新一輪電力體制改革進(jìn)入第五個(gè)年頭。
五年間,我國(guó)電力市場(chǎng)發(fā)生了巨大的改變。2個(gè)國(guó)家級(jí)電力交易中心、32個(gè)省級(jí)電力交易中心相繼成立,并平穩(wěn)運(yùn)行,中長(zhǎng)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)同步推進(jìn),電力商品屬性得到逐步還原。五年間,行業(yè)也逐漸意識(shí)到我國(guó)電力市場(chǎng)的復(fù)雜性、電力市場(chǎng)建設(shè)的長(zhǎng)期性、電力市場(chǎng)主體的多元性,“無(wú)現(xiàn)貨不市場(chǎng)”、“輔助服務(wù)市場(chǎng)全面放開(kāi)”等一系列行業(yè)觀點(diǎn)一度引起行業(yè)內(nèi)外的關(guān)注。
2020新的一年開(kāi)始之際,如何進(jìn)一步界定中長(zhǎng)期市場(chǎng)、日前市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、容量市場(chǎng)、輔助市場(chǎng)等多維度市場(chǎng)關(guān)系,也考驗(yàn)著今天電力體制改革決策者智慧。
劉云仁,IEEE高級(jí)會(huì)員,畢業(yè)于重慶大學(xué)電機(jī)工程系電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè),1978年到1980年在中國(guó)科學(xué)院研究生院電工研究所學(xué)習(xí),1981年赴美留學(xué),分別于1982年和1987年從美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校(University of Wisconsin, Madison)獲得電機(jī)工程碩士和博士學(xué)位。1988年至1997年,作為主任研發(fā)工程師,在ABB系統(tǒng)控制公司(Asea Brown Boveri,System Control)負(fù)責(zé)能量管理系統(tǒng)(Energy Management System)高級(jí)應(yīng)用軟件的研發(fā),實(shí)施和維護(hù)工作。自從1997年11月,作為初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)的成員之一,參加了加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行公司(California Independent System Operator - CAISO)的組建工作,參與電力市場(chǎng)設(shè)計(jì),負(fù)責(zé)市場(chǎng)應(yīng)用軟件的安裝和調(diào)試。他作為主任市場(chǎng)設(shè)計(jì)工程師,負(fù)責(zé)CAISO市場(chǎng)內(nèi)部應(yīng)用軟件的研發(fā)、測(cè)試和維護(hù)以及市場(chǎng)運(yùn)行的技術(shù)支持和分析工作。
帶著一系列疑問(wèn),我們采訪劉云仁教授,
試圖從他的視角審視我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)。
電力體制改革需要多層級(jí)市場(chǎng)
記者:對(duì)于當(dāng)前多層次的電力市場(chǎng)建設(shè),很多專(zhuān)家提出“無(wú)現(xiàn)貨不市場(chǎng)”。您如何看待這一觀點(diǎn)?
劉云仁:我贊成“無(wú)現(xiàn)貨不市場(chǎng)”這一觀點(diǎn)。
電力市場(chǎng)的建設(shè)有不同的組成部分,或不同的發(fā)展階段,電力現(xiàn)貨市場(chǎng)是最重要的組成部分或最關(guān)鍵的發(fā)展階段—“臨門(mén)一腳”。如果沒(méi)有現(xiàn)貨市場(chǎng),則電力市場(chǎng)是不完善的,也是沒(méi)有實(shí)際用處的。因?yàn)殡娏w制改革,實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)化的最終目的是為了恢復(fù)電力作為一種商品的屬性,實(shí)現(xiàn)社會(huì)利益的最大化,具體地說(shuō)是為了打破壟斷,引入競(jìng)爭(zhēng),優(yōu)化資源利用,改善系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,和降低用戶電價(jià)。歸根結(jié)底,電力市場(chǎng)的結(jié)果要反映在電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行中。絕大多數(shù)中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易應(yīng)該是為現(xiàn)貨市場(chǎng)服務(wù),在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)必須物理交割的。只有兌現(xiàn)交易承諾,才能保證電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性,實(shí)現(xiàn)電改的目的。
記者:現(xiàn)貨市場(chǎng)僅僅是電力市場(chǎng)多元結(jié)構(gòu)中的一部分,它和中長(zhǎng)期市場(chǎng)、電力期貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)是怎樣的關(guān)系?
