時IDM便可以發(fā)揮其作用。通過持續(xù)不間斷交易，IDM可彌補(bǔ)已交易的電量（遠(yuǎn)期市場或DAM）和實際能源需求之間的差距。
IDM中的連續(xù)交易與DAM中的拍賣有所不同，因為它要求立即執(zhí)行出價或在適當(dāng)?shù)膬r格出現(xiàn)后立即執(zhí)行出價。有時連續(xù)交易分為兩種類型，即現(xiàn)貨和即時交易。持續(xù)現(xiàn)貨交易涵蓋半小時，每小時，每兩小時和每四小時交易及其組合，而連續(xù)即時交易包括高峰時段，基本負(fù)荷，周末和過夜等交易。最后的平衡市場則保證了實時運(yùn)行的每一個時刻，發(fā)電量都能匹配傳輸損耗和實際用電量。
在總體電力市場耦合的情景中，NP在其由多個價格區(qū)組成的區(qū)域?qū)嵤┦袌龇指睿∕S）。這個MS與LMP相似的一點(diǎn)在于其在計算安全約束最優(yōu)潮流（SCOPF）時把傳輸線路的所有限制納入考慮范圍。然而，MS和LMP存在著一點(diǎn)差異，MS將兩個額外的約束條件添加到SCOPF公式中來使區(qū)域內(nèi)的價格相等。
2.3 跨國輸電安排
為更好地支撐跨國電力交易的開展，促進(jìn)跨國輸電通道的充分、高效利用，歐盟建立了跨國輸電通道的阻塞管理與容量分配機(jī)制。
歐洲電力市場中的阻塞管理一般分為兩種情況：一是各成員國（TSO調(diào)度區(qū)域）內(nèi)的輸電阻塞；二是跨國輸電通道的輸電阻塞。前者一般由各國TSO進(jìn)行調(diào)整或組織相應(yīng)的交易，主要采取的方式包括：再調(diào)度（re-dispatch）、通過平衡機(jī)制利用市場成員的調(diào)整報價進(jìn)行發(fā)電出力的調(diào)整。再調(diào)度即同時削減阻塞區(qū)域內(nèi)發(fā)電機(jī)組的出力、增加阻塞區(qū)域外另一發(fā)電機(jī)組的出力，以緩解輸電通道阻塞，保障電力系統(tǒng)平衡。通常，當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)阻塞時，由調(diào)度中心計算出最優(yōu)的再調(diào)度方式，由調(diào)度臺向相關(guān)機(jī)組下達(dá)再調(diào)度指令。事后，由TSO根據(jù)事前約定的補(bǔ)償價格與參與再調(diào)度的企業(yè)進(jìn)行結(jié)算。
跨國輸電通道的輸電阻塞一般由兩種方式進(jìn)行處理：一是輸電容量顯式拍賣法（explicit auction），類似于美國的物理輸電權(quán)（physical transmission rights）；二是輸電容量隱式拍賣法（implicit auction），類似于美國的金融輸電權(quán)（financial transmission rights）。
隱式拍賣即不單獨(dú)開設(shè)輸電容量拍賣市場，而是將輸電通道容量作為約束條件，納入電量優(yōu)化出清中統(tǒng)一考慮，不需要由統(tǒng)一的拍賣機(jī)構(gòu)進(jìn)行容量拍賣。在日前市場開始以前，各國TSO需要向電力交易機(jī)構(gòu)提交跨境通道可用容量信息。參與交易的市場成員僅需向電力交易機(jī)構(gòu)提交電能報價訂單，而不用額外向TSO購買傳輸容量。日前市場耦合系統(tǒng)將根據(jù)所有市場成員的訂單，進(jìn)行考慮跨境通道容量限制的優(yōu)化出清，形成成交結(jié)果（包括跨境交易電量）。與顯式拍賣相比，隱式拍賣的優(yōu)點(diǎn)在于能夠使通道容量分配更加優(yōu)化，實現(xiàn)了輸電容量與電能量的統(tǒng)一出清，效率更高。主要的缺點(diǎn)在于算法較顯式拍賣更為復(fù)雜，實現(xiàn)起來難度較大，因此適用于電力市場成熟階段。
