近一段時(shí)間以來，受俄烏戰(zhàn)爭等多重因素影響，能源價(jià)格持續(xù)走高，歐洲計(jì)劃對(duì)電力市場進(jìn)行改革，這也引發(fā)了對(duì)電力市場設(shè)計(jì)的討論。同時(shí)，隨著美國可再生能源快速發(fā)展，使得電力市場設(shè)計(jì)面臨更多的挑戰(zhàn)，為此，電力市場研究的資深專家William Hogan教授和Scott Harvey博士合作編寫了報(bào)告《節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格和電力市場》。報(bào)告對(duì)LMP(節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià))實(shí)施的基本原理、歷史背景，以及核心優(yōu)勢，都進(jìn)行了深入淺出的論述。作者主要的觀點(diǎn)包括：

●在可再生能源快速發(fā)展的情況下，LMP是最有效的價(jià)格機(jī)制;

●LMP機(jī)制能夠激勵(lì)高效(低成本)、優(yōu)質(zhì)(靈活性)的新型資源(價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷、儲(chǔ)能、快速爬坡電源)進(jìn)入電力市場;

●LMP機(jī)制能夠適應(yīng)高比例新能源的電力系統(tǒng)的調(diào)度機(jī)制的發(fā)展

●相比按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡機(jī)制，LMP定價(jià)機(jī)制能夠避免采用受約束再調(diào)度付費(fèi)機(jī)制

●在LMP價(jià)格體系下的遠(yuǎn)期合約機(jī)制能夠提升市場流動(dòng)性

●LMP機(jī)制能夠保證實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行有效且反映財(cái)務(wù)責(zé)任的日前市場

“中國電力企業(yè)管理”將分兩期推送報(bào)告全文，以期對(duì)我國電力市場建設(shè)的推進(jìn)帶來啟示。

LMP介紹

在沒有壟斷的情況下，電力市場允許市場參與者選擇實(shí)時(shí)發(fā)電、用電，以及儲(chǔ)能的充放電。在做出這些選擇時(shí)，電力的實(shí)時(shí)價(jià)格起著重要作用。過高過低的價(jià)格不僅會(huì)影響實(shí)時(shí)發(fā)用電的選擇，還會(huì)影響長期運(yùn)營計(jì)劃和投資決策的預(yù)期。經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，實(shí)時(shí)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)(LMP)是唯一支持高效電力批發(fā)市場的實(shí)時(shí)定價(jià)機(jī)制。美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)明智地支持了LMP市場的發(fā)展。LMP在過去很關(guān)鍵，在今天也很關(guān)鍵，并且隨著未來能源結(jié)構(gòu)的變化，它將繼續(xù)發(fā)揮更大的作用。

節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)有兩個(gè)重要特征。第一，節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)是市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)以實(shí)時(shí)發(fā)用平衡為目標(biāo)，考慮輸電安全約束下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算出的。LMP價(jià)格反應(yīng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的供給和需求平衡，并考慮了市場參與者申報(bào)的量價(jià)、輸電系統(tǒng)約束、發(fā)電電源運(yùn)行約束，比如出力上限和爬坡率。第二，LMP結(jié)算是基于市場出清價(jià)格，不同于在非LMP定價(jià)系統(tǒng)中需要考慮受約束再調(diào)度費(fèi)用的按報(bào)價(jià)結(jié)算機(jī)制。

LMP定價(jià)的一個(gè)關(guān)鍵因素是，它是按照市場統(tǒng)一出清價(jià)格對(duì)同一時(shí)間同一節(jié)點(diǎn)的發(fā)用資源的所有注入或流出的電能進(jìn)行結(jié)算。這是LMP定價(jià)的一個(gè)基本特征，因?yàn)長MP定價(jià)能夠反映在任意時(shí)間、任意節(jié)點(diǎn)能夠滿足負(fù)荷的、最低發(fā)電成本的調(diào)度指令相一致的價(jià)格。能夠向所有市場內(nèi)可調(diào)度資源的注入和流出電量以市場出清價(jià)格結(jié)算的唯一代替方案，只有基于指令性調(diào)度方式(command-and-control dispatch)，或按報(bào)價(jià)付費(fèi)的價(jià)格機(jī)制且需要單獨(dú)支付給機(jī)組受約束再調(diào)度費(fèi)用。正如下文所討論的，市場出清價(jià)格信號(hào)扮演了一個(gè)非常重要的角色，它確保了各類資源的注入或流出電能不受系統(tǒng)運(yùn)營商的意愿支配，否則將破壞輸電網(wǎng)的可靠性。

要知道LMP價(jià)格僅用于結(jié)算獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO)和區(qū)域輸電組織(RTO)的電力現(xiàn)貨市場的交易。市場參與者可以簽訂雙邊或交易所交易的遠(yuǎn)期合約，以非現(xiàn)貨價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。在電網(wǎng)特定節(jié)點(diǎn)，所有發(fā)電資源和電力負(fù)荷的LMP現(xiàn)貨價(jià)格是這些遠(yuǎn)期合約決策的關(guān)鍵基礎(chǔ)。在同一節(jié)點(diǎn)，假如賣方的現(xiàn)貨價(jià)格與買方不同，買方和賣方就無法簽訂有效的長期合約。

Christie委員的調(diào)查引用了一份白皮書，該白皮書提出了很多關(guān)于電力市場的問題，因?yàn)樵谙蚯鍧嵞茉催^渡期間，電力系統(tǒng)的特征在不斷變化。有些問題超出了LMP定價(jià)模型所解決的問題范疇，有些也超出了本文的范圍。這里想強(qiáng)調(diào)的是該白皮書對(duì)于LMP的批評(píng)是錯(cuò)誤的。白皮書的作者批評(píng)電力市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)“向所有能源供應(yīng)商支付單一結(jié)算價(jià)格，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為可以對(duì)待容量的MW和電能量的MWh像其他大宗商品一樣，”但這恰恰是LMP市場既不認(rèn)同也不相關(guān)的問題。

在LMP市場中，系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)價(jià)格隨出清周期(5分鐘為單位)變化。在某一電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，由于輸電阻塞而無法被調(diào)度去滿足負(fù)荷需要的增量發(fā)電電能用低電價(jià)結(jié)算，而在非LMP的市場，通常要支付與其他被調(diào)度的發(fā)電相同的價(jià)格。LMP市場中，市場凈負(fù)荷低時(shí)的發(fā)電，與凈負(fù)荷高時(shí)的發(fā)電所支付的價(jià)格是不同的。在LMP市場中，那些不能在負(fù)荷和電價(jià)較高時(shí)調(diào)整輸出功率發(fā)更多的電，以及在負(fù)荷和電價(jià)較低時(shí)調(diào)整輸出功率發(fā)更少的電的機(jī)組，相較于那些靈活性更高的機(jī)組而言，其平均電價(jià)會(huì)更低。因此，在LMP市場，同一節(jié)點(diǎn)上，能快速爬坡的發(fā)電機(jī)組將比低爬坡率機(jī)組獲得更高的利潤，因?yàn)楫?dāng)價(jià)格高時(shí)它們可以增加出力，而當(dāng)價(jià)格低時(shí)它們能降低出力。同樣，在LMP市場中，與在高價(jià)時(shí)持續(xù)用電的電力用戶相比，高價(jià)時(shí)減少用電并在低價(jià)時(shí)增加用電的用戶將支付更低的平均用電價(jià)格。此外，對(duì)于電能大用戶，可選擇將生產(chǎn)地點(diǎn)放在因線路阻塞而經(jīng)常電價(jià)較低的地點(diǎn)，這些都將提高全社會(huì)整體的福利。

