eo电改圆桌 | 刘树成：电力交易机构应该尽可能非营利
电力交易机构应该尽可能非营利
作者 刘树成 加州ISO市场总设计师
在美国电力批发（wholesale）市场和零售（retail）市场在有ISO的地区基本上是分离的。分离的初衷是保护终端用户，使他们与批发市场的价格波动和风险相隔离。零售方的电力公司大部分通过当地政府核准的零售电价来回收成本和获取规定范围之内的盈利。批发市场电价对零售方的影响也在随着时间逐步增加，终端用户可以通过类似Community Aggregation等形式签订购电合同和/或者直接进入批发市场购电。这应该是一个比较长的渐变的过程，以避免可能引起一些社会问题。这里着重讨论电力批发市场。以下是我的一些想法，供大家参考和讨论。
美国很久以来就有电力期货交易，但真正意义上的电力批发市场在八十年代后期才在美国电力行业的改革（deregulation）过程中出现。它才是我们所说的电力现货市场。
美国的独立批发市场经过经二十年的演变，各家的模式从刚开始的大不相同逐步收敛到有很相似的核心设计，但在具体实施上又有各自的特点。
相似的一面是这些ISO都有日前和实时市场，都有能量和辅助服务产品、节点电价、以及几种金融产品（FTR/CRR/TTC, virtual bidding/convergence bidding），多数ISO也都有不同形式的容量市场。所有的ISO都是市场和调度一体的。
不同之处多在如何具体实施这些设计，比如 Pay for Performance Regulation 产品的设计各个ISO都不一样。另外就是一些由于管辖权所引起的区别。比如说PJM等有开放的容量市场，在加州主要三大电力公司受州政府的CPUC直接管辖，如果成立开放的容量市场，这市场将直接受联邦政府的FERC管辖，CPUC将失去对着三大电力公司的部分监管权限。所以折衷的方案就是CPUC要求这三大电力公司通过双边合同的形式去购买自己峰荷的115%的容量，CAISO还可以通过自己的市场购买额外的短期容量来弥补缺口。
严格意义上讲，只有期货而没有现货市场是不能称着真正的电力市场。期货市场价格不能准确反映各个时刻的电力的供求关系、不能正确制定电力和辅助服务的价格、不能有效的利用发电和输电资源、不利于在系统运行中的阻塞管理、不能正确指导用电行为。同时，只有期货市场会给调度员（operator）太多的自主权，很难保证调度员的决定的公平性和经济性（如采用最低成本方案）等。事实上CAISO每年都花费时间和精力培训调度员，增加他们对市场的理解以正确地执行操纵规程。
在美国，既有一个州的ISO（CAISO，ERCOT，NYISO），也有跨州的ISO（ISONE，MISO，PJM，SPP）。CAISO的Energy Imbalance Market现在已经扩展到西部的七个州。所以州界不是ISO的必然边界。输电网的结构应该是其中一个重要考虑因素，如德州的输电网络自成一体，美国西部（WECC）的输电网络与其东边联系很弱。当然对跨州的ISO来讲各个州的支持和各州之间的有效协调对ISO的成功是至关重要的。
另一方面讲，一个市场不能太小，不然的话，很容易形成市场垄断，价格大幅波动，会大大降低市场的效率。按FERC的要求美国的ISO都有一个金融产品，叫Virtual Bidding 或者Convergence Bidding，它通过用虚拟交易来增加市场的深度和竞争。
建立一个电力现货市场，必须要保证有足够的供给（有足够的发电和应变能力、输配电网络）以及功能完善和可靠的技术支持系统，如上所说，政府的支持至关重要。市场的设计应该照顾到地方政府的利益，但是地方政府不应该直接参与市场或者干扰市场运行，政府应该对市场提供政策性的指导，用经济行为来引导市场发展。
中长期合同是用来对冲现货市场的价格风险的。现货市场可以实时平衡系统的供（发电）与求（用电），并提供制定中长期合同的指导价格。
通常来讲，中长期合同可以占总量的50-90%，根据具体的情况有所变化。这比例也会随着时间的变化而变化。太多的中长期合同会对系统的运行造成一些困难，因为它会使市场和系统的可调节余地变得很小。根据加州的法律，到2020年，至少33%的用电要来自清洁可再生能源（不包括30MW以上的水电），到2030年这比例会提高到50%以上。在阳光灿烂的加州，相当大的一部分可再生能源来自太阳能。根据我们的研究，几年之后CAISO在每年的相当一部分时间（中午前后）都会有过量发电（over-generation），大量的中长期合同使得系统不能调节足够的常规能源发电从而充分吸收清洁的可再生能源发电，以达到州法律规定的目标。这是对系统运行的巨大挑战。CAISO已经建议CPUC要求三大电力公司在签订中长期合同时保留砍掉（curtail）部分电量的条款。
辅助服务和发电使用相同的容量。对每一个MW既可用于发电又可用于提供辅助服务的容量而言，如果这个MW是在边际上（在市场优化中决定发电和辅助服务的价格的最后一个MW），用于发电或者用于提供辅助服务，它的净收入（价格减去可变成本）都应该是一样的。只有这样才能保证资源的有效利用。不然的话，这个机组应该会拒绝提供发电或者辅助服务，这样会造成市场的非均衡和低效率，资源得不到有效利用，用户享受不到应该有的低价格。
要想得到正确发电和辅助服务的价格，发电和辅助服务必须进行共同优化。
理想的模式应该是区域市场，这样可以充分利用发和输电资源、建立有规模的市场、便于系统的有效运行和管理。但如何兼顾地方的利益是一个问题。总的原则应该是避免重复建设和机构设置和功能的重叠。
交易机构应该完全独立，不能与交易中各方有任何经济利益。交易机构应该尽可能成为一个非营利机构，或者一个营利机构，但控股者不能直接或间接地介入交易。机构的董事会可以由政府主管部门任命，但董事会应该主要对市场参与者负责，而不是对政府主管部门。
交易和调度应该是一体化，不然这两者之间的信息交流的困难会影响市场和调度的效率和功能，加州的经验已经证明了这一点。美国的ISO有三个主要功能，交易市场、系统运行（包括安排维修计划）、电网规划（包括新发电机组联网）。如果一个电网公司拥有电网，那么把一个类似美国ISO功能的交易机构建立在这个电网公司里是不能保证这个交易机构的公平和非歧视性的。但如果把电网公司的资产分离出来，成立一个或者多个输电公司，将剩下的调度和规划部分与交易机构合并也许是可行的。
美国ISO多数是非盈利机构，采用会员制。收费是根据交易的电量，每一个MWh收一定的费用。每年ISO要制定一个预算，然后交由市场参与者讨论，董事会和FERC批准。每MWh的收费就是根据这个总预算计算的。
应该避免区域和省都设立交易机构，会有机构设置和功能的重叠，应该避免。
售电机构要进入交易市场，应该首先要得到一个政府经营许可证，然后根据估计的交易量提供给交易市场一定的保证金（美国的ISO都有相应的credit policy）。售电机构不必需有配电能力，配电服务可由现有或者新的电力公司提供，并收取一定费用。
美国的多数提供配电服务的电力公司同时也有发电能力（自有电厂或者通过tolling contract），但发电计划多数通过交易市场来制定。
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