隱式拍賣的優(yōu)化出清是根據(jù)各市場成員對電能量的報價進(jìn)行的，未考慮跨國輸電價格。當(dāng)跨國輸電通道產(chǎn)生阻塞時，由于送出價區(qū)與受入價區(qū)的價格差所產(chǎn)生的阻塞盈余費(fèi)用將作為電網(wǎng)企業(yè)（輸電通道所有者）收入的一部分。輸電通道的另一部分收入來源于輸電容量的顯式拍賣。監(jiān)管機(jī)構(gòu)在每個監(jiān)管周期均會對電網(wǎng)企業(yè)的收入進(jìn)行上限。
目前，歐洲采用顯式與隱式拍賣結(jié)合的方式處理跨境輸電通道阻塞。一般來說，顯式拍賣適用于跨境雙邊電力交易；隱式拍賣主要適用于日前市場耦合。近年來，隨著歐洲統(tǒng)一電力市場建設(shè)進(jìn)程的加快，跨境雙邊電力交易的比例逐年下降，顯式拍賣的比例也隨之降低。
3、澳大利亞國家電力市場
3.1 概述
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。
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。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。
澳大利亞電力市場主要由實時市場、輔助服務(wù)市場及金融市場組成。由實時市場決定價格，輔助服務(wù)市場維持系統(tǒng)穩(wěn)定，金融市場通過簽訂中長期合同規(guī)避風(fēng)險。《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（Australian Energy MarketOperator，縮寫為AEMO）負(fù)責(zé)運(yùn)營。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。澳大利亞電力金融市場最主要的交易品種是電力差價合約，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。
3.2 電力交易機(jī)制
澳大利亞的電力市場采用強(qiáng)制性電力庫（Mandatory Power Pool）模式進(jìn)行交易，參與市場的發(fā)電商所生產(chǎn)的所有電力，必須通過電力市場以投標(biāo)競價的方式去售賣，而零售商也必須通過市場購買所要的所有電力。根據(jù)市場規(guī)則，凡發(fā)電機(jī)組大于30兆瓦都需注冊和參與市場。
發(fā)電商以半小時為一個時段向市場報價。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。
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。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。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。表2對市場預(yù)出清和實時出清進(jìn)行了比較。
表2 澳大利亞市場預(yù)出清與實時出清對照比較
實時調(diào)度指令是以5分鐘為一個單位發(fā)給發(fā)電商，電廠操作員根據(jù)5分鐘目標(biāo)調(diào)度機(jī)組。絕大多數(shù)機(jī)組都具有AGC功能，因此整個調(diào)度過程都是計算機(jī)控制的，幾乎沒有人為的干預(yù)。前半小時的調(diào)度結(jié)果及市場價格會向所有參與者公布，以保證市場的透明性。根據(jù)市場價格，AEMO會向零售商發(fā)出賬單并向發(fā)電商付費(fèi)。
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。
