中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在電改中影響最大的是電力批發(fā)市場(chǎng)和行業(yè)內(nèi)的市場(chǎng)部門。所以接下來(lái)要討論1997年后批發(fā)層面的行業(yè)改革。正如上邊提到的，一個(gè)真正的集中式市場(chǎng)往往建立在組建了RTO或ISO的區(qū)域內(nèi)，也是電價(jià)較高或平均成本遠(yuǎn)高于邊際成本的地區(qū)。
1.批發(fā)市場(chǎng)
RTO或ISO地區(qū)也是研究批發(fā)市場(chǎng)數(shù)據(jù)的最好來(lái)源。圖5總結(jié)了來(lái)自兩個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)源的平均價(jià)格。1998年到2001年的區(qū)間我們用了博士能（Bushnell）、曼蘇爾（Mansur）和薩摩亞（Saravia，2008）從ISO網(wǎng)站上得到的數(shù)據(jù)。從2001年開(kāi)始，我們用了州際交易所（Intercontinental Exchange，ICE）在南加州交易中心（SP15），西賓夕法尼亞（PJM）馬薩諸塞（ISO-NE）和太平洋西北（Mid C）交易中心的數(shù)據(jù)。圖5的虛線表示美國(guó)平均城市門站天然價(jià)，數(shù)據(jù)來(lái)自于能源信息署。
從1998年開(kāi)始，有兩點(diǎn)非常值得注意。首先，加州電力市場(chǎng)在2000-2001年這個(gè)周期內(nèi)持續(xù)保持極高的電價(jià)。學(xué)術(shù)研究和之后的官方調(diào)查結(jié)果都確信造成這一結(jié)果的原因是是裝機(jī)容量的不足和缺乏長(zhǎng)期合同，并因此造成市場(chǎng)缺乏競(jìng)爭(zhēng)。其次，除了太平洋西北地區(qū)，其他地區(qū)市場(chǎng)的批發(fā)電價(jià)基本由天然氣價(jià)格決定。這一數(shù)據(jù)跟當(dāng)時(shí)大部分地區(qū)用燃?xì)獍l(fā)電的現(xiàn)象是相符合的，而太平洋西北地區(qū)則是受當(dāng)?shù)厮娪绊戄^大。
因?yàn)樘烊粴獍l(fā)電在電力市場(chǎng)份額中的所占份額較低，在平均成本規(guī)則下并不能主導(dǎo)電價(jià)。但在解除管制后，由于小型發(fā)電商往往更常用天然氣發(fā)電，所以即使燃?xì)獍l(fā)電站所占的份額不高，天然氣價(jià)格和電價(jià)關(guān)系也更加緊密了起來(lái)。在2000年頭幾年，天然氣價(jià)格提高了三倍，這對(duì)零售價(jià)格與發(fā)電成本的升高遠(yuǎn)大于在平均成本規(guī)則下。
在2006年與2008年間，美國(guó)天然氣的價(jià)格提高到了11美元每百萬(wàn)英熱單位，這將發(fā)電成本和電價(jià)都推向了更高點(diǎn)。此時(shí)，邊際成本和平均成本的關(guān)系已經(jīng)完全相反了過(guò)來(lái)——利用混合發(fā)電的平均成本大大低于邊際成本。許多核電和燃煤發(fā)電在2007年時(shí)候賺取了極高利潤(rùn)。比起天然氣，它們的發(fā)電成本更低，而市場(chǎng)電價(jià)又相對(duì)較高。
在一些州，高電價(jià)和電力生產(chǎn)商的可觀利潤(rùn)引起人們對(duì)電改的不滿。這種情緒在2007年至2008年達(dá)到了頂峰，伊利諾伊州、 馬里蘭州和緬因州等州紛紛開(kāi)始了去管制化的進(jìn)程。2009年后，隨著天然氣價(jià)格的暴跌和邊際成本的提高，這一巨大變化又停止了。
2.電改和電廠運(yùn)營(yíng)
在微觀層面，電改被研究的一個(gè)方面是對(duì)于發(fā)電廠績(jī)效和效率的改變。基本上電改的結(jié)果對(duì)于電廠的的影響都是正面的。但不巧的是，比起公用事業(yè)公司的電廠數(shù)據(jù)，非公用事業(yè)公司電廠的數(shù)據(jù)相對(duì)少得很。所以針對(duì)發(fā)電廠這方面的研究我們會(huì)更加注重于管制下的電廠。,法布里奇奧(Fabrizio)、羅斯（Rose）和沃爾夫勒姆(Wolfram)等學(xué)者對(duì)比了在進(jìn)行電改的州內(nèi)公用事業(yè)公司電廠、沒(méi)有開(kāi)始電改進(jìn)程的州內(nèi)的公用事業(yè)公司電廠以及兩類州共同所用的電廠的數(shù)據(jù)表現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行了改革的州內(nèi)，電廠的效率會(huì)更高一些，其中起最大作用的是職工和勞工的生產(chǎn)力。有一些證據(jù)表明燃煤效率也會(huì)受激勵(lì)和技術(shù)的影響，但就目前的電廠數(shù)據(jù)而言，并不能得出這個(gè)結(jié)論。
