第三章電力市場結構及其運營模式第一節引言第二節電力工業重構產生的新實體及其應用組合第三節英國的電力市場第四節美國的電力市場第五節澳大利亞的電力市場

第六節挪威與瑞典的電力市場第七節我國電力市場的建設與實施1第一節引言不同國家電力市場的運營模式可以歸納為兩大類：①發、供、用電沿用垂直一體化管理，只是進行有

限和局部的改革。采用這種模式的國家有法國、日

本、印度、蘇格蘭、巴基斯坦，以及美國的一些州。②發、供、用電環節解除或放松管制。采用這種市場模式的國家和地區有英國、美國加州、新西蘭、澳大利亞、挪威、阿根廷、秘魯、智利等。2第一節引言各國電力市場的結構的共同點：電價改革是關鍵。規模效益日漸消失。發電側首先引入競爭，現貨與合同交易并舉。供電領域逐步開放，先從大用戶再到所有用戶均可自由選擇供電商。輸電網壟斷經營，挖掘和發揮其自然壟斷的潛力。用經濟和法律手段管理市場，避免簡單命令式的調度方式。實施有限但嚴格的監管。3第二節 電力工業重構產生的新實體及其應用組合新實體包括：發電商G（Generator）；發電經紀商PM（Power

Marketer）；3）電能交易中心PX（Power

Exchange）；4）獨立系統操作員ISO（Independent

System

Operator）；5）輔助服務供應商AS（Ancillary

Service

Provider）；電網擁有者GC（Grid

Company）；計劃協調者SC（Scheduling

Coordinator）；8）零售商R（Retail

Service

Provider）；9)

配電商D（Distribution

Service

Provide）。4第二節 電力工業重構產生的新實體及其應用組合

圖3-1

各種實體在電力市場中的位置5第二節 電力工業重構產生的新實體及其應用組合不同國家應用這些實體的組合方式有很大差別。其典型應用情況如下：英國Power

Pool模式。美國PJM電力市場。美國加州電力市場。挪威電力市場。6第二節 電力工業重構產生的新實體及其應用組合在競爭性的電力市場中，各個實體對軟件的具體要求可歸納為：1）GC：需要高水平的規劃和分析工具，潮流及穩定分析軟件。2

）

PX

： 帶安全約束的

UC

程序，交易評估及軟件，電子公告發布與信息交互處理系統。ISO：預調度和實時調度軟件，OPF，預想事故分析，輔助服務交易軟件。SC：系統優化軟件，市場評估與合同優化，投標策略和計量軟件7第三節 英國的電力市場裝機容量（萬kW）年發電量（億kWh）最高負荷（萬kW）英格蘭和威爾士6200—5000蘇格蘭電網969—585北愛爾蘭電網230—152合計7400337956318表3-1

2000年英國電力工業的現狀第三節 英國的電力市場一、改革前的基本情況1989年以前，電力由國家經營，為公有制。二、第一階段的電力市場改革改革背景改革后的電力市場結構電力市場的交易方式電力市場的運作時序、定價過程及電費結算9第三節 英國的電力市場二、第一階段的電力市場改革2.改革后的電力市場結構（1）發電側。將原有中央發電局（CEGB）重構為四部分：國家電力公司（NP），核電公司（NE）。國家電網公司（NGC）國家發電公司（PG），配電側。用戶開放。市場監管。電力庫（Pool）。10第三節 英國的電力市場二2.、第一階段的電力市場改革改革后的電力市場結構11第三節 英國的電力市場二3、第一階段的電力市場改革.電力市場的交易方式12第三節 英國的電力市場費二4.結（、第一階段的電力市場改革電力市場的運作時序、定價過程及電算1）市場運作時序。13第三節 英國的電力市場二、第一階段的電力市場改革4.電力市場的運作時序、定價過程及電費結算（2）定價過程。①每天發電商申報發電價格和可用容量；②負荷預測；”③

排序，安排

“

無約束發電計劃schedule），滿足負荷和備用需要；④計算電力庫的購電價格PPP（Pool

Purchase

Price）；⑤計算電力庫的銷售電價PSP（Pool

Sale

Price）；⑥計算終端銷售電價。14第三節 英國的電力市場二、第一階段的電力市場改革4.電力市場的運作時序、定價過程及電費結算（2）定價過程。【PPP的計算公式】(3-1)SMP——System

