中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2024年3月，意大利電力市場(chǎng)的自動(dòng)頻率恢復(fù)備用(automatic Frequency Restoration Reserve,aFRR)出現(xiàn)了電價(jià)飆升的情況（向下調(diào)頻價(jià)格達(dá)-9000歐元/兆瓦時(shí)），引起了廣泛關(guān)注。3月15日，意大利能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)決定讓意大利國(guó)家電網(wǎng)公司（Terna S.p.A）暫停參與畢加索平臺(tái)，即歐洲統(tǒng)一的自動(dòng)頻率恢復(fù)和穩(wěn)定運(yùn)行平臺(tái)（The Platform for the International Coordination of Automated Frequency Restoration and Stable System Operation，PICASSO），以應(yīng)對(duì)不平衡價(jià)格形成的異常情況。這一問(wèn)題引起了歐洲各輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商（Transmission System Operator，TSO）的廣泛討論，歐洲能源監(jiān)管合作機(jī)構(gòu)（European Union Agency for the Cooperation of Energy Regulators，ACER）于7月5日發(fā)布了《平衡能量（Balancing Energy）和用于平衡能量交換及不平衡凈額（Imbalance Netting，IN）處理的跨區(qū)容量（cross-zonal capacity，CZP）定價(jià)方法導(dǎo)則》（簡(jiǎn)稱為《平衡定價(jià)導(dǎo)則》）；8月5日，PICASSO平臺(tái)發(fā)布了根據(jù)《平衡定價(jià)導(dǎo)則》更新的用于平衡能量?jī)r(jià)格計(jì)算的方法。
PICASSO平臺(tái)aFRR價(jià)格飆升的一個(gè)基礎(chǔ)原因是可再生能源的增多導(dǎo)致調(diào)節(jié)、平衡需求的增多。但很多市場(chǎng)參與者認(rèn)為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不充分、價(jià)格機(jī)制不夠優(yōu)化等也是價(jià)格飆升的重要原因：目前，參與平臺(tái)的TSO尚不夠多、競(jìng)爭(zhēng)不夠充分，需要對(duì)價(jià)格上下限的設(shè)置及價(jià)格機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化。
在我國(guó)，隨著可再生能源發(fā)電比例的逐漸升高，新型電力系統(tǒng)平衡相關(guān)問(wèn)題成為有待解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一，包括如何保持平衡；如何控制平衡的成本；如何將平衡成本在市場(chǎng)主體之間進(jìn)行合理分?jǐn)?，以激?lì)市場(chǎng)主體主動(dòng)平衡和提供平衡服務(wù)等。
全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)的建設(shè)有助于擴(kuò)大平衡的范圍，提高資源配置的效率，但是如果相關(guān)交易和定價(jià)機(jī)制不合理也可能造成一些不可接受的后果，例如過(guò)高的平衡成本。
歐洲的統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)已進(jìn)行多年，近幾年進(jìn)展迅速，在實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的日前市場(chǎng)和日內(nèi)市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，近期重點(diǎn)推進(jìn)統(tǒng)一平衡市場(chǎng)的建設(shè)。不同于日前和日內(nèi)市場(chǎng)，統(tǒng)一平衡市場(chǎng)是強(qiáng)制的集中市場(chǎng)，即如果某個(gè)TSO參與了歐洲的統(tǒng)一平衡市場(chǎng)，則該TSO所有的平衡服務(wù)都需要在統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行交易、調(diào)度和結(jié)算。