我國電力體制改革盛行，需要綜合別國相關(guān)電力市場進(jìn)行參考。最近仔細(xì)研究了英國監(jiān)管機(jī)構(gòu)ofgen 的一個(gè)關(guān)于不平衡結(jié)算方法改進(jìn)的一個(gè)報(bào)告，受益匪淺，感覺對我國目前的電力市場改革很有啟發(fā)?，F(xiàn)在分享給大家。為了方便理解，首先簡要介紹英國Pool模式和NETTA模式下的平衡機(jī)制。
一、POOL模式下的偏差處理機(jī)制
英國1989年開始進(jìn)行第一次電力市場改革，其核心是電力庫POOL。這里對POOL模式下的偏差處理機(jī)制進(jìn)行簡要介紹。
1、報(bào)價(jià)
POOL模式是一種發(fā)電單邊市場，用戶不參與報(bào)價(jià)。發(fā)電商在交易日前一天的10:00前申報(bào)交易日內(nèi)每個(gè)時(shí)段(半個(gè)小時(shí))的報(bào)價(jià)。
2、日前無約束出清
電力庫根據(jù)負(fù)荷預(yù)測情況進(jìn)行無約束出清計(jì)算，得到無約束調(diào)度結(jié)果，包括：每個(gè)時(shí)段的系統(tǒng)邊際價(jià)格SMP(System Marginal Price)及每臺(tái)發(fā)電機(jī)組在每個(gè)時(shí)段的出力水平。其中這里“無約束”中的約束主要是指網(wǎng)絡(luò)約束，即出清時(shí)不考慮網(wǎng)絡(luò)約束。
3、實(shí)時(shí)約束出清
在交易日的每個(gè)時(shí)段，考慮實(shí)際的負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)約束等情況進(jìn)行約束出清。由于預(yù)測誤差、網(wǎng)絡(luò)約束等的存在，部分發(fā)電機(jī)的出力與無約束相比會(huì)有所變化。相對日前無約束出清結(jié)果出力增加的容量稱為“限上”，出力減少的容量稱為“限下”。
4、發(fā)電機(jī)結(jié)算
發(fā)電機(jī)的結(jié)算價(jià)格包括兩部分：電量電價(jià)和容量電價(jià)。
容量電價(jià)：所有可用容量無論有沒有發(fā)電都可以得到容量價(jià)，根據(jù)容量不足概論LOLP及停電損失VOLL計(jì)算：CE=LOLP*(VOLL-SMP)。
電量電價(jià)分四種情況：
1)列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃且實(shí)際運(yùn)行的：按SMP結(jié)算;
2)列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃但未運(yùn)行的(限下)：按照(SMP-報(bào)價(jià))進(jìn)行結(jié)算;
3)未列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃但實(shí)際運(yùn)行(限上)：按照報(bào)價(jià)進(jìn)行結(jié)算;
4)未列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃且實(shí)際未運(yùn)行：結(jié)算價(jià)為零。
5、用戶結(jié)算
英國電力市場中未采用分區(qū)或節(jié)點(diǎn)電價(jià)，所有用戶的電價(jià)相同。需要將上述付給發(fā)電機(jī)的容量電費(fèi)、電量電費(fèi)均按郵票法分?jǐn)偨o所有用戶。其中，電量電費(fèi)為在SMP基礎(chǔ)上增加一個(gè)上浮UPLIFT，UPLIFT包括因“限上”和“限下”而增加的費(fèi)用。
6、分析討論
不平衡結(jié)算包括兩個(gè)方面：支付給平衡服務(wù)提供者的價(jià)格和向平衡服務(wù)使用者收取的價(jià)格。在英國的POOL中，平衡服務(wù)由發(fā)電機(jī)提供，而且不另外報(bào)價(jià)，日前能量市場的報(bào)價(jià)也同時(shí)作為平衡服務(wù)的報(bào)價(jià)。對上調(diào)部分，按報(bào)價(jià)結(jié)算，下調(diào)部分，按報(bào)價(jià)和市場統(tǒng)一出清價(jià)的差價(jià)結(jié)算。