戴維斯（Davis）和沃爾夫勒姆(Wolfram)的研究表明，受電改影響最大的是核電廠。幾乎近一半的核電廠從1998年后轉(zhuǎn)變?yōu)榉枪檬聵I(yè)公司。他們也發(fā)現(xiàn)，1998年后美國(guó)核電的裝機(jī)容量有了大幅度的提高。但相比受管制的部分，非管制部分的電廠在1998年到2010年間的產(chǎn)量增加了10%。據(jù)估計(jì)，這部分額外產(chǎn)量每年創(chuàng)造25億美元的市場(chǎng)價(jià)值。
3.電改和零售價(jià)格
在開(kāi)始討論去管制后的零售價(jià)格之前，我們可以先說(shuō)下2007年人們對(duì)電改的不滿達(dá)到頂峰的處境。2007年，紐約時(shí)報(bào)用了一系列文章來(lái)強(qiáng)調(diào)這樣一個(gè)事實(shí)：在進(jìn)行電改的州內(nèi)，電價(jià)上漲的速度遠(yuǎn)高于受管制的州。文章引用了來(lái)自能源信息署的平均零售價(jià)格數(shù)據(jù)，并對(duì)比了改革與非改革的地區(qū)電價(jià)差異。
有一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何區(qū)分一個(gè)州內(nèi)是否進(jìn)行了“電改”。許多研究是引用了能源信息署按零售市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)狀況來(lái)區(qū)分的定義。而另一個(gè)區(qū)分的方式是按供電商中獨(dú)立供電商（IPP）的比例，圖2就是就是這種定義。但我們可以全面地探索每個(gè)州過(guò)渡的基點(diǎn)。
作為一項(xiàng)研究近期零售費(fèi)率的數(shù)據(jù)，很明顯2007年時(shí)的狀況到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)巨大的反轉(zhuǎn)。表1總結(jié)了在上述兩個(gè)定義之下被認(rèn)為進(jìn)行了“電改”的州內(nèi)的平均零售價(jià)格。第一個(gè)統(tǒng)計(jì)方式是肖沃爾特（Showalte）在《公共利益的能源》（Power in the Public Interest）中的研究，同時(shí)也是紐約時(shí)報(bào)所引用的數(shù)據(jù)。這個(gè)定義中的電改地區(qū)排除了一些類似伊利諾斯和賓夕法尼亞的州，而這些州在2012時(shí)幾乎所有電力供應(yīng)商都是非公用事業(yè)公司。在另外一種統(tǒng)計(jì)方式中，如果非公用事業(yè)公司提供超過(guò)40%的能源供給，我們將其視作電改區(qū)。
從表1可以看出，在兩種定義下的數(shù)據(jù)差別并不顯著。相比之下，時(shí)間段才是影響不同州內(nèi)電價(jià)的重要因素，1997年至2007年間，電改地區(qū)的電價(jià)幾乎比非電改地區(qū)高出了50%，但2007年后又有了輕微的下降。相比起來(lái)，非電改地區(qū)的電價(jià)在2007年后繼續(xù)保持上漲，而上漲速度略低于1998-2007年時(shí)間。所以就1998年到2012總體變化趨勢(shì)來(lái)看，這兩個(gè)地區(qū)并沒(méi)有太大差別。
圖6表示根據(jù)第二種定義下的電改地區(qū)、非電改地區(qū)的零售電價(jià)與國(guó)家平均城市天然氣門站價(jià)格。電改地區(qū)在九十年代的電價(jià)相對(duì)較高，這也是他們選擇開(kāi)始電改的主要因素。電改地區(qū)與非電改地區(qū)差異最小的時(shí)候是在1998年，反映除了當(dāng)時(shí)要求降低電價(jià)的法律與電改的作用。從那之后，電改地區(qū)的電價(jià)與天然氣價(jià)格的軌跡更加接近，在2000后頭幾年的持續(xù)攀升后又回落。
更深入地研究天然氣價(jià)格、電改和電力價(jià)格的話，我們可以估算電價(jià)與城市天然氣門站價(jià)格年度變化的回歸。
（1） ΔElecs,t = α+ β1FractionIPPs,t + β2ΔNGass,t + β3FractionIPPs,t ?ΔNGs,t,
