3. 發(fā)展中的歐洲電力市場(chǎng)
3.1.概況
歐洲電力和天然氣監(jiān)管機(jī)構(gòu)（ERGEG）于2006年啟動(dòng)了“區(qū)域電力市場(chǎng)倡議”（ERI），并在歐洲建立了七個(gè)區(qū)域性倡議計(jì)劃。ERI的設(shè)計(jì)是以泛歐電力市場(chǎng)為終極目標(biāo)的。本文將這個(gè)設(shè)想中的歐洲市場(chǎng)稱為電力市場(chǎng)目標(biāo)模型（EMTM），模型中嵌入了市場(chǎng)耦合（MC）的思想。
MC有兩種基本類型，分為交易量耦合和價(jià)格耦合。交易量耦合可通過(guò)協(xié)調(diào)可用的跨國(guó)輸電容量實(shí)現(xiàn)。比起前者，價(jià)格耦合則更為全面，因?yàn)樗鼘r(jià)格和數(shù)量的跨國(guó)協(xié)調(diào)結(jié)合起來(lái)。這兩種耦合的主要區(qū)別在于價(jià)格的確定方式。中期緊密交易量耦合（ITVC）和基于流量的市場(chǎng)耦合（FBMC）分別是批量和價(jià)格耦合的典型例子。在這里提到 的ITVC和FBMC將在下面討論。
大多數(shù)ERI都在整合市場(chǎng)方面取得可觀的進(jìn)展。 例如，在北部地區(qū)的ERI，成立于2002年的Nord Pool Spot（NPS）是世界上第一個(gè)進(jìn)行電力交易的市場(chǎng)，覆蓋丹麥，挪威，瑞典和芬蘭等國(guó)家。接著在2009年11月，這個(gè)ERI有了進(jìn)一步的市場(chǎng)耦合進(jìn)展，電力市場(chǎng)耦合公司（EMCC）的成立聯(lián)合了NPS與德國(guó)的歐洲電力交易所（EPEX）。 又如在歐洲中西部地區(qū)（CWE）的ERI，法國(guó)，比利時(shí)和荷蘭市場(chǎng)的三邊耦合市場(chǎng)（TLC）是于2006年成立。 2010年11月，CWE通過(guò)價(jià)格耦合實(shí)現(xiàn)了廣泛的市場(chǎng)耦合，范圍包括法國(guó)、比利時(shí)和荷蘭（以前的TLC）以及德國(guó)、盧森堡和奧地利。
下一個(gè)階段的目標(biāo)在于將這些ERI耦合在一起，而相關(guān)行動(dòng)已經(jīng)在進(jìn)行中。 2010年11月，在引入CWE廣泛價(jià)格耦合的同時(shí)，CWE市場(chǎng)和北歐市場(chǎng)之間啟動(dòng)了中期緊密交易量耦合（ITVC）。ITVC目前覆蓋了這兩個(gè)市場(chǎng)中全部4個(gè)聯(lián)絡(luò)線路，包括Baltic Cable，DK1，DK2和NorNed（線路名稱）。這個(gè)中期措施為建設(shè)穩(wěn)健的跨區(qū)域市場(chǎng)并最終達(dá)成價(jià)格耦合目標(biāo)有著重要作用。需要注意的是，如上所述，日前市場(chǎng)已經(jīng)作為初步目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了耦合。而日內(nèi)市場(chǎng)耦合也使工作重點(diǎn)之一，像法國(guó)-德國(guó)和荷蘭-比利時(shí)都已經(jīng)開始了日和市場(chǎng)的耦合工作。
EMTM由四個(gè)基本組成部分組成，即遠(yuǎn)期市場(chǎng)、日前市場(chǎng)（DAM）、日內(nèi)市場(chǎng)（IDM）和平衡市場(chǎng)。 值得注意的是，遠(yuǎn)期市場(chǎng)和平衡由系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）運(yùn)營(yíng)，而DAM和IDM由交易所管理。 此外，交易所還管理著遠(yuǎn)期市場(chǎng)。 EMTM預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期市場(chǎng)將繼續(xù)由TSO主持進(jìn)行輸電能力的顯式拍賣。 但是，交易所將在DAM中使用隱式拍賣，并在IDM中隱式持續(xù)交易。 平衡市場(chǎng)將通過(guò)相鄰的TSO之間基于優(yōu)先順序（merit order）的交易 實(shí)現(xiàn)。
表2列出了歐洲電力交易所的概況。有趣的是，英國(guó)是唯一擁有多達(dá)三個(gè)交易所，且其中一個(gè)交易所同時(shí)運(yùn)營(yíng)物理和金融市場(chǎng)的國(guó)家。而歐洲其他國(guó)家最多只有兩個(gè)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(shí)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(guó)家之間的合并，合資企業(yè)和合作，使得出現(xiàn)了金融市場(chǎng)在一個(gè)國(guó)家而物理市場(chǎng)則在鄰國(guó)的現(xiàn)象，如西班牙 -葡萄牙和法國(guó)-德國(guó)。差價(jià)合同（CfD）是NP獨(dú)有的特色，涵蓋了大量歐洲國(guó)家。 歐盟碳排放配額導(dǎo)致德國(guó)EEX和NP的納斯達(dá)克OMX推出了碳排放市場(chǎng)。預(yù)計(jì)到2013年，隨著歐盟從免費(fèi)分配到拍賣排放配額，更多的交易所將提供碳交易。