一些關(guān)于定價(jià)機(jī)制的質(zhì)疑其實(shí)與價(jià)格機(jī)制是無關(guān)的，而是與可再生能源，特別是風(fēng)電和太陽能相關(guān)的補(bǔ)貼政策有關(guān)。根本的問題是，現(xiàn)有的補(bǔ)貼政策是在預(yù)期能源價(jià)格比目前低得多的情況下制定的，所以一些人認(rèn)為在目前的能源價(jià)格水平上補(bǔ)貼過高。

這種觀點(diǎn)對(duì)LMP的批評(píng)都是沒有根據(jù)的。首先，這些補(bǔ)貼和稅收激勵(lì)并不是由市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)(ISO或RTO)制定的，而是由州和聯(lián)邦政府及其監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定的。雖然市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)可以也應(yīng)該被告知這些州和聯(lián)邦實(shí)體有關(guān)補(bǔ)貼政策的決策，但其通過在市場中設(shè)計(jì)特殊機(jī)制，而降低某種特定發(fā)電資源的現(xiàn)貨價(jià)格來抵消這些補(bǔ)貼政策是不合適甚至不可行的。

其次，任何認(rèn)為市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)為控制用戶側(cè)不支付過高的購電成本，就應(yīng)該以某種方式降低對(duì)可再生能源的電價(jià)的建議都忽略了一個(gè)事實(shí)，即LMP定價(jià)機(jī)制用于協(xié)調(diào)幾個(gè)大區(qū)域的日前和/或?qū)崟r(shí)現(xiàn)貨市場，在這些區(qū)域中，大多數(shù)(MISO)或幾乎所有(SPP和美西能量不平衡市場市場)的負(fù)荷服務(wù)主體都是受監(jiān)管的電力公司或公用事業(yè)公司。在PJM和新英格蘭市場中，有個(gè)別州的負(fù)荷由受監(jiān)管的電力公司或公用事業(yè)公司提供，即使在有零售競爭的州，也有許多公用事業(yè)公司以接近成本的價(jià)格供電。

這些受監(jiān)管的公共事業(yè)公司擁有的可再生能源發(fā)電資產(chǎn)沒有暴利，補(bǔ)貼帶來的更高收入通常只是平抑了其負(fù)荷服務(wù)的成本，所以要求這些公用事業(yè)公司低于市場價(jià)出售其可再生能源電力，同時(shí)又必須以市場價(jià)購買電力以覆蓋其負(fù)荷是不合理的。而且，這些公用事業(yè)公司與可再生發(fā)電能源公司簽約購買電力所獲得的收入，將由這些合同決定，而不是由ISO定價(jià)決定。

此外，在零售放開競爭的州，許多零售商簽訂電力遠(yuǎn)期合同，以鎖定他們所服務(wù)負(fù)荷的服務(wù)成本。其中一些遠(yuǎn)期合同將與可再生能源發(fā)電商簽訂，這些可再生能源因此無法從高電價(jià)中獲益，因?yàn)樗麄円呀?jīng)通過長期合同出售了他們的電力。從上述原因來看，那些認(rèn)為可再生能源獲得了過度的補(bǔ)貼的想法是錯(cuò)的，而且市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)如果為了抵消對(duì)可再生能源的過度補(bǔ)貼而干預(yù)市場電價(jià)，以達(dá)到降低可再生能源收入的目的是毫無根據(jù)的。

如果擔(dān)心未來被補(bǔ)貼項(xiàng)目的收入過高，可以通過調(diào)整補(bǔ)貼的模式來解決。而且，如果政府或監(jiān)管機(jī)構(gòu)在發(fā)電商之間進(jìn)行價(jià)格歧視，按照每個(gè)發(fā)電商本身所需的價(jià)格付費(fèi)以吸引發(fā)電能力，這不可避免地會(huì)導(dǎo)致電力短缺、市場效率低下，并最終導(dǎo)致用戶成本上漲。20世紀(jì)60年代和70年代，美國在天然氣行業(yè)、原油和煉油行業(yè)經(jīng)歷過類似政策設(shè)計(jì)的影響。廢除這些政策并轉(zhuǎn)向去管制化的市場機(jī)制，采用市場出清電價(jià)是20世紀(jì)80年代的重要改革，在隨后的30多年里很好地服務(wù)于美國電力市場。

實(shí)施稅收補(bǔ)貼、在電價(jià)為負(fù)的節(jié)點(diǎn)和時(shí)段簽訂價(jià)格為正值的購電合同，以及向從輸電網(wǎng)充電的儲(chǔ)能征收高額罰款等投資稅設(shè)計(jì)，這些政策都降低了市場效率。但這些因素與LMP市場無關(guān)，也不在市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)的控制范圍之內(nèi)。LMP市場從以最低成本滿足負(fù)荷的供電可靠性角度出發(fā)做出了最佳的決策。值得注意的是，LMP定價(jià)機(jī)制在過去的20年中已經(jīng)表明，它能夠適應(yīng)各種各樣的州和聯(lián)邦環(huán)境政策，包括NOX和SOX排放許可成本、溫室氣體排放許可成本、可再生能源證書(REC)、發(fā)電稅收抵免以及投資稅抵免。但是這些政策不是市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)制定的，而是LMP市場機(jī)制主動(dòng)適應(yīng)了它們。

在最近的一份白皮書中，討論了關(guān)于取代英國統(tǒng)一出清價(jià)格的建議，這無疑是環(huán)境補(bǔ)貼政策背景下對(duì)LMP定價(jià)和市場的錯(cuò)誤關(guān)注點(diǎn)。英國電力市場不是采用的LMP機(jī)制，當(dāng)前的市場設(shè)計(jì)是基于單一電力庫模式下的(未采用LMP定價(jià))進(jìn)行日前市場和實(shí)時(shí)平衡機(jī)制，而實(shí)時(shí)平衡機(jī)制并不是基于最小調(diào)度成本，且不是按市場出清價(jià)格結(jié)算，而是按報(bào)價(jià)結(jié)算(pay-as-bid)。這種市場設(shè)計(jì)帶來的結(jié)果是，電力用戶不僅因?yàn)槿細(xì)鈨r(jià)格高要支付高電價(jià)，還必須為沒有發(fā)出來的電支付高電價(jià)。

回到對(duì)LMP定價(jià)的優(yōu)勢，隨著能源轉(zhuǎn)型過程中電源構(gòu)成的變化，我們認(rèn)為其核心優(yōu)勢如下:

●為表后發(fā)電資源(behind the meter generation)、價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷和表后局部電網(wǎng)(behind the meter networks)以及儲(chǔ)能資源提供了高效、透明的價(jià)格信號(hào)，以保證系統(tǒng)供應(yīng)緊張的情況下的輸電可靠性;

