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各国电力交易市场解析 别人是怎么电改的?

美国电力交易市场:运作模式的转变

1、运作模式之“分离”

在美国电力改革之前,全美电力都由垂直一体化的公共事业服务公司提供。1998年3月,投资数亿美元的电力交易中心(PX)和独立系统运营机构(ISO)在加州同时开放,其运作模式是完全市场化的——电力用户可以直接与发电商签定购电合同,电网向发电商开放并为用户提供输电服务,而PX和ISO则扮演电力交易中心。

建成后的加州PX和ISO是相互独立、各司其职,其中,ISO管理着三个关键市场:竞争性的辅助服务采购市场、实时能源市场和用户管理市场;PX也经营着三个能源市场:对次日每小时进行的每日拍卖、当天市场和批量期货市场。

从理论上看,这种模式把电能交易与系统调度的职能分开,可以有效形成公平竞争。但在实际操作中,PX与ISO分离很难实现有效的协调运作——无法使电力资源得到最优配置,用户也无法获得反应电力现货市场的价格。特别是加州电力市场中没有长期合同、短期合同,只有现货市场,是后来电价异常升高,最终导致2001年加州电力危机的重要原因之一。

2、运作模式之“内嵌”

因为危机,PX和ISO分离的模式不再认为是电力市场运营的模板,更多交易市场化程度较高的地区开始采取另一种方式——ISO内嵌PX模式。纽约州、新英格兰和PJM(Pennsy lvania—New Jersey—Maryland)等地就是这种模式的践行者。

PJM覆盖了美国中西部与东北部的13个州,约占美国电网总规模的五分之一。今天,PJM市场交易体系包括:电能市场、容量市场、辅助服务市场以及金融输电权市场等。其中,电能市场是对批发电力进行持续的购买、销售和交付,涵盖长期双边交易、日前市场和实时市场,并以长期双边合同和日前交易为主,实时竞价的比例电量仅占15%~20%。容量市场是PJM的创新之一,PJM市场通过市场发送价格信号,让发电商知道必须持有足够机组容量。容量或是发电商自己拥有,或从每年五月会举办的容量竞拍上购买,以获得3年后的容量。此外,PJM采用固定输电权利(FTR-fixedtransmissionright)的管理方法平抑价格的波动。

这一举措有效避免发生类似因为雷雨天气的误报而引起批发电价突然提高的事件发生。

澳大利亚电力交易市场:“单一”

1、现货市场

澳大利亚的电力市场化改革始于1991年。1998年,澳大利亚国家电力市场(National Electricity Market,NEM)正式开始运行。现货市场交易(spotmarket trading)是澳大利亚电力市场交易的核心,国家电力市场范围内的所有电量事实上都需要经过现货市场进行交易。

在现货市场的具体构成上,澳大利亚只有一个现货市场,而没有日前市场和实时市场。现货市场采取24小时滚动出清的方式实现市场内的供需平衡,能源市场运营中心根据发电厂和负荷的竞价,在一套复杂的市场运行软件系统的支撑下,确定系统的调度方案及市场价格。

对电力负荷的预测是运行电力现货市场的前提。能源市场运营中心负责对全国的电力需求进行预测,以合理调控国家电力市场的运行。基于最新的电力负荷预测及电力系统的运行状态,能源市场运营中心将不断的重复一个滚动更新的预调度(pre-dispatch)过程,调整系统的运行方案,并将结果及时发布。

2、竞价模式

在竞价模式上,澳大利亚基本上实行发电侧单边竞标的模式。这种看似“简单”的模式,基本实现了完全竞争的电力市场,国家电力市场的交易电量约占全国总电量的约85%,是澳大利亚电力市场体系的主体。

英国电力交易市场:交易模式“改改改”

1、电力库交易模式

在第二次改革前,英国已经实行了10年的电力库交易模式。这种模式以“集中交易、集合竞价”为特征——英国国家电网公司(NGC)作为交易中心,承担了系统运营商和市场运营商的双重角色。其每半小时会发布未来24小时的电力需求情况,同时,持有发电许可证的发电商会开始竞价,NGC会将报价中最高的一个,作为后半个小时的分销电价。随后,竞价成功的发电商把电送到电力库,再由12个区域组织将电力传输到英国各地。

2、新电力交易系统模式

2001年3月,电力库被新电力交易系统(New Electricity Trading Arrangements,下文简称NETA)模式所取代,这种模式以中长期的双边交易为主,以平衡机制和事后不平衡结算为辅。在交易中,各个电厂需要自行调度出力。发电商和供电商会按照合约的内容,将电量分解至每半小时一个单位,由电厂自主调度,自行决定机组运行状态。如果出力与合同不相等,就会按照机组的实际发电曲线,支付不平衡运行费,其主要目的是为了激励市场成员尽量按照签订的合约进行发电,将不平衡量减至最小。

3、容量市场的成立

一直以来,英国只有电量市场、没有容量市场。但在2011年之后,电力市场发生了转变。首先,风电容量迅速增加,市场因为负荷和不稳定的天气而影响较大;其次,为了在2020年前实现15%的可再生能源目标,英国需要确保30%的电力来自于可再生能源,所以政策对火电采取限制的态度。

于是,英国开始了第三次电力市场改革。此次改革的重点,是成立一个容量市场,即通过给予可靠容量以经济支付,确保在电力供应紧张的时候市场拥有充足的容量,保证现有机组的盈利能力和电力供应安全。2014年11月,容量市场进行了首次交易。这次交易以拍卖形式进行,标的物为容量交付年系统所需的发电容量。这次竞标完成后,成功的容量提供者将在2018/19年冬季交付容量,得到相应的报酬,以确保电力供应安全,否则就要被采取罚款措施。

德国电力交易市场:绿色先行

1、电力交易活跃

基于目前的德国电价机制,无论对于发电企业还是电力经销商来说,政府都不再进行直接干预。在这方面,人们希望通过市场机制的调节来实现电力大宗和零售交易的有效竞争。相比之下,输电和配电网保持自然垄断,而垄断的利润通过联邦网络管理局的政府监管来限制。随着自由化的发展,电力交易变得越来越活跃。

在这种情况下,从交易市场上购买电力是非常重要的电力采购来源。位于德国东部城市莱比锡的欧洲能源交易所(EEX)是欧洲最大的电力交易市场之一,德国以及欧洲各国的电力都在这里进行自由交易。

2、清洁能源优先

十几年来一直推行能源转型的德国在电力市场上最大的设计特征就是:为更高比例的接纳可再生能源而度身订造。针对新能源的电力市场设计,它体现在德国对辅助服务市场中调频市场的设计。

因为新能源发电的大量上网,使得对发电侧发电量的预测不能达到100%的准确,而用户侧用电量错估和电厂可能发生的故障等都将影响电网的稳定运行,所以需要一定的电力储备功率,以保证发电量与耗电量一致。在电力功率储备市场主要通过招标的形式完成交易,其中输电网作为买家,发电公司包括新能源电站作为卖家参与交易。

在这样的设计之下,无论是电量还是电力,都需要在电力市场的框架下为更好的接纳新能源而付出努力。德国电力市场通过平衡结算单元这一特有模式配合处于输电网公司管控之下的调频市场,使得电网与电力交易市场可以相对独立运作,并且促使新能源运营商和售电公司关注电网平衡与稳定。

来源: 中国城市燃气协会分布式能源

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