而對(duì)日前市場(chǎng)和日內(nèi)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，統(tǒng)一市場(chǎng)是可選的：市場(chǎng)主體可以選擇參與統(tǒng)一日前和日內(nèi)市場(chǎng)，也可以在市場(chǎng)外通過(guò)雙邊協(xié)商等形式達(dá)成交易，只要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將相關(guān)交易結(jié)果提交系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)即可。對(duì)強(qiáng)制的集中市場(chǎng)，制定科學(xué)、合理的定價(jià)機(jī)制可以引導(dǎo)市場(chǎng)主體根據(jù)其真實(shí)的成本和效益報(bào)價(jià)，從而引導(dǎo)最優(yōu)的交易方案，增加社會(huì)福利。我國(guó)各地區(qū)的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)大多采用集中式市場(chǎng)模式，歐洲統(tǒng)一平衡市場(chǎng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，特別是關(guān)于平衡能量定價(jià)的相關(guān)討論，對(duì)我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)有很好的借鑒意義。
不同電力市場(chǎng)中的調(diào)節(jié)服務(wù)定義與分類
電力系統(tǒng)必須保證在每個(gè)時(shí)刻（至少精確到秒）、每個(gè)位置（即電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)）上電力的供給（即發(fā)電量）和需求（即用電量）相等。因此，每個(gè)時(shí)刻、每個(gè)位置上的電能都可以認(rèn)為是不同的電力產(chǎn)品。
但在實(shí)際電力市場(chǎng)的組織中，為了簡(jiǎn)化交易、減小交易成本、增加流動(dòng)性，并不會(huì)將每個(gè)精確的時(shí)刻和位置上的電能分別設(shè)計(jì)為一種產(chǎn)品，而是首先按較大的時(shí)間顆粒度（如一個(gè)小時(shí)或半個(gè)小時(shí)）和空間顆粒度（如一個(gè)省、一個(gè)報(bào)價(jià)區(qū)）設(shè)計(jì)一些標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，然后再設(shè)計(jì)一些可以在更細(xì)的時(shí)間顆粒度上進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的產(chǎn)品。電力市場(chǎng)中，前者一般稱為電能量產(chǎn)品，而后者一般稱為調(diào)節(jié)產(chǎn)品或調(diào)節(jié)服務(wù)。即使是顆粒度較粗的電力需求，一般也無(wú)法在電力交割前精確確定，但為了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，一般需要提前進(jìn)行交易。因此，提前進(jìn)行的交易無(wú)法保證與實(shí)際的發(fā)電、用電一致，實(shí)際運(yùn)行時(shí)需要對(duì)不一致的情況進(jìn)行調(diào)整。電力市場(chǎng)中，為了功率的實(shí)時(shí)平衡提供的服務(wù)也常被稱為調(diào)節(jié)服務(wù)。
