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發(fa)電容(rong)(rong)量充裕性(xing)(xing)是保證電力(li)系統可靠供電的(de)(de)關鍵。隨著(zhu)間(jian)歇(xie)性(xing)(xing)可再生能源的(de)(de)發(fa)展，發(fa)電容(rong)(rong)量充裕性(xing)(xing)問(wen)題再一次(ci)受到電力(li)市場設計的(de)(de)廣泛關注(zhu)。對比了澳大利亞南部、美國德克薩斯州和美國賓夕(xi)法尼亞-新澤西-馬(ma)里蘭州3個(ge)典型電力(li)市場區域保證發(fa)電容(rong)(rong)量充裕性(xing)(xing)的(de)(de)方法，包括交(jiao)易時序和價格(ge)機制(zhi)(zhi)的(de)(de)設計，以及對應的(de)(de)信息(xi)披(pi)露、市場力(li)控(kong)制(zhi)(zhi)和風(feng)險規避機制(zhi)(zhi)等配套(tao)機制(zhi)(zhi)。

不同方法的(de)(de)(de)選擇應充分(fen)考慮市場(chang)環境(jing)的(de)(de)(de)差別。從(cong)預測能(neng)力、成(cheng)本監(jian)審能(neng)力、信(xin)息要求(qiu)和用戶特性(xing)(xing)出(chu)發，提(ti)(ti)出(chu)不同充裕性(xing)(xing)機制的(de)(de)(de)適(shi)應性(xing)(xing)，并分(fen)析(xi)相應的(de)(de)(de)配套機制。最(zui)后，結合當前的(de)(de)(de)電(dian)力市場(chang)改(gai)革(ge)環境(jing)，對我國(guo)電(dian)力市場(chang)建(jian)設提(ti)(ti)出(chu)了相應的(de)(de)(de)政策建(jian)議。

電(dian)(dian)力(li)市(shi)場(chang)(chang)(chang)面臨的(de)一(yi)個長(chang)期(qi)挑戰是(shi)如何(he)保證發電(dian)(dian)容量(liang)的(de)充裕(yu)性(xing)。一(yi)般商品市(shi)場(chang)(chang)(chang)可通過市(shi)場(chang)(chang)(chang)價(jia)格信(xin)號調節資源配置(zhi)，但電(dian)(dian)力(li)商品的(de)特殊性(xing)使得(de)長(chang)期(qi)的(de)電(dian)(dian)力(li)供需平衡問題(ti)變(bian)得(de)復(fu)雜：

1）發電行業的(de)投資(zi)成本大、投資(zi)回報周期長，且現貨(huo)市場(chang)下(xia)的(de)電價波動大，投資(zi)面(mian)臨(lin)較(jiao)大的(de)風險。

2）現有技術條件(jian)下(xia)具(ju)有實時價格(ge)響應能(neng)力的(de)用戶較少，整體的(de)電(dian)力需(xu)求價格(ge)彈性小，一般通過(guo)降低(di)備用、裁減負(fu)荷等方式實現電(dian)力稀缺時段(duan)的(de)供需(xu)平衡，但市(shi)場價格(ge)無法反映真實的(de)停電(dian)損失或用電(dian)效益。

3）從電力系(xi)統和社會穩定的(de)角度出(chu)發，政府或監管(guan)機構傾向(xiang)于設定較(jiao)高的(de)可靠性水平，但同時又希(xi)望設置較(jiao)低的(de)價格(ge)上(shang)限。

基于以上問題(ti)，電(dian)(dian)力(li)市場(chang)需要(yao)一(yi)些特殊的(de)(de)設(she)計來(lai)提供(gong)有效的(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)投資信號。在(zai)間歇(xie)性(xing)(xing)可再生(sheng)能源高速發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)情況下(xia)，發(fa)(fa)電(dian)(dian)容量充裕性(xing)(xing)問題(ti)變得更加突出。文獻對低碳轉型(xing)背景下(xia)實現電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)充裕性(xing)(xing)的(de)(de)相關經驗進行(xing)了系(xi)統(tong)介紹。

目前主流(liu)的方法(fa)分為(wei)兩(liang)大(da)類(lei)。第一類(lei)是(shi)純能量(liang)(liang)(liang)市場稀缺定價(jia)機(ji)制(zhi)，允許電(dian)(dian)(dian)力稀缺情(qing)況(kuang)下的電(dian)(dian)(dian)能量(liang)(liang)(liang)價(jia)格(ge)遠高(gao)(gao)于機(ji)組(zu)的可(ke)變成(cheng)(cheng)本，其中高(gao)(gao)于可(ke)變成(cheng)(cheng)本的部分為(wei)稀缺收益，發電(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)可(ke)以(yi)(yi)從(cong)中回(hui)收部分固定成(cheng)(cheng)本。稀缺價(jia)格(ge)可(ke)以(yi)(yi)通(tong)過市場主體的報價(jia)形成(cheng)(cheng)，也(ye)可(ke)以(yi)(yi)通(tong)過政府或監管機(ji)構事(shi)先(xian)設定的備用需求曲線形成(cheng)(cheng)。第二(er)類(lei)是(shi)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)市場，即(ji)增加發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)產(chan)品，電(dian)(dian)(dian)力市場通(tong)過雙邊交(jiao)易(yi)、集中拍賣等方式獲得未來(lai)幾年的可(ke)用發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)。發電(dian)(dian)(dian)企業提(ti)供容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)產(chan)品獲得容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)費(fei)，從(cong)而回(hui)收部分固定成(cheng)(cheng)本。本文將(jiang)以(yi)(yi)上方法(fa)統稱(cheng)為(wei)發電(dian)(dian)(dian)充裕(yu)(yu)性機(ji)制(zhi)，簡稱(cheng)充裕(yu)(yu)性機(ji)制(zhi)。