3.2.電力交易機(jī)制
遠(yuǎn)期市場(chǎng)是在實(shí)際交貨時(shí)間之前的幾個(gè)月或幾年進(jìn)行雙邊交易的協(xié)議。這些OTC的雙邊協(xié)議可以通過(guò)直接尋找合適的合作伙伴，通過(guò)電子公告板或通過(guò)一個(gè)金融經(jīng)紀(jì)人的協(xié)助來(lái)達(dá)成。此外，期貨市場(chǎng)也是某種意義上的遠(yuǎn)期市場(chǎng)，允許標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)期合約的交易，可做全時(shí)段交易或分為平時(shí)和高峰時(shí)段的交易（見表3），且沒有任何實(shí)物交割。有趣的是，期貨市場(chǎng)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(guò)交易賺取利潤(rùn)，從而增加市場(chǎng)流動(dòng)性。遠(yuǎn)期市場(chǎng)的交易基于長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)，可能不符合實(shí)際負(fù)荷要求，因而不可預(yù)測(cè)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(wú)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(chǎng)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(chǎng)。事實(shí)上，DAM和IDM便屬于這類受管理的市場(chǎng)。DAM通過(guò)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)收集市場(chǎng)參與者的投標(biāo)，然后運(yùn)行市場(chǎng)清算算法，對(duì)剩余的能源需求進(jìn)行雙盲拍賣。盡管DAM使用的是對(duì)第二天的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（比遠(yuǎn)期市場(chǎng)的長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確），但實(shí)際負(fù)荷情況仍可能差別很大。這時(shí)IDM便可以發(fā)揮其作用。通過(guò)持續(xù)不間斷交易，IDM可彌補(bǔ)已交易的電量（遠(yuǎn)期市場(chǎng)或DAM）和實(shí)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?yàn)樗罅⒓磮?zhí)行出價(jià)或在適當(dāng)?shù)膬r(jià)格出現(xiàn)后立即執(zhí)行出價(jià)。有時(shí)連續(xù)交易分為兩種類型，即現(xiàn)貨和即時(shí)交易（見表3）。持續(xù)現(xiàn)貨交易涵蓋半小時(shí)，每小時(shí)，每?jī)尚r(shí)和每四小時(shí)交易及其組合，而連續(xù)即時(shí)交易包括高峰時(shí)段，基本負(fù)荷，周末和過(guò)夜等交易。最后的平衡市場(chǎng)則保證了實(shí)時(shí)運(yùn)行的每一個(gè)時(shí)刻，發(fā)電量都能匹配傳輸損耗和實(shí)際用電量。
FBMC目標(biāo)在于建立以歐洲為一個(gè)整體的日前電力市場(chǎng)。在FBMC中，一些交易所在管轄范圍內(nèi)的地區(qū)收集買價(jià)和賣價(jià)，然后將其提交給運(yùn)行MC算法的EMCC等中央公司。 在總體電力市場(chǎng)耦合的情景中，NP在其由多個(gè)價(jià)格區(qū)組成的區(qū)域?qū)嵤┦袌?chǎng)分割（MS）。這個(gè)MS與LMP相似的一點(diǎn)在于其在計(jì)算安全約束最優(yōu)潮流（SCOPF）時(shí)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(gè)額外的約束條件添加到SCOPF公式中來(lái)使區(qū)域內(nèi)的價(jià)格相等。