Marginal

Price，系統邊際運行電價（電量電價），英鎊/kWh。CE——基本電價（容量電價），英鎊/kWh(3-2)LOLP：Loss

of

load

probability，容量不足概率，由電網公司計算。VOLL：Value

of

lost

load，停電損失值，每年由政府確定一次。15第三節 英國的電力市場二、第一階段的電力市場改革4.電力市場的運作時序、定價過程及電費結算（2）定價過程。〖實際算例〗1991年3月21日，01：00～01：30時段的SMP=￡27.58/MWh，LOLP=0.0002，VOLL=￡2000/MWh。則：PPP=

SMP＋LOLP*（VOLL－SMP）=27.58＋0.394

=27.974

（￡/MWh）16第三節 英國的電力市場二、第一階段的電力市場改革4.電力市場的運作時序、定價過程及電費結算（2）定價過程。【PSP的計算公式】式中UPLIFT為附加費或稱上浮電價，反映輸電成本的提升量，需另行計算和考核。【最終銷售電價】最終銷售電價= PSP＋網損校正17第三節 英國的電力市場二、第一階段的電力市場改革序號運行情況性質 電費結算統調機組提供容量，已實際運行4.電1力市列入場無的約運束調作度時計序劃，、定價計劃過程及電費結算PPP=SMP+CE2（3）發統電調商機的組提電供費容結量，算已。列入無約束調度計劃，但未運行調節備用（PPP-報價），即利潤損失3調節發電報價+容量費4統調機組提供容量，但

未列入無約束調度計劃，實際運行統調機組提供容量，但未列入無約束調度計劃，實際未運行停備容量費表3-2

發電商所得電費的結算規則18第三節 英國的電力市場三、第二階段的電力市場改革1.Pool模式存在的問題NGC的職能過于集中。缺少物理合同，價格易變。對用戶開放緩慢。發電競爭者數量較少，發電公司可以操縱市場。由于利潤空間受到限制，投資向海外轉移。現有交易機制復雜、有缺陷。19第三節 英國的電力市場三、第二階段的電力市場改革2.英國電力市場的新模式新模式最突出的特點是：細化市場，引入新的市場體系。削減NGC的功能。新的機制下，NGC只負責平衡市場。開放各類市場，擴大用戶參與。20第三節 英國的電力市場三、第二階段的電力市場改革3.平衡市場的機制及其運作過程平衡市場的目的與實質。設計平衡市場的原則。平衡市場的結算。21第四節美國的電力市場22第四節美國的電力市場一、加州電力系統結構及其監管體系圖3-5

加州電力系統運行和監管范圍示意圖23第四節美國的電力市場一、加州電力系統結構及其監管體系加州電力系統主要由以下五個機構負責監管：加州能源委員會CEC（California

EnergyCommission）。加州環境資源管理局ARB（Air

Resources

Board）加州能源監察局EOB（Energy

Oversight

Board）加州公用事業委員會PUC（Public

UtilitiesCommission）負責配電側和負荷側的管理。聯邦能源管制委員會FERC（Federal

EnergyRegulation

Commission）。24第四節美國的電力市場二、加州電力市場的模式之爭1994年提出了兩種存在巨大差別的市場模式：“Poolco Model”——電力庫模式“Bilateral

Market Model”——雙邊市場模式25第四節美國的電力市場二、加州電力市場的模式之爭對電力庫模式的批評集中在：

1）壟斷2）系統復雜、昂貴。

3）唯一的現貨市場（Spot market）。4）CFD差價合同的市場特性比較模糊。5）優化排序調度的結果可能導致高電價。26第四節美國的電力市場二、加州電力市場的模式之爭對雙邊市場模式的批評則集中在：

1）模糊（Vague），透明性差。商品的合同流向與物理流向不一致。缺乏價格發現機制。產生市場進入壁壘。在現貨和實時市場中不存在。27第四節美國的電力市場三、加州電力市場及各實體的職能圖3-6 加州電力市場的主要實體28第四節美國的電力市場三、加（一）電力公司合計住宅商業工業其他州1.

S電outh力ern

C市alifo場rnia

及各EdisonCo實體7,105的職2,7772,726能1,52676電2.力Paci公fic

G司as

a與nd

發電Electric

Co公司7,0322,8913,138931723.