從(cong)當前世界各國電(dian)力市場的實踐經驗看，盡(jin)管(guan)對發(fa)電(dian)容量充裕(yu)性(xing)的重要性(xing)都(dou)有共識，但是在具體的交(jiao)易時序、價(jia)格機(ji)制和相(xiang)關(guan)配(pei)套機(ji)制設計(ji)上均存在較大差(cha)異。

市場(chang)設計是一(yi)個體系，不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)充(chong)裕(yu)(yu)性機制(zhi)(zhi)的(de)選擇需(xu)結合現貨市場(chang)交(jiao)易(yi)模(mo)式、社會環(huan)境、市場(chang)結構(gou)等(deng)環(huan)境統籌考(kao)慮。現有研(yan)究充(chong)裕(yu)(yu)性機制(zhi)(zhi)的(de)文(wen)章大多集中在介紹不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)充(chong)裕(yu)(yu)性機制(zhi)(zhi)設計的(de)原理和具體規則(ze)上，如同(tong)(tong)一(yi)類充(chong)裕(yu)(yu)性機制(zhi)(zhi)在不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)地(di)區間的(de)異同(tong)(tong)、某(mou)一(yi)特定地(di)區實現充(chong)裕(yu)(yu)度的(de)具體做法(fa)、或(huo)通過(guo)市場(chang)運行經驗分(fen)析不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)地(di)區的(de)充(chong)裕(yu)(yu)性機制(zhi)(zhi)實施效(xiao)果。

以上(shang)研究(jiu)一(yi)方(fang)面缺乏(fa)對不(bu)同(tong)充(chong)(chong)(chong)裕(yu)度(du)機制的(de)(de)系統(tong)性(xing)(xing)(xing)比較，另一(yi)方(fang)面較少(shao)考慮(lv)充(chong)(chong)(chong)裕(yu)性(xing)(xing)(xing)機制與市場(chang)中其他(ta)相關環節(jie)設計(ji)的(de)(de)關系。有文(wen)獻通過多(duo)代理或系統(tong)動力學仿(fang)真分析(xi)相同(tong)市場(chang)環境下不(bu)同(tong)類型充(chong)(chong)(chong)裕(yu)性(xing)(xing)(xing)機制的(de)(de)優劣，但也(ye)沒有分析(xi)與其他(ta)市場(chang)環節(jie)的(de)(de)適(shi)應性(xing)(xing)(xing)。

我國本(ben)(ben)輪電(dian)力市(shi)場(chang)(chang)改革(ge)從2015年開始(shi)，改革(ge)的(de)(de)(de)內(nei)容已經從售電(dian)開放(fang)、中(zhong)長期市(shi)場(chang)(chang)逐漸到現(xian)貨(huo)市(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)建設，大(da)(da)多(duo)數市(shi)場(chang)(chang)設計(ji)的(de)(de)(de)研究重(zhong)點(dian)在(zai)能量市(shi)場(chang)(chang)出清機制(zhi)及結算機制(zhi)設計(ji)，目標是實現(xian)現(xian)有電(dian)網(wang)、電(dian)源(yuan)結構(gou)下(xia)的(de)(de)(de)資源(yuan)優化配置。當前(qian)的(de)(de)(de)研究對如何(he)保證發電(dian)合理的(de)(de)(de)收益水平，如何(he)保證長期的(de)(de)(de)供(gong)電(dian)可靠性和降(jiang)低長期的(de)(de)(de)供(gong)電(dian)成本(ben)(ben)較少考(kao)慮(lv)。國際電(dian)力市(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)經驗表明，電(dian)力市(shi)場(chang)(chang)設計(ji)必須要考(kao)慮(lv)對發電(dian)投資的(de)(de)(de)激勵，否則可能出現(xian)周期性的(de)(de)(de)發電(dian)過(guo)剩與(yu)短(duan)缺(que)、嚴(yan)重(zhong)時(shi)會(hui)造成重(zhong)大(da)(da)停電(dian)損失。

在(zai)第一輪電力(li)市場改(gai)革中，已有部分學者對保證發電容量(liang)充(chong)裕性的基本理論、方(fang)法進行了討(tao)論。本輪電改(gai)下，市場環境(jing)發生了變化(hua)，需要盡快(kuai)結合國外的經驗和我國的具體情況對發電容量(liang)充(chong)裕性問題進行系統(tong)的研究和討(tao)論。

本文首先分析了澳大利亞南部(bu)、美(mei)(mei)國德(de)克(ke)薩斯州(以下簡稱美(mei)(mei)國德(de)州)和(he)(he)美(mei)(mei)國賓夕(xi)法尼(ni)亞-新澤(ze)西-馬(ma)里蘭州(以下簡稱美(mei)(mei)國PJM)的(de)(de)3個(ge)典型電(dian)(dian)力(li)市(shi)場充裕(yu)性(xing)機(ji)制的(de)(de)交(jiao)易時序和(he)(he)價格機(ji)制，介(jie)紹了相應的(de)(de)配(pei)套機(ji)制，包括信(xin)息披(pi)露、市(shi)場力(li)控制和(he)(he)價格風(feng)險防范(fan)機(ji)制。然后，提(ti)煉(lian)不(bu)(bu)同充裕(yu)性(xing)機(ji)制的(de)(de)區別，并分析不(bu)(bu)同充裕(yu)性(xing)機(ji)制的(de)(de)適(shi)應性(xing)。在(zai)此(ci)基礎(chu)上就我(wo)國現階段(duan)電(dian)(dian)力(li)市(shi)場改(gai)革中的(de)(de)發電(dian)(dian)容量的(de)(de)充裕(yu)性(xing)問(wen)題提(ti)出相關建議(yi)。

1.純能量市場稀缺定價

澳大利亞南部的國家(jia)電(dian)(dian)力市場(chang)(以下簡稱(cheng)(cheng)澳大利亞電(dian)(dian)力市場(chang))和(he)美(mei)國德州電(dian)(dian)力市場(chang)實施了稀(xi)缺定價機(ji)制，但對應的機(ji)制設計有很大區別。本節對這兩種機(ji)制進行介紹和(he)對比分析。為了方(fang)便討論(lun)，后文中(zhong)將(jiang)澳大利亞的稀(xi)缺定價機(ji)制稱(cheng)(cheng)為市場(chang)稀(xi)缺電(dian)(dian)價機(ji)制，將(jiang)美(mei)國德州的稀(xi)缺定價機(ji)制稱(cheng)(cheng)為價格增量機(ji)制。