其中ΔElecst = ln(Rates,t) - ln(Rates,t?1)和ΔNGass,t = ln(NG CityGates,t)?ln(NG CityGates,t?1) 分別是所記錄的平均電價(jià)與城市天然氣門站價(jià)格的年度變化。我們對(duì)此作了從1998年到2012年的數(shù)據(jù)（從1997年開(kāi)始發(fā)生轉(zhuǎn)變）。表2表示1997年到2012年的變化?？偨Y(jié)數(shù)據(jù)。我們也估計(jì)了在州層面的標(biāo)準(zhǔn)誤差。
表3展示了回歸（1）的結(jié)果。如圖1所展示的，電改（按非公用事業(yè)供應(yīng)商的比例定義）在1997年-2012年的期間內(nèi)的電價(jià)變化并沒(méi)有明顯的統(tǒng)計(jì)上的影響。按回歸計(jì)算值估計(jì)，如果一個(gè)州內(nèi)全部電力供應(yīng)商100%都是非公用事業(yè)企業(yè)，那年度平均電價(jià)會(huì)上漲0.6%，但這并不是顯著的影響。但是，當(dāng)?shù)靥烊粴鈨r(jià)格對(duì)費(fèi)率有重要的影響。表3的第二列說(shuō)明了天然氣價(jià)格每增加1%，電價(jià)就會(huì)上漲5%。第三列更加清晰地表現(xiàn)了機(jī)制的差異。當(dāng)天然氣價(jià)格出現(xiàn)波動(dòng)的時(shí)候，電改地區(qū)受到的影響更為顯著。如果一個(gè)州內(nèi)的供電商全是非公用事業(yè)公司，那它受天然氣價(jià)格的影響比全為公用事業(yè)公司的影響要大兩倍。也就是說(shuō)，假如一個(gè)州內(nèi)的供電商沒(méi)有非公用事業(yè)的企業(yè)，那電價(jià)幾乎完全不受天然氣價(jià)格影響。
這里并不打算對(duì)零售價(jià)格的推動(dòng)力做太詳盡的分析。但現(xiàn)有的數(shù)據(jù)都有力地證明：除了加州電力危機(jī)之外，電改帶給用戶的另一壞處就是天然氣價(jià)格的副作用。在電改市場(chǎng)里，天然氣發(fā)電的特性決定了電價(jià)和企業(yè)利潤(rùn)。一個(gè)發(fā)電市場(chǎng)里的非公用事業(yè)公司越多，這個(gè)地區(qū)內(nèi)受天然氣價(jià)格的影響就越大。
簡(jiǎn)而言之，美國(guó)電力市場(chǎng)改革的時(shí)機(jī)非常糟糕。發(fā)電資產(chǎn)在1998年視為擱淺成本以低價(jià)售出，而在2007年價(jià)格被收購(gòu)的時(shí)價(jià)格遠(yuǎn)高于此。相反的，大批的用戶在九十年代受低批發(fā)價(jià)格的推動(dòng)而支持電改，但轉(zhuǎn)向市場(chǎng)定價(jià)后，天然氣價(jià)格就一路攀升至2007年。這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的產(chǎn)生也并非偶然：導(dǎo)致高電價(jià)的因素同時(shí)也是吸引用戶和政策制定者進(jìn)行電改的因素。
4.零售價(jià)格結(jié)構(gòu)的變革
關(guān)于零售市場(chǎng)價(jià)格結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)要遠(yuǎn)少于平均零售價(jià)格的數(shù)據(jù)。盡管如此還是存在一個(gè)漸漸轉(zhuǎn)向分時(shí)定價(jià)的趨勢(shì)，尤其是對(duì)工業(yè)和商業(yè)用戶來(lái)說(shuō)。在最近十年——尤其是在2009年美國(guó)復(fù)蘇與再投資法案（American Recovery and Reinvestment Act ,ARRA）的影響下，許多公用事業(yè)企業(yè)開(kāi)始推動(dòng)智能電表的發(fā)展。據(jù)估計(jì)，在2013年底美國(guó)超過(guò)40%的用戶會(huì)安裝智能電表。
這些智能電表能記錄在小時(shí)或更短時(shí)間內(nèi)的用電量并促進(jìn)根據(jù)實(shí)時(shí)供需平衡的動(dòng)態(tài)定價(jià)的使用。目前，精確和實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)定價(jià)只在大型的工商業(yè)用戶之間使用，但如果智能電表推動(dòng)到位，動(dòng)態(tài)定價(jià)的經(jīng)濟(jì)成本大多可以被沉沒(méi)?，F(xiàn)在依然有居民用戶和相關(guān)群體對(duì)動(dòng)態(tài)定價(jià)持抗拒態(tài)度。EIA關(guān)于公用事業(yè)企業(yè)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，只有極少數(shù)用戶需要為動(dòng)態(tài)定價(jià)交稅。
