詞云

日暮西風(fēng)至，樹樹幻紅妝。

早已料的，明月圓滿轉(zhuǎn)天涼。

家國心愿未了，上下求索，更是怕晝短夜長。

北美數(shù)仟夜，斜月滿回廊。

不堪憶，揮不去，鬢近霜。

而今只有，筆耕不輟為粵忙。

評估規(guī)則難寐，回首他方舊事，件件碎柔腸。

赤子愁不盡，人伴秋草黃。

基于現(xiàn)階段的設(shè)計，廣東市場對發(fā)電機組采用節(jié)點電價進行結(jié)算，這與目前絕大多數(shù)成熟(采用節(jié)點出清模型的)電力市場中發(fā)電方的結(jié)算方式是一致的。而廣東市場對負(fù)荷側(cè)采用全市場節(jié)點加權(quán)平均的統(tǒng)一價格進行結(jié)算的方式，如今卻在成熟市場中鮮有存在。今天就來聊一聊為什么?

全市場統(tǒng)一負(fù)荷價格的“三不”效應(yīng)

簡單來說，全市場統(tǒng)一價不好(對阻塞問題明顯的市場而言，如廣東)，因為對市場有“三不”效應(yīng)。其一，對發(fā)電方采用節(jié)點電價結(jié)算，對購電方卻采用全市場節(jié)點加權(quán)平均的電價進行結(jié)算。同為市場主體，區(qū)別對待，不合理。其二，無阻塞或低阻塞地區(qū)的負(fù)荷要分?jǐn)傆筛咦枞貐^(qū)的負(fù)荷導(dǎo)致的電網(wǎng)擁堵費用，不公平。其三，出清機制(市場模型中反映了具體的節(jié)點負(fù)荷)與結(jié)算機制不一致，形不成匹配的市場激勵，不高效。

有好的替代法嗎?

有!成熟市場中常見的做法是按阻塞的嚴(yán)重程度，結(jié)合一些地域上行政劃分的特點，對負(fù)荷進行分區(qū)，盡量把“相似”的負(fù)荷分在同一區(qū)內(nèi)，同時各分區(qū)內(nèi)的節(jié)點加權(quán)平均的電價作為區(qū)內(nèi)負(fù)荷的統(tǒng)一結(jié)算電價。這種分區(qū)定價和結(jié)算的方式在很大程度上緩解了上面提到的“三不”效應(yīng)。

負(fù)荷分區(qū)價格好在哪里?

那分區(qū)電價到底好在哪里?有至少以下幾方面的好處。

1、引導(dǎo)資源合理配置

合理區(qū)分的電力價格有利于成本低(包括低電價)的較偏遠(yuǎn)的地區(qū)吸引投資，發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟，緩解大城市及其周邊的壓力，減小經(jīng)濟發(fā)展的地域性差異，向著更平衡更合理的方向發(fā)展。用電負(fù)荷、發(fā)電設(shè)備、和電網(wǎng)資源的分布和配置也會隨之更加市場化和理性化。

2、加強電力市場現(xiàn)貨環(huán)節(jié)和遠(yuǎn)期環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性

簽訂中長期用電合同是電力遠(yuǎn)期市場中非常重要的一部分。然而在統(tǒng)一電價的市場中，除了當(dāng)?shù)丶爸苓叺墓┯秒婈P(guān)系的變化會影響這個環(huán)節(jié)外，一個通常八桿子打不到的地方也有可能會產(chǎn)生不可忽視的影響。這就增加了商業(yè)決策上的不確定性和難度，進而影響到?jīng)Q策的準(zhǔn)確性。分區(qū)電價會有效地隔離一部分這種未知和不確定的因素，提高決策效率和準(zhǔn)確性，增加合同價格和現(xiàn)貨價格的關(guān)聯(lián)性，有利于電力市場的整體發(fā)展和完善。