在不同國(guó)家和市場(chǎng)中，對(duì)調(diào)節(jié)服務(wù)可能有不同的定義。在以歐洲為代表的分散式電力市場(chǎng)中，調(diào)節(jié)服務(wù)主要對(duì)應(yīng)平衡服務(wù)，具體包括頻率維持（Frequency Containment Reserves，F(xiàn)CR）、頻率恢復(fù)（Frequency Restoration Reserves，F(xiàn)RR）和替代備用（Replacement Reserves，RR），其中FRR又分為人工激活的mFRR和自動(dòng)激活的aFRR；而在以PJM為代表的集中式電力市場(chǎng)中，調(diào)節(jié)服務(wù)主要對(duì)應(yīng)調(diào)頻服務(wù)和備用，而備用又分為同步備用和非同步備用?？梢哉J(rèn)為，調(diào)節(jié)服務(wù)解決的是電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中電能量產(chǎn)品出清后到實(shí)際運(yùn)行前的實(shí)際電力需求與出清的電力供給之間的有功功率不平衡的問(wèn)題。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是為保證、促進(jìn)電力的時(shí)空平衡而提供的服務(wù)。調(diào)節(jié)服務(wù)解決的問(wèn)題有兩種類型：電力供需在時(shí)間上的平衡及空間上的平衡。其中，時(shí)間上的平衡服務(wù)與調(diào)頻服務(wù)、備用服務(wù)的概念有重疊，而空間上的平衡可以認(rèn)為是一種幫助系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行阻塞管理、解決阻塞問(wèn)題的服務(wù)。本文討論的即為歐洲統(tǒng)一市場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)平衡服務(wù)交易的PICASSO平臺(tái)中aFRR服務(wù)的定價(jià)機(jī)制。
另外，調(diào)節(jié)服務(wù)按調(diào)節(jié)方向可以分為向上調(diào)節(jié)（當(dāng)系統(tǒng)頻率低于額定頻率時(shí)，調(diào)度某些發(fā)電機(jī)組增加出力或調(diào)度某些負(fù)荷減少用電，從而使頻率上升至額定頻率）和向下調(diào)節(jié)（當(dāng)系統(tǒng)頻率高于額定頻率時(shí)，調(diào)度某些發(fā)電機(jī)組減少出力或調(diào)度某些負(fù)荷增加用電，從而使頻率下降至額定頻率），通常兩種調(diào)節(jié)服務(wù)分別進(jìn)行交易。
畢加索平臺(tái)簡(jiǎn)介
根據(jù)歐盟2017年11月23日發(fā)布的關(guān)于電力平衡的法規(guī)(EU)2017/2195《電力平衡導(dǎo)則》的第21條，需要建立統(tǒng)一的aFRR激活（active）平臺(tái)。ACER于2020年1月24日批準(zhǔn)了全體TSO關(guān)于畢加索平臺(tái)實(shí)施框架的提案，根據(jù)法律規(guī)定，實(shí)施該平臺(tái)的法律截止日期為30個(gè)月后，即2022年7月24日。
畢加索平臺(tái)實(shí)際于2022年6月1日成功投入運(yùn)行，比法律規(guī)定的截止日期提前了近兩個(gè)月。畢加索平臺(tái)的投運(yùn)意味著在歐洲范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了國(guó)家級(jí)aFRR市場(chǎng)的耦合。
具體來(lái)說(shuō)，畢加索平臺(tái)從以下方面實(shí)現(xiàn)了aFRR交易在歐洲層面的耦合：定義標(biāo)準(zhǔn)的aFRR產(chǎn)品，包括響應(yīng)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等；定義一致的aFRR投標(biāo)的關(guān)閘時(shí)間；建立一個(gè)包括所有TSO投標(biāo)的統(tǒng)一報(bào)價(jià)表；采用集中、統(tǒng)一的aFRR激活程序；基于優(yōu)先次序或價(jià)格優(yōu)先的原則進(jìn)行激活（向上調(diào)節(jié)的報(bào)價(jià)為正，向下調(diào)節(jié)的報(bào)價(jià)為負(fù)；向上調(diào)節(jié)從低到高順次調(diào)用，向下調(diào)節(jié)從高到低順次調(diào)用，調(diào)用中考慮區(qū)間可用容量約束），采用協(xié)調(diào)一致的平衡能量定價(jià)機(jī)制。
電力市場(chǎng)中典型的考慮電網(wǎng)約束的定價(jià)機(jī)制