在強(qiáng)制性電力庫模式下的現(xiàn)貨價格，因各種客觀因素或供求關(guān)系而造成價格波動，其起落可以很大。因此，發(fā)電商和零售商各自為了減少本身的財務(wù)風(fēng)險，保障本身的經(jīng)濟(jì)利益，在市場以外可以通過簽訂金融合同降低此項風(fēng)險。一般對零售商要求95%的電力電量簽訂金融合同，也同時提高負(fù)荷需求的相對準(zhǔn)確性，而發(fā)電商則未做限定。
3.3 跨州輸電安排
在跨州輸電線路阻塞時，受電州與送電州出現(xiàn)實時電力價格高低不同的情況，電能從低價州輸往高價州。即便如此，市場運(yùn)營中心仍然對輸送電量在受電州以高電價與用電方結(jié)算而同時在送電州以低電價與發(fā)電方結(jié)算，這樣產(chǎn)生的差額即是跨州結(jié)余。
《國家電力規(guī)則》設(shè)有專門條款要求市場運(yùn)營中心將跨州結(jié)余返還市場主體，其返還機(jī)制是由市場運(yùn)營中心組織的跨州結(jié)余競價拍賣。在拍賣中，市場主體竟價購買未來三年內(nèi)每個季度跨州結(jié)余分配額度。市場運(yùn)營中心將拍賣所得付給經(jīng)營跨州輸電線路的公司。
跨州結(jié)余分跨州截面及潮流方向進(jìn)行拍賣，計價單位是點(diǎn)數(shù)。市場運(yùn)營中心為每個跨截面的雙向潮流分別設(shè)定各自的總點(diǎn)數(shù)。它們的數(shù)值是截面的標(biāo)定輸電兆瓦數(shù)，即一個點(diǎn)數(shù)對應(yīng)標(biāo)定輸電能力中的一兆瓦。在輸電線路擴(kuò)容或增建新線路后，跨州結(jié)余總點(diǎn)數(shù)會隨之增加。在實際電力系統(tǒng)運(yùn)行時，截面的實際輸電能力受熱額定輸電能力，電壓調(diào)控及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性限制，要低于標(biāo)定輸電能力，而且變化無常。一個點(diǎn)數(shù)即不代表實際輸電一兆瓦，也不是固定不變的兆瓦數(shù)。市場主體通過競價成功購得某跨州截面某潮流方向的點(diǎn)數(shù)與其總點(diǎn)數(shù)之比是將來跨州結(jié)余分配份額。市場主體購買跨州結(jié)余分配份額后，在財務(wù)上相當(dāng)于在送電州購電，而同時在受電州售電。即送電州的發(fā)電企業(yè)只有通過買跨州結(jié)余分配份額，才能在財務(wù)上實現(xiàn)在受電州售電。
4、美國、歐洲和澳大利亞的電力市場比較
4.1 電力市場類型的分類
電力市場類型可以從兩個角度進(jìn)行的劃分。一種劃分方法是從電力市場的交易關(guān)系的性質(zhì)出發(fā)，其基本的類型或交易模式有兩類：一類是“單邊（向）交易”模式，通稱“強(qiáng)制性電力庫（Mandatory Power Pool）”；另一類是“雙邊（向）交易（Bilateral Electricity Trade）”模式，也稱“雙邊（向）交易+平衡機(jī)制”。其中，強(qiáng)制性電力庫是市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)代負(fù)荷方招標(biāo)采購的批發(fā)市場模式，亦即前述“單邊（向）交易”關(guān)系的制度安排。強(qiáng)制性電力庫模式的核心是：“強(qiáng)制進(jìn)場，單邊（向）交易”。而“雙邊（向）交易”模式是一種“交易自由，責(zé)任自負(fù)”的電力交易制度。所以用此稱謂，是為體現(xiàn)其95%以上的電量由供、需雙方自由交易完成并共同決定價格，以明確區(qū)別于全部電量都單邊（向）交易的強(qiáng)制性電力庫模式。因市場成員須承擔(dān)合同執(zhí)行偏差導(dǎo)致的系統(tǒng)不平衡責(zé)任，也有人稱之為“ 雙邊（ 向） 交易+ 平衡機(jī)制（Balancing Mechanism）”。值得注意的是，目前所有的實時市場（平衡市場）都是單邊（向）的。
