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电改能见度5:英美电力市场构成简析

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发表于 2016-11-14 10:20:07 |显示全部楼层
  随着电力体制改革的逐步推进,我国电力行业市场化程度越来越高,市场主体的交易模式也在从原来的撮合交易逐步向市场化自主交易转变。与之相伴的则是市场建设、交易机制、监管模式等方面的改变。本期《电改能见度》选取英国、美国电力市场的构成、交易模式进行简要介绍,透析并探寻其成功的运营模式。

  英国电力市场的实时交易
  实时电力市场模式在英国已被广泛地应用,其中电力联营模式(Pool)就是一个具有代表性的例子。在实时电力市场中,买卖双方为了能在一定程度上减少由实时电价波动所带来的风险,时常签订一些长期交易合同,如期货合同。这些交易合同所占的份额一般是实时电力市场的百分之十几。
  英国电力市场构成
  建立基于交易合同的电力市场模型的基本出发点是电力像其它商品一样,可以自由地签订双边或多边合同进行交易。在基于交易合同的电力市场中,参与电力交易的主体不仅是发电公司和供电公司,市场中还存在大量的电力交易中间商,这将有助于在电力交易中进一步引入竞争机制。
  基于交易合同的电力市场实际上由两个相互联系的市场组成,即电能交易市场和平衡市场。
  电能交易市场完全基于双边或多边交易合同,例如电能交易市场可采用期货市场模式,合同期限可为半年至一年不等。
  平衡市场则是一个实时电力市场,该市场的时间跨度由系统中发电机组的动态特性决定,即发电机组从启动到满负荷运行所需要的时间。平衡市场中的电能交易虽然只占电能交易市场交易量的一小部分,但其直接关系到电能交易市场中所签合同能否兑现及系统能否正常运行,所以,平衡市场应由电网调度部门(System Operator - SO)进行管理。
  英国电力市场构成
  英国电力市场整个交易过程由四个主要阶段组成,即购买电网使用权、签订双边合同、平衡调度、不平衡结算。
  1.购买电网使用权
  电力交易商(TransmissionSystem Operator – TSO) 应向输电管理部门购买电网使用权,即发电商应购买110兆瓦时电网使用权,供电商应购买120兆瓦时电网使用权。电网使用权的买卖可由TSO以拍卖形式进行。
  2.签订双边合同
  买方和卖方应在双边市场进行谈判以签订100兆瓦时的买卖合同。双边市场类似于常规的证券市场。买方和卖方分别将他们的竞价和喊价出示于公告栏中,如果买方的竞价高,而卖方的喊价低,那么买卖双方就有可能成交签约。谈判可以只在买方和卖方之间进行,也可以在双边市场中由中继人代理。在实际操作中,TSO允许以交易商身份出现,但TSO交易的目的主要是辅助平衡市场。
  3.平衡调度
  在平衡市场中,TSO的主要作用是系统调度,以维持电力平衡。在基于双边或多边交易合同的电力市场中,一般不采用集中调度,而各发电商根据其合同电量自行调度。但是,电能交易商们需要提前一定时间将他们的合同电量报告TSO,以便TSO计算基本的潮流分布,及编排平衡计划。这里的时间提前量就是平衡市场的时间跨度。
  为了有效地维持电力平衡,TSO有权发出平衡指令,实时改变发电量和负荷,这种对发电量及负荷的变更是以电力买卖形式出现的。这种买卖是在交易商和TSO之间进行的。在交易商向TSO提交合同电量的同时,还应提交他们对TSO所发平衡指令的喊价和竞价。例如上例中,发电商的10兆瓦时不平衡量是根椐TSO所发的平衡指令多发电而得到的,这种情况下,TSO应根据发电商对平衡指令的喊价购买10兆瓦时的电能。这就是所谓的按竞价付款的原则(Payas Bid)。
  4.不平衡结算
  考虑到电力系统运行有其随机性的特点,在许多情况下,电能交易商不可能按照合同电量或平衡指令进行交易,其不平衡量应根据系统买入价和系统卖出价进行买卖。系统买入价和系统卖出价由TSO根据发电商提供的喊价和竞价信息出现的不平衡电量计算得出。在结算之前,交易各方应在电力市场指定的结算部门的统一管理下开设各自的结算帐户。

  美国培育电力市场新主体
  美国电力市场放松管制的目的是引入竞争和降低电价。在电力工业重构时出现两个新参与者:电力交易商(PX)和独立系统运营商(ISO)。PX是一个非赢利机构,它的主要目的是为系统提供一个满足PX负荷以市场价格需求结算的高效率的和有竞争压力的能量拍卖市场。ISO则是保证所有的买卖方有平等的机会使用电力传输系统。
  美国电力市场的三种模式
  1.加州电力市场模式——分别设立PX和ISO两个独立实体。PX提供电能拍卖,ISO提供电网控制、稳定运行以及辅助服务的功能;
  2.PJM电力市场模式——将PX和ISO整合为一个实体,提供优化的日前中央调度,采用著名的区域边际定价法(LBMP);
  3.Nevada和ERCOT电力市场模式——建立一个ISA(IndependentSystem Administrator)、CAO(Control Area Operator)、RTO(Regional Transmission Operator)和Market相互协调。
  美国电力市场的主体
  发电商: 发电
  它是电力的生产者;非投资者拥有的和独立电力提供商也可以对PX投资或通过另一个SC分配卖电;它也可以通过一个SC向ISO投资辅助服务;它可以直接同零售商签订合同;发电商必须响应ISO和SC的指令。
  计划协调商(SC): 主持双边传输协议和PX交易
  SC可以向ISO提供一平衡的电力需求计划并提供用于结算的表计数据;它可以同发电商和零售商,PX和ISO结算;它应是一个24小时运营的计划中心;也可以向发电商和零售商发出非紧急运行指令X是一个SC。
  配电公司(UDCS): 分配电能
  它们为用户提供电力;对用户消耗的电力计费和发出帐单,并付费给传输系统;主要是为用户提供有上限限制的电价;从PX处购大宗电力。
  零售商: 提供电能量服务
  零售商类似于一个中间商,它租用UDCS的系统,向PX或CS和发电商交易。
  用户: 消费电能
  可以是一个单独的用户,也可以是零售商的一部分。
  美国电力市场交易
  就ISO、PX和SC而言,SC起着中间协调员的作用:PX制定的交易呈交ISO,如通不过ISO的安全验证,则将ISO的建议方案递交SC,由SC协调成员重新报价和计划,将约束内部化,再交由PX处理。反复数次后,终可达成协议,并完成次日的基本交易计划。
  综合分析,在美国PX和ISO负责的市场中,均采用单一拍卖机制决定电能、辅助服务和信息服务等产品的价格。以电能为例,PX采用单一拍卖机制,根据综合需求曲线和供给曲线的交叉点确定市场的清算价(MCP)。
  这似乎与英国的PowerPool方法类似。但两者有着显著的区别:加州电力市场因存在PX和SC两个独立的机构,市场成员的投标必须先行递交SC,然后才能经PX和ISO调度,并确定电价和进行结算。英国的Pool模式中,所有投标均递交给NGC,由它确定统一的系统边际成本和销售价格。在实际电力市场中,PX和ISO既要独立工作,保证业务和财务分开,又要保持密切合作,从而保证系统调度、电离平衡和各种交易的顺利完成。

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