劉云仁:中長(zhǎng)期合同和雙邊交易是成熟的電力市場(chǎng)相輔相成不可缺一的組成部分,中長(zhǎng)期合同能夠提前鎖定電量和價(jià)格,幫助市場(chǎng)成員規(guī)避需求和價(jià)格的雙重風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)貨市場(chǎng)能夠發(fā)現(xiàn)價(jià)格隨時(shí)間和位置變化,感受市場(chǎng)取向,指導(dǎo)電網(wǎng)的運(yùn)行和規(guī)劃,并為中長(zhǎng)期合同的簽定提供價(jià)格上的參考。中國(guó)的電力市場(chǎng)以中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易起步,在建設(shè)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的同時(shí),必須充實(shí)和完善中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易:中長(zhǎng)期交易在整個(gè)市場(chǎng)份額中,必須占比較大的比例,至少占2/3以上;中長(zhǎng)期交易在進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)時(shí),必須分解為每天24小時(shí)的運(yùn)行計(jì)劃。
電力期貨可以作為中長(zhǎng)期合約交易的一小部分,和其他的金融衍生品一道,只能作為活躍市場(chǎng),改善市場(chǎng)效益的一種輔助產(chǎn)品,絕不能成為電力市場(chǎng)的主體。
輔助服務(wù)市場(chǎng)是電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的一個(gè)重要組成部分。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)還包括日前能量市場(chǎng),實(shí)時(shí)能量市場(chǎng)和阻塞管理。
日前能量市場(chǎng),市場(chǎng)根據(jù)供需雙方的投標(biāo)和負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行優(yōu)化和平衡,制定次日24小時(shí)每小時(shí)的發(fā)電和用電計(jì)劃。日前能量市場(chǎng)允許虛擬報(bào)價(jià)(Virtual Bids),這是一種金融產(chǎn)品,市場(chǎng)參與者可以以一個(gè)虛擬機(jī)組或虛擬負(fù)荷的方式,向ISO/RTO報(bào)價(jià),參加日前能量市場(chǎng)的交易。一旦該虛擬機(jī)組的報(bào)價(jià)被接受,它將按日前能量市場(chǎng)的價(jià)格得到付費(fèi),但到了實(shí)時(shí)市場(chǎng)中,它必須按實(shí)時(shí)市場(chǎng)的價(jià)格回購(gòu)相同的能量,或者要求其他真實(shí)的發(fā)電機(jī)組,幫助承擔(dān)發(fā)電義務(wù)。經(jīng)濟(jì)學(xué)家相信,引入虛擬報(bào)價(jià)能夠改善市場(chǎng)的效益,促進(jìn)實(shí)時(shí)市場(chǎng)和日前市場(chǎng)的能量?jī)r(jià)格趨于一致(收斂),所以虛擬報(bào)價(jià)也稱為收斂報(bào)價(jià)(Convergence Bids)實(shí)時(shí)能量市場(chǎng),也叫不平衡能量市場(chǎng),在市場(chǎng)化的環(huán)境中實(shí)時(shí)市場(chǎng)和實(shí)時(shí)調(diào)度實(shí)際上是一回事。在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí),實(shí)際的負(fù)荷和發(fā)電供應(yīng)之間總是有一個(gè)偏差,而相鄰兩個(gè)運(yùn)行小時(shí)之間的發(fā)電計(jì)劃也會(huì)有變化,這就需要調(diào)度系統(tǒng)中的可調(diào)度資源(發(fā)電機(jī)和可調(diào)節(jié)負(fù)荷)來(lái)平衡這種不平衡。市場(chǎng)化的實(shí)時(shí)調(diào)度根據(jù)系統(tǒng)中可調(diào)度資源的能量投標(biāo)和負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。