●實(shí)施運(yùn)行上可行、具有財(cái)務(wù)責(zé)任的日前市場的發(fā)用電計(jì)劃，以滿足正常和異常情況下的系統(tǒng)平衡需求，確保實(shí)時(shí)發(fā)用電平衡;

●提供有效的位置信號(hào)激勵(lì)，不僅降低用戶購電成本，而且通過提供位置信號(hào)激勵(lì)儲(chǔ)能和發(fā)電機(jī)組快速爬坡能力，從而有效保障系統(tǒng)可靠性;

●有效避免了單一系統(tǒng)電價(jià)或分區(qū)電價(jià)中由于不考慮受約束下調(diào)費(fèi)用所產(chǎn)生的用戶購電成本;

●高效性和競爭性。通過遠(yuǎn)期合同對(duì)沖阻塞的節(jié)點(diǎn)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，反過來又通過提供實(shí)時(shí)平衡容量保障遠(yuǎn)期合同的交易;

●能夠適應(yīng)調(diào)度機(jī)制和環(huán)境政策的不斷調(diào)整和變化，包括補(bǔ)貼退坡設(shè)計(jì)等;

●能夠有效緩解市場力。LMP定價(jià)設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)市場力緩解。市場力緩解制度關(guān)注的是有能力在不混淆市場力和“按報(bào)價(jià)結(jié)算”激勵(lì)的前提下有效行使節(jié)點(diǎn)市場力的賣方。

LMP發(fā)展概況

LMP定價(jià)通常與基于市場的定價(jià)機(jī)制相關(guān)，它由市場參與者根據(jù)其邊際成本提交報(bào)價(jià)來確定價(jià)格，而不是以基于成本管理確定價(jià)格。LMP常用于零售市場開放競爭的電力市場中，比如ERCOT、NYISO、PJM和ISO-NE，但LMP定價(jià)也可用于一些受監(jiān)管的公共事業(yè)單位在參與區(qū)域協(xié)調(diào)調(diào)度時(shí)進(jìn)行的結(jié)算。事實(shí)上，目前美國采用LMP定價(jià)的地區(qū)，大部分都是由受監(jiān)管公用事業(yè)公司提供供電服務(wù)，比如西南電力聯(lián)營公司、西部能源不平衡市場和MISO。

實(shí)施LMP定價(jià)的一個(gè)基本驅(qū)動(dòng)力是在一個(gè)非垂直一體化的分散競爭市場中，由市場運(yùn)營商來負(fù)責(zé)管理輸電阻塞和避免輸電設(shè)備過載。而這一角色過去由大型垂直一體化的公用事業(yè)公司的調(diào)度機(jī)構(gòu)來擔(dān)任，該公司能夠使用“調(diào)度指令控制機(jī)制”進(jìn)行調(diào)度，以平衡發(fā)用電，同時(shí)避免系統(tǒng)過載。“基于調(diào)度指令的調(diào)度”也用于電力庫模式，比如NYISO的前身紐約電力庫和PJM市場實(shí)行 “split-savings”機(jī)制的時(shí)期。當(dāng)非優(yōu)化調(diào)度成本比較低時(shí)，基于調(diào)度指令的調(diào)度方式是可行的，參與者原則上被禁止執(zhí)行低效價(jià)格，受監(jiān)管的公用事業(yè)公司則通過管制零售價(jià)格來回收成本。

20世紀(jì)90年代，基于調(diào)度指令的調(diào)度方式在供需緊張的情況下的可行性受到挑戰(zhàn)。天然氣價(jià)格上漲造成了更大的輸電線路阻塞成本，同時(shí)一些公用事業(yè)公司可能(有些時(shí)候是一定)無法從零售價(jià)格中收回任何額外成本，高成本(由于市場外因素等相關(guān)額外成本，比如紐約6美分法案“the New York 6 cent law”)已經(jīng)給這些零售價(jià)格帶來了壓力。在日益分散競爭的市場中，有更多不受監(jiān)管的市場參與者的情況下，“split-savings”機(jī)制變得越來越不可行，也因此進(jìn)一步推動(dòng)了紐約電力庫和PJM開展LMP價(jià)格機(jī)制設(shè)計(jì)。

大多數(shù)美國的電力市場都采用LMP來同時(shí)結(jié)算實(shí)時(shí)和日前市場電費(fèi)，但實(shí)際上LMP定價(jià)也可以在沒有日前市場的情況下單獨(dú)用于實(shí)時(shí)結(jié)算。盡管如此，LMP定價(jià)的一個(gè)主要優(yōu)勢是它能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行上可行的日前市場，后文將更詳細(xì)地討論。

對(duì)于通過遠(yuǎn)期對(duì)沖交易和交易所遠(yuǎn)期交易以對(duì)沖現(xiàn)貨價(jià)格的結(jié)算、通過金融輸電權(quán)(FTRs)對(duì)沖阻塞，基于LMP設(shè)計(jì)的市場對(duì)這些功能都有至關(guān)重要的作用。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸電權(quán)對(duì)于支持負(fù)荷和發(fā)電之間的長期合同至關(guān)重要。從電力市場改革早期到現(xiàn)在，除了結(jié)合LMP市場設(shè)計(jì)實(shí)施的FTRs之外，沒有其他可行的輸電權(quán)體系。理論上，只有LMP/FTR組合才能在分散化競爭的市場中有效地參與經(jīng)濟(jì)調(diào)度和管理阻塞，并支持不同區(qū)域的發(fā)電和用戶簽訂長期合同，20多年的經(jīng)驗(yàn)告訴我們?cè)谑袌鲈O(shè)計(jì)中沒有其他可行的方案。

在1995-2014年市場環(huán)境和能源構(gòu)成條件下采用LMP的優(yōu)勢

LMP定價(jià)機(jī)制是在20世紀(jì)90年代開發(fā)并初步實(shí)施的，在當(dāng)時(shí)的市場條件和能源結(jié)構(gòu)下使用時(shí)，已經(jīng)展現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在LMP定價(jià)與經(jīng)濟(jì)調(diào)度一致，并支持經(jīng)濟(jì)調(diào)度，而且不需要單獨(dú)考慮輸電阻塞成本，而這個(gè)就是存在于非LMP市場中造成最大壁壘的主要因素。LMP另一重要的優(yōu)勢是，它在系統(tǒng)運(yùn)行層面支持日前市場交易。此外，其他各類型交易也隨之發(fā)展起來，為LMP電力市場開發(fā)各種對(duì)沖交易產(chǎn)品。

1. LMP與集中經(jīng)濟(jì)調(diào)度的一致性

無歧視與開放輸電接入、確保輸電系統(tǒng)的有效運(yùn)行就需要LMP。LMP是唯一支持有效調(diào)度的定價(jià)系統(tǒng)，因?yàn)長MP是根據(jù)實(shí)際調(diào)度的邊際條件計(jì)算的。價(jià)格制定與實(shí)時(shí)調(diào)度不一致的定價(jià)系統(tǒng)，必然要導(dǎo)致歧視性的定價(jià)結(jié)果，比如限制接入、受約束再調(diào)度費(fèi)用、依靠調(diào)度指令來維持系統(tǒng)可靠性。