由于POOL是僅發(fā)電機(jī)報(bào)價(jià)的單邊市場，用戶僅為價(jià)格接受者，平衡服務(wù)費(fèi)用由所有用戶平均分?jǐn)偂?br />
約束出清下發(fā)電功率的調(diào)整一方面是要解決負(fù)荷預(yù)測誤差的問題，另一方面更重要的是解決網(wǎng)絡(luò)阻塞的問題。英國的這種方法，是首先用簡化的模型(無約束模型)進(jìn)行出清，實(shí)時(shí)再用詳細(xì)的模型(有約束模型)進(jìn)行出清。可以認(rèn)為詳細(xì)模型出清是在無約束出清結(jié)果上對其結(jié)果進(jìn)行再調(diào)度。這是電力市場中處理網(wǎng)絡(luò)阻塞問題的一大類方法。一些分區(qū)定價(jià)的方法，如加州早期的電力市場對阻塞也是采用類似的思路，只不過其第一次出清不是采用完全無約束模型，而是采用包括一些簡單的區(qū)間聯(lián)絡(luò)線約束的簡化模型。另外一個(gè)差別是在進(jìn)行再調(diào)度時(shí)需不需要市場成員重新報(bào)價(jià)。英國POOL模式中，發(fā)電商只需進(jìn)行一次報(bào)價(jià)，相當(dāng)于日前的能量市場報(bào)價(jià)也作為上調(diào)下調(diào)報(bào)價(jià)。而目前大多數(shù)采用這種阻塞處理的市場中都允許市場成員重新報(bào)價(jià)。
二、BETTA模式下的偏差處理機(jī)制
英國在2000年推行了NETA模式，2010年推行了BATTA模式，其平衡處理機(jī)制是類似的。新的模式的主要特點(diǎn)如下。
1、合同市場
新模式下，大量的交易通過合同市場進(jìn)行。包括交易雙方自行簽訂的雙邊合同和其通過經(jīng)紀(jì)人、電子平臺(tái)簽訂的合同。合同的類型包括遠(yuǎn)期合同(Forward Contract)、期貨合同(Futures Contract)及期權(quán)(Options)。合同交易可以從若干年以前一直到交易前若干小時(shí)。市場成員可以選擇在哪里、以什么形式、簽訂多少交易合同。電子交易平臺(tái)在以前開啟，可以同時(shí)有多個(gè)電子平臺(tái)。
2、平衡機(jī)組單元BMU
建立了平衡機(jī)組單元(Balancing Mechanism Unit,BMU)的概念，BMU可以由一組發(fā)電機(jī)或負(fù)荷組成，所有BMU必須在關(guān)閘(Gate Closure)前(目前為一個(gè)小時(shí))向市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)提交該交易時(shí)段的出力(消費(fèi))計(jì)劃(Final Physical Notification，F(xiàn)PN)。除此之外，市場成員還要在關(guān)閘前提交合同交易情況(Contract Notification，CN)。CN主要用來結(jié)算，市場成員在FPN的出力和CN中的出力可以不一樣。也就是說，在合同市場簽訂的合同是一種金融合同，與FPN可以不一致。但是，如果FPN與CN中的出力水平一致，則可以規(guī)避市場實(shí)時(shí)價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)。
3、平衡機(jī)制
通過平衡機(jī)制解決電量不平衡及各種網(wǎng)絡(luò)約束問題。BMU單元申報(bào)在FPN基礎(chǔ)上的Bid/Offer。其中Offer表示機(jī)組增出力或負(fù)荷單元降低負(fù)荷水平，Bid表示機(jī)組降低出力或負(fù)荷單元提高負(fù)荷水平。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)基于總調(diào)節(jié)成本最小的目標(biāo)選擇調(diào)用哪些Bid/Offer。除了Bid/Offer，市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)還可以通過事先通過合同方式購買的輔助服務(wù)解決不平衡和網(wǎng)絡(luò)約束問題。
4、不平衡結(jié)算
