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[问答] 美国加州电力市场

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东江老人 发表于 2020-11-25 21:53:10 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
1市场运作模式

1.1 研究背景

美国加州是电力行业改革重组的先驱，早在20世纪80年代就已经开始酝酿建立电力市场。20世纪90年代初，加州公共事业委员会开始了重组加州电力工业，通过能源政策法法律程序后，提出了建立竞争市场的构想，经历了几次修订修改方案，最后于1994年4月公布了众所周知的蓝皮建议书。该建议书明确地指出：市政电力公司对零售通道要开放线路，并允许市政电力公司收取搁浅成本。
1.2 搁浅成本

搁浅成本（Stranded costs）是指在电力工业改革之前，因投资、签订合同和管制政策所形成的成本，这种成本是无法通过市场价格收回的。
1.3 《888号法令》

这里我来说一下《888号法令》。它规定由于失去批发销售而产生的搁浅成本可以通过分离批发用户来获得补偿，条件是已经做了努力来缓解它的影响。对民营电力公司而言，这绝对是一个巨大的解脱，虽然它只适用于批发销售，但它为后来州一级的讨论定出了基调，并有效推动了搁浅成本的问题的解决，至少是在原则上得到解决。实际上，搁浅成本的回收已经引起了价格设计方面一些很棘手的问题，而且也是在后来的重组会产生的问题之一。
对于高成本的电力公司，发电市场的放松管制基本上意味着收入的降低，近期来看，如果有多余的发电容量，市场价格就会更低，这符合完全竞争市场的供求关系曲线。如果发电市场内普遍采用市场价格，那么许多高价位的电力公司就必须承担搁浅成本的损失，该损失可能多于该公司的全部资产净值。国家推崇竞争市场，但是这对于民营企业来讲完全就是灾难。
低成本的民营电力公司也未必喜欢竞争。虽然有些民营电力公司认为他们可能会从高于历史成本的市场价格中获益，但他们也意识到他们的用户不会愿意支付更高的市场价格，因此，管制者会以某种方式将“负的搁浅成本”分配给用户。要让整个行业都通过重组来实现竞争似乎很困难。
加州政府拥有的3个市政电力公司——太平洋天然气电力公司、南加州爱迪生公司、圣迭戈天然气电力公司迅速进入重组程序，它们认为这是收回它们所估计的巨额搁浅成本债务的一个方法。但是，它们逐渐明白，在没有立法的情况下，加州公共事业委员会是不能够约束未来的委员会交付搁浅成本的。最后，于1996年8月加州议会通过了一个法案：AB1890，增加了具有政治动机的几项规定，该规定没有必然地适合被想象的市场设计。当市政电力公司收回他们的搁浅成本 ，这些过渡性的规定将失去效用。1998年4月1日新系统投入运营。
  1.4竞价模式

实行提前一天报价，1小时为一个交易时段，发电商和用户按24小时报24个价。交易所将发电商报价由低到高依次排列，用户由高到低排列，两条曲线的交叉点为该日的市场交易价。
美国加州电力市场 第1张图片                                             加州电力市场交易通道示意图
1.5存在问题

联邦政府没有制定一部统一的电力市场化法律；联邦政府和州政府在改革的权利分配方面有分歧；搁置成本对今后用户电价的影响和公用电力公司有影响；由于联邦政府在电力市场改革方面没有明确的法律政策，最近几年电力公司都没有新建电厂；电力市场的建设没有跟上负荷的变化，使某些地区供电和发电可靠性下降，并且可能还会持续多年。
2 加州电力危机

加州电力危机发生在2000年6月，它导致了市场现货价格出奇的高，总电能费用高达历史水平的10倍；在整个加州，先是电力短缺继而是轮流大停电；加州最大的市政电力公司（太平洋天然气公司），因支付不起交易电力的费用和许多小发电商的购电费而破产。
2.1 价格飞涨

高电价主要发生在2000年夏季高峰时期。11月后，全部时间段的价格都很高，总电能费用（电能+辅助费用）由1998年和1999年两年的平均值$33/MWh(折合人民币¥264/MWh)，增长到2000年12月的$317/MWh(折合¥2536/MWh)。批发电力费用由1999年的70亿美元增长到2000年的270亿美元。
2.2 危机原因