電力市場(chǎng)中，無(wú)論對(duì)電能量產(chǎn)品還是有功調(diào)節(jié)服務(wù)，定價(jià)機(jī)制都是交易機(jī)制設(shè)計(jì)的核心，需要關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題是在定價(jià)中如何考慮電網(wǎng)分區(qū)和阻塞的影響。這里對(duì)電力市場(chǎng)中典型的考慮電網(wǎng)約束的定價(jià)機(jī)制進(jìn)行介紹，以便更好地對(duì)畢加索平臺(tái)的平衡能量定價(jià)機(jī)制進(jìn)行理解。
在集中組織的市場(chǎng)中，定價(jià)機(jī)制包括對(duì)產(chǎn)品供給者的定價(jià)機(jī)制和對(duì)產(chǎn)品需求者的定價(jià)機(jī)制。本文主要討論對(duì)供給者的定價(jià)機(jī)制。另外，如前文所述，調(diào)節(jié)服務(wù)包括上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)，為簡(jiǎn)化分析，無(wú)特別說(shuō)明時(shí)，均指上調(diào)服務(wù)。
按報(bào)價(jià)結(jié)算（Pay as Bid，PAB）。這種機(jī)制下，對(duì)所有投標(biāo)（這里的投標(biāo)指市場(chǎng)主體為了提供相關(guān)服務(wù)而申報(bào)的數(shù)據(jù)，包括價(jià)格和數(shù)量），按其報(bào)價(jià)進(jìn)行結(jié)算。這種機(jī)制實(shí)施起來(lái)最簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行統(tǒng)一出清價(jià)的計(jì)算。可能出現(xiàn)的問(wèn)題包括，無(wú)法激勵(lì)市場(chǎng)主體按真實(shí)成本報(bào)價(jià)，無(wú)法形成清晰的市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)等。
考慮潮流（FLow-based）的節(jié)點(diǎn)邊際定價(jià)（Nodal Marginal Pricing，NMP）機(jī)制（簡(jiǎn)稱FNMP機(jī)制）。這種機(jī)制下，市場(chǎng)出清中考慮完整的電網(wǎng)約束，考慮電力潮流的實(shí)際分布，根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的邊際成本（即增加單位負(fù)荷導(dǎo)致的系統(tǒng)總成本的增加值）來(lái)確定該節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一出清價(jià)，作為在該節(jié)點(diǎn)接入的所有供給者的統(tǒng)一結(jié)算價(jià)。以PJM為代表的集中式電力市場(chǎng)中，大多采用這種定價(jià)機(jī)制。
考慮潮流（FLow-based）的分區(qū)邊際定價(jià)（Zonal Marginal Pricing，ZMP）機(jī)制（簡(jiǎn)稱FZMP機(jī)制）。這種機(jī)制下，市場(chǎng)出清中同樣考慮完整的電網(wǎng)約束，考慮電力潮流的實(shí)際分布。與FNMP機(jī)制不同的是，將物理的節(jié)點(diǎn)分為若干區(qū)域，對(duì)每個(gè)區(qū)域按照邊際成本的方法確定一個(gè)統(tǒng)一的出清價(jià)。根據(jù)機(jī)制設(shè)計(jì)理論的“參與約束”或“理性約束”，即要求市場(chǎng)主體參與市場(chǎng)比不參與好，對(duì)于上調(diào)服務(wù)投標(biāo)，市場(chǎng)出清價(jià)應(yīng)不低于報(bào)價(jià)。
考慮協(xié)調(diào)的區(qū)間凈傳輸容量（Coordinated net transmission capacity，CNTC) 的分區(qū)定價(jià)機(jī)制（簡(jiǎn)稱cZMP機(jī)制）。這種機(jī)制下，首先將所有節(jié)點(diǎn)分為若干區(qū)域，市場(chǎng)出清僅考慮區(qū)域間的可用凈傳輸容量（Cross-Border Capacity，CBC）約束，每個(gè)區(qū)域確定一個(gè)統(tǒng)一的邊際價(jià)格（Cross Border Marginal Price，CBMP），作為區(qū)域內(nèi)所有中標(biāo)的投標(biāo)結(jié)算價(jià)。CBC提前計(jì)算，即根據(jù)上一個(gè)市場(chǎng)或交易過(guò)程后電網(wǎng)的占用情況計(jì)算，不同區(qū)域邊界上的可用凈傳輸容量相互獨(dú)立。不同區(qū)域邊界上的可用凈傳輸容量“獨(dú)立”的特性與實(shí)際物理規(guī)律不符，但通過(guò)減少可用容量可以促使這個(gè)條件成立。