有關(guān)電力市場設(shè)計(jì)有一個(gè)早期曾多次被提起，直到現(xiàn)在有時(shí)還在爭論的觀點(diǎn)，即整個(gè)市場應(yīng)該制定單一的市場出清價(jià)格，還是至少將輸電阻塞的影響限制在幾個(gè)較大的定價(jià)區(qū)，以此代表輸電阻塞的主要影響。這種說法在過去和現(xiàn)在都是很引人注目的話題，因?yàn)檫@樣一個(gè)單一流動(dòng)性市場似乎要簡單得多。

然而，這種簡單性的說法被證明是一種錯(cuò)覺。人們經(jīng)常斷言，不需要節(jié)點(diǎn)定價(jià)，因?yàn)椴粫?huì)存在嚴(yán)重的阻塞，但這種說法在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行中一次又一次被證明是錯(cuò)誤的。輸電約束是普遍存在的，其影響有時(shí)候常與直覺相悖。由于需要重新調(diào)度多臺(tái)發(fā)電機(jī)(有些增發(fā)，有些減發(fā))以滿足特定節(jié)點(diǎn)的邊際負(fù)荷增量，真正滿足負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)邊際成本既可能高于也可能低于任何運(yùn)行的發(fā)電機(jī)的邊際成本。

因此，在沒有輸電阻塞的情況下，LMP將會(huì)形成單一市場出清價(jià)格。在此情況下，LMP具有單一價(jià)格或分區(qū)價(jià)格的優(yōu)點(diǎn)。因此，單一市場價(jià)格或分區(qū)定價(jià)模型與LMP模型的區(qū)別僅在于是否存在輸電阻塞。非LMP機(jī)制的單一市場出清價(jià)格和分區(qū)定價(jià)模型則必須要依賴調(diào)度指令或受約束再調(diào)度費(fèi)用才能發(fā)揮作用。

與此相反的極端情況是，試圖將電力潮流區(qū)分為多種產(chǎn)品的市場模式，并為每種產(chǎn)品制定單獨(dú)的定價(jià)和分配規(guī)則。然而瞬時(shí)電力潮流平衡的一個(gè)核心要求是：潮流在特定的時(shí)間和節(jié)點(diǎn)是無法區(qū)分的。換句話說，在某個(gè)時(shí)刻和節(jié)點(diǎn)的電能是一種商品，它是如何生產(chǎn)的并不重要，事實(shí)上，追究到底是誰生產(chǎn)的，又是誰在某一特定時(shí)刻或某一特定節(jié)點(diǎn)用的電能是沒有意義的。LMP模型給這種積木式(building-block)大宗商品定義了市場出清價(jià)格。

有觀點(diǎn)認(rèn)為節(jié)點(diǎn)價(jià)格創(chuàng)造了局部市場力，但事實(shí)并非如此。在人為劃分的分區(qū)內(nèi)，即使相同價(jià)格也不會(huì)降低局部市場力，只是市場力的行使方式不同而已。判斷分區(qū)內(nèi)的市場流動(dòng)性是很難的，因?yàn)樵诓煌攸c(diǎn)交易的商品是不同的。不同地點(diǎn)或不同時(shí)間生產(chǎn)和消耗的電能也是不均勻的。輸電阻塞分區(qū)外的發(fā)電無法滿足受阻區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷增量。那個(gè)基于電力在市場中的位置是可替代的這個(gè)假設(shè)，并認(rèn)為最終一定會(huì)有人承擔(dān)相應(yīng)成本的想法是錯(cuò)的，因?yàn)閷?shí)際上這個(gè)成本通常是分?jǐn)偨o了所有的負(fù)荷。而這種做法導(dǎo)致單一價(jià)格市場缺少有效的機(jī)制來識(shí)別和緩解實(shí)時(shí)平衡市場中局部地區(qū)市場力的行使。

雖然通過定義發(fā)電商分區(qū)定價(jià)來管理輸電阻塞似乎是一個(gè)可行的折中方案，但它通常會(huì)產(chǎn)生比單一市場價(jià)格更多的問題。此外，當(dāng)狀態(tài)變化要求改變分區(qū)的定義時(shí)，歷史表明沒有可行的方法來持續(xù)調(diào)整分區(qū)定義。唯一穩(wěn)妥的方案就是LMP設(shè)計(jì)，可以為每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供唯一的實(shí)時(shí)價(jià)格。所以無論是在理論還是實(shí)踐中，LMP才是真正簡單的定價(jià)系統(tǒng)。

2. 采用LMP進(jìn)行阻塞管理無需單獨(dú)考慮受約束再調(diào)度費(fèi)用

垂直一體化公用事業(yè)不需要使用LMP定價(jià)來支持其滿足負(fù)荷供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，因?yàn)榇怪币惑w化公用事業(yè)的調(diào)度機(jī)構(gòu)會(huì)持續(xù)向本企業(yè)發(fā)電電源發(fā)送調(diào)度指令，而這些電源沒有經(jīng)濟(jì)動(dòng)機(jī)來背離這些指令。然而，這種方式在基于市場的系統(tǒng)中是行不通的，因?yàn)橐蟀l(fā)電商以不能超過其成本的價(jià)格發(fā)電是不可持續(xù)的。非節(jié)點(diǎn)電價(jià)系統(tǒng)本質(zhì)上造成了價(jià)格過高或過低的狀況，使一些發(fā)電商按照調(diào)度指令發(fā)電無法獲得合理收益。對(duì)于那些由于阻塞需要降低出力的機(jī)組，往往發(fā)現(xiàn)分區(qū)價(jià)格通常要高于發(fā)電的邊際成本，機(jī)組這時(shí)候發(fā)電是可以獲利的;而對(duì)于那些由于阻塞機(jī)組需要增加出力的時(shí)候，往往區(qū)域電價(jià)可以比阻塞區(qū)域的發(fā)電邊際成本低很多，這時(shí)候發(fā)電商就會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們被調(diào)度起來的時(shí)候是無法獲利的。

在單一市場價(jià)格或分區(qū)定價(jià)設(shè)計(jì)中，價(jià)格和調(diào)度指令之間的不協(xié)調(diào)導(dǎo)致需要一種機(jī)制來激勵(lì)或要求發(fā)電商遵循調(diào)度指令，所以單一市場價(jià)格或分區(qū)定價(jià)機(jī)制必須要單獨(dú)考慮受約束再調(diào)度費(fèi)用來激勵(lì)可調(diào)度的發(fā)電資源按照系統(tǒng)運(yùn)營商的指令運(yùn)行。當(dāng)然，向邊際成本超過單一市場價(jià)格的發(fā)電商單獨(dú)支付受約束上調(diào)費(fèi)用，相對(duì)于LMP市場價(jià)格，不一定會(huì)抬高消費(fèi)者的總成本，因?yàn)樵贚MP市場中用戶本來就會(huì)由于受限的發(fā)電支付更高的購電成本。然而在實(shí)踐中，如果實(shí)時(shí)調(diào)度不是所有資源都能參與的完全最小發(fā)電成本調(diào)度，而是一個(gè)有限參與并按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡市場，不同于輸電故障約束下最小成本調(diào)度，那么這些單一或者分區(qū)定價(jià)設(shè)計(jì)可能會(huì)抬高阻塞管理的成本。