當(dāng)然，動(dòng)態(tài)定價(jià)所能取得的效率收益決定于用戶對(duì)價(jià)格反應(yīng)的能力和意愿。反對(duì)者一般認(rèn)為，居民用戶不會(huì)根據(jù)動(dòng)態(tài)定價(jià)來(lái)調(diào)整空調(diào)、洗衣機(jī)和其他用電設(shè)備的使用。一項(xiàng)簡(jiǎn)單的計(jì)算可以說(shuō)明在這些電價(jià)波動(dòng)上的經(jīng)濟(jì)收益是極小的。但對(duì)于某些非持續(xù)性能源（水電、光伏）的使用來(lái)說(shuō)，它們更可能通過(guò)這些動(dòng)態(tài)定價(jià)來(lái)增長(zhǎng)批發(fā)價(jià)格的波動(dòng)性并增加社會(huì)關(guān)注度，即使自動(dòng)化操作會(huì)降低關(guān)注成本。
研究報(bào)告已經(jīng)用隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來(lái)證明分析用戶是如何面對(duì)動(dòng)態(tài)定價(jià)的。事實(shí)證明，即使沒(méi)有自動(dòng)化操作，用戶對(duì)于價(jià)格變動(dòng)的反應(yīng)還是十分明顯的。即使所表現(xiàn)彈性并不大，僅僅是在減少了0.1到0.2之間。研究認(rèn)為，大的使用彈性將體現(xiàn)在干預(yù)方式上，比如信息傳達(dá)上，以及電子郵箱、短信和家用電子設(shè)備的使用展示。
關(guān)于自動(dòng)需求響應(yīng)的彈性研究尚不充足，因?yàn)檫@很大程度上已經(jīng)不是經(jīng)濟(jì)上的產(chǎn)物了。一種可編程式溫控器已經(jīng)被使用了十年以上，這種溫控器可以根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)、警報(bào)信號(hào)，或者授權(quán)第三方進(jìn)行溫度調(diào)控，產(chǎn)業(yè)研究表明此類技術(shù)將極大地提高潛在的需求側(cè)響應(yīng)。
4未來(lái)二十年
在經(jīng)歷了1996-2005年的混亂時(shí)期后，電改在近十年里幾乎沒(méi)有任何的改變。但在最近幾年，技術(shù)革命和對(duì)環(huán)境關(guān)注的升級(jí)以新的方式影響了這個(gè)產(chǎn)業(yè)。這些改變正在繼續(xù)，并將持續(xù)下去。
對(duì)于電力電力市場(chǎng)，當(dāng)下最持久的變化是對(duì)發(fā)電環(huán)境成本的關(guān)注，尤其是溫室氣體排放。環(huán)境問(wèn)題并非今日才開(kāi)始扮演重要角色，但在過(guò)去的關(guān)注點(diǎn)都集中在傳統(tǒng)發(fā)電廠對(duì)空氣和水質(zhì)的污染上。當(dāng)然，通過(guò)稅收或總量管制與排放交易制度的外部方式會(huì)是最簡(jiǎn)單最有效率的解決環(huán)境成本的方法。目前，絕大數(shù)的美國(guó)公用事業(yè)公司并不需要為碳排交稅，所交的少部分稅費(fèi)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溫室氣體造成的社會(huì)成本。在這個(gè)情況下，在公用事業(yè)公司的邊際成本上提高零售邊際價(jià)格會(huì)是最有效的做法，當(dāng)然，這也可以幫助減少之前所談?wù)摰倪^(guò)渡費(fèi)用。
在最近十年，隨著對(duì)環(huán)境的關(guān)注逐漸升溫和技術(shù)改進(jìn)，環(huán)境利益相關(guān)者開(kāi)始越來(lái)越希望提高可再生能源的比重。如圖7所示，水電和核電是目前使用最廣的低碳能源，風(fēng)能和太陽(yáng)能也得到了迅速的增長(zhǎng)。
隨著風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電的崛起，公用事業(yè)企業(yè)和政策制定者必須考慮兩個(gè)問(wèn)題：一是間斷式能源的成本問(wèn)題上的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)管理，二是在用戶終端的分布式能源（“雙向電表發(fā)電”，”behind the meter” generation）。后者主要是針對(duì)屋頂太陽(yáng)能光伏，也可以延展至蓄電池或其他未來(lái)發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)。
A. 間斷式發(fā)電能源的管理