目前，畢加索平臺(tái)采用的是第四種定價(jià)方式，即cZMP機(jī)制。需要指出的是，目前畢加索平臺(tái)的出清和定價(jià)模塊中，具有考慮物理潮流約束的設(shè)計(jì)，但目前基于潮流的約束僅用于監(jiān)測(cè)用途，并未真正用于出清和定價(jià)。
對(duì)于后三種定價(jià)方式，都需要計(jì)算某種邊際價(jià)格。而對(duì)邊際價(jià)格的計(jì)算，又有以下五種不同的方式。
一是按微增的方向——左邊際定價(jià)方法和右邊際定價(jià)方法。如前文所述，邊際價(jià)格是增加單位負(fù)荷導(dǎo)致的總成本的增加量。計(jì)算邊際價(jià)格時(shí)，負(fù)荷增量可以是正的，也可以是負(fù)的，分別對(duì)應(yīng)微積分中左導(dǎo)數(shù)和右導(dǎo)數(shù)的概念。如果取左導(dǎo)數(shù)的概念，邊際價(jià)格接受的就是最后一個(gè)投標(biāo)報(bào)價(jià)（對(duì)上調(diào)服務(wù)是最高價(jià)格，對(duì)下調(diào)服務(wù)是最低價(jià)格）；如果取右導(dǎo)數(shù)的概念，接受的就是下一個(gè)投標(biāo)報(bào)價(jià)。
二是出清和實(shí)際調(diào)用。電力市場(chǎng)中，由于電網(wǎng)的物理約束、控制系統(tǒng)特性等因素，實(shí)際調(diào)用的量和市場(chǎng)出清的量不完全一樣。因此，有兩種定價(jià)方法：一種是按市場(chǎng)出清的量定價(jià)，另一種是按實(shí)際調(diào)用的量定價(jià)。這兩種定價(jià)方法也被稱為事前定價(jià)方法和事后定價(jià)方法。
三是區(qū)內(nèi)和區(qū)外。這種方式主要對(duì)基于區(qū)間凈傳輸容量的定價(jià)方法，即cZMP。對(duì)某個(gè)區(qū)域，如果為了滿足其需求，根據(jù)優(yōu)先次序的原則，調(diào)用了其他區(qū)域的投標(biāo)，該區(qū)域的定價(jià)至少有兩種選擇：一是按本區(qū)的最后一個(gè)中標(biāo)的投標(biāo)報(bào)價(jià)定價(jià)，二是按所在的無(wú)阻塞區(qū)域的最后中標(biāo)的投標(biāo)報(bào)價(jià)定價(jià)。
四是按調(diào)用的原因——統(tǒng)一或分類。對(duì)于有功平衡服務(wù)，調(diào)用的原因可能有多個(gè)方面，最主要的就是有功功率平衡和阻塞管理。在定價(jià)時(shí)，可以對(duì)所有的中標(biāo)投標(biāo)按統(tǒng)一價(jià)格進(jìn)行結(jié)算，也可以對(duì)不同功能、基于不同原因調(diào)用的投標(biāo)分別定價(jià)。
五是按調(diào)用的方向——雙價(jià)格或單一價(jià)格。在同一個(gè)區(qū)域，如果同時(shí)調(diào)用了上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)，可以對(duì)上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)分別定價(jià)，也可以對(duì)上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)采用相同的價(jià)格。
歐洲統(tǒng)一電力市場(chǎng)的平衡能量定價(jià)機(jī)制
這里對(duì)ACER在2024年7月5日發(fā)布的《平衡定價(jià)導(dǎo)則》的基本原則進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，這是畢加索平臺(tái)2024年8月5日發(fā)布的aFRR平衡能量定價(jià)機(jī)制的基礎(chǔ)。
一是基于邊際定價(jià)方式。ACER組織相關(guān)TSO對(duì)定價(jià)機(jī)制進(jìn)行了討論，大多數(shù)TSO認(rèn)為，按邊際出清價(jià)格定價(jià)的方式比按報(bào)價(jià)定價(jià)的模式對(duì)提高市場(chǎng)效率更有效。因此，原則上平衡能量應(yīng)采用基于邊際價(jià)格的定價(jià)方式。