导致加州产生这样的重大事故的原因在于交易机制和其他管制规则的问题。交易规则由联邦能源管制委员会负责管理。其他的放松管制和重组规则由加州公共事业委员会负责管理。这两方面的改革配合的很差。管制权被分离，没有一个统一的机构负责监督整个改革过程，所以造成了一系列的混乱。
由于加州三个主要的市政电力公司被剥夺了调度营运权力，电网的安全、可靠性由ISO承担，对输电网的管制使电网的盈利收入微薄，电力公司对投资建设输电网的积极性不高，原有的输电网得不到优化，容易形成输电网的“瓶颈”，在用电高峰时期，得不到邻网的有效援助。输电网络输送容量有限，意味着只有几个电厂可以送电，这减弱了竞争的潜力，为少数电厂操纵电价提供了可能。由于三个市政电力公司按照政府的指令卖掉了除水电和核电以外的所有电厂，市政电力公司失去了电源的支持，这些无形中加大了电力公司风险发生的可能性。
然而，由于加州对电网的管制使电网的盈利收入微薄，三个市政电力公司没有投资建设输电网的积极性，形成了输电网的“瓶颈”，即使邻国、邻州有富裕的电力可以供应，也很难输送到加州，同时由于环保管制、居民反对、市场竞争性规则等原因，加州十年未建设新电厂。
发电成本中很大一部分是固定的，电厂如果在低于设计能力内运行，发电的边际成本将高于平均成本。在竞争性市场中发电能力过剩会造成价格下跌，低于发电平均成本发电厂就会赔钱。资本密集意味着空置的发电能力成本很高，也是电厂维持短时间内随时增加的发电能力成本比较高的原因。为了在市场中全部回收这部分发电机长时间空置的成本，就有必要在负荷较高的地方被调用时申报和获得电价很高的补偿。
2.2.1交易机制

加州实行的交易机制主要是重组把三个市政电力公司用友的输电系统连接成一个控制区域，有一个独立的系统运营者负责运行控制。加州独立系统调度机构是美国第一个独立系统调度机构，把长期争论是否分开和剥离系统运营者的问题很容易的解决了。
然而，加州的市政电力公司很多，有些还很大，没有进入加州独立系统调度机构，因此一部分重要的输电网仍由原来的系统运营者控制，而不由加州的独立系统调度控制。
创建了一个实体（加州电力交易机构[PX]），他与独立系统调度机构是分开的，与许多计划协调员一样的运营现货市场，加州公共事业委员会要求市政电力公司通过电力公司交易机构进行交易，这样可以保证电力交易在现货电能市场交易中处于公平地位。许多团体反对把独立系统调度机构和电力交易机构分开，因为这种设置使这两个实体之间存在严重的配合问题和功能重叠问题。同样的电能、同样的时间、同样的地点本应得到同样的价格，但是实际上不是这样的，会造成大量的低效率和许多套利交易的机会。然而，支持两个实体分开的那些团体赢得了胜利。这种分开被证明是错误的，2001年1月电力交易机构暂停了日常的市场交易，3月就宣布破产。
加州的交易规则是一项特殊的管理规则，它涉及了计划安排、不平衡价格、阻塞管理、备用管理等一系列问题。加州的交易规则是一个在高效的市场中拙劣的模拟。加州的交易规则在决定价格时，没有考虑需求侧的反应。线路阻塞管理和不平衡管理需要电能，辅助服务在5个分离的各种类型辅助服务市场定价。合同要考虑交易的基本单位，如果出现了线路阻塞问题，整个合同就会被停止。独立系统调度机构在预先编制计划时，不允许通过交易的方式解决线路阻塞问题，即使交易商坚决要求也不行。用户必须使用一个新的复式计划协调员紧急寻找新的供电商。
这个规则可以被用来进行套利交易，使货币从低效率的市场中流走。假如需求侧响应被纳入交易规则中的话，就不会出现这样的危机了，市场价格也不会疯长到那种程度。
  2.2.2其他管理机制