3、推動和加快新能源技術(shù)發(fā)展

通常，阻塞嚴(yán)重的地方除了平均(區(qū)域)電價高以外，(區(qū)域)電價的峰谷差值也大。潛在的高利潤機會是推動配電網(wǎng)側(cè)分布式能源(比如，分布式太陽能，分布式儲能)發(fā)展的最好激勵手段， 有利于吸引和推動新能源技術(shù)在局部地區(qū)快速發(fā)展。平均后的單一價格顯然大大弱化了這種市場激勵，新能源的發(fā)展會過于依賴各種政府補貼。

4、提高市場和電網(wǎng)的彈性

市場和電網(wǎng)都需要負(fù)荷側(cè)響應(yīng)。它能在高峰期緩解電網(wǎng)和市場的壓力，有利于提高系統(tǒng)的可靠性，降低對電網(wǎng)的運營和升級要求，減弱現(xiàn)貨市場上通常以發(fā)電方為主導(dǎo)的市場力。負(fù)荷側(cè)響應(yīng)應(yīng)該發(fā)生在系統(tǒng)最需要的地方(往往是電價最高的地方)。分區(qū)電價可以明示不同地區(qū)的不同需求，用市場之手引導(dǎo)有效的負(fù)荷側(cè)響應(yīng)，這是全市場單一電價所做不到的。

統(tǒng)一價格更容易引發(fā)投機行為

除了在上述幾個方面統(tǒng)一價格有明顯劣勢外，某類市場投機行為在統(tǒng)一價格的機制下也更容易發(fā)生。可以通過以下例子中統(tǒng)一價格和分區(qū)價格的對比來說明。

如圖1所示的簡單兩節(jié)點實時系統(tǒng)，發(fā)電機組G1在節(jié)點A，報價0.3元/千瓦時;發(fā)電機組G2在節(jié)點B，報價0.5元/千瓦時;為簡單起見，假設(shè)兩臺機組無限大且最小出力可為0;每個節(jié)點的總負(fù)荷均為1000兆瓦，其中售電公司S在A和B節(jié)點各有100兆瓦的負(fù)荷;兩節(jié)點間的輸電線的傳輸上限為950兆瓦。

圖 1 – 兩節(jié)點算例示意圖

情況1

負(fù)荷統(tǒng)一價，日前和實時無差別

此情況下，輸電線路發(fā)生阻塞，A節(jié)點的價格為0.3元/千瓦時，B節(jié)點的價格為0.5元/千瓦時，負(fù)荷價格按照節(jié)點加權(quán)平均(此例假設(shè)使用簡單算術(shù)平均，下同)為0.4元/千瓦時。所有有效的結(jié)算均發(fā)生在日前市場，實時市場的結(jié)算為零。表1列出了詳細(xì)的出清和結(jié)算結(jié)果，其中負(fù)值表示收入，正值表示支出(下同)。

表 1 – 情況1出清和結(jié)算

由于有阻塞，負(fù)荷支出超過機組收入的部分作為阻塞盈余，在沒有金融輸電權(quán)市場的情況下進入平衡資金，最終按負(fù)荷比例返還。所以，售電公司S的最終購電支出為61,000 元(=40,000 + 40,000 – 190,000*10% )。

情況2

負(fù)荷統(tǒng)一價， S日前投機

此情況下，在日前市場中，售電公司S把其在B節(jié)點的負(fù)荷全部報在A節(jié)點。

表 2 – 情況2出清和結(jié)算

通過表2可以看到，日前的負(fù)荷價格降到了0.3元/千瓦時，實時市場產(chǎn)生了10,000 元的阻塞虧欠，進入平衡資金，再由負(fù)荷按比例支付。所以，售電公司S的最終購電支出仍為61,000 元(=60,000 + 0 +40,000 -40,000+ 10,000*10% )。在沒有額外代價的條件下，售電公司S成功地人為降低了日前的負(fù)荷價格。投機者可能會通過相關(guān)的場外金融交易來獲利，但這種行為會影響比如中長期合同的簽訂和未來金融輸電權(quán)市場，會大大損害現(xiàn)貨市場的總體效率。