二是設(shè)置技術(shù)價(jià)格上限。根據(jù)《平衡定價(jià)導(dǎo)則》，平衡能量不應(yīng)設(shè)置絕對(duì)的價(jià)格上限。但考慮到電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不充分等原因，設(shè)置技術(shù)價(jià)格上限可以根據(jù)市場(chǎng)的運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)進(jìn)行修改（一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次滿足《平衡定價(jià)導(dǎo)則》中規(guī)定的三個(gè)激發(fā)條件之一，例如市場(chǎng)出清價(jià)高于當(dāng)前最高技術(shù)上限價(jià)格的一定比例，如70%時(shí)）。這個(gè)條款是《平衡定價(jià)導(dǎo)則》中新增加的內(nèi)容。
三是對(duì)無(wú)阻塞區(qū)采用統(tǒng)一定價(jià)的方式。如果多個(gè)aFRR分區(qū)屬于同一個(gè)無(wú)阻塞區(qū)域，則這個(gè)無(wú)阻塞區(qū)域內(nèi)的多個(gè)aFRR分區(qū)采用統(tǒng)一的出清價(jià)，即整個(gè)無(wú)阻塞區(qū)域最后一個(gè)中標(biāo)的投標(biāo)報(bào)價(jià)。
四是盡量采用左邊際的方法。只要定價(jià)區(qū)域內(nèi)有中標(biāo)的投標(biāo)，就采用左邊際的方法，只有在整個(gè)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有中標(biāo)的投標(biāo)時(shí)，才會(huì)采用右邊際的方法，原因是可以在一定程度上降低電價(jià)。
五是采用出清和調(diào)用結(jié)合的方法。定價(jià)可以按市場(chǎng)出清的量定價(jià)（稱為價(jià)格1），或者按實(shí)際調(diào)用的量定價(jià)（稱為價(jià)格2）。根據(jù)《平衡定價(jià)導(dǎo)則》，應(yīng)采用兩者中的小者定價(jià)。如果無(wú)阻塞區(qū)包括多個(gè)aFRR區(qū)域，整個(gè)區(qū)域的CBMP取每個(gè)區(qū)域的價(jià)格1和價(jià)格2中小者的最大值。這種定價(jià)機(jī)制下，可能造成最終的市場(chǎng)出清價(jià)不滿足機(jī)制設(shè)計(jì)中的“參與約束”，這時(shí)候就需要對(duì)價(jià)格進(jìn)行調(diào)整，以保證最終價(jià)格滿足“參與約束”。這個(gè)規(guī)則也是《平衡定價(jià)導(dǎo)則》新增加的內(nèi)容。
六是同一個(gè)區(qū)域中起不同作用的所有中標(biāo)的投標(biāo)采用統(tǒng)一的價(jià)格。也就是說(shuō)，對(duì)市場(chǎng)出清的、選中的投標(biāo)，只要在優(yōu)先次序的投標(biāo)表里，無(wú)論是為了解決什么問(wèn)題，都采用統(tǒng)一的定價(jià)機(jī)制。
七是上調(diào)和下調(diào)采用單一價(jià)格。也就是說(shuō)，在同一個(gè)區(qū)域、同一個(gè)交易時(shí)段內(nèi)，只有一個(gè)市場(chǎng)出清價(jià)，上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)均采用相同的價(jià)格。
畢加索平臺(tái)的aFRR定價(jià)機(jī)制
畢加索平臺(tái)中，aFRR的定價(jià)完全滿足《平衡定價(jià)導(dǎo)則》的要求，此外，還有以下特殊的性質(zhì)。
aFRR服務(wù)每4秒鐘為一個(gè)周期，因此，每4秒每個(gè)區(qū)域有一個(gè)價(jià)格CBMP。