容量市場(chǎng)可以看做是一種中長(zhǎng)期交易市場(chǎng)。美國(guó)現(xiàn)有七個(gè)電力市場(chǎng),加州(CAISO),德州(ERCOT),和南方電力庫(kù)(SPP)沒(méi)有容量市場(chǎng),PJM,紐約(NYISO),新英格蘭(ISO-NE)和中部(MISO)有容量市場(chǎng)。在PJM每個(gè)為消費(fèi)者提供電力的市場(chǎng)成員都必須獲得足夠的發(fā)電資源,以滿足當(dāng)今和未來(lái)的負(fù)荷需求。會(huì)員通過(guò)PJM的容量市場(chǎng)來(lái)確保未來(lái)需要的這些資源。
PJM的容量市場(chǎng)也可稱為可靠性定價(jià)模型,通過(guò)采購(gòu)滿足未來(lái)三年預(yù)測(cè)能源需求所需的適當(dāng)電源資源,確保電網(wǎng)的長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。在"按業(yè)績(jī)付費(fèi)"模式下,資源必須在系統(tǒng)緊急情況期間按需要提供電力,否則應(yīng)支付相當(dāng)可觀的不履約費(fèi)用。就像是一份保險(xiǎn)單 – 對(duì)于少量額外成本(向表現(xiàn)良好的資源付款),消費(fèi)者在極端天氣期間將獲得更大的保護(hù),免受電力中斷和價(jià)格飆升的影響。通過(guò)將電力供應(yīng)與未來(lái)需求相匹配,PJM的容量市場(chǎng)可發(fā)出長(zhǎng)期價(jià)格信號(hào),以吸引所需的投資,以確保充足的電力供應(yīng)。
發(fā)電容量表示在需要時(shí),尤其是在電網(wǎng)緊急情況下,必須交付的資源承諾。例如,一家購(gòu)物中心建造了足夠的停車(chē)位,供其在最繁忙的時(shí)間,例如黑色星期五,足夠使用。車(chē)位是放在那里供需要時(shí)使用,但他們可能不會(huì)全年都使用到。與電力有關(guān)的容量意味著電網(wǎng)有足夠的資源,以確保隨時(shí)滿足電力需求。
輔助服務(wù)市場(chǎng)。除了向終端用戶提供電能,電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商還負(fù)責(zé)保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。因?yàn)殡娔苁且环N特殊的產(chǎn)品,不易儲(chǔ)存,必須隨時(shí)保持系統(tǒng)的發(fā)電供應(yīng)和負(fù)荷需求平衡。保證系統(tǒng)安全運(yùn)行最有效最可靠的預(yù)防和校正措施是系統(tǒng)隨時(shí)保持充足的備用容量,也就是說(shuō)在正常運(yùn)行時(shí)讓一些資源不發(fā)揮最大出力甚至停機(jī),而是讓這些富余的發(fā)電能力隨時(shí)處于一種待命的狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí),這些待命的備用容量能夠被迅速有效地調(diào)用,以平衡系統(tǒng)能量的供需不平衡和應(yīng)對(duì)系統(tǒng)突然發(fā)生的事故或故障。輔助服務(wù)市場(chǎng)的設(shè)立,就是為了通過(guò)市場(chǎng)的手段,確保輔助服務(wù)的充分供應(yīng)和提供輔助服務(wù)的成本能夠得到有效的補(bǔ)償。
輔助服務(wù)市場(chǎng)是為實(shí)時(shí)市場(chǎng)服務(wù)的,必須和實(shí)時(shí)市場(chǎng)/實(shí)時(shí)調(diào)度放在一起。調(diào)峰服務(wù)不屬于輔助服務(wù),因?yàn)橄到y(tǒng)的峰谷負(fù)荷是可以精確預(yù)測(cè)的,調(diào)峰問(wèn)題可以由日前能量市場(chǎng)(如果有日前能量市場(chǎng))或運(yùn)行方式部門(mén)(如果沒(méi)有日前能量市場(chǎng))做出的日計(jì)劃解決。有的輔助服務(wù)不在現(xiàn)貨市場(chǎng)構(gòu)買(mǎi),由ISO/RTO選擇選擇合格的供應(yīng)商,與他們簽訂長(zhǎng)期的服務(wù)合同,如:黑啟動(dòng)能力,無(wú)功及電壓支持,和可靠性必須運(yùn)行機(jī)組。
記者:在您看來(lái),我國(guó)多層次電力市場(chǎng)中存在哪些不足?