再來看看如果采用負(fù)荷分區(qū)價，同樣的投機行為會不會有不同的結(jié)果。

情況3

負(fù)荷分區(qū)價，日前和實時無差別

這是分區(qū)電價下的無投機情況，與情況1的唯一不同就是用負(fù)荷分區(qū)電價取代了負(fù)荷統(tǒng)一電價。由表3可以看出，在阻塞盈余返還后，售電公司S的最終購電支出與情況1相同，為61,000 元(=30,000 + 50,000 – 190,000*10% )。

表 3 – 情況3出清和結(jié)算

情況4

負(fù)荷分區(qū)價， S日前投機

表4列出了在采用負(fù)荷分區(qū)電價后， 同樣投機行為下的市場出清和結(jié)算結(jié)果。

表 4 – 情況4結(jié)算

與情況3相比，雖然日前市場的負(fù)荷價格同樣降低了，但是售電公司S的最終購電支出為79,000元 (=60,000+0+50,000-30,000-10,000*10%)，提高了近30%。與情況2相比，投機的代價顯然要大得多。

這個例子說明，與更加準(zhǔn)確的分區(qū)價格相比，在統(tǒng)一價格的條件下，市場主體投機和試錯的市場代價相對要小，因此也更容易引起此類市場行為。雖然行政手段可以用來限制和懲罰某些投機行為，但是正確的市場激勵還是更加高效的選擇，同時也是市場化的目標(biāo)之一。

當(dāng)然，需要說明的是，在現(xiàn)階段，上述的可能性應(yīng)該尚不成問題。因為日前市場是按照交易中心的負(fù)荷預(yù)測進行出清的，購電方的負(fù)荷報量只影響結(jié)算結(jié)果，不影響出清結(jié)果。但是，等市場發(fā)展到允許購電方按節(jié)點報量(編者注釋：即實現(xiàn)廣東所希望的負(fù)荷側(cè)真正參加市場)，仍然采用統(tǒng)一價格就會帶來上述問題。

前車之鑒，后事之師

美國的新英格蘭電力市場和加拿大的安大略電力市場在市場建立之初都曾采用過市場單一電價，但也都受到“三不”效應(yīng)在市場各環(huán)節(jié)中不同程度的影響。由于局部阻塞問題嚴(yán)重，新英格蘭電力市場在啟動不久后，就放棄了單一電價，改成發(fā)電采用節(jié)點電價，用電采用區(qū)域電價的市場設(shè)計。安大略電力市場的轉(zhuǎn)變要晚一些，但如今也在積極地進行重新設(shè)計，欲采用類似的電價形成機制。這些前車之鑒值得廣東借鑒，以防走不必要的彎路。

尤其是考慮到廣東今后會逐步引入金融輸電權(quán)市場、虛擬交易、和容量市場。市場環(huán)節(jié)越多，“三不”效應(yīng)的影響就越大，突顯的問題就越嚴(yán)重。因此，最好從一開始就改，市場運行起來以后再改的成本和周期都會大大增加。

作者簡介

陳杰博士，現(xiàn)任美國獨立市場監(jiān)管機構(gòu)Potomac Economics的總監(jiān)。他先后就讀于清華大學(xué)、美國康奈爾大學(xué)。在美讀博期間，師從工程院院士James S. Thorp 教授，研究電力系統(tǒng)和電力市場優(yōu)化和設(shè)計。2004年至今, 在Potomac Economics工作，在市場設(shè)計，運營，分析等方面擁有豐富的實踐經(jīng)驗。先后擔(dān)任美國德州(ERCOT)，紐約州 (NYISO)，和新英格蘭 (ISO-NE)電力市場的設(shè)計和運營的資深顧問。目前任職總監(jiān)，專責(zé)NYISO和ISO-NE的獨立監(jiān)管工作，主管市場分析，指導(dǎo)日常監(jiān)管工作，并撰寫市場評估和監(jiān)管報告。