同一區(qū)域不允許同時(shí)調(diào)用兩個(gè)方向的投標(biāo)。如前文所述，aFRR服務(wù)包括上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)，畢加索平臺(tái)目前不允許在一個(gè)區(qū)域中同時(shí)調(diào)用上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)。實(shí)際上，有些情況下，同時(shí)調(diào)用上調(diào)服務(wù)和下調(diào)服務(wù)可能對(duì)整個(gè)市場(chǎng)效率是有益的。例如，某個(gè)上調(diào)服務(wù)的報(bào)價(jià)為30歐元/兆瓦時(shí)，某個(gè)下調(diào)服務(wù)的報(bào)價(jià)為80歐元/兆瓦時(shí)，如果同時(shí)調(diào)用這兩個(gè)服務(wù)，系統(tǒng)總成本可以降低50歐元/兆瓦時(shí)。但允許同時(shí)調(diào)用兩個(gè)方向的投標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)機(jī)制更加復(fù)雜。
如果凈額處理下出現(xiàn)反直覺(jué)價(jià)格，應(yīng)調(diào)整相關(guān)區(qū)域價(jià)格以消除反直覺(jué)問(wèn)題。凈額處理是指，如果一個(gè)地區(qū)具有下調(diào)的需求，另外一個(gè)地區(qū)具有上調(diào)的需求，則兩個(gè)需求可以直接對(duì)沖。反直覺(jué)價(jià)格是指，aFRR交易中，潮流從價(jià)格高的地區(qū)流向價(jià)格低的地區(qū)。例如，A、B兩個(gè)區(qū)域都有100兆瓦的上調(diào)需求，之間的傳輸極限是50兆瓦，A的上調(diào)報(bào)價(jià)為30歐元/兆瓦時(shí)，容量為50兆瓦；B的上調(diào)報(bào)價(jià)為50歐元/兆瓦時(shí)，容量為200兆瓦。市場(chǎng)出清的結(jié)果為A區(qū)的aFRR中標(biāo)50兆瓦，B區(qū)的aFRR中標(biāo)150兆瓦，輸電容量被用完，兩個(gè)區(qū)域之間發(fā)生了阻塞。按照前述的定價(jià)原則，A區(qū)的出清價(jià)為30歐元/兆瓦時(shí)，B區(qū)的出清價(jià)為50歐元/兆瓦時(shí)。由于aFRR交易結(jié)果為從B區(qū)流向A區(qū)，即從高價(jià)區(qū)流向低價(jià)區(qū)，因此出現(xiàn)了反直覺(jué)現(xiàn)象。根據(jù)畢加索平臺(tái)的規(guī)則，這種情況下將調(diào)整A區(qū)的價(jià)格，改為50歐元/兆瓦時(shí)，以避免出現(xiàn)反直覺(jué)現(xiàn)象。但這種方法會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)出清價(jià)格的升高。
通過(guò)優(yōu)化形成每個(gè)區(qū)域的最終價(jià)格。對(duì)每個(gè)區(qū)域首先根據(jù)前述原則確定一個(gè)目標(biāo)價(jià)格，然后設(shè)置多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)及各目標(biāo)的權(quán)重，通過(guò)優(yōu)化程序確定每個(gè)區(qū)域最終的價(jià)格。優(yōu)化目標(biāo)有多個(gè)，包括：目標(biāo)值偏差最小，即每個(gè)區(qū)域的最終價(jià)格與目標(biāo)價(jià)格的差最??；偏差最小，即不同區(qū)域之間的價(jià)格差最小。以上兩個(gè)目標(biāo)中，第一個(gè)目標(biāo)的權(quán)重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二個(gè)目標(biāo)；但第二個(gè)目標(biāo)可能會(huì)導(dǎo)致一些地區(qū)價(jià)格升高。
討論及啟示
歐洲平衡市場(chǎng)的定價(jià)機(jī)制引起了很多爭(zhēng)議，最近也進(jìn)行了一些討論和修改，這些爭(zhēng)議、討論和修改，對(duì)我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)有很多方面的啟示作用。
一是電力市場(chǎng)交易機(jī)制設(shè)計(jì)中，定價(jià)機(jī)制一方面常常是多解的，另一方面對(duì)市場(chǎng)主體的報(bào)價(jià)策略會(huì)有很大影響，因此，定價(jià)機(jī)制是交易機(jī)制設(shè)計(jì)的一個(gè)核心內(nèi)容，也是經(jīng)常有爭(zhēng)議的一個(gè)內(nèi)容。