1.1澳大利亞

澳大利亞電力(li)市(shi)場中的發電投資信號來源于現貨市(shi)場的電能量稀(xi)缺價格(ge)，其(qi)關鍵環節和交(jiao)易時序(xu)如圖1所示。

1.1.1現貨市場時序

現貨市(shi)場只有實(shi)時市(shi)場，沒有日前市(shi)場，從日前16:00開始對次(ci)日交易(yi)進行滾動預出清(qing)并向市(shi)場主(zhu)體發布出清(qing)結果，發電(dian)主(zhu)體可以在(zai)此期(qi)間修改報價，但必須注(zhu)明修改的理由。發電(dian)主(zhu)體的結算價格(ge)為實(shi)時出清(qing)的節點邊際價格(ge)。澳大利亞(ya)電(dian)力市(shi)場的發電(dian)投資信號完全(quan)取決于實(shi)時市(shi)場的電(dian)能量價格(ge)。

1.1.2價格機制

實(shi)時(shi)市場的發電(dian)側報價為純電(dian)量(liang)形式，不區分啟停、空(kong)載和可變成本，報價上限為13800澳(ao)元/(MW·h)，遠高(gao)于機組的可變成本。結算價格為電(dian)能(neng)量(liang)的節點(dian)邊(bian)際(ji)價格。

其中一個(ge)顯著的特點是：稀缺(que)(que)價(jia)格信號(hao)完全由(you)發電主體的報(bao)價(jia)形成(cheng)。也就是說(shuo)，發電主體的電能量報(bao)價(jia)可以遠高于可變成(cheng)本，從而(er)反映電力稀缺(que)(que)的機(ji)會成(cheng)本。

1.1.3信息披露機制

由(you)于稀(xi)缺電(dian)價完全(quan)由(you)發電(dian)主(zhu)體的(de)(de)報價形成(cheng)，市(shi)(shi)(shi)場需要提(ti)供全(quan)面(mian)(mian)、透明的(de)(de)市(shi)(shi)(shi)場信息，以(yi)反映真(zhen)實(shi)的(de)(de)供需情(qing)況、促(cu)進市(shi)(shi)(shi)場的(de)(de)充分競爭(zheng)。一方面(mian)(mian)可(ke)以(yi)減少市(shi)(shi)(shi)場成(cheng)員(yuan)濫用市(shi)(shi)(shi)場力的(de)(de)行(xing)為，避免出現異常(chang)的(de)(de)高價;另一方面(mian)(mian)可(ke)以(yi)向市(shi)(shi)(shi)場成(cheng)員(yuan)反映系統的(de)(de)真(zhen)實(shi)稀(xi)缺情(qing)況，引導合理的(de)(de)經濟持留(liu)，促(cu)進稀(xi)缺價格的(de)(de)產生。

澳大(da)利亞的(de)中期和短期充(chong)(chong)裕(yu)度評(ping)估(gu)、滾動預出清和報價信息公(gong)開的(de)方(fang)式為市(shi)場(chang)主體提供了(le)充(chong)(chong)分(fen)的(de)市(shi)場(chang)信息。

1）系(xi)統充裕(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)。包括中期充裕(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)和(he)短(duan)期充裕(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)，中期充裕(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)機制每(mei)(mei)周發(fa)(fa)布(bu)1次(ci)未來24個(ge)月反映(ying)每(mei)(mei)日(ri)(ri)狀(zhuang)態(tai)的(de)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)數據，短(duan)期評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)每(mei)(mei)2h發(fa)(fa)布(bu)1次(ci)關于未來6日(ri)(ri)每(mei)(mei)0.5h的(de)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)數據，數據內容包括考(kao)慮發(fa)(fa)電停運和(he)檢修(xiu)計劃的(de)可用(yong)發(fa)(fa)電容量、負荷預測、備用(yong)情(qing)況等(deng)。

2）滾動(dong)預出(chu)清。每(mei)0.5h發(fa)布未來1天內(nei)每(mei)30min的預調(diao)度安(an)排和出(chu)清價格，每(mei)5min發(fa)布未來1h內(nei)每(mei)5min的預調(diao)度安(an)排和出(chu)清價格。

3）報(bao)價信息(xi)公開。市場主體的報(bao)價信息(xi)在運行(xing)日后1天公開發布。

以上多(duo)種方式促進市場(chang)信(xin)息(xi)的(de)(de)透明、公開，從而引(yin)導發電(dian)(dian)主(zhu)體的(de)(de)合理報價。澳大利亞電(dian)(dian)力(li)市場(chang)的(de)(de)管制(zhi)環節相(xiang)對較(jiao)少，這與(yu)多(duo)方面的(de)(de)信(xin)息(xi)公開機制(zhi)密不可分。

1.1.4市場力控制機制

在(zai)電力稀缺時(shi)段，發(fa)電主(zhu)體的電能量(liang)(liang)報價(jia)可以遠(yuan)高(gao)于實(shi)際的可變成本，從而(er)抬高(gao)稀缺時(shi)段的電能量(liang)(liang)價(jia)格，以反映投資(zi)成本。這(zhe)是一種經(jing)濟持留的市場(chang)力行為，屬(shu)于臨時(shi)市場(chang)力，在(zai)澳大利亞電能量(liang)(liang)市場(chang)中(zhong)允許存在(zai)。