不平衡結(jié)算同樣包括對平衡服務(wù)提供者的結(jié)算和對平衡服務(wù)使用者的結(jié)算。平衡服務(wù)提供者主要是提供Bid/Offer的市場成員，對其按報(bào)價(jià)計(jì)算。對發(fā)電來說，Offer表示其增加出力的發(fā)電價(jià)格，Bid表示減小其出力希望獲得的補(bǔ)償。平衡服務(wù)的使用者主要是不平衡電量。其中，BMU的不平衡電量=實(shí)際量測量-合同量。其中，實(shí)際量測量在不考慮虛報(bào)FPN和不執(zhí)行調(diào)度指令的情況下，應(yīng)等于FPN加上中標(biāo)Bid/Offer的調(diào)整量。
從這里看到，雙邊合同是一種金融合同，本質(zhì)上與POOL模式下的差價(jià)合約類似，POOL模式下的價(jià)格基準(zhǔn)是POOL的出清價(jià)，而這里的基準(zhǔn)價(jià)是不平衡結(jié)算中的不平衡價(jià)格。FPN是市場成員期望的缺省運(yùn)行點(diǎn)，其在這點(diǎn)愿意作為市場價(jià)格的接受者，在這個(gè)點(diǎn)之外，價(jià)格合適的話可以調(diào)整出力。市場成員可以參考雙邊合同的情況確定FPN，但FPN可以與雙邊合同中確定的出力水平不一樣。FPN類似澳大利亞、美國市場中的自調(diào)度水平(self-schedule)。
對不平衡量采用Bid/Offer的某種加權(quán)平均價(jià)，并采用雙結(jié)算機(jī)制，即BMU的偏差方向與系統(tǒng)偏差方向相同及不同時(shí)，采用不同的價(jià)格體系：相同時(shí)價(jià)格較高，不同是價(jià)格相對較低。
三、電力平衡機(jī)制評(píng)估及改進(jìn)
2014年5月15日，英國能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)Ofgen發(fā)布了一個(gè)文件：“電力平衡機(jī)制評(píng)估-終稿方案”(Electricity Balancing Significant Code Review(EBSCR) - Final Policy Decision)，提出了對不平衡價(jià)格計(jì)算的一些改進(jìn)意見。該方案分為若干步驟，從2014/2015年度開始，2018/2019年度結(jié)束。目前前兩步已按計(jì)劃實(shí)施。
該方案的主要決定包括以下四個(gè)方面：計(jì)算不平衡價(jià)格采用邊際成本法;計(jì)算不平衡價(jià)格時(shí)包括用戶停電及降壓造成的社會(huì)成本、改進(jìn)備用定價(jià)方法以反映系統(tǒng)在惡劣情況下的價(jià)值、將雙結(jié)算機(jī)制改為單結(jié)算機(jī)制。
一、POOL模式下的偏差處理機(jī)制
英國1989年開始進(jìn)行第一次電力市場改革，其核心是電力庫POOL。這里對POOL模式下的偏差處理機(jī)制進(jìn)行簡要介紹。
1、報(bào)價(jià)
POOL模式是一種發(fā)電單邊市場，用戶不參與報(bào)價(jià)。發(fā)電商在交易日前一天的10:00前申報(bào)交易日內(nèi)每個(gè)時(shí)段(半個(gè)小時(shí))的報(bào)價(jià)。
2、日前無約束出清
電力庫根據(jù)負(fù)荷預(yù)測情況進(jìn)行無約束出清計(jì)算，得到無約束調(diào)度結(jié)果，包括：每個(gè)時(shí)段的系統(tǒng)邊際價(jià)格SMP(System Marginal Price)及每臺(tái)發(fā)電機(jī)組在每個(gè)時(shí)段的出力水平。其中這里“無約束”中的約束主要是指網(wǎng)絡(luò)約束，即出清時(shí)不考慮網(wǎng)絡(luò)約束。
3、實(shí)時(shí)約束出清
在交易日的每個(gè)時(shí)段，考慮實(shí)際的負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)約束等情況進(jìn)行約束出清。由于預(yù)測誤差、網(wǎng)絡(luò)約束等的存在，部分發(fā)電機(jī)的出力與無約束相比會(huì)有所變化。相對日前無約束出清結(jié)果出力增加的容量稱為“限上”，出力減少的容量稱為“限下”。
4、發(fā)電機(jī)結(jié)算
發(fā)電機(jī)的結(jié)算價(jià)格包括兩部分：電量電價(jià)和容量電價(jià)。
容量電價(jià)：所有可用容量無論有沒有發(fā)電都可以得到容量價(jià)，根據(jù)容量不足概論LOLP及停電損失VOLL計(jì)算：CE=LOLP*(VOLL-SMP)。
電量電價(jià)分四種情況：