二是定價(jià)機(jī)制的選擇有多個(gè)方面，包括按報(bào)價(jià)結(jié)算/按統(tǒng)一出清價(jià)結(jié)算、節(jié)點(diǎn)定價(jià)/分區(qū)定價(jià)、基于實(shí)際潮流/基于跨區(qū)凈輸電容量等，每種定價(jià)機(jī)制各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。不考慮策略性報(bào)價(jià)，從市場(chǎng)結(jié)算價(jià)格的角度，以下選擇可能導(dǎo)致價(jià)格升高（這里指對(duì)上調(diào)服務(wù)）：分區(qū)定價(jià)、基于跨區(qū)凈輸電容量、右邊際、市場(chǎng)出清量定價(jià)、區(qū)外定價(jià)和多功能統(tǒng)一定價(jià)。但由于不同的定價(jià)機(jī)制會(huì)影響市場(chǎng)主體的報(bào)價(jià)策略，考慮市場(chǎng)博弈的情況，以上選擇對(duì)市場(chǎng)價(jià)格的影響需要結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行定量評(píng)估。
三是2024年3月意大利出現(xiàn)的平衡能量?jī)r(jià)格升高的問(wèn)題，可能有多方面的原因。在2024年8月5日畢加索平臺(tái)發(fā)布的最新定價(jià)方法中，將定價(jià)方法從基于市場(chǎng)出清的方法改為基于實(shí)際調(diào)用的方法，并增加了技術(shù)價(jià)格極限方面的約束，在一定程度上會(huì)緩解價(jià)格升高，但導(dǎo)致價(jià)格升高的因素并未完全解決。從市場(chǎng)效率及可持續(xù)發(fā)展的角度看，需要結(jié)合市場(chǎng)目標(biāo)等因素綜合考慮。
四是電力市場(chǎng)中影響調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)格的因素，除了以上定價(jià)機(jī)制，還有一些其他的因素，例如市場(chǎng)力、需求的設(shè)定等。因此，可以通過(guò)以下方式降低電價(jià)：加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)、減少市場(chǎng)力，包括增加市場(chǎng)供給者的類型和數(shù)量，簽訂長(zhǎng)期合同等；合理設(shè)定各類調(diào)節(jié)服務(wù)的需求，避免因需求設(shè)定過(guò)大而提高市場(chǎng)價(jià)格；更精細(xì)化計(jì)算、考慮電網(wǎng)約束，避免由于建模和計(jì)算原因減小區(qū)域間可用傳輸容量而提高電價(jià)。
五是我國(guó)電力市場(chǎng)普遍采用集中式、全電量的市場(chǎng)模式，與歐洲的分散式、增量出清的模式不同。但是，在定價(jià)機(jī)制的選擇上，歐洲電力市場(chǎng)很多成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)對(duì)我國(guó)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)都具有借鑒意義。在基于實(shí)際物理潮流、考慮較詳細(xì)的電網(wǎng)約束、采用機(jī)組組合的集中式電力市場(chǎng)模式下，市場(chǎng)定價(jià)和結(jié)算機(jī)制也可以有多種選擇。
六是市場(chǎng)定價(jià)機(jī)制的選擇，常常取決于市場(chǎng)的具體結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)目標(biāo)，沒(méi)有適合所有情況的最佳定價(jià)機(jī)制。定價(jià)需要滿足一些基本的要求，其中一個(gè)重要的要求是參與約束，即市場(chǎng)主體參與市場(chǎng)不會(huì)比不參與差。這個(gè)要求對(duì)應(yīng)到平衡服務(wù)的定價(jià)機(jī)制就是：對(duì)上調(diào)服務(wù)，價(jià)格不低于報(bào)價(jià)；對(duì)下調(diào)服務(wù)，價(jià)格不高于報(bào)價(jià)。如果在某個(gè)定價(jià)模型下得到的初始價(jià)格不滿足該約束，則需要通過(guò)調(diào)整價(jià)格等方式保證該約束的滿足。集中式電力市場(chǎng)中設(shè)置的對(duì)一些機(jī)組的全成本補(bǔ)償機(jī)制，即是為了滿足這方面的約束。