從用戶購電費(fèi)用的角度來看，非LMP市場的一個(gè)基本問題是，為避免輸電系統(tǒng)過載，在基于單一或分區(qū)電價(jià)機(jī)制的市場中，需要向那些需要下調(diào)才有利潤的機(jī)組支付受約束下調(diào)費(fèi)用。而這些受約束下調(diào)費(fèi)用對(duì)于滿足負(fù)荷要求并沒有太多貢獻(xiàn)，卻本質(zhì)上會(huì)增加消費(fèi)者的用電成本，即使發(fā)電商基于成本報(bào)價(jià)也是如此。受約束下調(diào)費(fèi)用一般按非LMP價(jià)格與機(jī)組邊際報(bào)價(jià)之差結(jié)算。因此，當(dāng)報(bào)價(jià)降低時(shí)，受約束下調(diào)費(fèi)用會(huì)增加。在這種市場價(jià)格機(jī)制下會(huì)造成用戶購電增加的趨勢，因?yàn)榘l(fā)電商會(huì)由于期望被補(bǔ)償受約束下調(diào)費(fèi)用，通過降低出力和人為地提交低報(bào)價(jià)而行使一定程度的市場力，從而抬高支付他們的補(bǔ)償。這就是原CASIO市場(1998-2009)中的INC/DEC博弈。同樣的問題也曾出現(xiàn)在德克薩斯州的ERCOT電力市場，這也是后續(xù)向LMP機(jī)制改革的主要原因之一。

安大略省電力市場(IESO)在其當(dāng)時(shí)非LMP設(shè)計(jì)下，也存在受約束下調(diào)費(fèi)用補(bǔ)償問題。市場監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)這些額外成本進(jìn)行了充分的討論，造成額外成本其中一個(gè)原因就是外來電計(jì)劃。安大略省電力市場還通過在2013年9月實(shí)施風(fēng)能報(bào)價(jià)下限來限制阻塞下調(diào)成本，其要求90%的風(fēng)電以不低于-3美元/兆瓦時(shí)以及其余10%的風(fēng)電發(fā)電商以不低于-15美元/兆瓦時(shí)的價(jià)格調(diào)度。在美國基于LMP的市場中，我們經(jīng)常看到這樣的情況：間歇性電源所在電網(wǎng)的某些節(jié)點(diǎn)以低價(jià)或負(fù)價(jià)被調(diào)度出去，而其他位置的價(jià)格卻很高。在非LMP定價(jià)設(shè)計(jì)下，這些情況要么會(huì)導(dǎo)致支付巨大的受約束再調(diào)度費(fèi)用，要么就實(shí)施價(jià)格下限和對(duì)間歇性發(fā)電下達(dá)調(diào)度指令進(jìn)行管理。

雖然我們有很多理由認(rèn)為受約束下調(diào)費(fèi)用造成的額外成本是不合理的，但在基于市場的非節(jié)點(diǎn)定價(jià)機(jī)制下，為避免輸電過載，這些補(bǔ)償又是必需的。PJM公司1997年的市場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)具有指導(dǎo)意義。單一價(jià)區(qū)市場是由安然公司和費(fèi)城電力公司(PECO)發(fā)展起來的，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)要求PJM公司優(yōu)先實(shí)施這種設(shè)計(jì)，而不是由其他公用事業(yè)公司提供的LMP系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)要求在整個(gè)系統(tǒng)中采用單一的聯(lián)營價(jià)格，并允許有受約束上調(diào)費(fèi)用，但沒有考慮受約束下調(diào)費(fèi)用。因此，如果出現(xiàn)輸電堵塞，為了解決阻塞被調(diào)度要求減發(fā)的發(fā)電商將損失本應(yīng)獲得的電費(fèi)收入，盡管他們的報(bào)價(jià)和成本比其他發(fā)電商可能要低的多。同時(shí)，那些被再調(diào)度的資源、自調(diào)度機(jī)組，以及愿意根據(jù)固定電價(jià)條款支付阻塞費(fèi)用的非固定計(jì)劃外來電都被支付了比其發(fā)電報(bào)價(jià)高的多的價(jià)格。

1997年6月，在實(shí)施單一價(jià)格市場后，輸電阻塞的出現(xiàn)在預(yù)料之中，這些因素導(dǎo)致了PJM西部越來越多的發(fā)電資源采用自調(diào)度方式，進(jìn)入了一個(gè)死亡螺旋。這種設(shè)計(jì)的后果是，那些不是自調(diào)度，或由于簽訂了聯(lián)合運(yùn)行協(xié)議的機(jī)組無法實(shí)施自調(diào)度的公用事業(yè)公司，都被要求以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于那些未被調(diào)度機(jī)組成本的價(jià)格購買電力，用來讓自調(diào)度機(jī)組和外來電來購買阻塞“通行費(fèi)”。

由于PJM預(yù)計(jì)無法管理東部地區(qū)的阻塞和避免輸電過載，PJM公司在1997年6月27日星期五下午4點(diǎn)59分向FERC提交單方面申請(qǐng)，生效日期為1997年6月28日下午5點(diǎn)，該申請(qǐng)取消非固定計(jì)劃外來電交易行使自調(diào)度的能力，且當(dāng)其引發(fā)輸電網(wǎng)阻塞時(shí)，允許PJM以非經(jīng)濟(jì)的方式削減這些交易。這些變化使PJM可以短暫的使用Enron-PECO定價(jià)機(jī)制來管理擁堵。但到1997年8月22日的時(shí)候，PJM的市場參與者們就已經(jīng)找到了可以規(guī)避6月27日削減交易規(guī)定的方法，這也導(dǎo)致PJM失去了在其經(jīng)濟(jì)調(diào)度范圍內(nèi)管理阻塞的能力，最終PJM在8月22日宣布進(jìn)入最小發(fā)電能力的緊急狀態(tài)，允許其以非市場方式減少交易。PJM隨后改變了其操作規(guī)程，不接受新的非固定計(jì)劃外來電或需要重新調(diào)度發(fā)電的二次服務(wù)輸電計(jì)劃(secondary service transmission schedules)，從1998年10月1日起生效，取消了開放輸電接入。

基于這一經(jīng)驗(yàn)，1997年底FERC批準(zhǔn)向LMP市場設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，PJM在1998年4月1日實(shí)施了基于成本的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，并對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷和發(fā)電應(yīng)用節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)。1999年，F(xiàn)ERC批準(zhǔn)了修訂后的"基于市場"的定價(jià)方法，對(duì)于大多數(shù)市場參與者來說，市場投標(biāo)和報(bào)價(jià)取代了原來的基于發(fā)電成本估算的定價(jià)方法。同樣，F(xiàn)ERC在1999年批準(zhǔn)了NYISO的LMP設(shè)計(jì)。