整个形势被高度政治化了，特别是关于搁浅成本的问题。虽然批准了零售准入，但同时大多数零售价格被减少10%，2002年3月前被冻结了一个时期。用户是以标准成本付费的，搁浅成本应该被包括在用户的冻结价格中。所有超出成本的但又低于冻结价格的收入都用于弥补搁浅成本了。这种方法仅适用于电能批发价格仍在较低水平但零售价格高于批发价格的情况。但是加州的批发价格并不在低水平。因此，市政电力公司发现自己处于一个很不利的位置，他们以高于向用户售电的价格从发电厂买入。供应放松了管制，可是零售价格并没有范松管制。
2.2.2.1没有从用户收取增加的成本

市政电力公司承担着投入价格的全部风险。他们对用户的售电价格被完全地冻结了。
2.2.2.2 对于现货价格没有回避

零售价格和市场价格被割裂的同时，要求市政电力公司向那些用户提供选择服务，用户可以选择他们的供应商，通过新建的电力交易机构满足他们的用电需求。假如市政电力公司一直是把他们自己的发电厂的相同数量的电力出售给现货市场，他们便自然地规避了电价的上涨。如果现在价格已经升高了，他们就会在现货市场以同样的高价买入和卖出。
但是，要求电力公司把他们一半的燃煤机组剥离出去以便减少市场操控力，实际上剥离了一大部分。而且最重要的是不允许他们进入电力购销双边合同。加州市政电力公司承担了主要的风险，他们被完全暴露在易变的现货市场中，而且他们也没有固定的期货电能。
2.2.2.3没有需求侧响应机制

由于冻结了价格，零售用户不受电力市场价格的影响。加州政府使自己陷入了设计交易规则的糟糕境地，使用户的价格冻结——没有过渡措施，也没用需求侧响应，没有明智的价格限制。由于冻结了零售价格，交易规则中在某点的需求报价失去了意义。取消管制批发价格实际上是无法控制的。
缺乏需求侧的响应，没有办法使用户以减少消费对价格做出反应，即使是很小的减少消费也可以缓解用电难的问题，并可以引起市场价格的走低。但是，立法冻结了零售价格，把用户和很高的电价割裂开来了，所以需求侧起不到作用了。
2.3解决方法

2.3.1 与发电商签订长期合同

2001年2月，州长签发了（ABX11），允许CDWR参与谈判中长期合同。这些合同价格反映了2001年年初被极大地抬高的市场价格。
2.3.2 需求侧响应

平均电价的上升确实引起了一部分用户负荷的减少，从而缓解了电力不足的问题。
2.3.3 供给侧的反应

2001年，5个新建电厂的项目上马。从而缓解能源危机。
2.3.4 价格上限

2001年6月，联邦能源管制委员会在批发市场中对所有的时段所有的卖方实行价格上限。卖方可以收取比这个限价高的费用，但这些费用必须接受审查和偿还。
限价措施对停止危机确实起了积极作用。由于州政府在极度惊慌失措中，签订了非常昂贵的合同，大幅提高了价格，保证了发电公司的高额利润，因此，不再需要因害怕市政电力公司的信用状况而再次控制产出。新电厂在建设，用户在节约用电。需求侧反应其实是很重要的，如果小时计量方法能使加州的用户在高峰时段节约用电，现货价格就绝对不会涨到如此之高，政府有关部门就不会在惊慌失措中签订高价合同，用户们支付的价格就会比2001年的价格低很多。
3 总结

后来的加州电力市场主要有五个模块组成：双边合同交易；金融输电权市场；日前综合期货市场；余量机组组合市场（日前综合期货市场关闭后开放）；实时市场。
电力是一种特殊的商品，进行电力市场改革需要考虑电力系统的特性；需要制定严密的管制措施来遏制操纵市场的行为；市场化的理念要贯彻市场设计的始终，需求侧应该参与到市场中来；应允许电力零售商通过签订中长期的双边合同来满足其负荷需求；鼓励新建装机容量和新建线路的政策来满足未来的负荷需求。


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