但是，監管機構需要保證市(shi)(shi)場(chang)的合(he)理(li)競爭，防止市(shi)(shi)場(chang)力(li)濫用。上(shang)(shang)述信息公開機制能(neng)夠起(qi)到(dao)緩解市(shi)(shi)場(chang)力(li)的作用。除此(ci)之外(wai)，為避免頻繁出現稀缺(que)(que)價(jia)格，導致發電企業獲得高額(e)利(li)潤(run)，澳大(da)利(li)亞電能(neng)量(liang)市(shi)(shi)場(chang)規則中設(she)計了(le)收益限(xian)(xian)制方案，根據(ju)稀缺(que)(que)價(jia)格出現的頻率調整報價(jia)上(shang)(shang)限(xian)(xian)：如果(guo)稀缺(que)(que)價(jia)格出現頻率高于一個閾值(zhi)，報價(jia)上(shang)(shang)限(xian)(xian)將降為300澳元/(MW·h)。

1.1.5價格風險防范機制

澳大利亞實時市(shi)(shi)場(chang)價格的(de)波(bo)動(dong)性和不確(que)定性給發電(dian)主(zhu)體和用戶帶來風(feng)險。市(shi)(shi)場(chang)風(feng)險是(shi)(shi)阻礙(ai)發電(dian)投資的(de)主(zhu)要因(yin)素之一。如果沒有相應的(de)風(feng)險規避(bi)工具，那么市(shi)(shi)場(chang)難以引導合(he)理的(de)發電(dian)投資。這(zhe)是(shi)(shi)“缺失市(shi)(shi)場(chang)”(missing market)的(de)問題：市(shi)(shi)場(chang)設計中有合(he)適的(de)市(shi)(shi)場(chang)和機制(zhi)激勵市(shi)(shi)場(chang)主(zhu)體投資，但由于風(feng)險的(de)存在投資仍(reng)受到阻礙(ai)。

市場主體可(ke)通(tong)過(guo)中長期交易(yi)來規避價(jia)(jia)格(ge)(ge)風險，包括但不限于中長期雙邊合同、電(dian)(dian)力期貨及電(dian)(dian)力期權等。澳大利亞存在一(yi)類特殊的電(dian)(dian)力金融合同——單向封頂差價(jia)(jia)合約(cap futures contracts)，能(neng)夠幫助市場主體規避高電(dian)(dian)價(jia)(jia)風險。該(gai)合約的本(ben)質理念是，合同雙方約定一(yi)個執行價(jia)(jia)格(ge)(ge)，保證電(dian)(dian)能(neng)量價(jia)(jia)格(ge)(ge)不高于該(gai)執行價(jia)(jia)格(ge)(ge)。執行價(jia)(jia)格(ge)(ge)通(tong)常約等于峰(feng)荷機組的可(ke)變運行成本(ben)。

該合(he)約中，賣方(fang)(發電主體(ti))向(xiang)買方(fang)(用戶(hu))收(shou)取一筆按容量計(ji)算(suan)的合(he)約費，并將現貨市(shi)場(chang)價(jia)格(ge)高(gao)于執(zhi)行價(jia)格(ge)的差額(e)返還給買方(fang)。這種(zhong)情況下(xia)，用戶(hu)的最高(gao)購(gou)電價(jia)不(bu)超過執(zhi)行價(jia)格(ge)，規避了尖峰電價(jia)的風(feng)險;發電主體(ti)則通過合(he)約費鎖定部分固定收(shou)益，以回收(shou)每年的固定開支(zhi)和投資成本。

1.2美國德州

與澳大利亞市場類似的(de)是，美國德(de)州沒有容量市場，發(fa)電投資信號來源于現貨(huo)市場的(de)稀缺價格。美國德(de)州的(de)稀缺定價機制如圖2所示。

美(mei)國(guo)德州價(jia)格增(zeng)量機制(zhi)與澳大利(li)亞市場(chang)稀(xi)缺(que)(que)電(dian)價(jia)機制(zhi)的(de)主要區別在：稀(xi)缺(que)(que)價(jia)格不僅取(qu)決于發電(dian)主體的(de)報價(jia)，而且與市場(chang)運行機構事后計算的(de)價(jia)格增(zeng)量有關(guan)。

1.2.1現貨市場時序

美(mei)國德州現(xian)貨(huo)市(shi)場包括日(ri)前(qian)市(shi)場和實時(shi)(shi)市(shi)場，但沒有滾動預出(chu)清(qing)(qing)。日(ri)前(qian)市(shi)場在13:30出(chu)清(qing)(qing)，日(ri)前(qian)市(shi)場結束后進行可靠性(xing)機(ji)組組合出(chu)清(qing)(qing)。實時(shi)(shi)市(shi)場每(mei)15min為(wei)一個時(shi)(shi)段，運行時(shi)(shi)刻前(qian)1h報價(jia)關閘，關閘后市(shi)場主體不能再調整報價(jia)策略，實時(shi)(shi)市(shi)場提前(qian)15min出(chu)清(qing)(qing)。

1.2.2價格機制

美國德州現貨市場的發(fa)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)能量報(bao)價由(you)啟動成(cheng)(cheng)(cheng)本、空載成(cheng)(cheng)(cheng)本和(he)可變成(cheng)(cheng)(cheng)3部分組成(cheng)(cheng)(cheng)。可變成(cheng)(cheng)(cheng)本的報(bao)價上限為9000美元/(MW·h)，遠高于(yu)實際發(fa)電(dian)(dian)(dian)的可變成(cheng)(cheng)(cheng)本。

與澳(ao)大利(li)亞電力市場(chang)(chang)不同的(de)是，德州實時市場(chang)(chang)的(de)電能(neng)(neng)量(liang)(liang)結(jie)算價(jia)(jia)格(ge)除市場(chang)(chang)出(chu)清(qing)得(de)到的(de)節點邊際(ji)價(jia)(jia)格(ge)外，還包括市場(chang)(chang)運營機構(gou)事后計算的(de)價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)(liang)。價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)(liang)包括備用(yong)價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)(liang)和可靠性(xing)價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)(liang)[34]，能(neng)(neng)夠進一(yi)步反映電能(neng)(neng)量(liang)(liang)市場(chang)(chang)的(de)稀缺信號。