在鼓勵(lì)電力供應(yīng)商降低溫室氣體排放的方面有許多的監(jiān)管和法律上的激勵(lì)措施，包括奧巴馬在2014年提出的清潔能源計(jì)劃。降低GHG氣體排放有許多的方式，但今天最常用的還是風(fēng)能和太陽(yáng)能。對(duì)于間斷性可再生能源在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的管理，是電力行業(yè)在未來(lái)幾十年要面對(duì)的主要挑戰(zhàn)。
技術(shù)上的問(wèn)題主要來(lái)自于這些能源的出現(xiàn)是非持續(xù)性的、間斷性的，很大程度上也不受所有者的控制——比如什么時(shí)候刮風(fēng)、什么時(shí)候出太陽(yáng)。因?yàn)橐蟪渥愕碾娏┙o與保障電網(wǎng)穩(wěn)定性，再加上儲(chǔ)能技術(shù)造價(jià)昂貴，間斷式能源意味著必須有其他靈活的電力供應(yīng)來(lái)抵消風(fēng)能和太陽(yáng)能的波動(dòng)性或者需求上必須相應(yīng)作出改變。這兩者在技術(shù)上都是行得通的，而需求側(cè)響應(yīng)是接下來(lái)討論的重點(diǎn)。
間斷性問(wèn)題在短時(shí)和長(zhǎng)時(shí)的維度上都存在。發(fā)電設(shè)備上的大波動(dòng)每一秒都可能出現(xiàn)在太陽(yáng)能光伏板上，每一分都可能出現(xiàn)在風(fēng)能上。在長(zhǎng)時(shí)間的維度上，即使在提前一天做出了預(yù)測(cè)，風(fēng)能和太陽(yáng)能也在連續(xù)幾個(gè)小時(shí)偏離預(yù)測(cè)值。而短時(shí)的變化具有局部性和特殊性，所以多個(gè)分布地點(diǎn)可以大體上解決這個(gè)問(wèn)題。即使如此，研究表明，另外的平衡手段和需求側(cè)相應(yīng)還是非常的需要。
如果風(fēng)電和太陽(yáng)能所占的裝機(jī)容量占比較高的話，長(zhǎng)時(shí)上的間斷性會(huì)是一個(gè)較難對(duì)付的問(wèn)題。由于缺乏便宜的的電力儲(chǔ)能方式，連續(xù)幾日甚至幾周的沒(méi)陽(yáng)光沒(méi)風(fēng)會(huì)給電力供應(yīng)帶來(lái)不能承受的波動(dòng)。如果在這些時(shí)候需要化石燃料發(fā)電供應(yīng)，那相應(yīng)的補(bǔ)充能源和可再生能源的成本都相應(yīng)增加。
技術(shù)問(wèn)題更加復(fù)雜。用于補(bǔ)充的傳統(tǒng)能源會(huì)受限于如何能快速地發(fā)電和停止來(lái)抵消可再生能源的需求。一般說(shuō)來(lái)，最靈活的常用燃料是燃?xì)夥逯惦姀S，它是最低效率和最昂貴的發(fā)電方式。聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)組某種程度上來(lái)說(shuō)沒(méi)那么靈活，但成本更低。燃煤和核電是最不靈活的方式。
另一眾所周知的擔(dān)憂是如圖8所示的，被稱為“鴨子圖表”的問(wèn)題。圖8里展示了在太陽(yáng)能光伏占較高比例的時(shí)候加州電網(wǎng)預(yù)計(jì)需求和凈需求的關(guān)系。最低的線表示了在太陽(yáng)能發(fā)展計(jì)劃下2020年除去太陽(yáng)能光伏后的凈需求。即使預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，在太陽(yáng)下山后造成的凈需求大幅度上升和太陽(yáng)上升后凈需求下降的問(wèn)題是難以用燃?xì)獍l(fā)電來(lái)解決的。
目前研究中成本最低的解決方式是在一天中午用更多的燃?xì)獍l(fā)電并減少太陽(yáng)能光伏的產(chǎn)量。換句話說(shuō)，在這個(gè)點(diǎn)上最經(jīng)濟(jì)的解決辦法是放棄零邊際成本的電力。這種情形在零售價(jià)格為零的時(shí)候是完全可能的，用戶也會(huì)積極地去用不花錢的電。但這要求高頻率的按時(shí)定價(jià)模式。但就如上文所說(shuō)，雖然這種定價(jià)方式在現(xiàn)有智能電表的技術(shù)下是完全可行的，但依舊沒(méi)有廣泛采用。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，技術(shù)問(wèn)題也與經(jīng)濟(jì)政策問(wèn)題有很大的重疊性。