劉云仁:現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)輔助服務(wù)市場(chǎng)的理解,存在著非常大的誤區(qū)。據(jù)通報(bào),到2018年底,全國(guó)已有東北,福建,甘肅,山東,新疆,寧夏,廣東,山西,重慶,華北,華東,西北,江蘇,和蒙西14個(gè)地區(qū)啟動(dòng)了電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制,實(shí)際上,除廣東以外沒(méi)有一個(gè)所謂的輔助服務(wù)市場(chǎng)是真正意義上的輔助服務(wù)市場(chǎng),他們的市場(chǎng)都是調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng),這在概念上是錯(cuò)誤的。因?yàn)檩o助服務(wù)顧名思意,就是輔助的服務(wù),調(diào)峰的量較大,應(yīng)屬于主要的能量服務(wù)??梢岳斫庠趪?guó)內(nèi)許多地區(qū),在沒(méi)有現(xiàn)貨市場(chǎng)的情況下,調(diào)峰實(shí)際上是調(diào)谷的問(wèn)題比較嚴(yán)重,為了引入市場(chǎng)機(jī)制來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,不得不采用打擦邊球鉆政策空子的辦法,發(fā)明了這個(gè)具有中國(guó)特色的名詞“調(diào)峰輔助服務(wù)”。隨著電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立,調(diào)峰問(wèn)題可以在日前市場(chǎng)中解決。很高興看到國(guó)內(nèi)業(yè)界已認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題,在廣東和浙江的現(xiàn)貨市場(chǎng)設(shè)計(jì)中,已看不到調(diào)峰輔助服務(wù)這個(gè)題目。
國(guó)內(nèi)對(duì)輔助服務(wù)的補(bǔ)償,也同樣有較大的提升空間。根據(jù)國(guó)家能源局綜合司發(fā)布的《關(guān)于2018年度電力輔助服務(wù)有關(guān)情況的通報(bào)》,2018年全國(guó)2018年,全國(guó)除西藏外31個(gè)?。▍^(qū)、市、地區(qū))補(bǔ)償費(fèi)用共147.62億元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.83%。其中調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用總額52.34億元,占總補(bǔ)償費(fèi)用的35.46%;調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用總額41.66億元,占比28.22%;備用補(bǔ)償費(fèi)用總額42.86億元,占比29.03%;其他補(bǔ)償費(fèi)用10.76億元,占比7.29%。實(shí)際上總的(不包括調(diào)峰)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用僅為92.28億元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.54%,這是非常不不充分的,其原因是補(bǔ)償機(jī)制不合理,沒(méi)有按輔助備用的容量進(jìn)行補(bǔ)償。與之相比,美國(guó)加州2018年的輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用為1.89億美元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的1.70%。
2018年全國(guó)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用的來(lái)源主要來(lái)自發(fā)電機(jī)組分?jǐn)傎M(fèi)用,合計(jì)118.95億元,占比為80.58%。這是非常不合理的。發(fā)電機(jī)組提供輔助服務(wù)是作出貢獻(xiàn)者,理應(yīng)得到補(bǔ)償,而不應(yīng)承擔(dān)成本。在談到輔助服務(wù)成本問(wèn)題時(shí),國(guó)內(nèi)業(yè)界喜歡提到“誰(shuí)受益,誰(shuí)負(fù)擔(dān)”的原則,既然這樣,購(gòu)買(mǎi)輔助服務(wù)成本就應(yīng)該由系統(tǒng)用戶即負(fù)荷來(lái)負(fù)擔(dān),因?yàn)槭钦麄€(gè)系統(tǒng)使用了輔助服務(wù),系統(tǒng)也就是電力用戶是受益者。國(guó)內(nèi)所謂的輔助服務(wù)市場(chǎng)由發(fā)電側(cè)來(lái)承擔(dān)提供輔助服務(wù)成本,是不合理的。
電力市場(chǎng)建設(shè)從批發(fā)電價(jià)開(kāi)始
記者:我國(guó)目前已經(jīng)形成2個(gè)國(guó)家級(jí)、32個(gè)省級(jí)電力交易機(jī)構(gòu),我國(guó)的電力交易中心和美國(guó)的PJM機(jī)構(gòu)有哪些不同?您如何看待電力交易中心和調(diào)度中心關(guān)系?
劉云仁:美國(guó)不僅有PJM一個(gè)電力交易機(jī)構(gòu),包括加拿大,北美州一共有九個(gè)電力交易機(jī)構(gòu)(ISO/RTO),即九個(gè)電力市場(chǎng)。
▲北美洲的九個(gè)電力市場(chǎng)
▲北美洲九個(gè)電力市場(chǎng)的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)
