全球電力市場發(fā)展模式及啟示

(重慶大學(xué) 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(guān)，而這又受到能源市場結(jié)構(gòu)的影響。按照SCP理論，市場結(jié)構(gòu)決定市場行為，進(jìn)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(jié)構(gòu)，提供電力資源的使用效率就顯得十分重要。

二、電力系統(tǒng)概述

所有的電力系統(tǒng)都包括三個(gè)主要物理要素，即將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備(發(fā)電機(jī)組)、將電能輸送和投放到用電位置所需的設(shè)備(輸電和配電網(wǎng)絡(luò))、將電能轉(zhuǎn)化為滿足現(xiàn)代生活所需的服務(wù)的設(shè)備(各種電子設(shè)備)。由于現(xiàn)代技術(shù)不能大規(guī)模存儲(chǔ)電力，因此，電力系統(tǒng)有著自己的特殊性：

對于發(fā)電機(jī)組，主要存在以下4點(diǎn)特殊性：(1)啟動(dòng)成本(機(jī)組在正式發(fā)電之前所必須發(fā)生的成本)高，盡管有些機(jī)組(如太陽能和水電機(jī)組)可以隨意開關(guān)，但許多傳統(tǒng)熱電機(jī)組必須在發(fā)電之前先加熱水來產(chǎn)生蒸汽。這個(gè)過程可能要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)并消耗大量燃料。(2)黑啟動(dòng)成本可能高，許多發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)之前都需要外部電源，這類電源可能用來運(yùn)行泵機(jī)、冷卻系統(tǒng)等。(3)慣量(機(jī)組在抵抗局部供求平衡短期變化的傾向)大，大型機(jī)組旋轉(zhuǎn)的輪機(jī)葉片具有很大的慣量，面對負(fù)荷陡增往往會(huì)自然而然地抵抗放緩，或面對負(fù)荷突降時(shí)會(huì)抵抗加速。另外，也無法快速調(diào)整出力的快慢，有些電源，如電池，可以相當(dāng)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(jī)組提供地電能都有一個(gè)最大值，稱為發(fā)電容量，最大的熱電機(jī)組能夠輸出幾千兆瓦，但典型的電力系統(tǒng)中也會(huì)有許多裝機(jī)在幾百兆瓦的較小機(jī)組，而風(fēng)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(wǎng)，主要存在以下2點(diǎn)特殊性：(1)電網(wǎng)的搭建具有自然壟斷的特性，因此擁有很強(qiáng)的市場勢力，也就是說，如果不對其進(jìn)行規(guī)制，則電網(wǎng)的擁有著可以從消費(fèi)者身上抽取巨大的價(jià)值。(2)電網(wǎng)的輸電能力有物理極限，任何電力系統(tǒng)都有兩種類型的物理極限或物理約束，第一種是每一時(shí)點(diǎn)的電力供應(yīng)必須與需求匹配的要求，稱為能量平衡，如果做不到實(shí)時(shí)平衡，將會(huì)對電力系統(tǒng)造成極大影響甚至毀壞電力系統(tǒng)。第二種極限包括三個(gè)方面，分別是熱極限、電壓穩(wěn)定極限、動(dòng)態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定極限。

對于電力消費(fèi)，主要存在以下2點(diǎn)特殊性：(1)消費(fèi)存在時(shí)間分布，盡管有些工業(yè)生產(chǎn)過程24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，無時(shí)無刻不在消費(fèi)電力，但大多數(shù)工業(yè)和居民負(fù)荷都是周期性的，工業(yè)負(fù)荷在工作時(shí)間里耗電更多，而居民負(fù)荷則在早上和晚間用電更多。多數(shù)負(fù)荷的周用電和年用電也呈現(xiàn)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(fèi)的需求彈性低，就商品這個(gè)維度上講，不存在替代品。

