全球電力市場發(fā)展模式及啟示

(重慶大學 重慶 400044)

一、引言

人類的發(fā)展離不開對能源的利用，并且，其發(fā)展的速度與能源利用的總量、效率正相關，而這又受到能源市場結構的影響。按照SCP理論，市場結構決定市場行為，進而決定市場績效，因而，就電力市場而言，探尋更加良好的市場結構，提供電力資源的使用效率就顯得十分重要。

二、電力系統概述

所有的電力系統都包括三個主要物理要素，即將其他形式的能量轉化為電能的設備(發(fā)電機組)、將電能輸送和投放到用電位置所需的設備(輸電和配電網絡)、將電能轉化為滿足現代生活所需的服務的設備(各種電子設備)。由于現代技術不能大規(guī)模存儲電力，因此，電力系統有著自己的特殊性：

對于發(fā)電機組，主要存在以下4點特殊性：(1)啟動成本(機組在正式發(fā)電之前所必須發(fā)生的成本)高，盡管有些機組(如太陽能和水電機組)可以隨意開關，但許多傳統熱電機組必須在發(fā)電之前先加熱水來產生蒸汽。這個過程可能要花費幾個小時并消耗大量燃料。(2)黑啟動成本可能高，許多發(fā)電機組在啟動之前都需要外部電源，這類電源可能用來運行泵機、冷卻系統等。(3)慣量(機組在抵抗局部供求平衡短期變化的傾向)大，大型機組旋轉的輪機葉片具有很大的慣量，面對負荷陡增往往會自然而然地抵抗放緩，或面對負荷突降時會抵抗加速。另外，也無法快速調整出力的快慢，有些電源，如電池，可以相當快地增加出力，但許多大型化石燃料或核電站根本無法快速增減出力。(4)出力有極限，所有機組提供地電能都有一個最大值，稱為發(fā)電容量，最大的熱電機組能夠輸出幾千兆瓦，但典型的電力系統中也會有許多裝機在幾百兆瓦的較小機組，而風電和太陽能發(fā)電提供的電力也就在幾千瓦到幾兆瓦之間。

對于電網，主要存在以下2點特殊性：(1)電網的搭建具有自然壟斷的特性，因此擁有很強的市場勢力，也就是說，如果不對其進行規(guī)制，則電網的擁有著可以從消費者身上抽取巨大的價值。(2)電網的輸電能力有物理極限，任何電力系統都有兩種類型的物理極限或物理約束，第一種是每一時點的電力供應必須與需求匹配的要求，稱為能量平衡，如果做不到實時平衡，將會對電力系統造成極大影響甚至毀壞電力系統。第二種極限包括三個方面，分別是熱極限、電壓穩(wěn)定極限、動態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定極限。

對于電力消費，主要存在以下2點特殊性：(1)消費存在時間分布，盡管有些工業(yè)生產過程24小時運轉，無時無刻不在消費電力，但大多數工業(yè)和居民負荷都是周期性的，工業(yè)負荷在工作時間里耗電更多，而居民負荷則在早上和晚間用電更多。多數負荷的周用電和年用電也呈現出周期性模式，周末、節(jié)假日和溫和季節(jié)的用電更低。(2)電力消費的需求彈性低，就商品這個維度上講，不存在替代品。

三、簡述電力系統改革

由于電力系統所具有的特殊性，長期以來電力系統的管理模式都是采取縱向一體化的壟斷經營模式，對電力行業(yè)進行嚴格的價格監(jiān)管和市場準入，并且對發(fā)電、輸電、配電、售電實施一體化的壟斷經營，電力系統由國家投資或控制。

但縱向一體化存在效率的問題，大型組織的效率很難受到高強度的激烈，由于其壟斷和公有的特征，負外部性極大，也沒有效率去提高效率。因此，20世紀80年代，一些國家開始對向獨立發(fā)電公司的電力采購試行長期合同，這些長期合同常被稱為電力采購合同，電力網絡的其他消費者就是電力用戶，有時候，大電力用戶會通過縱向一體化來自主供電，而更常見的則是簽訂長期合同。