更深一層的經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)是可再生能源的補(bǔ)貼問(wèn)題，因?yàn)檫@種補(bǔ)貼對(duì)一般發(fā)電站的經(jīng)濟(jì)收益造成了影響了。最顯著的一點(diǎn)是太陽(yáng)能和風(fēng)能幾乎是零邊際成本的，因?yàn)樗鼈冸S時(shí)可以發(fā)電。這將推動(dòng)供給曲線也將降低電力的清算價(jià)格，降低一般發(fā)電廠的利潤(rùn)率。長(zhǎng)期來(lái)看，這種情形很可能惡化一般發(fā)電廠的利潤(rùn)并導(dǎo)致其退出市場(chǎng)。一個(gè)高效率運(yùn)作的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)應(yīng)該是沒(méi)有一個(gè)發(fā)電能源會(huì)得到補(bǔ)貼，任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的全部種類的能源都必須支付邊際成本，電價(jià)也必須能反映邊際成本。但是，可再生能源由于投資和補(bǔ)貼人為地降低了發(fā)電成本，而一般發(fā)電站也不需要支付污染成本。電力批發(fā)價(jià)不能真實(shí)地反映邊際價(jià)值，市場(chǎng)反而在特定區(qū)域內(nèi)安排好了電力需求和其他制約方式來(lái)保持電壓穩(wěn)定、消除間斷性能源的波動(dòng)并對(duì)未預(yù)測(cè)的容量需求做出反應(yīng)。為了確保所需容量不退出市場(chǎng)，通常采用的辦法是通過(guò)支付機(jī)制向發(fā)電廠支付一筆費(fèi)用，以保證機(jī)組可以隨時(shí)出力，不受發(fā)電計(jì)劃的影響。
B.針對(duì)分布式發(fā)電的政策
太陽(yáng)能光伏技術(shù)上的成本降低也改變了終端用戶的自主發(fā)電經(jīng)濟(jì)，也就是分布式發(fā)電。在加利福尼亞、夏威夷以及其他太陽(yáng)能資源豐富并且電價(jià)較高的地區(qū)，太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)成本的下降與州政府的大量補(bǔ)貼使得讓太陽(yáng)能光伏成為這些地區(qū)用戶最經(jīng)濟(jì)的能源。因此太陽(yáng)能光伏也為一個(gè)新興發(fā)展的市場(chǎng)。在美國(guó)，分布式太陽(yáng)能光伏的裝機(jī)容量從2009年的400MW增加到2013年的1900MW，這其中近一半新裝機(jī)容量來(lái)自于加州。
一些觀察家和公用事業(yè)公司根據(jù)這個(gè)趨勢(shì)，認(rèn)為行業(yè)會(huì)因此進(jìn)入一個(gè)“死亡螺旋”：很大一部分用戶會(huì)自主發(fā)電，迫使公用公司上漲電力價(jià)格才能覆蓋自己的固定資產(chǎn)投資，因此使得更多的用戶減少購(gòu)電而安裝太陽(yáng)能光伏，再度導(dǎo)致更多的利益流失和電價(jià)升高，進(jìn)入新一輪的惡性循環(huán)。最終，一些人認(rèn)為壟斷的公用事業(yè)公司會(huì)消失。這個(gè)現(xiàn)象已經(jīng)引起了對(duì)行業(yè)未來(lái)以及公用事業(yè)企業(yè)能力的廣泛討論。紐約州方面的監(jiān)管部門甚至針對(duì)現(xiàn)有用戶起草了一份對(duì)于公用事業(yè)企業(yè)系統(tǒng)的全面重新設(shè)計(jì)草案。
然而，通過(guò)對(duì)分布式發(fā)電而從中獲得社會(huì)福利的收益卻并不清晰。甚至是從最為樂(lè)觀的成本狀況來(lái)看，在太陽(yáng)能資源相對(duì)豐富的地區(qū)，家用太陽(yáng)能光伏電力的完全社會(huì)平均成本大致上至少是0.20美金／kWh，比燃?xì)怆妰r(jià)的兩倍還多，并且這個(gè)燃?xì)怆娏r(jià)格中還包含40美金／噸的溫室氣體排放成本。分布式光伏發(fā)電可以享受與太陽(yáng)能發(fā)電同等的稅收優(yōu)惠——到2016年底有30%的免稅額和加速折舊。學(xué)者伯倫斯坦估計(jì)加速折舊的金額相當(dāng)于額外的有效補(bǔ)貼的15%。
分布式光伏發(fā)電也從自己生產(chǎn)電力的零售價(jià)格中獲利。美國(guó)大部分地區(qū)采取“凈計(jì)量”，在這個(gè)條件下，用戶購(gòu)買的是除了自己光伏裝置的發(fā)電量之外需要消耗的電量。事實(shí)上，通過(guò)學(xué)者Darghouth, Barbose和Wiser(2013)的計(jì)算，只有不到三分之二的標(biāo)準(zhǔn)家用光伏裝置完全用光了自家所發(fā)電量——這樣實(shí)際上減少了該用戶的購(gòu)買電力需求——但是凈計(jì)量的計(jì)算方式將其視為全市場(chǎng)用電需求縮減，因此提高用戶負(fù)擔(dān)的零售價(jià)格。如果分布式太陽(yáng)能光伏能量帶給市場(chǎng)的利潤(rùn)小于用戶支付的邊際價(jià)格，那么凈計(jì)量政策就導(dǎo)致了對(duì)于分布式太陽(yáng)能生產(chǎn)的過(guò)度補(bǔ)償。