(重慶大學 重慶 400044)
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。
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。
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。
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。