在20世紀80年代和90年代，對國有企業(yè)績效和壟斷價格規(guī)制效率的批評以及對競爭力量的重新關注帶來了一波規(guī)制改革的浪潮，主要包括：

(1)主要通過公司化，以及在某些情況下通過私有化，在國有企業(yè)中引入商業(yè)激勵和經營模式。公司化是將國有主體放在與其他商業(yè)企業(yè)平等的地位上，通過董事會治理，與其他企業(yè)具有相同的權利和義務，并設定清晰的目標。

(2)將規(guī)制與政府所有聚焦于行業(yè)中仍然存在的自然壟斷環(huán)節(jié)，這通常意味著規(guī)制的關注點從一體化廠商的零售定價轉移到廠商的某個部分，如網絡業(yè)務的批發(fā)定價上。而在可行的地方引入競爭，尤其是在那些能夠維持有效競爭的產業(yè)環(huán)節(jié)中。

(3)在具有經濟可行性的地方實施自然壟斷環(huán)節(jié)與競爭性環(huán)節(jié)的結構分離。沒有結構分離時，縱向一體化的受規(guī)制在位者會通過提高自然壟斷環(huán)節(jié)的接入價格或降低接入量，歧視壓制競爭對手，而這種類型的結構分離則會排除在位者的這種激勵。

根據這些理念，電力市場化改革的目標是引入競爭機制，而競爭機制的核心則是電力交易制度的構建。目前電力交易方式有三種：電力聯營(Pool)模式、雙邊交易模式和多邊交易模式。

(1)電力聯營模式也稱為總量市場化模式、強制電力庫模式。在這種模式下，一切電力交易必須在Pool內進行，同時允許參與者簽訂純金融行差價合同，以降低市場風險。Pool負責進行電網的資源調度和運行維護，同時根據市場參與者的報價制定交易計劃，計算系統的邊際電價、輸電環(huán)節(jié)的阻塞管理和輔助服務費用等。電力聯營模式的初級階段，一般先開放發(fā)電側市場，發(fā)電商之間進行競爭，而調度中心是市場的唯一購電者，將系統運行成本與購電價格加總后再轉售給配電商，分攤給終端用戶。隨著電力聯營模式的發(fā)展成熟，在輸配電環(huán)節(jié)也將逐步引入競爭，允許配電商與發(fā)電商直接交易購買電力，進一步還允許用戶自由選擇配電商或發(fā)電商。

(2)雙標交易模式也叫非管制型電力聯營模型或凈量市場化模型，一般不單獨存在，而是與Pool模式并存，且雙邊交易市場占的份額較大。即不再強制電力供購雙方參與電力庫，絕大部分的電力交易都是由供需雙方協商完成。在這種模式下，Pool外為雙邊合同市場和期貨市場，Pool內為小時市場、日前市場和平衡市場。雙邊交易模式最重要的特征在于輸電網絡通常被分為兩部分，由獨立調度中心(ISO)負責輸電網絡的安全運行和實時平衡，由電力交易中心(PX)負責電力交易，開放輸電環(huán)節(jié)，輸電商擁有輸電網絡所有權，但僅作為市場參與者之一通過向用戶提供輸電服務并收取使用費，不參與系統調度。

(3)多邊交易模式是在雙邊交易模式的基礎上發(fā)展起來的一種更為廣泛的、基于分布式協調的市場模式，可以看作是雙邊交易模式和電力聯營模式的組合。在多邊交易模式中，完全不存在Pool市場或PX機構，由SC(計劃協調員)負責能量市場的管理，ISO的功能僅限于維護運行和檢測系統安全，在系統安全不受到威脅的情況下并不干預能量市場的結算。因此，多邊市場上的經濟性和安全性是分開決策的，發(fā)電公司或配電公司或大型用戶按照經濟性原則制定供需計劃，ISO負責系統的安全決策。多邊市場的特點是競爭更加自由、充分，能為市場參與者帶來新的商機。

四、啟示

根據國外電力市場改革經驗，對于中國深化電力市場改革有以下幾點借鑒意義：(1)電力市場化改革首先是在發(fā)電側引入競爭，其次是在售電側引入競爭。(2)為了維護電力系統的穩(wěn)定與安全，有必要將輸電網絡獨立出來，由ISO負責進行對輸電線路資源進行調度和分配。(3)為了提高ISO在管理電網網絡的效率，有必要對輔助服務和阻塞管理進行合理定價。