中國(guó)的電力交易中心和北美洲的電力交易機(jī)構(gòu)有非常大的不同,主要體現(xiàn)在機(jī)構(gòu)的歸屬和職能方面。首先歸屬不一樣,中國(guó)的電力交易中心都是新建的所謂股份制機(jī)構(gòu)。按照百度百科的解釋?zhuān)煞葜埔喾Q“股份經(jīng)濟(jì)”是指以入股方式把分散的,屬于不同人所有的生產(chǎn)要素集中起來(lái),統(tǒng)一使用,合理經(jīng)營(yíng),自負(fù)盈虧,按股分紅的一種經(jīng)濟(jì)組織形式。稱為股份制(Shareholding System)就意味著要分紅,有贏利之嫌,違背了交易中心必須是非贏利的原則。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的交易中心都是以電網(wǎng)公司為主體,吸引地方政府和市場(chǎng)參與者共同出資建立,為電力交易提供一個(gè)獨(dú)立的並非為贏利的管理平臺(tái),並不以贏利為目的,如果稱為會(huì)員制(Membership System)交易中心可能更確切一些,這樣不會(huì)引起誤導(dǎo)。實(shí)際上國(guó)內(nèi)各交易中心的人員大多來(lái)自電網(wǎng)公司,主要來(lái)自電力調(diào)度中心,交易中心的經(jīng)濟(jì)和業(yè)務(wù)仍然受電網(wǎng)公司控制。
在美國(guó)和加拿大,九個(gè)電力市場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)都是獨(dú)立于電網(wǎng)公司的機(jī)構(gòu),它們有的是受地方政府(在美國(guó)為州,在加拿大為?。┕茌?,向地方政府負(fù)責(zé)的非贏利組織,如加拿大的阿爾伯塔(AESO)和安大略(IESO)電力市場(chǎng)和美國(guó)的加州(CAISO),德州(ERCOT)及紐約州(NYISO)的電力市場(chǎng)。其它的四個(gè)市場(chǎng)(PJM,ISONE,MISO,和SPP)是跨越多個(gè)州的市場(chǎng),市場(chǎng)涉及到的各個(gè)州之間是一種協(xié)商或會(huì)員制的關(guān)系。在所有九個(gè)電力市場(chǎng)中,原有的電網(wǎng)公司在保持它們對(duì)輸電網(wǎng)的擁有權(quán)和維護(hù)輸電網(wǎng)的責(zé)任的前提下,必須把輸電網(wǎng)的經(jīng)營(yíng)管理權(quán),也就是調(diào)度權(quán)交給市場(chǎng)。
另一個(gè)主要的不同在職能方面,美加的九個(gè)電力市場(chǎng)(ISO/RTO)都是交易中心,調(diào)度中心和規(guī)劃中心三位一體的集中的管理機(jī)構(gòu)。在中國(guó)則把交易中心和調(diào)度中心分離,明確了交易中心主管中長(zhǎng)期交易和市場(chǎng)結(jié)算,調(diào)度中心負(fù)責(zé)現(xiàn)貨市場(chǎng)和實(shí)時(shí)調(diào)度。在美加,中長(zhǎng)期交易由交易雙方或交易一方和ISO/RTO直接簽定合同,沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)來(lái)管理中長(zhǎng)期交易。在電力市場(chǎng)建設(shè)初期,美國(guó)加州曾經(jīng)有過(guò)把能量現(xiàn)貨的交易中心和調(diào)度中心分設(shè)的失敗的教訓(xùn),交易中心和調(diào)度中心一體化避免了機(jī)構(gòu)的重疊,促進(jìn)了市場(chǎng)交易和電網(wǎng)運(yùn)行的信悉溝通,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。通過(guò)對(duì)市場(chǎng)和系統(tǒng)控制的管理,ISO/RTO最清楚地知道在什么地方和怎樣進(jìn)行系統(tǒng)基楚設(shè)施的擴(kuò)張和更新。美加的經(jīng)驗(yàn)證明,三位一體的集中的管理機(jī)構(gòu)是一種有效的電力市場(chǎng)組織型式。鑒于國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況,這不太可能實(shí)現(xiàn),但為了真正實(shí)現(xiàn)電力改革的目的,電力調(diào)度中心必須獨(dú)立,因?yàn)殡娏κ袌?chǎng)必須獨(dú)立和非贏利的原則不能違背。
我理解的調(diào)度中心獨(dú)立,并不一定要把調(diào)度中心在行政上從電網(wǎng)公司獨(dú)立出來(lái),只要業(yè)務(wù)上從電網(wǎng)公司獨(dú)立出來(lái)就行,也就是說(shuō)調(diào)度中心不擁有任何發(fā)電,用電和輸電資源,不從事任何電力及服務(wù)交易,按市場(chǎng)規(guī)則而不是按電網(wǎng)公司的指令管理和調(diào)度電網(wǎng),對(duì)所有的市場(chǎng)參與者公開(kāi)公正公平地開(kāi)放電網(wǎng),就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心業(yè)務(wù)上的獨(dú)立。就像現(xiàn)在美國(guó)和加拿大的各電力市場(chǎng)一樣,電網(wǎng)還是屬于原來(lái)的所有者,包括私人投資的電力公司,市政公用事業(yè)公司,聯(lián)邦和州/省政府機(jī)構(gòu)擁有,他們?nèi)匀槐A綦娋W(wǎng)維修的義務(wù)。ISO/RTO將向市場(chǎng)參與者收集電網(wǎng)的使用費(fèi),支付給電網(wǎng)公司。按照我的理解,這種業(yè)務(wù)上獨(dú)立比歸屬上從電網(wǎng)公司獨(dú)立要容易實(shí)現(xiàn)一些,但無(wú)論如何,電網(wǎng)公司的權(quán)限肯定會(huì)被削弱。
記者:北美電力市場(chǎng)是如何計(jì)算、并執(zhí)行電價(jià)機(jī)制的?終端銷(xiāo)售電價(jià)組成部分是怎樣的?