另一種劃分方法是從安全約束（交易和調(diào)度是否一體化）的角度，即實時市場（或平衡市場）之外的交易是否需要調(diào)度做安全校核，其基本類型有兩類，一類是需要調(diào)度做安全校核才能達(dá)成電力交易的，稱為集中式；另一類是電力交易直接生效而不需要調(diào)度做安全校核的，稱為分散式。
可見，按照第一中劃分方法，單邊（向）交易和雙邊（向）交易是對應(yīng)的，即要么是強(qiáng)制性電力庫模式，要么是基于平衡機(jī)制的雙邊交易模式，目前不存在第三種模式。按照第二種劃分方法，做不做安全校核是對應(yīng)的，即要么是集中式，要么是分散式，同樣不存在第三種模式。
兩種方法對世界主要電力市場的劃分如下表所示。
表3 電力市場類型分類
4.2 電力市場設(shè)計比較
表4 對美國、歐洲和澳大利亞主要電力批發(fā)市場設(shè)計模型進(jìn)行了綜合比較。盡管各大洲市場之間存在較大的差異，但是WPMP被認(rèn)為是北美地區(qū)的主流設(shè)計，EMTM在本文中也被認(rèn)為是歐洲的主流設(shè)計。有趣的是，北歐電力市場具有一些特殊的特征，但也兼具這兩種設(shè)計的一些特征，因此作為特例被列入比較。美國主要市場和大多數(shù)歐洲市場都有大量的雙邊遠(yuǎn)期交易（bilateral forward trades），以及部分少量的作為補(bǔ)充的日前交易（dayahead）。最初北歐電力市場也是如此，但是現(xiàn)在北歐的現(xiàn)貨市場交易量占市場總量85%以上。
美國電力市場主要是由電力系統(tǒng)專家設(shè)計的，而歐洲電力市場是由經(jīng)濟(jì)學(xué)家設(shè)計的，因此在設(shè)計的時候所考慮的側(cè)重點(diǎn)不同。歐洲電力市場是將電力當(dāng)作普通商品來買賣，更強(qiáng)調(diào)電力商品的流動性，充分發(fā)揮市場的作用;而美國電力市場更側(cè)重電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，設(shè)計的更為復(fù)雜精密。
表4 美國、歐洲和澳大利亞批發(fā)市場設(shè)計的綜合比較
表5比較了美國和歐洲的發(fā)電企業(yè)投標(biāo)和發(fā)電調(diào)度情況。在這方面，Nord Pool與歐洲其他市場相同，但都與美國市場有著明顯不同。在美國市場，缺少能量塊（absence of blocks）意味著發(fā)電企業(yè)表示其空載和啟動成本，因此發(fā)電企業(yè)是激勵相容的。在歐洲市場，發(fā)電商不能直接表達(dá)其固定成本，但是能量塊（blocks）允許表達(dá)多個時段的成本結(jié)構(gòu)。因此，這兩種系統(tǒng)都有助于以某種方式表示發(fā)電啟動和空載成本。澳大利亞雖然沒有日前市場，但發(fā)電機(jī)組在每天中午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，報價方案中包含非負(fù)發(fā)電出力以及與發(fā)電生產(chǎn)相關(guān)的參數(shù)。
表5 發(fā)電企業(yè)投標(biāo)和發(fā)電調(diào)度情況比較
5、總結(jié)
美國、歐洲和澳大利亞電力市場都是世界公認(rèn)的發(fā)展較為成熟的電力市場，但通過綜合比較可以看到它們在電力交易機(jī)制和輸電安排等方面存在明顯的不同，交易電量的結(jié)構(gòu)也不盡相同。在電力市場模式，有兩種劃分方法，一種劃分方法是單邊（向）交易和雙邊（向）交易是對應(yīng)的，即要么是強(qiáng)制性電力庫模式，要么是基于平衡機(jī)制的雙邊交易模式，目前不存在第三種模式。一種劃分方法是以做不做安全校核為對應(yīng)的，即要么是集中式，要么是分散式，同樣不存在第三種模式。