即使PJM在1997年沒有采用阻塞下調(diào)費(fèi)用的方式，以補(bǔ)償進(jìn)入阻塞下游西部分區(qū)的外來電，但對(duì)于其他非LMP市場的市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)而言，外來電仍然會(huì)給阻塞區(qū)域帶來很大挑戰(zhàn)。例如，IESO在從明尼蘇達(dá)州(MISO)和馬尼托巴州外來電送電到阻塞下游的西北部地區(qū)時(shí)遇到了困難。英國也遇到了相似的問題，有從挪威的外來電送入阻塞下游的英國北部地區(qū)。

采用非LMP定價(jià)系統(tǒng)的電力市場在管理外來電進(jìn)入到阻塞區(qū)域時(shí)面臨著艱難的選擇，因?yàn)閱我皇袌鼋Y(jié)算價(jià)格可能大幅超過邊際報(bào)價(jià)。如果他們根據(jù)外來電的報(bào)價(jià)來支付受約束下調(diào)費(fèi)用，外來電的賣方可以在明知道阻塞的情況下，把全部輸電能力都以較低的報(bào)價(jià)提交，從而在不發(fā)電的情況下得到受約束下調(diào)費(fèi)用。相反，如果外來電不被調(diào)減出力換取阻塞下調(diào)費(fèi)用，那么外來電將可能會(huì)取代成本低、排放低的機(jī)組的發(fā)電。這些情況在LMP市場中不會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)樵谧枞麉^(qū)域的價(jià)格與調(diào)度結(jié)果是一致的，低價(jià)的外來電進(jìn)入到阻塞區(qū)也同樣按照低的市場出清價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。

3.LMP支持實(shí)施具有財(cái)務(wù)責(zé)任的、操作上可行的日前市場

在20世紀(jì)90年代，運(yùn)行上可行且具有財(cái)務(wù)責(zé)任的日前市場是理想的選擇，因?yàn)樗鼈兛梢詾闈M足負(fù)荷所需的、啟動(dòng)速度比較慢的機(jī)組進(jìn)入調(diào)度計(jì)劃中。到2005年，NYISO、PJM、ISO-NE和MISO都已經(jīng)實(shí)施了操作上可行、具有財(cái)務(wù)責(zé)任的日前市場。CAISO和IESO試圖為其1998-2002年的市場設(shè)計(jì)一個(gè)可操作的、具有財(cái)務(wù)責(zé)任的日前市場。他們的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)支持財(cái)務(wù)責(zé)任的機(jī)組調(diào)度計(jì)劃，并對(duì)實(shí)時(shí)調(diào)度起來的機(jī)組給予上抬費(fèi)用。然而在沒有實(shí)時(shí)LMP定價(jià)的情況下，僅采用基于單一區(qū)域價(jià)格機(jī)制，CAISO和IESO無法設(shè)計(jì)出一個(gè)不會(huì)推高用戶購電成本、可行的市場。

CAISO在2003年7月22日MDO2文件中解釋了日前市場運(yùn)行可行的重要性，并指出：

由于CAISO的阻塞管理系統(tǒng)不對(duì)區(qū)域內(nèi)輸電約束進(jìn)行建模，并接受來自SC的調(diào)度，而這些調(diào)度在物理上是不可行的，CAISO沒有有效的流程來管理遠(yuǎn)期市場的區(qū)域內(nèi)阻塞，所以它采用了與處理區(qū)域間阻塞的相同方式來管理區(qū)域內(nèi)的阻塞，即確保調(diào)度不會(huì)引起阻塞，而是被迫接受會(huì)產(chǎn)生阻塞的預(yù)調(diào)度計(jì)劃，并嘗試實(shí)時(shí)管理這種區(qū)域內(nèi)阻塞。這是一個(gè)困難且復(fù)雜的過程，會(huì)占用電網(wǎng)運(yùn)營商過多的時(shí)間，迫使他們面臨很高的時(shí)間壓力以保證電網(wǎng)可靠運(yùn)行，而這也會(huì)影響到他們的承擔(dān)其他職責(zé)。

在一個(gè)基于單一或分區(qū)定價(jià)機(jī)制(例如CAISO和IESO的價(jià)格)、有阻塞的輸電系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)具有可操作性的日前市場的核心問題是，如果沒有用于解決日前市場計(jì)劃和實(shí)時(shí)發(fā)電之間偏差的實(shí)時(shí)LMP，在日前市場中沒有被列入調(diào)度計(jì)劃的機(jī)組，可能無法以低于其日前市場中收入的單一或分區(qū)價(jià)格來調(diào)用和結(jié)算他們系統(tǒng)中的不平衡。第二個(gè)核心問題是，非LMP日前市場不僅不會(huì)減少考慮阻塞下調(diào)費(fèi)用，反而可能會(huì)給機(jī)組機(jī)會(huì)，使他們實(shí)時(shí)受限但日前處于虛擬中標(biāo)的情況，而這些虛擬交易無疑會(huì)增加用戶所承擔(dān)的受約束下調(diào)費(fèi)用，同時(shí)相對(duì)于實(shí)時(shí)阻塞區(qū)域的實(shí)際成本，日前不考慮阻塞的市場價(jià)格會(huì)顯得更低。這些虛擬調(diào)度計(jì)劃對(duì)于確定需要多少發(fā)電或外來電沒有任何幫助，反而會(huì)增加日前市場中不經(jīng)濟(jì)的電力外送，而實(shí)時(shí)會(huì)被阻塞下調(diào)。

另一個(gè)非LMP定價(jià)設(shè)計(jì)帶來的運(yùn)行挑戰(zhàn)案例是，歐洲的日前市場在運(yùn)行上并不可行，它要求系統(tǒng)運(yùn)營商不僅要實(shí)時(shí)平衡系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)故障，還要重新平衡系統(tǒng)以補(bǔ)償不可行的日前計(jì)劃。除了應(yīng)對(duì)烏克蘭戰(zhàn)爭帶來的挑戰(zhàn)外，市場改革的壓力還在繼續(xù)。

在正常市場環(huán)境下，運(yùn)行上缺乏可行性的日前市場會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)運(yùn)行的挑戰(zhàn)，但這些挑戰(zhàn)可能會(huì)使緊張狀態(tài)下的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為嚴(yán)重的可靠性問題，例如2000年5月和6月在CAISO中普遍存在的情況。可靠性風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)隨著日前市場計(jì)劃和實(shí)際用于平衡負(fù)荷和發(fā)電的之間差異的增加而增加。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障導(dǎo)致實(shí)時(shí)條件變化時(shí)，實(shí)時(shí)平衡電力系統(tǒng)總是具有挑戰(zhàn)性的，但LMP可以使日前市場運(yùn)行可行且有財(cái)務(wù)責(zé)任，有助于最大限度地減少這些問題。