1）備用價格增量。

備用(yong)(yong)價格(ge)增量(liang)(liang)與(yu)(yu)美(mei)國德(de)州的(de)(de)(de)備用(yong)(yong)輔助服務產(chan)品有(you)關。美(mei)國普遍(bian)定(ding)義(yi)了備用(yong)(yong)輔助服務產(chan)品，并(bing)通過電(dian)能(neng)量(liang)(liang)與(yu)(yu)備用(yong)(yong)聯合優化出清(qing)的(de)(de)(de)方式實(shi)現備用(yong)(yong)需求與(yu)(yu)電(dian)能(neng)量(liang)(liang)價格(ge)的(de)(de)(de)耦合[35]，但德(de)州的(de)(de)(de)實(shi)時(shi)市場還沒有(you)實(shi)現該聯合優化出清(qing)。設置(zhi)備用(yong)(yong)價格(ge)增量(liang)(liang)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是反映電(dian)力稀缺時(shi)段的(de)(de)(de)備用(yong)(yong)價值。

備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)價(jia)格增(zeng)量(liang)的(de)數(shu)值與監管機構事先確定(ding)的(de)運行備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)需求(qiu)曲線有關。該需求(qiu)曲線通過失負荷(he)概率(lv)和失負荷(he)價(jia)值定(ding)義(yi)(yi)了備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)價(jia)值與備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)稀(xi)缺程度的(de)關系[2]：備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)水平(ping)越低，備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)價(jia)值越高。因(yin)此，運行備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)需求(qiu)曲線定(ding)義(yi)(yi)了彈性的(de)備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)需求(qiu)，反(fan)映電能(neng)量(liang)價(jia)格升高到(dao)一定(ding)程度時負荷(he)需求(qiu)側(ce)愿(yuan)意降低備(bei)(bei)(bei)(bei)用(yong)(yong)、承擔停電風險的(de)情況。

實時(shi)市(shi)場出清結束(shu)后，市(shi)場運(yun)營機構根據實時(shi)的(de)(de)備用水平和運(yun)行備用需求(qiu)曲線計算備用價(jia)(jia)值(zhi)，備用價(jia)(jia)格(ge)增量等于(yu)備用價(jia)(jia)值(zhi)與系統的(de)(de)邊際電能量價(jia)(jia)格(ge)之差(cha)。

2）可靠性價格增量。

可靠性(xing)(xing)價(jia)格增(zeng)量(liang)與現(xian)貨(huo)市場(chang)的(de)可靠性(xing)(xing)機組組合(he)有關。設(she)置可靠性(xing)(xing)價(jia)格增(zeng)量(liang)的(de)目的(de)是減(jian)少可靠性(xing)(xing)調度中的(de)市場(chang)干(gan)預手段對市場(chang)信號產生的(de)影(ying)響。

為(wei)保證實(shi)時供電(dian)的(de)(de)安全可(ke)靠，美國德州電(dian)力市場會通過日前(qian)可(ke)靠性(xing)機組組合中的(de)(de)指令開(kai)機或(huo)啟動負荷備(bei)(bei)用(yong)等方式來進行可(ke)靠性(xing)調(diao)度。這是(shi)一種為(wei)了(le)系(xi)統(tong)安全而采取的(de)(de)人(ren)工干(gan)預行為(wei)，在增加系(xi)統(tong)備(bei)(bei)用(yong)容量的(de)(de)同時會降低電(dian)能(neng)量價(jia)格，扭曲市場的(de)(de)稀缺信(xin)號。可(ke)靠性(xing)價(jia)格增量反映了(le)人(ren)工干(gan)預導(dao)致的(de)(de)電(dian)能(neng)量價(jia)格變化(hua)量[33]。

3）結算。

市場(chang)主體的(de)電能(neng)量(liang)結算價(jia)格(ge)(ge)等于節點邊際價(jia)格(ge)(ge)、備用價(jia)格(ge)(ge)增量(liang)和(he)可靠性價(jia)格(ge)(ge)增量(liang)3部分之和(he)。

另外，沒(mei)有發電的備(bei)用(yong)發電容量(liang)(liang)也(ye)會(hui)獲(huo)得備(bei)用(yong)價格(ge)增(zeng)量(liang)(liang)的補償。也(ye)就是說，備(bei)用(yong)價格(ge)增(zeng)量(liang)(liang)反(fan)(fan)映(ying)的稀(xi)缺信號不僅體(ti)現(xian)在電能(neng)量(liang)(liang)產(chan)品上，也(ye)體(ti)現(xian)在備(bei)用(yong)容量(liang)(liang)上。而在澳大(da)利亞電力市場中，稀(xi)缺價格(ge)僅反(fan)(fan)映(ying)在電能(neng)量(liang)(liang)價格(ge)上。

1.2.3信息披露機制

由于(yu)結(jie)算價(jia)(jia)格(ge)中的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)增(zeng)量可(ke)以(yi)(yi)反映系統的(de)(de)稀缺(que)程度，發(fa)(fa)電(dian)主體可(ke)以(yi)(yi)不(bu)考慮稀缺(que)的(de)(de)機(ji)會成本(ben)而按真實成本(ben)報價(jia)(jia)。相對于(yu)澳大(da)利亞的(de)(de)市(shi)場稀缺(que)電(dian)價(jia)(jia)機(ji)制，價(jia)(jia)格(ge)增(zeng)量機(ji)制降低了發(fa)(fa)電(dian)主體對實時供(gong)需信息的(de)(de)需求。

為促(cu)進市(shi)場的(de)(de)有序運行，美國(guo)德州(zhou)現(xian)貨(huo)市(shi)場也提供(gong)了中(zhong)期和(he)短期充裕度評估的(de)(de)信息。除此之外，由可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)監(jian)管機構(NorthAmericanElectricReliabilityCorporation，NERC)開(kai)展長期充裕度評估，評估未來十年的(de)(de)充裕度，有利于市(shi)場主體(ti)的(de)(de)長期投資(zi)決(jue)策。長期充裕度評估包(bao)括供(gong)給、需求以及與可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)相關的(de)(de)其他事項[36]，考慮了經濟發(fa)展、輸電(dian)(dian)規劃及發(fa)電(dian)(dian)投資(zi)等與發(fa)電(dian)(dian)容量充裕性(xing)(xing)有關的(de)(de)長期影響因素。