從簡(jiǎn)單的運(yùn)算就可以得出，這描述的就是現(xiàn)狀，但是對(duì)于全系統(tǒng)利潤(rùn)還存在爭(zhēng)論。可以明確的是，零售電力價(jià)格的制定并沒(méi)有和長(zhǎng)期的邊際成本掛鉤，因此，通過(guò)凈計(jì)量鼓勵(lì)分布式太陽(yáng)能的做法會(huì)將太陽(yáng)能政策與價(jià)格設(shè)計(jì)政策掛鉤，并且會(huì)對(duì)鼓勵(lì)安裝居民太陽(yáng)能光伏板產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的影響。
對(duì)于這種通過(guò)凈計(jì)量的不合理鼓勵(lì)政策，加利福尼亞就是典型的例子。加州占有美國(guó)一半以上的家用光伏裝機(jī)容量，但邊際零售價(jià)格與邊際成本的差距也大概是全美最大的。大部分加利福尼亞的公用事業(yè)企業(yè)采取階段式電價(jià)，這意味著用戶的用電量增加的同時(shí)，用戶的電價(jià)也隨之增加。加利福尼亞州兩家最大的公用事業(yè)公司，其平均居民零售電價(jià)大約是0.18美金／kWh。階段式計(jì)價(jià)的情況有四個(gè)層級(jí)，最低層級(jí)約0.12美金／kWh，最高層級(jí)約0.35美金／kWh。而伯倫斯坦指出，2007年到2013年的加利福尼亞家用光伏中很大一部分地區(qū)的電價(jià)都達(dá)到了最高的兩級(jí)。他還指出，裝機(jī)容量都用于來(lái)滿足最高層電價(jià)的用電，卻并沒(méi)有解決低電價(jià)的用電量。伯倫斯坦估計(jì)，比起用非階梯的平均居民電價(jià)，在使用階梯電價(jià)的時(shí)候安裝分布式太陽(yáng)能的用戶能節(jié)約電費(fèi)同業(yè)25%到50%。他估計(jì)，如果考慮到社會(huì)邊際可免成本，公用事業(yè)企業(yè)再加收0.10美金／kWh的電費(fèi)，光伏用戶所節(jié)省的電費(fèi)還會(huì)翻倍。
對(duì)于“死亡螺旋”以及公用事業(yè)公司能力的討論，會(huì)引申出補(bǔ)貼和分布式太陽(yáng)能發(fā)電之外的諸多問(wèn)題。分布式真的能夠脫離電網(wǎng)運(yùn)作嗎？缺乏低成本的儲(chǔ)能方式以及低可靠性電力方面的容忍（比如一周沒(méi)有陽(yáng)光的狀況），使得大部分的用戶難以在短期內(nèi)離開(kāi)電網(wǎng)。那么如果電網(wǎng)的存在是必要的，那誰(shuí)又該為此買單？現(xiàn)階段的公用事業(yè)企業(yè)定價(jià)模式是根據(jù)平均容量成本來(lái)制定的。分布式發(fā)電在這個(gè)階段的優(yōu)勢(shì)看起來(lái)與之前電改的優(yōu)勢(shì)非常相似：著重于平均成本與邊際成本的比較而忽略這兩者間的差距并不是真的降低了成本，而僅僅是轉(zhuǎn)嫁了出去。一定程度上來(lái)說(shuō)，分布式太陽(yáng)能家用的成本其實(shí)大于等于發(fā)電網(wǎng)供應(yīng)電力的社會(huì)邊際成本，只是因?yàn)楣檬聵I(yè)企業(yè)利潤(rùn)的降低才使得個(gè)人成本節(jié)約被抵消，甚至是為附屬。這個(gè)差額一定要從公用事業(yè)企業(yè)的股東，或者更有可能是從支付電價(jià)的人身上來(lái)得到彌補(bǔ)。實(shí)際上，這種零售價(jià)格上升且購(gòu)買下降的“死亡螺旋”，必定意味著電價(jià)高于邊際成本以及對(duì)于分布式安裝的不合理鼓勵(lì)。
5總結(jié)
過(guò)去二十年的電力工業(yè)變化急劇，但是在這場(chǎng)市場(chǎng)定價(jià)和零售服務(wù)的改革嘗試中，很多變化并不在最初的預(yù)料之內(nèi)。一方面，國(guó)家傳統(tǒng)發(fā)電和核能發(fā)電的利潤(rùn)如今來(lái)自于市場(chǎng)定價(jià)而非依靠生產(chǎn)成本，而絕大部分的居民電價(jià)依舊是由監(jiān)管部門主導(dǎo)的。
在1990年代中期，促成電改的主要?jiǎng)恿κ鞘袌?chǎng)電價(jià)與監(jiān)管電價(jià)之間巨大的差距。市場(chǎng)價(jià)格是根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中的邊際成本決定的，而監(jiān)管價(jià)格則是由平均生產(chǎn)成本確定。在這個(gè)期間，容量剩余較大且天然氣價(jià)格相對(duì)較低，市場(chǎng)價(jià)格對(duì)用戶很有吸引力，也引起了公用事業(yè)企業(yè)股東的焦慮，因?yàn)樗麄兊馁Y產(chǎn)會(huì)有損失缺乏補(bǔ)償。然而，盡管市場(chǎng)價(jià)格很有吸引力，在管制過(guò)程中，公用事業(yè)企業(yè)需要補(bǔ)償在當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是擱淺成本的花費(fèi)。