1)列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃且實(shí)際運(yùn)行的：按SMP結(jié)算;
2)列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃但未運(yùn)行的(限下)：按照(SMP-報(bào)價(jià))進(jìn)行結(jié)算;
3)未列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃但實(shí)際運(yùn)行(限上)：按照報(bào)價(jià)進(jìn)行結(jié)算;
4)未列入無約束出清調(diào)度計(jì)劃且實(shí)際未運(yùn)行：結(jié)算價(jià)為零。
5、用戶結(jié)算
英國電力市場中未采用分區(qū)或節(jié)點(diǎn)電價(jià)，所有用戶的電價(jià)相同。需要將上述付給發(fā)電機(jī)的容量電費(fèi)、電量電費(fèi)均按郵票法分?jǐn)偨o所有用戶。其中，電量電費(fèi)為在SMP基礎(chǔ)上增加一個(gè)上浮UPLIFT，UPLIFT包括因“限上”和“限下”而增加的費(fèi)用。
6、分析討論
不平衡結(jié)算包括兩個(gè)方面：支付給平衡服務(wù)提供者的價(jià)格和向平衡服務(wù)使用者收取的價(jià)格。在英國的POOL中，平衡服務(wù)由發(fā)電機(jī)提供，而且不另外報(bào)價(jià)，日前能量市場的報(bào)價(jià)也同時(shí)作為平衡服務(wù)的報(bào)價(jià)。對上調(diào)部分，按報(bào)價(jià)結(jié)算，下調(diào)部分，按報(bào)價(jià)和市場統(tǒng)一出清價(jià)的差價(jià)結(jié)算。
由于POOL是僅發(fā)電機(jī)報(bào)價(jià)的單邊市場，用戶僅為價(jià)格接受者，平衡服務(wù)費(fèi)用由所有用戶平均分?jǐn)偂?br />
約束出清下發(fā)電功率的調(diào)整一方面是要解決負(fù)荷預(yù)測誤差的問題，另一方面更重要的是解決網(wǎng)絡(luò)阻塞的問題。英國的這種方法，是首先用簡化的模型(無約束模型)進(jìn)行出清，實(shí)時(shí)再用詳細(xì)的模型(有約束模型)進(jìn)行出清。可以認(rèn)為詳細(xì)模型出清是在無約束出清結(jié)果上對其結(jié)果進(jìn)行再調(diào)度。這是電力市場中處理網(wǎng)絡(luò)阻塞問題的一大類方法。一些分區(qū)定價(jià)的方法，如加州早期的電力市場對阻塞也是采用類似的思路，只不過其第一次出清不是采用完全無約束模型，而是采用包括一些簡單的區(qū)間聯(lián)絡(luò)線約束的簡化模型。另外一個(gè)差別是在進(jìn)行再調(diào)度時(shí)需不需要市場成員重新報(bào)價(jià)。英國POOL模式中，發(fā)電商只需進(jìn)行一次報(bào)價(jià)，相當(dāng)于日前的能量市場報(bào)價(jià)也作為上調(diào)下調(diào)報(bào)價(jià)。而目前大多數(shù)采用這種阻塞處理的市場中都允許市場成員重新報(bào)價(jià)。
二、BETTA模式下的偏差處理機(jī)制
英國在2000年推行了NETA模式，2010年推行了BATTA模式，其平衡處理機(jī)制是類似的。新的模式的主要特點(diǎn)如下。
1、合同市場
新模式下，大量的交易通過合同市場進(jìn)行。包括交易雙方自行簽訂的雙邊合同和其通過經(jīng)紀(jì)人、電子平臺(tái)簽訂的合同。合同的類型包括遠(yuǎn)期合同(Forward Contract)、期貨合同(Futures Contract)及期權(quán)(Options)。合同交易可以從若干年以前一直到交易前若干小時(shí)。市場成員可以選擇在哪里、以什么形式、簽訂多少交易合同。電子交易平臺(tái)在以前開啟，可以同時(shí)有多個(gè)電子平臺(tái)。
2、平衡機(jī)組單元BMU
