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電力市場改革20年后:五大未曾預(yù)見的發(fā)展

來源:新能源網(wǎng)
時間:2017-06-20 10:35:10
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電力市場改革20年后:五大未曾預(yù)見的發(fā)展20年前,有一份很大的驚喜降臨到我的身上。盡管有1983年Joskow和Schmalensee的“電力市場”和198

  20年前,有一份很大的驚喜降臨到我的身上。盡管有1983年Joskow和Schmalensee的“電力市場”和1988年Schweppe等人的“現(xiàn)貨電價”的警醒,我還是致力于探索基于市場的電力改革,事實(shí)證明這是一段奇妙的歷程!

  起初,了解英國電力市場用了我兩年的時間,我認(rèn)為在這個行業(yè)中,市場沒有起到過任何作用。此后,用了兩年的時間了解北歐電力市場,用了三年時間研究美國PJM、加利福尼亞州、得克薩斯州和安然公司的情況,又用了兩年時間了解歐盟前兩個“內(nèi)部市場”以及德國的相關(guān)情況。對于法國的研究,并沒有讓我感到困難。

  當(dāng)我用了這么多年的時間來研究,并意識到我曾經(jīng)犯錯而且開始得太遲以后,我準(zhǔn)備對歐盟第三個內(nèi)部市場提出建議——為什么有前兩個?我們認(rèn)為歐洲電力市場應(yīng)該(也許)在2014/2015年開始運(yùn)行,我們也知道,這是在繼續(xù)實(shí)現(xiàn)1996年歐盟第一個內(nèi)部市場指令所制定的“舊的”目標(biāo)。這會是旅途的終點(diǎn)還是中間的小憩?

  我們也知道未來的電力市場與1996年的歐盟市場和1998年的加利福尼亞州市場有著本質(zhì)上的不同。市場僅僅是一種通過處理數(shù)據(jù)和信號來調(diào)整投資者行為的工具,它們不是不可改變:當(dāng)期待不同的結(jié)果或預(yù)見不同的環(huán)境時,可以改變這些工具。

  20年后的今天,我必須面對五大未曾預(yù)見的發(fā)展,它們并不在這個系統(tǒng)的外圍,而恰恰處于核心位置。它們分別是發(fā)電能源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)中立、市場設(shè)計、市場完整性和雙燃料互補(bǔ)性,下面進(jìn)行詳細(xì)闡釋。

  第一大未曾預(yù)見的發(fā)展:發(fā)電能源結(jié)構(gòu)

  從電力改革實(shí)施以來,發(fā)電能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的改變,我確信電力市場的主流正在于此。在那個時候,發(fā)電行業(yè)不同于其他任何類型的自然壟斷行業(yè), 只是在規(guī)模很小而不能重復(fù)建設(shè)的小范圍市場內(nèi)有壟斷傾向。應(yīng)該允許自由進(jìn)入發(fā)電行業(yè)、自主選擇發(fā)電能源、自主選擇技術(shù)和電廠規(guī)模(除了自由選擇廠址),以改變只能特許發(fā)電的情況。但是這種方式在今天受到了嚴(yán)重質(zhì)疑,固定電價制確立了可再生能源發(fā)電在公共領(lǐng)域的位置,可再生能源優(yōu)先調(diào)度權(quán)減少了其他發(fā)電機(jī)組的市場份額和改變了電價趨勢,從而形成了兩類發(fā)電機(jī)組。一方面,新能源發(fā)電機(jī)組由于固定電價制和優(yōu)先調(diào)度權(quán)而不必承擔(dān)大的容量、電量和價格風(fēng)險;另一方面,“舊”的機(jī)組承擔(dān)了更大的風(fēng)險和不確定性。事實(shí)上,這一點(diǎn)對于歐洲來說,要比正在進(jìn)行頁巖氣革命的美國更重要,美國發(fā)電領(lǐng)域的變革類似于20世紀(jì)90年代英國的基于市場化的煤炭發(fā)電和天然氣發(fā)電。在日本福島核事故發(fā)生前,處于 “復(fù)興”時期的核電正努力尋找進(jìn)入市場的機(jī)會,而如今僅僅是低碳電源的一個選項(xiàng),以“上下限價格”政策將市場風(fēng)險轉(zhuǎn)移給消費(fèi)者和公共部門。