這一時(shí)期最大的諷刺就是，過(guò)渡時(shí)期大量公用事業(yè)公司資產(chǎn)在賣出或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中產(chǎn)生了損失，在這之后5年，這些資產(chǎn)的市場(chǎng)價(jià)值完全恢復(fù)。到2000年代中期，平均成本與邊際成本之間的關(guān)系完全相反了過(guò)來(lái)。很多州都對(duì)電改的決定表示后悔。然而，之前屬于管制下的發(fā)電資產(chǎn)現(xiàn)在很大程度上屬于私人或去管制的公司所有，如果不支付這些資產(chǎn)的完全市場(chǎng)價(jià)值，現(xiàn)在沒(méi)有明確的解決辦法來(lái)大規(guī)模地“重管制”。這樣看來(lái)，這場(chǎng)令人失望的電改也可以說(shuō)是由極其糟糕的市場(chǎng)時(shí)機(jī)所推動(dòng)的。公用事業(yè)企業(yè)在價(jià)值最低點(diǎn)時(shí)賣出了自己的資產(chǎn)，然后，隨著2000年代天然氣價(jià)格的攀升，根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格，這些資產(chǎn)又變得頗為貴重。
2009年以后，這個(gè)故事又開(kāi)始重演。天然氣價(jià)格急劇下降，幾乎接近電改剛開(kāi)始時(shí)的水平。執(zhí)政者的注意力此時(shí)被環(huán)保占據(jù)，特別是煤炭發(fā)電的減少，可再生發(fā)電增長(zhǎng)以及溫室氣體排放問(wèn)題。得到補(bǔ)貼的可再生能源發(fā)電量激增，再加上天然氣價(jià)格走低，使批發(fā)價(jià)格整體持續(xù)低迷。正如預(yù)期，短期內(nèi)使得在使用市場(chǎng)價(jià)格的州的用戶獲利比管制中的州更多。
進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，間斷性可再生能源發(fā)電在批發(fā)市場(chǎng)和分布式市場(chǎng)兩端都可能繼續(xù)在經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)政策中占主導(dǎo)地位。由補(bǔ)貼性可再生能源的擴(kuò)張引起的批發(fā)價(jià)格走低，并不能完全彌補(bǔ)可再生或者傳統(tǒng)能源的成本，所以額外的市場(chǎng)庫(kù)人員被——比如高于市價(jià)的合同以及容量費(fèi)——的顯著作用會(huì)持續(xù)增加。這意味著，甚至在使用市場(chǎng)價(jià)格的州，供應(yīng)的真實(shí)成本會(huì)越來(lái)越背離基本商品電力能源的基礎(chǔ)價(jià)格。
在零售層面，分布式能源很可能對(duì)零售分布式供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生威脅。再次，平均成本和邊際成本的并置是一個(gè)推動(dòng)力，盡管兩者差距是因?yàn)椴缓侠淼亩▋r(jià)和政治經(jīng)濟(jì)方面的因素而加劇。現(xiàn)今的定價(jià)鼓勵(lì)個(gè)人安裝分布式發(fā)電，比如太陽(yáng)能光伏等，因?yàn)榘溯斉潆姵杀镜碾妰r(jià)超出了大范圍發(fā)電的邊界成本。自然而然定價(jià)環(huán)節(jié)的下一步就會(huì)分為兩個(gè)層級(jí)稅收，包括了除消費(fèi)電費(fèi)之外的固定費(fèi)用。有推測(cè)儲(chǔ)能技術(shù)在未來(lái)會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展，特別是在電動(dòng)車等設(shè)備上，這使得居民可以完全的繞開(kāi)電網(wǎng)。這樣的結(jié)果會(huì)是科技的一大進(jìn)步，但如果這結(jié)果又轉(zhuǎn)嫁大量電網(wǎng)成本到其他用戶或者公用事業(yè)企業(yè)的股東身上，那么這個(gè)結(jié)果也可能會(huì)是經(jīng)濟(jì)的一大退步。政策制定者依舊有機(jī)會(huì)根據(jù)實(shí)際的增值成本制定合理的經(jīng)濟(jì)決策。這一次，我們只能希望他們能夠把握住這次機(jī)會(huì)。