三、簡述電力系統(tǒng)改革

由于電力系統(tǒng)所具有的特殊性，長期以來電力系統(tǒng)的管理模式都是采取縱向一體化的壟斷經(jīng)營模式，對電力行業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的價(jià)格監(jiān)管和市場準(zhǔn)入，并且對發(fā)電、輸電、配電、售電實(shí)施一體化的壟斷經(jīng)營，電力系統(tǒng)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(qiáng)度的激烈，由于其壟斷和公有的特征，負(fù)外部性極大，也沒有效率去提高效率。因此，20世紀(jì)80年代，一些國家開始對向獨(dú)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(wǎng)絡(luò)的其他消費(fèi)者就是電力用戶，有時(shí)候，大電力用戶會(huì)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(jì)80年代和90年代，對國有企業(yè)績效和壟斷價(jià)格規(guī)制效率的批評以及對競爭力量的重新關(guān)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(lì)和經(jīng)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(huì)治理，與其他企業(yè)具有相同的權(quán)利和義務(wù)，并設(shè)定清晰的目標(biāo)。

(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(guān)注點(diǎn)從一體化廠商的零售定價(jià)轉(zhuǎn)移到廠商的某個(gè)部分，如網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的批發(fā)定價(jià)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(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中。

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

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

(1)電力聯(lián)營模式也稱為總量市場化模式、強(qiáng)制電力庫模式。在這種模式下，一切電力交易必須在Pool內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)允許參與者簽訂純金融行差價(jià)合同，以降低市場風(fēng)險(xiǎn)。Pool負(fù)責(zé)進(jìn)行電網(wǎng)的資源調(diào)度和運(yùn)行維護(hù)，同時(shí)根據(jù)市場參與者的報(bào)價(jià)制定交易計(jì)劃，計(jì)算系統(tǒng)的邊際電價(jià)、輸電環(huán)節(jié)的阻塞管理和輔助服務(wù)費(fèi)用等。電力聯(lián)營模式的初級階段，一般先開放發(fā)電側(cè)市場，發(fā)電商之間進(jìn)行競爭，而調(diào)度中心是市場的唯一購電者，將系統(tǒng)運(yùn)行成本與購電價(jià)格加總后再轉(zhuǎn)售給配電商，分?jǐn)偨o終端用戶。隨著電力聯(lián)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(jìn)一步還允許用戶自由選擇配電商或發(fā)電商。

(2)雙標(biāo)交易模式也叫非管制型電力聯(lián)營模型或凈量市場化模型，一般不單獨(dú)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(qiáng)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(xié)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(nèi)為小時(shí)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(wǎng)絡(luò)通常被分為兩部分，由獨(dú)立調(diào)度中心(ISO)負(fù)責(zé)輸電網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行和實(shí)時(shí)平衡，由電力交易中心(PX)負(fù)責(zé)電力交易，開放輸電環(huán)節(jié)，輸電商擁有輸電網(wǎng)絡(luò)所有權(quán)，但僅作為市場參與者之一通過向用戶提供輸電服務(wù)并收取使用費(fèi)，不參與系統(tǒng)調(diào)度。

(3)多邊交易模式是在雙邊交易模式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種更為廣泛的、基于分布式協(xié)調(diào)的市場模式，可以看作是雙邊交易模式和電力聯(lián)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(jī)構(gòu)，由SC(計(jì)劃協(xié)調(diào)員)負(fù)責(zé)能量市場的管理，ISO的功能僅限于維護(hù)運(yùn)行和檢測系統(tǒng)安全，在系統(tǒng)安全不受到威脅的情況下并不干預(yù)能量市場的結(jié)算。因此，多邊市場上的經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)性原則制定供需計(jì)劃，ISO負(fù)責(zé)系統(tǒng)的安全決策。多邊市場的特點(diǎn)是競爭更加自由、充分，能為市場參與者帶來新的商機(jī)。

四、啟示

根據(jù)國外電力市場改革經(jīng)驗(yàn)，對于中國深化電力市場改革有以下幾點(diǎn)借鑒意義：(1)電力市場化改革首先是在發(fā)電側(cè)引入競爭，其次是在售電側(cè)引入競爭。(2)為了維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全，有必要將輸電網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立出來，由ISO負(fù)責(zé)進(jìn)行對輸電線路資源進(jìn)行調(diào)度和分配。(3)為了提高ISO在管理電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的效率，有必要對輔助服務(wù)和阻塞管理進(jìn)行合理定價(jià)。