Los

Angeles

Deptof

Wtr

&

Pwr2,0746661,156215374.

San

Diego

Gas

&Electric

Co1,52063764323385.SacramentoMunicipal

Util

Dist711338633045總計18,4437,3107,7273,209198占公司銷售額的百分數9092938355表3-4

按年銷售額排名的前5家電力公司（百萬元）29第四節美國的電力市場三、加州電力市場及各實體的職能發電廠能源所屬公司(MW)使用 凈裝機容量 運行年限Canyon（一1.

）電Dia力blo

公司核與能發電PG

公&E司Co2,16013核能2.

San

Onofre

SCE

Co2,150153.

AESAlamitosLLC天然氣AESSouthlandLLC2,031424.Pittsburg天然氣PG&E

Co2,022445.Haynes天然氣Los

AngelesCity1,57036表3-5

加州最大的5家發電廠30第四節美國的電力市場三、加州電力市場及各實體的職能（二）電網公司（GC）電網公司擁有加州75%的骨干輸電網絡，覆蓋加州面積的3/4，規模居美國第二和世界第五。其任務是輸電規劃、電網運行和收取過網費。31第四節美國的電力市場三、加州電力市場及各實體的職能（三）計劃協調員（SC）協調員的職責是：）負責協調和安排發電調度、輸電通道預留、為市場成員提供相應容量的電能。）提交負荷預測結果及用戶委托的次日或下一小時的交易計劃（含網損調整）。提供輔助服務支持。負責支付ISO的費用以及與其它SC間的交易結算。32第四節美國的電力市場三、加州電力市場及各實體的職能（四）CalPX其任務是：進行次日短期、超短期負荷預測。根據成員報價確定市場清算價MCP（Marketclearing price），制定可行的提前（次日或下一小時）交易計劃，并管理提前市場。提交減輕或消除網絡擁塞的電能調整量報價。負責雙邊市場和期貨交易。

5）市場結算（Clearing）或清算（Settlement）。6）市場信息的管理。33第四節美國的電力市場三、加州電力市場及各實體的職能（五）CaISOCal-ISO的主要職能有：1）系統調度、保持發供電實時平衡和系統安全。2

）執行PX

制訂的現貨市場（日前市場、當日市場和1小時提前市場）交易計劃。協調網絡可用傳輸容量ATC的使用，負責擁堵管理。根據SC和PX提交的預測計劃，對輔助服務實行單一競價拍賣，安排和運行交易計劃。34第四節美國的電力市場三、加州電力市場及各實體的職能（六）配電公司（UDC）配電公司的主要職責是：通過SC或PX批發電量，向用戶供電。提供本地輸配電服務，為用戶供電。負責電能計量、收取電費和輸配電費用。（七）用戶（八）電力服務提供商35第四節美國的電力市場四、加州電力市場的交易通道與機構間的協調1.

加州電力市場的交易通道36第四節美國的電力市場四2.、加州電力市場的交易通道與機構間的協調PX與ISO之間的協調37第四節美國的電力市場38五、加州電力危機的根源與啟示自2000年夏到2001年上半年，加州出現了嚴重的電力危機，其表現為：?FERC頒布緊急令。②ISO頻繁宣布能源警報，并經常大面積實施輪流斷電。③2001年1月30日PX宣布停牌交易，終止日前市場和當日市場的運營。④從2001年3月起大幅度提高電價，以彌補巨大的躉售和零售電費差額，試圖啟用壟斷條件下的解決方式挽救電力公司的破產。⑤2001年4月6日PG&E和SCE正式申請破產保護。第四節美國的電力市場五、加州電力危機的根源與啟示加州電力危機的主要根源在于：負荷急劇增加，但備用容量不足。電力設施利用率過高，調節裕度太小。一次能源價格持續飚升，使發電和購電成本迅速上升。AB1890法案凸現其潛在的負面影響。39第四節美國的電力市場五、加州電力危機的根源與啟示加州電力危機給我們的啟示：僅靠競爭不能解決電力市場的所有問題，如能源短缺、環境保護等。監管機制要靈敏和靈活。重視系統規劃、鼓勵中長期電源和電網投資。重視區域電力市場的發展，實現資源統籌配置。40第五節澳大利亞的電力市場一、電力市場的構成41第五節澳大利亞的電力市場二、電力市場的貿易零售貿易批發貿易實時貿易與合同貿易42第五節澳大利亞的電力市場二212、電力市場的貿易.批發貿易批發貿易必須經過電力庫，它有兩種表現形式：）長期雙邊合同（期貨）。）短期提前市場。短期提前交易市場的報價和貿易43第五節澳大利亞的電力市場三、電費結算【電費結算實例】某用戶，總需求110