劉云仁:北美洲不只有PJM一個(gè)電力市場(chǎng),而是九個(gè),每個(gè)市場(chǎng)定價(jià)機(jī)制都有所區(qū)別。在實(shí)行電力工業(yè)重組以前和沒(méi)有實(shí)行市場(chǎng)化改革的地區(qū),電力工業(yè)都是地區(qū)性壟斷的,也就是說(shuō)在一個(gè)地區(qū)內(nèi),地區(qū)有大有小,大至一個(gè)州(美國(guó))和?。幽么螅?,小至一個(gè)小城鎮(zhèn),只有一家電力公司,在這個(gè)地區(qū)內(nèi),從發(fā)電,輸電到配電,都由這一家公司垂直一體化管理。電力公司有很多種類(lèi)型,如投資人擁有的電力公司(IOU, Investor Owned Utilities),聯(lián)邦政府或州/省/市政府擁有的市政公用事業(yè)等等。
在這種體制下,電力公司直接向終端用戶(包括大型工商用戶和小型居民用戶)供電和收費(fèi),收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是由有關(guān)的州/省政府決定的。根據(jù)投資,運(yùn)營(yíng),維護(hù)和折舊的成本,允許電力公司有一定的利潤(rùn)空間,有關(guān)的州/省政府制定電力公司向終端用戶的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。在有電力市場(chǎng)的地區(qū),由于小型居民用戶沒(méi)有直接參與電力市場(chǎng)交易,他們是通過(guò)中間批發(fā)商/售電公司/零售商獲得電力供應(yīng),這就有了批發(fā)電價(jià)和零售電價(jià)的區(qū)別。目前,北美洲的9個(gè)電力市場(chǎng)中,絕大多數(shù)的地區(qū)都沒(méi)有開(kāi)放零售市場(chǎng),向終端用戶收費(fèi)的零售電價(jià)仍然受仍然受相關(guān)的州/省政府控制,根據(jù)售電公司在電力批發(fā)市場(chǎng)的總購(gòu)電成本和配電成本,允許售電公司有一定的利潤(rùn)空間,有關(guān)的州/省政府制定售電公司向終端用戶的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。
在北美洲的9個(gè)電力市場(chǎng)中,政府放松了對(duì)批發(fā)電價(jià)的控制,但還是保持著對(duì)電價(jià)的監(jiān)管。批發(fā)電價(jià)有很多組成部分,包括但不限于能量(電量),阻塞,輔助服務(wù),容量,網(wǎng)損,輸電和電網(wǎng)管理等等。
能量電價(jià)可以由買(mǎi)方和賣(mài)方通過(guò)雙邊合同(雙方之間已達(dá)成相互協(xié)議的合同)預(yù)先確定,也可以由有組織的能量批發(fā)市場(chǎng)拍賣(mài)的市場(chǎng)清理價(jià)確定。在一個(gè)竟?fàn)幮缘氖袌?chǎng)中,市場(chǎng)價(jià)格由供需雙方的行為共同決定,其中供應(yīng)方(發(fā)電資源)提供包括能夠提供特定數(shù)量的電能(兆瓦時(shí))和所要求價(jià)格的報(bào)價(jià),需求方(負(fù)荷)也提供所需要的電能量(兆瓦時(shí))和所愿意支付的價(jià)格的報(bào)價(jià)。在拍賣(mài)過(guò)程中供應(yīng)側(cè)按報(bào)價(jià)價(jià)格由低到高的次序依次挑選(出清),同時(shí)需求側(cè)則按報(bào)價(jià)價(jià)格由高到低的次序依次挑選(出清),直到供給與需求相匹配或均衡時(shí),也就是供應(yīng)方愿意提供的發(fā)電量正好等于需求側(cè)希望購(gòu)賣(mài)的負(fù)荷量時(shí),市場(chǎng)被出清。市場(chǎng)存在一個(gè)均衡價(jià)格(Equilibrium Price)或市場(chǎng)清理價(jià)(MCP,Market Clearing Price)。在有些市場(chǎng)中,需求方只報(bào)量不報(bào)價(jià)如國(guó)內(nèi)的幾個(gè)試點(diǎn)現(xiàn)貨市場(chǎng),或者需求方只有一個(gè)-系統(tǒng)如實(shí)時(shí)能量市場(chǎng),這是一個(gè)單邊市場(chǎng),在拍賣(mài)過(guò)程中按供應(yīng)側(cè)的報(bào)價(jià)價(jià)格由低到高的次序依次挑選(出清),直到所選中的總發(fā)電量滿足系統(tǒng)總負(fù)荷需求為止,它與供應(yīng)曲線的交點(diǎn)決定市場(chǎng)清理價(jià)。