各國的電力市場模式選擇都是從自身國情出發(fā)，建立電力市場的功能和目標(biāo)均是在保證供電安全可靠的前提下，利用市場平臺發(fā)現(xiàn)價格信號，引導(dǎo)電力投資和運(yùn)行，優(yōu)化資源配置，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低系統(tǒng)整體成本。歐洲的電力市場模式是建立在電網(wǎng)阻塞程度相對較輕、市場交易的經(jīng)濟(jì)性與電網(wǎng)運(yùn)行的安全性可相對解耦、市場主體有較成熟的市場參與經(jīng)驗的基礎(chǔ)上。美國由于存在眾多私營一體化公司、電網(wǎng)所有權(quán)分散、線路阻塞較嚴(yán)重，被迫組織ISO或RTO統(tǒng)一調(diào)度，并構(gòu)建為交易和調(diào)度一體化的交易調(diào)度中心。澳大利亞的強(qiáng)制電力庫模式至今運(yùn)行良好?？梢?，各國電力市場化改革的初心，是通過市場實現(xiàn)更有效資源優(yōu)化配置，而不是追求設(shè)計特定的模式。
專家介紹
劉思佳，博士，國網(wǎng)能源院財會與審計研究所研究員。主要從事能源電力價格、電力市場等領(lǐng)域研究工作，先后承擔(dān)政府部門、國家電網(wǎng)公司委托重大課題20余項，多次獲得省部級、地市級獎勵。
尤培培，國網(wǎng)能源院財會與審計研究所主任經(jīng)濟(jì)師。主持開展了輸配電價、可再生能源價格、電價交叉補(bǔ)貼、抽水蓄能電站發(fā)展模式相關(guān)內(nèi)容的多項國家發(fā)改委、能源局和國家電網(wǎng)公司科技項目，獲得中國電力科學(xué)技術(shù)獎、國家能源局軟科學(xué)研究獎、薛暮橋價格研究獎、國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步等多項獎勵，在期刊、雜志、報紙上發(fā)表有關(guān)電力能源價格方面的研究分析論文20余篇；參與出版《輸配電價理論與實務(wù)》、《電價理論與實務(wù)叢書》、《國際能源與電力價格分析報告》的編寫，申請10余項專利。
團(tuán)隊簡介：國網(wǎng)能源院財會與審計研究所（以下簡稱財審所）成立于2009年10月，主要負(fù)責(zé)能源電力價格研究、體制機(jī)制改革和監(jiān)管研究、企業(yè)財務(wù)與會計管理研究、資本運(yùn)營管理機(jī)制研究、金融發(fā)展研究等。財審所積極推動開放、共享的研究交流活動，先后與英國監(jiān)管機(jī)構(gòu)OFGEM、英國國家電網(wǎng)公司、英國巴斯大學(xué)、劍橋大學(xué)、國家財政部、國家能源局、國家發(fā)改委、中國社科院等機(jī)構(gòu)和專家建立常態(tài)化交流機(jī)制。
財審所下設(shè)財會與審計研究室、電力與能源價格研究室、金融研究室，現(xiàn)有員工29名，專業(yè)覆蓋電氣工程及其自動化、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、財務(wù)、金融、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等，平均年齡35歲，其中博士19人，具有高級職稱16人，公司領(lǐng)軍專家人才1人，專家人才2人，是一只新老結(jié)合、富有朝氣、勇于創(chuàng)新的團(tuán)隊。財審所研究成果曾多次獲得各類獎項，其中，中國電力科學(xué)獎技術(shù)獎及電力創(chuàng)新獎10項、能源創(chuàng)新獎3項、薛暮橋價格研究獎5項、國網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎24項等；發(fā)表內(nèi)參專報近百篇，獲得公司領(lǐng)導(dǎo)肯定；研究團(tuán)隊曾獲得“國家電網(wǎng)有限公司電網(wǎng)先鋒黨支部”、“國網(wǎng)能源院先進(jìn)黨支部”、“課題攻關(guān)黨員先鋒團(tuán)隊”等稱號。