4.LMP機(jī)制避免了由于ISO為了限制受約束下調(diào)費(fèi)用的規(guī)模，而制定限制新資源入市的規(guī)則

由于位于阻塞區(qū)的發(fā)電機(jī)可能會(huì)發(fā)生較高的阻塞下調(diào)費(fèi)用，這是ISO限制阻塞區(qū)新建電源的重要原因，以減少不發(fā)電所需支付的費(fèi)用。然而，這些投資限制在阻止導(dǎo)致受約束下調(diào)費(fèi)用的低效率投資的同時(shí)，給替代高成本、高排放發(fā)電的新型高效、低排放發(fā)電資源的投資也造成了障礙。例如，Bucksport公司和Champion公司(新英格蘭電力市場的潛在參與者)在投訴中指出，ISO-NE系統(tǒng)影響評(píng)估流程中就存在這種問題。Bucksport公司和Champion公司指出，這些系統(tǒng)影響評(píng)估設(shè)定了一些要求，包括"假定所有存量的和新建發(fā)電機(jī)必須與負(fù)荷需求完全匹配，即位于NEPOOL(New England Power Pool)任何地方的任何發(fā)電機(jī)必須能夠?yàn)镹EPOOL任何地方的負(fù)荷提供發(fā)電服務(wù)"，"假定最極端的系統(tǒng)運(yùn)行條件與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不一致，因此假設(shè)系統(tǒng)上的任何輸電約束只能通過輸電設(shè)備升級(jí)來補(bǔ)救"，"假設(shè)在所分析的新建項(xiàng)目之前的所有項(xiàng)目序列都將建成，這個(gè)影響分析必然產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果"和"現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的既有優(yōu)惠權(quán)和NEPOOL輸電系統(tǒng)的‘金字招牌’規(guī)則"的相關(guān)研究。Champion Bucksport申訴的相關(guān)內(nèi)容被批準(zhǔn)，而NEPOOL對(duì)其接入系統(tǒng)分析規(guī)則的修改于1998年被FERC拒絕。

此外，在系統(tǒng)低負(fù)荷時(shí)受約束下調(diào)的發(fā)電電源需要在高負(fù)荷時(shí)發(fā)電。值得注意的是，1999年，在眾所周知的加州電力市場危機(jī)之前，加利福尼亞州就第19號(hào)修正案“NewGen”的限制進(jìn)行了討論。2000年1月底，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)最終否決了擬議中的“ACCM”規(guī)則，該規(guī)則對(duì)任何在接入系統(tǒng)分析中會(huì)造成阻塞的新發(fā)電機(jī)通過要求輸電升級(jí)或采取特殊結(jié)算方法和調(diào)度規(guī)則來限制其進(jìn)入。不久之后，美國西部電力行業(yè)都意識(shí)到了CAISO的問題不是太多的發(fā)電機(jī)獲得受約束下調(diào)費(fèi)用，而是發(fā)電容量不足導(dǎo)致無法滿足2000年夏季的負(fù)荷。

為了控制受約束下調(diào)費(fèi)用水平，一種間接的限制新電源進(jìn)入的方式是給發(fā)電機(jī)引入輸電使用費(fèi)，在阻塞線路的下游地區(qū)收費(fèi)較高，在阻塞線路的上游地區(qū)收費(fèi)較低甚至為負(fù)。英國在20世紀(jì)90年代引入了這種類型的輸電費(fèi)，現(xiàn)已演變?yōu)?ldquo;TNUOS”費(fèi)用。本文不詳細(xì)討論英國TNUOS設(shè)計(jì)，但可以注意到，最初的輸電費(fèi)用以及現(xiàn)在的TNUOS費(fèi)用，無法控制過去十年受約束下調(diào)費(fèi)用巨大增長。

此外，使用輸電使用費(fèi)管理新建電源的概念是20多年前在火力發(fā)電投資的背景下發(fā)展起來的。隨著分散化的各種類型電源的不斷發(fā)展，它將變得越來越不可行。在當(dāng)今世界，輸電使用費(fèi)對(duì)于管理由間歇性可再生能源發(fā)電產(chǎn)生的阻塞是無效的，可再生能源發(fā)電在一天中的某些時(shí)間或某些條件下可以全部輸出滿足負(fù)荷需求，但在可再生能源發(fā)電非常高的一些時(shí)刻，其所有發(fā)電量并不能被全部發(fā)出或儲(chǔ)存，存在棄電的現(xiàn)象。如今，僅僅阻止在受阻塞地區(qū)的低效投資是不夠的，電力市場設(shè)計(jì)必須能夠有效管理無法避免的輸電阻塞問題，這些阻塞問題與一天或一年中不同水平的可再生能源發(fā)電有關(guān)。

同樣，輸電使用費(fèi)也無法阻止阻塞地區(qū)的電力用戶通過支付高于統(tǒng)一價(jià)格的費(fèi)用進(jìn)行表后發(fā)電的低效投資。

輸電使用費(fèi)不適合作為一種信號(hào)，抑制額外可再生能源投資，因?yàn)檫^量的可再生能源投資會(huì)導(dǎo)致一部分可再生能源發(fā)電受限，與此同時(shí)，也無法激勵(lì)在同一地點(diǎn)保留或投資可調(diào)控資源，這些可調(diào)控資源可以在風(fēng)能和太陽能出力較低時(shí)發(fā)電。使用輸電費(fèi)來減少不經(jīng)濟(jì)的投資和約束下調(diào)費(fèi)用，也同樣難以實(shí)現(xiàn)讓儲(chǔ)能獲得在阻塞地區(qū)進(jìn)行投資和運(yùn)行的有效的信號(hào)。儲(chǔ)能資源可以緩解可再生能源等投資帶來的輸電阻塞。在LMP市場設(shè)計(jì)下，如果其所在地的LMP價(jià)格較低，儲(chǔ)能資源可以儲(chǔ)存電量，從而減少由于約束對(duì)其他電源類型的限制。

5.市場力緩解

由于LMP定價(jià)設(shè)定了市場出清價(jià)格，賣家不必為了以市場出清價(jià)格結(jié)算而按照市場出清價(jià)格報(bào)價(jià)，同時(shí)同一地點(diǎn)其他賣家獲得相同價(jià)格。賣方以其邊際成本報(bào)價(jià)并在其所在節(jié)點(diǎn)按照市場出清價(jià)格結(jié)算，該行為有助于識(shí)別潛在的市場力，并能夠在不人為壓低價(jià)格的情況下減輕市場力。這在非LMP定價(jià)設(shè)計(jì)中是不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樵诜荓MP定價(jià)設(shè)計(jì)中采用按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡機(jī)制，為了能與同一地點(diǎn)在實(shí)時(shí)被調(diào)度的機(jī)組都被以同樣的價(jià)格支付，賣家必須按照市場出清價(jià)格進(jìn)行報(bào)價(jià)，才能以市場出清價(jià)格結(jié)算。即使是低成本的發(fā)電供應(yīng)商，在以報(bào)價(jià)結(jié)算的市場中也有動(dòng)機(jī)以預(yù)期的市場出清價(jià)格報(bào)價(jià)，這使得對(duì)異常報(bào)價(jià)的判別或?qū)κ袌隽Φ木徑獾臋C(jī)制設(shè)計(jì)變得十分困難。此外，即使是不具備市場力的小型發(fā)電商也有動(dòng)機(jī)根據(jù)預(yù)期市場出清價(jià)格報(bào)價(jià)，那么緩解市場力的范圍將超出大型發(fā)電商范疇，變成按市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)的估計(jì)成本報(bào)價(jià)和補(bǔ)償。