1.2.4市場力控制機制

美國(guo)大(da)部分電力(li)(li)市場(chang)的市場(chang)力(li)(li)監(jian)管理(li)念為按成本報價(jia)，不允許發(fa)電主體的經濟(ji)持留。如上(shang)所述，由(you)于價(jia)格(ge)增量(liang)的存在，發(fa)電主體也不需要通過經濟(ji)持留的方式來反映稀缺成本。

另外，與澳大(da)利(li)亞電力(li)市(shi)場相比，美國德州電力(li)市(shi)場建立了更精細的(de)收益限制(zhi)方案：沒有直接以市(shi)場價(jia)格(ge)的(de)高(gao)低和頻率為判斷標準，而是根據市(shi)場結算價(jia)格(ge)實時測算發電機組(zu)的(de)利(li)潤(run)(run)。若(ruo)發電機組(zu)在一年內的(de)電能量市(shi)場凈利(li)潤(run)(run)超過新建機組(zu)投資成本的(de)3倍，則報價(jia)上限降為2000美元/(MW·h)[37]。

1.2.5價格風險防范機制

美國(guo)德(de)州電力市場稀缺(que)信號能夠(gou)通過備(bei)用價格增量(liang)和可靠性(xing)價格增量(liang)反映(ying)，具(ju)體數值取決于提前由市場運營機構制定(ding)的運行(xing)備(bei)用需求曲線，相(xiang)應的價格波動性(xing)和不確定(ding)性(xing)低于澳大利亞電力市場。

另外，美國(guo)德州建立了日前市(shi)(shi)場，市(shi)(shi)場主(zhu)體(ti)能夠通過日前市(shi)(shi)場交易(yi)規避實(shi)時的價格(ge)風(feng)險。

2。美國PJM容量市場

容量市場定義了(le)一類新產(chan)(chan)品，即容量產(chan)(chan)品，由市場運行機構集中購買或由市場主體通過雙邊交(jiao)易形式獲得。

美國(guo)部分地區、英國(guo)和歐洲等國(guo)家(jia)或地區開展了容(rong)(rong)量市(shi)場(chang)交(jiao)易。其(qi)中(zhong)，美國(guo)PJM容(rong)(rong)量市(shi)場(chang)運行時間相對較長，被視為容(rong)(rong)量市(shi)場(chang)的(de)典范。本文主要介紹美國(guo)PJM容(rong)(rong)量市(shi)場(chang)的(de)設計方案(an)。

美國PJM電(dian)(dian)力(li)市場的電(dian)(dian)能量和容量交易(yi)規則如圖3所示(shi)，發電(dian)(dian)投資信號(hao)主要來源于容量拍賣市場的出清價格。

2.1交易時序

PJM容(rong)(rong)量(liang)市場分為(wei)基礎拍賣(mai)和(he)增(zeng)量(liang)拍賣(mai)。基礎拍賣(mai)提前(qian)3年開(kai)始，交易標的為(wei)未來第3年的發電容(rong)(rong)量(liang);增(zeng)量(liang)拍賣(mai)包括3次，分別提前(qian)20個(ge)月、10個(ge)月和(he)3個(ge)月組織。

PJM在容(rong)量交(jiao)(jiao)付年組(zu)織現貨市(shi)(shi)場(chang)。現貨市(shi)(shi)場(chang)交(jiao)(jiao)易(yi)時(shi)序與(yu)美(mei)國(guo)德州的現貨市(shi)(shi)場(chang)類似，包括日前市(shi)(shi)場(chang)、增量機(ji)組(zu)組(zu)合(he)和實時(shi)市(shi)(shi)場(chang)，沒有滾動預出清。至(zhi)于具體的交(jiao)(jiao)易(yi)時(shi)間本文不(bu)再(zai)贅(zhui)述。

2.2價格機制

容量(liang)市場的投資(zi)信(xin)號主要(yao)(yao)來自于容量(liang)價(jia)格(ge)，因此本節主要(yao)(yao)介(jie)紹容量(liang)市場的價(jia)格(ge)機制(zhi)。

1）報價。

容(rong)量拍(pai)賣市(shi)場報價的(de)關鍵是(shi)核定容(rong)量產品的(de)總(zong)容(rong)量需求和每(mei)臺(tai)機組的(de)可(ke)(ke)供給(gei)容(rong)量(以下稱為可(ke)(ke)用容(rong)量)。

總容(rong)(rong)量(liang)需(xu)(xu)求是由政府或監管機(ji)構根據可靠性(xing)要求設置的(de)(de)一條反映(ying)容(rong)(rong)量(liang)價(jia)格與(yu)容(rong)(rong)量(liang)需(xu)(xu)求量(liang)關(guan)系的(de)(de)曲線。需(xu)(xu)求曲線的(de)(de)關(guan)鍵參數包括(kuo)目標需(xu)(xu)求容(rong)(rong)量(liang)和對應的(de)(de)容(rong)(rong)量(liang)價(jia)格，需(xu)(xu)要分區、分類制(zhi)定(ding)。為激(ji)勵電(dian)(dian)(dian)力系統(tong)的(de)(de)靈活性(xing)，容(rong)(rong)量(liang)產品(pin)除(chu)傳統(tong)發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)量(liang)產品(pin)外(wai)，還包括(kuo)需(xu)(xu)求響應容(rong)(rong)量(liang)和能效資源(yuan)容(rong)(rong)量(liang)，與(yu)傳統(tong)的(de)(de)發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)量(liang)分開拍賣。