  第二大未曾預(yù)見的發(fā)展:電網(wǎng)中立

  電網(wǎng)中立的想法是第二大未曾預(yù)見的發(fā)展,雖然有爭議,但是它實(shí)際上是重要的出發(fā)點(diǎn)。

  我認(rèn)為電網(wǎng)是保留電力行業(yè)壟斷遺骸的“侏羅紀(jì)公園”。電網(wǎng)壟斷將變?yōu)椋菏紫?,電網(wǎng)運(yùn)營與市場運(yùn)營相分離;其次,對各種發(fā)電能源無歧視開放;第三,成本以上網(wǎng)發(fā)電容量為基礎(chǔ)。這樣“不做或不行動”的結(jié)果就是最大限度地降低電網(wǎng)成本,以RPI-X確定電網(wǎng)價格,來看看我們正處于哪個階段。

  輸配電網(wǎng)是整個行業(yè)向新的商業(yè)模式轉(zhuǎn)變的核心。首先,必須大量開發(fā)新能源,無論是可再生資源還是頁巖氣,這些新能源必須接入電網(wǎng)。此外,新能源的經(jīng)濟(jì)特征會有所不同,比如投資和建設(shè)期不同、負(fù)荷跟蹤特性不同、爬坡率和調(diào)度特性不同,電網(wǎng)的發(fā)展和運(yùn)營需要適應(yīng)這些新用戶和新的傳輸服務(wù)。如果這種轉(zhuǎn)型必須通過電網(wǎng)投資和電網(wǎng)運(yùn)營才能實(shí)現(xiàn),那么輸配電價的定價機(jī)制將會改變,新的輸配電價必須與新的“系統(tǒng)需求”相適應(yīng),也要考慮系統(tǒng)范圍內(nèi)電網(wǎng)定價的一致性——不是在一個控制區(qū)內(nèi)而是在所有的控制區(qū)。電力系統(tǒng)中的地理和技術(shù)變化促進(jìn)了在歐洲大陸范圍內(nèi)相協(xié)調(diào)的輸配電價設(shè)計,此外,需要更多的互動環(huán)節(jié)來協(xié)調(diào)需求響應(yīng)、分布式發(fā)電間歇性成本或爬坡成本和溫室氣體排放。另外,輸電和配電在某種程度上都應(yīng)該成為更加智能的平臺,從而進(jìn)行更深的市場互動。政府應(yīng)該對電網(wǎng)企業(yè)接納更多的新能源和開展創(chuàng)新示范(如離岸電網(wǎng))給予獎勵。總有一天電網(wǎng)平均運(yùn)營成本會隨著投資成本的增加而增加,過去的低成本、郵票法定價和與發(fā)電能源結(jié)構(gòu)無關(guān)的輸電網(wǎng)可能會逐漸消失。

  第三大未曾預(yù)見的發(fā)展:市場設(shè)計

  很顯然,“市場設(shè)計”是五大未曾預(yù)見的發(fā)展之一,它也是最早出現(xiàn)的一個。我記得Bill Hogan曾總結(jié),十年的改革經(jīng)驗(yàn)表明,由于電力市場結(jié)構(gòu)不完整,市場參與者不能自行設(shè)計電力市場。我認(rèn)為,市場參與者可以在市場關(guān)閉前輕松地交易價格和數(shù)量,但他們無法在事前準(zhǔn)確地同步交易所需的傳輸能力和備用。為解決這些特殊問題,需要一系列步驟來進(jìn)行批發(fā)交易,這些步驟模擬了教科書式市場的簡單報價和需求安排。電力市場實(shí)際上是 “一系列市場”,從預(yù)發(fā)電計劃到日前再到實(shí)時平衡,并分配輸電容量和管理輸電阻塞。

  完善電力市場意味著要在教科書模式上補(bǔ)充中央?yún)f(xié)調(diào)、部分第三方干預(yù)和市場中介。如果想讓電力成為更易于簽訂合同和交易的同質(zhì)商品,就必須處理好實(shí)際物理流和名義交易合同之間的偏差。20年后的今天,電力市場中的“第三方”協(xié)調(diào)的本質(zhì)和合理數(shù)量仍在討論之中。在如何設(shè)計補(bǔ)充或輔助條約方面、在自由交易方面都有很多爭議,幸運(yùn)的是,這些分歧可能都是合理的。