MW，與某發電廠簽訂了長期雙邊物理合同，合同電量80

MW，價格＄50/MWh；另外以短期提前合同的形式，從現貨市場購買10

MW電力，價格為＄40/MWh。44第五節澳大利亞的電力市場三、電費結算設某時段該發電廠的實際出力為150

MW，則各主體的電費帳單為：交易中心：付給電廠（150-80）×30=＄2100從用戶收取：（20×30+10×40）=＄1000差額：＄2100-＄1000=-＄1100用戶：付給市場＄1000付給電廠80×50=＄4000總支出＄4000+＄1000=＄5000電廠：營業額＄4000+＄2100=＄610045第五節澳大利亞的電力市場三、電費結算電費結算的資金流向46第五節澳大利亞的電力市場四、輸電費用在進行費用結算時，需要考慮以下兩種情況：若網間功率交換出現擁堵，則需考慮堵塞費用。若電網未能滿足用戶的要求，則交易中心應對用戶給予經濟上的補償。47第六節挪威與瑞典的電力市場一、挪威電力工業的現狀挪威發電量的99.7%是水電。2000年，挪威政府準備上馬新的能源發電項目，如天然氣發電等。挪威中央電網的電壓等級為300～420

kV，區域電網的電壓等級為220、154、110、66

kV，配電網的電壓等級為22～0.22

kV挪威的電力系統與瑞典有AC聯絡線，北部通過220

kV和132kVAC線路與芬蘭和前蘇聯連接，南面有3條海底UHV電纜線路與丹麥相連，構成了世界上覆蓋國家最多的電力市場--北歐電力市場。1991年，挪威頒布新能源法，要求輸電網開放。改革后的市場格局為：國家能源聯合公司擁有30%的發電容量，市政擁有55%，私人擁有15%；國家電網公司重組為電力市場公司和國家控制中心兩部分，擁有全國80%的輸電主網；其他電力公司約100家，配電公司110家。48第六節挪威與瑞典的電力市場二、挪威電力市場的種類1.市場種類

日前市場。周市場。

調節市場。對外貿易。49第六節挪威與瑞典的電力市場三、輸電價格挪威的輸電服務實行點費率（Point

rate）制度。其內涵是：輸電費由功率注入或流出點的位置決定。不同地點（節點），輸電價格不同。50第六節挪威與瑞典的電力市場四、聯合運行、控制及支持服務聯合運行與控制網絡潮流不越限。頻率偏差在限值之內（500.1Hz）。與臨國按協議交換電量，聯絡線路的ACE在允許范圍之內。電力市場的“系統支持服務”安全支持服務與運行方式有關的支持服務強制型服務。51第六節挪威與瑞典的電力市場五、聯合電力交易所1、挪威--瑞典聯合電力交易所的建立挪威和瑞典兩國有很長的邊境線和許多聯網點，最大可交換功率達270萬千瓦。1996年，挪威國家電網公司與瑞典斯文斯卡國家電網公司聯合建立了“挪威--瑞典聯合電力交易所”。后來，挪威國家電網公司和瑞典斯文斯卡國家電網公司簽約，給斯文斯卡50%的挪威電網公司電力市場的股份，并將交易公司更名為“諾特勃爾--北歐電力交易所”。首府設在奧斯陸，在斯德哥爾摩有服務處。挪威參與者在奧斯陸交易，瑞典參與者在斯德哥爾摩交易。交易貨幣為挪威克郎和瑞典克郎，貨幣兌換完全有保證。52第六節挪威與瑞典的電力市場五、聯合電力交易所2、現貨市場的運作每天上午，參與者遞交他們第二天（0點～0點）每小時的買賣投標，建立買賣曲線，其交匯處就是成交電價和交易電量。中午關閉市場。下午14：00前，交易所通知參與者第