建立了平衡機(jī)組單元(Balancing Mechanism Unit,BMU)的概念，BMU可以由一組發(fā)電機(jī)或負(fù)荷組成，所有BMU必須在關(guān)閘(Gate Closure)前(目前為一個(gè)小時(shí))向市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)提交該交易時(shí)段的出力(消費(fèi))計(jì)劃(Final Physical Notification，F(xiàn)PN)。除此之外，市場成員還要在關(guān)閘前提交合同交易情況(Contract Notification，CN)。CN主要用來結(jié)算，市場成員在FPN的出力和CN中的出力可以不一樣。也就是說，在合同市場簽訂的合同是一種金融合同，與FPN可以不一致。但是，如果FPN與CN中的出力水平一致，則可以規(guī)避市場實(shí)時(shí)價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)。
3、平衡機(jī)制
通過平衡機(jī)制解決電量不平衡及各種網(wǎng)絡(luò)約束問題。BMU單元申報(bào)在FPN基礎(chǔ)上的Bid/Offer。其中Offer表示機(jī)組增出力或負(fù)荷單元降低負(fù)荷水平，Bid表示機(jī)組降低出力或負(fù)荷單元提高負(fù)荷水平。市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)基于總調(diào)節(jié)成本最小的目標(biāo)選擇調(diào)用哪些Bid/Offer。除了Bid/Offer，市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)還可以通過事先通過合同方式購買的輔助服務(wù)解決不平衡和網(wǎng)絡(luò)約束問題。
4、不平衡結(jié)算
不平衡結(jié)算同樣包括對平衡服務(wù)提供者的結(jié)算和對平衡服務(wù)使用者的結(jié)算。平衡服務(wù)提供者主要是提供Bid/Offer的市場成員，對其按報(bào)價(jià)計(jì)算。對發(fā)電來說，Offer表示其增加出力的發(fā)電價(jià)格，Bid表示減小其出力希望獲得的補(bǔ)償。平衡服務(wù)的使用者主要是不平衡電量。其中，BMU的不平衡電量=實(shí)際量測量-合同量。其中，實(shí)際量測量在不考慮虛報(bào)FPN和不執(zhí)行調(diào)度指令的情況下，應(yīng)等于FPN加上中標(biāo)Bid/Offer的調(diào)整量。
從這里看到，雙邊合同是一種金融合同，本質(zhì)上與POOL模式下的差價(jià)合約類似，POOL模式下的價(jià)格基準(zhǔn)是POOL的出清價(jià)，而這里的基準(zhǔn)價(jià)是不平衡結(jié)算中的不平衡價(jià)格。FPN是市場成員期望的缺省運(yùn)行點(diǎn)，其在這點(diǎn)愿意作為市場價(jià)格的接受者，在這個(gè)點(diǎn)之外，價(jià)格合適的話可以調(diào)整出力。市場成員可以參考雙邊合同的情況確定FPN，但FPN可以與雙邊合同中確定的出力水平不一樣。FPN類似澳大利亞、美國市場中的自調(diào)度水平(self-schedule)。
對不平衡量采用Bid/Offer的某種加權(quán)平均價(jià)，并采用雙結(jié)算機(jī)制，即BMU的偏差方向與系統(tǒng)偏差方向相同及不同時(shí)，采用不同的價(jià)格體系：相同時(shí)價(jià)格較高，不同是價(jià)格相對較低。
三、電力平衡機(jī)制評(píng)估及改進(jìn)
2014年5月15日，英國能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)Ofgen發(fā)布了一個(gè)文件：“電力平衡機(jī)制評(píng)估-終稿方案”(Electricity Balancing Significant Code Review(EBSCR) - Final Policy Decision)，提出了對不平衡價(jià)格計(jì)算的一些改進(jìn)意見。該方案分為若干步驟，從2014/2015年度開始，2018/2019年度結(jié)束。目前前兩步已按計(jì)劃實(shí)施。
該方案的主要決定包括以下四個(gè)方面：計(jì)算不平衡價(jià)格采用邊際成本法;計(jì)算不平衡價(jià)格時(shí)包括用戶停電及降壓造成的社會(huì)成本、改進(jìn)備用定價(jià)方法以反映系統(tǒng)在惡劣情況下的價(jià)值、將雙結(jié)算機(jī)制改為單結(jié)算機(jī)制。