此外，由于在LMP定價(jià)設(shè)計(jì)體系中實(shí)施了備用短缺定價(jià)機(jī)制，如NYISO、MISO、PJM、ERCOT、ISO-NE和SPP，在緊急情況下，價(jià)格可以達(dá)到較高水平，而無需任何賣方提交高報(bào)價(jià)。盡管CAISO在其日前市場或?qū)崟r(shí)市場中沒有備用短缺定價(jià)設(shè)計(jì)，但在2020年8月大停電事故之后，已經(jīng)實(shí)施了一些規(guī)則以確保CAISO有必要采取“可消減”負(fù)荷以滿足WECC強(qiáng)制備用要求，價(jià)格被設(shè)定在一個(gè)合適的水平，此時(shí)可消減負(fù)荷取代了用于平衡負(fù)荷和發(fā)電的非旋轉(zhuǎn)備用。

6.市場流動(dòng)性

在過去20年里，隨著LMP市場的實(shí)施和發(fā)展，遠(yuǎn)期交易市場也在同步發(fā)展，LMP使得交易所的金融對(duì)沖交易得以發(fā)展。LMP為阻塞區(qū)內(nèi)的發(fā)電機(jī)提供了更大的遠(yuǎn)期交易市場的流動(dòng)性。市場參與者可以通過在交易中心出售電力和購買從其所在地到交易中心的反向FTR，實(shí)現(xiàn)其在遠(yuǎn)期市場中提供的阻塞管理的價(jià)值，或者他們可以在阻塞上游區(qū)的結(jié)算點(diǎn)出售其電能，從而使他們的位置價(jià)值貨幣化。

另一方面，阻塞上游地區(qū)的發(fā)電資源在非LMP系統(tǒng)的平衡市場中沒有任何市場機(jī)制能夠支撐其進(jìn)行遠(yuǎn)期市場交易，因?yàn)樗鼈冎荒茉诎凑請(qǐng)?bào)價(jià)結(jié)算的平衡市場中以實(shí)際價(jià)值結(jié)算其發(fā)電，而且只能在接近實(shí)時(shí)的時(shí)候發(fā)生。非LMP的價(jià)格機(jī)制為無法調(diào)度的發(fā)電資源提供了不合適的高流動(dòng)性，同時(shí)為阻塞上游區(qū)可以調(diào)度滿足負(fù)荷的發(fā)電資源提供了低流動(dòng)性，這些發(fā)電資源只能在實(shí)時(shí)市場中按實(shí)際價(jià)值出售其電力。在非LMP市場設(shè)計(jì)中，無法設(shè)計(jì)為受約束上調(diào)費(fèi)用的長期市場。因此，對(duì)于位于阻塞上游區(qū)的發(fā)電機(jī)來說，沒有市場機(jī)制支持其在遠(yuǎn)期合約中鎖定其發(fā)電價(jià)值。相反，對(duì)于受約束上調(diào)的發(fā)電，必須每天在一個(gè)按報(bào)價(jià)結(jié)算的市場中實(shí)現(xiàn)他們的資產(chǎn)價(jià)值。

因此，非LMP市場在流動(dòng)性方面是落后的，非LMP市場的遠(yuǎn)期市場為無法調(diào)度滿足負(fù)荷的發(fā)電資源提供流動(dòng)性，然而對(duì)于需要實(shí)時(shí)平衡凈負(fù)荷的發(fā)電資源，非LMP市場無法提供流動(dòng)性以實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)期合同實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。這種設(shè)計(jì)極大地有利于阻塞上游地區(qū)的存量發(fā)電商，他們不必在遠(yuǎn)期市場與新電源競爭，因?yàn)樾码娫礋o法以平衡市場的價(jià)格簽訂遠(yuǎn)期合同，如果出現(xiàn)新電源，現(xiàn)有發(fā)電商將能夠降低其平衡市場報(bào)價(jià)。另一方面，在LMP市場中，新電源可以通過雙邊合約或交易所交易的合約，在進(jìn)入市場之前鎖定收益，以反映預(yù)期平衡市場價(jià)格的價(jià)格出售遠(yuǎn)期電能。

名詞解釋

LMP: Locational Marginal Price，節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)

FERC:Federal Energy Regulatory Commission 美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)

ISO: Independent System Operator，獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(電力市場運(yùn)營機(jī)構(gòu))

RTO: Regional Transmission Operator，區(qū)域輸電組織(電力市場運(yùn)營機(jī)構(gòu))

PJM: 美國PJM電力市場

MISO: Midwest ISO，美國中西部電力市場

SPP: Southwest Power Pool，美國西南電力聯(lián)營公司或SPP電力市場

NYISO: New York ISO，美國紐約電力市場

ISO-NE: ISO New England，美國新英格蘭電力市場

IESO: 加拿大安大略電力市場

Constraint-on and -off payment: 受約束再調(diào)度費(fèi)用，(非LMP定價(jià)系統(tǒng)中發(fā)電商因受約束被迫偏離經(jīng)濟(jì)調(diào)度所造成虧損的補(bǔ)償)

Constraint-on payment: 受約束上調(diào)費(fèi)用

Constraint-off payment: 受約束下調(diào)費(fèi)用

Constrained-down region: 阻塞下游區(qū)域

Constrained-up region: 阻塞上游區(qū)域

Pay-as-bid: 按報(bào)價(jià)結(jié)算，即當(dāng)電源中標(biāo)情況下，其發(fā)電電費(fèi)按照其報(bào)價(jià)結(jié)算，而不是按照統(tǒng)一出清價(jià)格結(jié)算。

Split-savings：PJM在開展市場之前所使用的，主要是基于成本的計(jì)劃調(diào)度方式下，對(duì)采用區(qū)域調(diào)度所節(jié)省的資金進(jìn)行分享的機(jī)制。

EIM：Energy Imbalance Market，能量不平衡市場

LSE：Load Serving Entity，負(fù)荷服務(wù)主體，可理解為大用戶、售電公司或配電公司。

Transmission Access Charges：新建電源輸電使用費(fèi)

作者介紹

Dr. Scott Harvey：加州大學(xué)伯克利分校的經(jīng)濟(jì)學(xué)博士。現(xiàn)任職于美國FTI咨詢公司，主要從事電力市場和價(jià)格機(jī)制研究，曾為美國的PJM、紐約、加州等多個(gè)電力市場進(jìn)行過市場設(shè)計(jì)和市場改革，并在石油和天然氣領(lǐng)域從事反壟斷分析。

Dr. William W. Hogan：全球能源政策教授，現(xiàn)任職于美國哈佛大學(xué)肯尼迪學(xué)院哈佛電力政策部門主任，曾任能源經(jīng)濟(jì)國際組織主席，主要研究方向是能源工業(yè)、電價(jià)機(jī)制、電力市場設(shè)計(jì)以及國家和國際能源政策。

編譯

國家能源集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司 柴瑋

天津華大億電科技有限公司首席技術(shù)官 王澍