表4：歐洲和北美批發(fā)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的綜合比較
3.3.跨國(guó)輸電安排
FBMC被認(rèn)為是一種適合用來(lái)安排跨國(guó)輸電的方法，這樣就不用大規(guī)模重組當(dāng)前電力交易所（PX）。雖然與LMP和MS不同，F(xiàn)BMC簡(jiǎn)化了輸電網(wǎng)的模型，但根據(jù)文獻(xiàn)，它應(yīng)該與安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度“等效”。FBMC中由一家中央公司運(yùn)行MC算法，在忽略任何區(qū)域內(nèi)輸電阻塞的情況下將區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)聚合為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，甚至兩個(gè)相鄰區(qū)域之間的多個(gè)輸電線路也被聚合成單個(gè)聯(lián)絡(luò)線路。同時(shí)，各國(guó)TSO合作計(jì)算出可用輸電容量，并提供給MC公司。然后運(yùn)行MC算法，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)綜合考慮環(huán)路間流量和輸電容量限制的最優(yōu)解。
表5：歐美電力批發(fā)市場(chǎng)中發(fā)電企業(yè)運(yùn)營(yíng)比較
FBMC的一個(gè)主要問(wèn)題在于在現(xiàn)實(shí)中還沒有經(jīng)過(guò)實(shí)踐，所以沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如SCOPF。政治上對(duì)于市場(chǎng)耦合有過(guò)很多提案，但是還沒有出現(xiàn)一個(gè)合適的實(shí)踐模式。在電力交易中，將網(wǎng)絡(luò)約束應(yīng)用于拍賣問(wèn)題并不簡(jiǎn)單這點(diǎn)是受廣泛承認(rèn)的。
截至目前，MC的細(xì)節(jié)仍需官方制定并加以實(shí)施，歐盟內(nèi)部政策總司關(guān)于“歐盟的天然氣和電力能源市場(chǎng) – 實(shí)踐和發(fā)展現(xiàn)狀”的報(bào)告已經(jīng)明確了這一點(diǎn)。報(bào)告承認(rèn)：“簡(jiǎn)而言之，在許多地區(qū)價(jià)格耦合和現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)方面取得了進(jìn)展，但同時(shí)，區(qū)域市場(chǎng)應(yīng)該如何建設(shè)仍沒有一個(gè)明確的愿景?！痹搱?bào)告進(jìn)一步指出，“現(xiàn)有的交易所是否需要合并為區(qū)域或歐盟級(jí)別的運(yùn)營(yíng)商，以及如何進(jìn)行這個(gè)整合，目前尚未明確”。盡管一個(gè)簡(jiǎn)要的容量分配和擁塞管理框架指南[28]已經(jīng)出臺(tái)，進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)編碼（Netword Codes）仍在編寫中。MC將會(huì)如何具體實(shí)行，要在網(wǎng)絡(luò)編碼編寫出來(lái)之后才能明確。
交易所在日前和日內(nèi)交易中，對(duì)TSO提供的傳輸容量進(jìn)行隱式拍賣。 另一方面，TSOs負(fù)責(zé)運(yùn)行轄區(qū)內(nèi)的實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)或平衡機(jī)制。此外，TSOs還負(fù)責(zé)在每個(gè)區(qū)域邊界進(jìn)行協(xié)調(diào)，基于已簽訂的區(qū)域間遠(yuǎn)期雙邊合同分配跨國(guó)線路的傳輸能力。
歐洲日前市場(chǎng)的模擬市場(chǎng)耦合得出的結(jié)論是，MC比建立一個(gè)單一歐洲交易所效果更好。但是，也有研究對(duì)EMTM設(shè)計(jì)的日內(nèi)市場(chǎng)表示了嚴(yán)重的懷疑，并對(duì)像PJM這樣的實(shí)時(shí)市場(chǎng)表示贊同。歐洲的風(fēng)力發(fā)電能力預(yù)計(jì)將在本世紀(jì)末達(dá)到非常高的水平，但其間歇性給實(shí)時(shí)平衡電力系統(tǒng)帶來(lái)了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。有人認(rèn)為，運(yùn)行良好的平衡市場(chǎng)是歐洲電力系統(tǒng)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的關(guān)鍵。