這是沒(méi)有考慮網(wǎng)絡(luò)阻塞的情況,在這種情況下,任何發(fā)電資源發(fā)出的電能都可以無(wú)阻礙地輸送到系統(tǒng)中的任何地方,也就是說(shuō)在系統(tǒng)中任何地方的負(fù)荷都可以買(mǎi)到可獲得的最便宜的電能。這樣全系統(tǒng)只有一個(gè)統(tǒng)一的出清價(jià)格,所有的發(fā)電資源和負(fù)荷需求側(cè)按統(tǒng)一的出清價(jià)格結(jié)算。在需要考慮網(wǎng)絡(luò)阻塞的情況下,由于網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的約束,有的負(fù)荷不能得到來(lái)自較便宜的電能供應(yīng),而必須從價(jià)格較高的發(fā)電資源獲得電能,這樣就形成了系統(tǒng)在不同地方的電價(jià)差異,也就是引入了節(jié)點(diǎn)電價(jià)(Node Price)或位置邊際電價(jià)(LMP, Locational Marginal Price)和阻塞電價(jià)的慨念。LMP的定義是在某一節(jié)點(diǎn)(位置)每增加一個(gè)單位(MW,兆瓦)的負(fù)荷需求時(shí),系統(tǒng)基于報(bào)價(jià)的總生產(chǎn)成本的增量,是由各市場(chǎng)(ISO/RTO)的市場(chǎng)優(yōu)化出清程序計(jì)算出來(lái)的。能量電價(jià)包括日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)。
阻塞電價(jià)是由于必須考慮網(wǎng)絡(luò)阻塞約束條件而產(chǎn)生的,根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)之間LMP的差別來(lái)計(jì)算。
輔助服務(wù)價(jià)格可以通過(guò)中長(zhǎng)期合同和市場(chǎng)拍賣(mài)來(lái)確定。黑啟動(dòng)能力,無(wú)功及電壓支持,和可靠性必須運(yùn)行機(jī)組由ISO/RTO同承諾提供這些服務(wù)的資源簽定中長(zhǎng)期合同,一般以一年為期,確定價(jià)格。調(diào)頻備用和運(yùn)行備用則通過(guò)市場(chǎng)拍賣(mài)出清。它們是單一買(mǎi)方的市場(chǎng),買(mǎi)方是系統(tǒng),按照市場(chǎng)均衡原理定價(jià)。有的ISO/RTO有分離的調(diào)頻備用,旋轉(zhuǎn)備用和非旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng),依秩分別出清和定價(jià),大多數(shù)ISO/RTO則把調(diào)頻備用,旋轉(zhuǎn)備用和非旋轉(zhuǎn)備用和能量市場(chǎng)一道,協(xié)同優(yōu)化出清。按照每增加一個(gè)單位(MW,兆瓦)的某種備用需求時(shí),系統(tǒng)基于報(bào)價(jià)的總生產(chǎn)成本的增量的原理進(jìn)行定價(jià)。
容量電價(jià)可以通過(guò)供需雙方簽定的合同或通過(guò)容量市場(chǎng)的拍賣(mài)來(lái)確定。
網(wǎng)損電價(jià)在北美有些市場(chǎng)中,例如PJM和CAISO是作為節(jié)點(diǎn)電價(jià)(LMP)的一個(gè)分量由基于交流潮流模型的市場(chǎng)優(yōu)化出清程序一道計(jì)算出來(lái)的,節(jié)點(diǎn)電價(jià)(LMP)由能量電價(jià),阻塞電價(jià)和網(wǎng)損電價(jià)三個(gè)分量組成。而在另一些市場(chǎng)中,例如德州ERCOT,其市場(chǎng)優(yōu)化出清程序使用直流潮流模型,LMP只計(jì)算能量電價(jià)和阻塞電價(jià),網(wǎng)損由負(fù)荷根據(jù)負(fù)荷的占比份額支付。