可(ke)(ke)用(yong)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)反(fan)映(ying)每(mei)臺發電(dian)(dian)(dian)機組對(dui)系(xi)統(tong)充裕性的(de)貢(gong)獻。傳統(tong)火(huo)電(dian)(dian)(dian)機組的(de)可(ke)(ke)用(yong)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)可(ke)(ke)通過額(e)定容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)和停(ting)運(yun)率計算(suan)(suan)得到，可(ke)(ke)再生(sheng)(sheng)能源的(de)可(ke)(ke)用(yong)發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)尚未有廣(guang)泛(fan)認可(ke)(ke)的(de)計算(suan)(suan)方法。歐洲(zhou)早(zao)期(qi)的(de)發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)預測(ce)中(zhong)將(jiang)風能和太陽能默認為不可(ke)(ke)用(yong)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)，2015年后開始采用(yong)一個新的(de)負荷(he)因子來衡量(liang)可(ke)(ke)再生(sheng)(sheng)能源對(dui)發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)的(de)貢(gong)獻。美國電(dian)(dian)(dian)力(li)市場(chang)大多根據歷史數(shu)據計算(suan)(suan)可(ke)(ke)再生(sheng)(sheng)能源的(de)可(ke)(ke)用(yong)發電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)，具體指標如發電(dian)(dian)(dian)能力(li)中(zhong)間(jian)值或者(zhe)平均容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)因子，但這(zhe)些(xie)指標沒有完(wan)全(quan)反(fan)映(ying)可(ke)(ke)再生(sheng)(sheng)能源帶來的(de)風險。

2）出清和結算。

容量(liang)產品需要分區(qu)出清和結算。容量(liang)費的(de)結算包括發電(dian)側(ce)和用戶(hu)側(ce)兩個(ge)方(fang)面。向發電(dian)主體支付(fu)的(de)容量(liang)費為中標容量(liang)乘以所在區(qu)域的(de)容量(liang)出清價(jia)格，所有容量(liang)費按用戶(hu)年峰荷水平分區(qu)分攤給(gei)用戶(hu)。

容量費以(yi)年度為周期計算，是一個(ge)年度不變的值，能夠(gou)激勵用(yong)戶(hu)降低負荷峰荷值，但無法激勵用(yong)戶(hu)的實時響應(ying)。

2.3信息披露機制

容(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)市場(chang)(chang)機制(zhi)需要重視(shi)長期(qi)(qi)(qi)充裕(yu)(yu)(yu)度信(xin)息的(de)公(gong)開。美(mei)(mei)國(guo)PJM屬(shu)于北(bei)美(mei)(mei)可(ke)靠(kao)性體(ti)系(xi)，與美(mei)(mei)國(guo)德州類似，由NERC負責長期(qi)(qi)(qi)充裕(yu)(yu)(yu)度評估(gu)。長期(qi)(qi)(qi)充裕(yu)(yu)(yu)度評估(gu)預(yu)測未來(lai)10年的(de)備(bei)用水(shui)平(ping)(ping)，并設定了(le)滿(man)足可(ke)靠(kao)性要求(qiu)的(de)備(bei)用水(shui)平(ping)(ping)參(can)考值(zhi)。對(dui)(dui)政(zheng)府或監管機構而(er)言，備(bei)用水(shui)平(ping)(ping)參(can)考值(zhi)作(zuo)為(wei)容(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)市場(chang)(chang)的(de)購買目(mu)標，是確定容(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)需求(qiu)曲(qu)線的(de)參(can)數之一。對(dui)(dui)于發(fa)電主體(ti)而(er)言，長期(qi)(qi)(qi)充裕(yu)(yu)(yu)度評估(gu)中的(de)備(bei)用水(shui)平(ping)(ping)預(yu)測結果和備(bei)用水(shui)平(ping)(ping)參(can)考值(zhi)的(de)對(dui)(dui)比(bi)能夠提供有效的(de)長期(qi)(qi)(qi)供需信(xin)息，引導發(fa)電主體(ti)在容(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)市場(chang)(chang)中的(de)理(li)(li)性報價(jia)，引導合(he)理(li)(li)的(de)投資(zi)決策。

2.4市場力控制機制

美國(guo)PJM電(dian)力(li)市(shi)場(chang)的(de)(de)市(shi)場(chang)力(li)監(jian)(jian)管理念與美國(guo)德(de)州類似，不允許發(fa)(fa)電(dian)主體的(de)(de)經濟(ji)持留。由于容(rong)量(liang)市(shi)場(chang)為發(fa)(fa)電(dian)主體提(ti)供了(le)容(rong)量(liang)收(shou)益，PJM限制了(le)電(dian)能(neng)量(liang)的(de)(de)報(bao)價上限(1000美元/(MW·h))，并在(zai)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)采取更加嚴格的(de)(de)市(shi)場(chang)力(li)監(jian)(jian)控(kong)手段。

1）容量(liang)拍賣(mai)市場和現(xian)貨(huo)市場采用3個關鍵供應商測試法方法控(kong)制(zhi)賣(mai)方市場力(li)[7]。

2）容量拍賣市場中引(yin)入最小(xiao)報價規則(minimum offer pricerule，MOPR)來保證(zheng)容量拍賣的最低價格下限，防止買方市場力。

3）日前市場機組(zu)組(zu)合出清后需要開機的機組(zu)，僅允許下調報價，不(bu)允許上調報價。

2.5價格風險防范機制

容(rong)(rong)量(liang)市場環境下的(de)市場主體(ti)同時面臨電(dian)(dian)能量(liang)價(jia)(jia)格(ge)風(feng)(feng)險(xian)和容(rong)(rong)量(liang)價(jia)(jia)格(ge)風(feng)(feng)險(xian)。電(dian)(dian)能量(liang)價(jia)(jia)格(ge)風(feng)(feng)險(xian)受報(bao)價(jia)(jia)上(shang)限的(de)影(ying)響，波動性低于稀缺(que)定(ding)價(jia)(jia)機制(zhi)，但(dan)用(yong)戶同樣可以通(tong)過(guo)(guo)中長期交(jiao)(jiao)易來提前鎖定(ding)價(jia)(jia)格(ge)。對于容(rong)(rong)量(liang)價(jia)(jia)格(ge)風(feng)(feng)險(xian)，用(yong)戶可以通(tong)過(guo)(guo)自(zi)供(gong)(gong)應的(de)形式提供(gong)(gong)發電(dian)(dian)容(rong)(rong)量(liang)。容(rong)(rong)量(liang)自(zi)供(gong)(gong)應可以看(kan)成是一種長期的(de)發電(dian)(dian)容(rong)(rong)量(liang)雙邊交(jiao)(jiao)易，為發電(dian)(dian)機組和用(yong)戶提前鎖定(ding)了(le)容(rong)(rong)量(liang)價(jia)(jia)格(ge)。