  我并沒有真正地預(yù)測市場交易和市場的相互作用在多大程度上取決于決策者批準(zhǔn)的市場安排。即使近十年我忽略了英國電力庫和新電力交易規(guī)則、北歐市場、PJM市場、加利福尼亞州市場、得克薩斯州潮流輸電權(quán)、德國競爭電力交易等電力批發(fā)交易市場,我仍然在研究如何在現(xiàn)有電力控制區(qū)內(nèi)將市場連接起來。是否應(yīng)該將現(xiàn)有市場整合在一個統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)框架內(nèi)?或者只用一個明確或隱含的輸電容量拍賣機(jī)制?或者只在日前范圍內(nèi)?它應(yīng)該是“基于潮流的”還是預(yù)定的“凈傳輸容量”?是否應(yīng)該整合日內(nèi)市場?以一系列固定價格窗口或者連續(xù)的交易?是否應(yīng)該將平衡的范圍擴(kuò)展到相鄰的市場?是建立系統(tǒng)運(yùn)營商各自平衡的“松散”電力庫,還是相對“緊密”的跨區(qū)平衡系統(tǒng)?但是所有這些并沒有告訴我們是否要(或者如何)重新設(shè)計一個基于理性算法的繼承過去成果的新的市場。

  第四大未曾預(yù)見的發(fā)展:市場完整性

  如何保護(hù)市場完整性是第四大未曾預(yù)見的發(fā)展,我最初的信條是一個“足夠好”的發(fā)電結(jié)構(gòu)是市場競爭的必要前提條件,為什么要建立一個在結(jié)構(gòu)上不可能引入競爭的市場?在20世紀(jì)90年代的英國和如今的法國這都是一個關(guān)鍵的問題。達(dá)成的“共識”是一個神奇的數(shù)字:市場中有五個及以上的競爭者,且每個競爭者的市場份額小于或等于20%,這也是赫芬達(dá)爾-赫希曼指數(shù)(HHI)和SCP理論即“結(jié)構(gòu)-行為-績效”理論中的常識。加利福尼亞州危機(jī)中,聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)一味堅持其對于HHI的偏見讓人們看到了難以接受的缺陷。F.Wolak等人表明,應(yīng)用更準(zhǔn)確的市場力定義和更先進(jìn)的計量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型的“新產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)”能夠識別市場力是如何在電力市場中行使的。

  然而,在市場操縱方面還是有很多問題。首先,如何處理安然公司和其他公司在金融市場上的欺詐行為,如何阻止他們從內(nèi)部破壞市場?如果不能保證電力市場的事前透明度和完整性,那么怎么能依靠這些市場來連接物理(如機(jī)組組合、調(diào)度、輸電分?jǐn)偤妥枞芾恚┖徒鹑诮灰祝ㄈ鐑r格套利、投資組合、風(fēng)險管理、金融輸電權(quán)等)?如今我們?nèi)匀皇窃?ldquo;火災(zāi)報警”監(jiān)控策略方面更有經(jīng)驗(yàn),即對現(xiàn)有市場行為的事后分析,而在“警察巡邏”策略方面經(jīng)驗(yàn)很少,即如何在事前預(yù)防操縱或犯罪。事前和事后策略的一個明顯聯(lián)系是如何構(gòu)想定義和收集數(shù)據(jù),如何建立數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)和語言,如何篩選工具,如何建立市場模型和開發(fā)軟件。另外,我們對于“單一市場”的監(jiān)控更有經(jīng)驗(yàn),但是否充分實(shí)現(xiàn)了跨境和跨市場監(jiān)控?另一個關(guān)鍵問題是如何管理市場監(jiān)控、市場調(diào)查和市場定位之間的循環(huán),我們是否真的知道如何準(zhǔn)確地修復(fù)那些細(xì)節(jié)上的缺陷?

  第五大未曾預(yù)見的發(fā)展:雙燃料互補(bǔ)性 

  對于第五大未曾預(yù)見的發(fā)展,還有很多候選對象,我選擇的是天然氣和電力市場的協(xié)同設(shè)計。雙燃料概念的使用已經(jīng)超過十年,用以定義一種特定的市場策略,即供應(yīng)者向消費(fèi)者同時提供天然氣和電力。我很清楚“雙燃料競爭”開始于英國,當(dāng)時雙燃料市場尚未達(dá)到均衡狀態(tài),天然氣和電力公司開始相互融合。