輸電電價(jià)在北美電力市場(chǎng)中是用電網(wǎng)傳輸接入費(fèi)(TAC,transmission access charge)的型式向每兆瓦時(shí)(MWh)的系統(tǒng)內(nèi)部負(fù)荷和向系統(tǒng)外的輸出收取,用于回收與電網(wǎng)設(shè)施相關(guān)的傳輸收入要求(TRR,transmission revenue requirements)。根據(jù)輸電線路的電壓等級(jí),TAC采用不同的費(fèi)率。對(duì)于額定電壓200kV及以上的輸電設(shè)施使用一個(gè)全系統(tǒng)的"郵票"費(fèi)率(高壓或區(qū)域費(fèi)率),這個(gè)費(fèi)率由ISO/RTO提出,由聯(lián)邦政府(FERC,F(xiàn)ederal Energy Regulatory Commission)批準(zhǔn)。而對(duì)于額定電壓低于200kV的輸電設(shè)施的,采用與參與的傳輸擁有者(PTO,participating transmission owner)特定的費(fèi)率(低壓或"本地"費(fèi)率),這個(gè)費(fèi)率由ISO/RTO與參與的傳輸擁有者商定,由有關(guān)的州政府批準(zhǔn)。
管理電價(jià)是用于復(fù)蓋ISO/RTO本身運(yùn)行和發(fā)展成本的費(fèi)用。雖然ISO/RTO是非贏利組織,不允許參與市場(chǎng)交易從中獲利,只能通過(guò)對(duì)電網(wǎng)和市場(chǎng)的管理向電網(wǎng)的使用者收取電網(wǎng)管理費(fèi)(GMC,Grid Management Charge)這里電網(wǎng)管理費(fèi)GMC是輸電電價(jià)TAC以外的附加的收費(fèi),當(dāng)TAC是要支付給電網(wǎng)擁有者PTO的,GMC是由ISO/RTO自己收取的。GMC有很多種類(lèi)和費(fèi)率,主要包括市場(chǎng)服務(wù)費(fèi),系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi),阻塞管理費(fèi),報(bào)價(jià)管理費(fèi),市場(chǎng)準(zhǔn)入申請(qǐng)費(fèi)等。GMC是一個(gè)固定的費(fèi)率,每年年中由ISO/RTO會(huì)同所有的利益相關(guān)者一起審查 ISO/RTO當(dāng)前的財(cái)務(wù)狀況,并收集他們對(duì)下一年度預(yù)算流程和投入,由董事會(huì)審定,報(bào)聯(lián)邦政府(FERC)及有關(guān)的州政府批準(zhǔn)。
在所有的電力市場(chǎng)中能量電價(jià)包括日前和實(shí)時(shí)能量電價(jià)都占總批發(fā)電價(jià)的最大比例,但其它各種電價(jià)組成部分在總電價(jià)中的占比在不同的市場(chǎng)中相當(dāng)不同。例如在PJM,2018年總的批發(fā)電價(jià)為$59.96/MWh,其中能量占63%,輸電占14.7%,容量占20%,其它包括電網(wǎng)管理和市場(chǎng)服務(wù)占2.3%,其中輔助服務(wù)的占比不到1%。在CAISO,2018年總的批發(fā)電價(jià)為$49.54/MWh,因?yàn)闆](méi)有容量市場(chǎng),能量占有更大的比例,日前和實(shí)時(shí)的能量加輸電占了總批發(fā)電價(jià)的95.6%,輔助服務(wù)的占1.7%,電網(wǎng)管理和市場(chǎng)服務(wù)占0.87%。
記者:北美電力市場(chǎng)建設(shè)對(duì)我國(guó)電力體制改革有哪些啟示?
劉云仁:電價(jià)改革應(yīng)該從批發(fā)電價(jià)開(kāi)始,應(yīng)該先把批發(fā)市場(chǎng)搞好,批發(fā)電價(jià)理順,再逐步建立零售市場(chǎng),開(kāi)放零售電價(jià)。
因?yàn)榱闶垭妰r(jià)對(duì)國(guó)計(jì)民生比較敏感,過(guò)大的波動(dòng)可能對(duì)社會(huì)穩(wěn)定造成較大的風(fēng)險(xiǎn),在電力改革的初期,零售電價(jià)還是應(yīng)由政府管控起來(lái)。在批發(fā)市場(chǎng)中,由于有中間售電公司作為緩沖,比較能夠容忍批發(fā)電價(jià)的波動(dòng),長(zhǎng)期而言,能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場(chǎng)的初衷:最大化社會(huì)效益和優(yōu)化資源的利用。