  我一直認(rèn)為天然氣和電力是不同的能源,就像天然氣和石油一樣,它們只是在定價上有一定的關(guān)聯(lián)性。如今,隨著天然氣發(fā)電越來越多,它們越來越成為互補(bǔ)商品。每天每時都要決定是在市場上銷售天然氣,還是將天然氣用來發(fā)電,這增加了天然氣和電力在短期市場和跨區(qū)市場上的關(guān)聯(lián)性和互補(bǔ)性。我沒有過多關(guān)注這兩個相關(guān)的批發(fā)市場的復(fù)雜性,如果燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組(CCGT)不帶基荷,而是對間歇性電力系統(tǒng)提供靈活的輔助服務(wù),又如何適應(yīng)天然氣系統(tǒng)?如何相應(yīng)增加燃料的運(yùn)行靈活性?在美國較為剛性的長期輸氣合同下,CCGT可能愿意簽訂可中斷輸氣合同以保證一定的靈活性,但是不斷增加的CCGT總會超出美國天然氣系統(tǒng)靈活性方面的限制。在歐盟,CCGT越來越多地用于平衡可再生能源間歇性帶來的每日每時的電量波動,這些機(jī)組給系統(tǒng)提供了更多的靈活性,尖峰時刻也能及時響應(yīng)。 在這種情況下,如何調(diào)整整個天然氣系統(tǒng)為CCGT提供靈活性?如何得到非常靈活的供氣合同、輸氣合同和適當(dāng)?shù)臋C(jī)制來管理不可預(yù)見(從而帶來不平衡)的日內(nèi)和實(shí)時情況?當(dāng)天然氣也是主要燃料從而也是主要的物理和經(jīng)濟(jì)約束時,如何在跨境的不同市場安排天然氣和電力的生產(chǎn)和運(yùn)輸以實(shí)現(xiàn)電力平衡?

  第六選項(xiàng)?

  其他未曾預(yù)見的發(fā)展也可能取代前述五項(xiàng),包括零售市場的演變。Little-child不斷提醒我們“零售市場”難以預(yù)見,在1989年英國“電力白皮書”引起行業(yè)巨變時就可以看出端倪。還有人會認(rèn)為另一個選項(xiàng)是在電網(wǎng)和發(fā)電投資之間的循環(huán)方面實(shí)施激勵性的管制以改善這方面的績效。許多人認(rèn)為目前的RPI-X和基于績效的管制在計劃、數(shù)量、技術(shù)和選址等方面沒有充分協(xié)調(diào)可再生能源發(fā)電所帶來的輸電容量需求,他們認(rèn)為,電網(wǎng)投資和發(fā)電投資這兩個過程并不充分符合現(xiàn)有的“激勵性管制方案”。有人認(rèn)為電網(wǎng)投資只需要“跟隨”發(fā)電商和供應(yīng)商的決定;就像“開放的季節(jié)”計劃中天然氣的做法。然而,電力投資是不同的,CCGT電廠、風(fēng)電場和光伏電站的投資期比電網(wǎng)投資期短好幾倍。雞和蛋不能簡單地畫等號。

  還有人會認(rèn)為另一個選項(xiàng)應(yīng)該是全新的、重新定義的方案和概念,以提供更靈活更可靠的能源服務(wù),更強(qiáng)的激勵低碳發(fā)電投資的信號。他們認(rèn)為典型的電力庫和電力交易中心不再是能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵市場。

  我相信大家對上述清單都有自己的傾向,對我而言,可以明確的是在電力工業(yè)中應(yīng)用“市場制度結(jié)構(gòu)”(R.Coase)是可行的,但是要求很高。只有很少的途徑能讓市場趨于完美,不完美的市場解決其自身缺陷的過程更具創(chuàng)造性、更緊張和更驚喜。不管上述哪種不可預(yù)見的發(fā)展,傳達(dá)的主要信息都是,不完美的市場不能完美地處理一切。在實(shí)踐中,我們只選擇一組有限的問題,試圖找到所有可行的解決方法,Williamson稱此為“可補(bǔ)救準(zhǔn)則”。應(yīng)該承認(rèn),盡管初始設(shè)計在我們的腦海里是合理的,但它們無法解決所有問題,不能忽視的是有限的理性及無限的市場錯誤和發(fā)現(xiàn)錯誤的過程。

  無論在電力市場的開始,還是在這一天的結(jié)束,都無法設(shè)計出一個完美的、滴水不漏的市場,總是有很多未解決的問題。然而,如果仔細(xì)選擇應(yīng)該略去哪些問題,不可預(yù)見的問題就會較少。(吉恩-米歇爾•格萊夏特)