3.不同充裕性機制的區別與適用性分析

本(ben)節(jie)旨在提煉分析不同充裕性機制的本(ben)質(zhi)區別。考(kao)慮(lv)到電力市(shi)場是一個(ge)完整的體系，不同方法的選擇應與市(shi)場交易模式(shi)、社(she)會環境、市(shi)場結構(gou)等緊密結合。

導(dao)致市場(chang)力控制(zhi)、關鍵配置(zhi)參數、風險規避機(ji)(ji)制(zhi)的(de)不(bu)同。每種機(ji)(ji)制(zhi)有各自的(de)適用條(tiao)件，需要不(bu)同的(de)配套市場(chang)機(ji)(ji)制(zhi)。下面對不(bu)同的(de)充裕性(xing)機(ji)(ji)制(zhi)進行對比分析，然后提出適用條(tiao)件。

3.1不同充裕性機制設計的區別

1）產品設計。

產品(pin)設(she)計上，容量(liang)市(shi)(shi)場機制(zhi)下發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)主(zhu)體(ti)可(ke)以通(tong)過(guo)提供(gong)容量(liang)和電(dian)(dian)(dian)能量(liang)兩種產品(pin)獲(huo)(huo)得(de)收益。市(shi)(shi)場稀缺電(dian)(dian)(dian)價機制(zhi)下，發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)主(zhu)體(ti)僅通(tong)過(guo)電(dian)(dian)(dian)能量(liang)產品(pin)獲(huo)(huo)得(de)收益。價格增量(liang)機制(zhi)下，發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)主(zhu)體(ti)通(tong)過(guo)電(dian)(dian)(dian)能量(liang)和備用產品(pin)獲(huo)(huo)得(de)收益。

2）報價理念。

容(rong)量(liang)市場機制和價格(ge)增量(liang)機制下，發電主(zhu)體(ti)申報基于成(cheng)本的(de)報價，不含稀(xi)缺成(cheng)本，市場不允許經濟持留行(xing)為。

市(shi)場(chang)稀(xi)缺(que)電價機(ji)制(zhi)下，發電企業(ye)的(de)報價可遠(yuan)高于(yu)可變成(cheng)本，包含反映用(yong)戶用(yong)電效益(yi)或(huo)停電損失(shi)的(de)稀(xi)缺(que)成(cheng)本，即市(shi)場(chang)允許發電主體的(de)經濟持留行為(wei)。

3）市場力控制。

由于容量市(shi)場(chang)機制(zhi)和(he)價格增(zeng)量機制(zhi)環(huan)境不允許(xu)發電主(zhu)體的經濟持留行(xing)為，市(shi)場(chang)運(yun)營(ying)機構會對(dui)發電主(zhu)體報(bao)價行(xing)為進行(xing)嚴格的市(shi)場(chang)力控(kong)制(zhi)。其中一個主(zhu)要的方(fang)法(fa)是三寡(gua)頭壟斷測試(shi)，被用于容量市(shi)場(chang)和(he)現貨(huo)市(shi)場(chang)中。

市(shi)場稀(xi)缺電(dian)價機(ji)制允(yun)許發(fa)電(dian)主(zhu)體(ti)的經濟持(chi)留行(xing)為，因此不需要直接的市(shi)場力(li)控制手段。主(zhu)要通過(guo)充(chong)分的信息公(gong)開(kai)促進市(shi)場競爭，具體(ti)包括(kuo)中短期充(chong)裕度評估機(ji)制、滾動預(yu)出清機(ji)制、以(yi)及運行(xing)日(ri)后(hou)及時的報價數據公(gong)開(kai)。

4）關鍵參數及其影響。

不同充裕性(xing)機制均需(xu)提前設定市場運行相(xiang)關參數，這些參數的準確(que)性(xing)、合理性(xing)會直接影響發(fa)電容(rong)量充裕性(xing)。

3種機(ji)制(zhi)都設(she)定(ding)(ding)了(le)電(dian)(dian)能量報價(jia)上(shang)(shang)限，稀缺(que)(que)定(ding)(ding)價(jia)機(ji)制(zhi)的(de)電(dian)(dian)能量報價(jia)上(shang)(shang)限一(yi)般高于(yu)容量市場機(ji)制(zhi)下(xia)的(de)電(dian)(dian)能量報價(jia)上(shang)(shang)限。為了(le)避免發電(dian)(dian)主體的(de)超額利(li)潤，兩(liang)種稀缺(que)(que)定(ding)(ding)價(jia)機(ji)制(zhi)下(xia)均(jun)設(she)計了(le)收(shou)益限制(zhi)方案(an)，視情況(kuang)調整(zheng)電(dian)(dian)能量市場的(de)報價(jia)上(shang)(shang)限。市場稀缺(que)(que)電(dian)(dian)價(jia)機(ji)制(zhi)下(xia)對(dui)報價(jia)上(shang)(shang)限的(de)調整(zheng)依(yi)據為高電(dian)(dian)價(jia)出現的(de)頻率，價(jia)格增(zeng)量機(ji)制(zhi)的(de)調整(zheng)依(yi)據為實時測算的(de)機(ji)組累(lei)計收(shou)益。

容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)(shi)場(chang)機(ji)(ji)制和價格(ge)增量(liang)(liang)機(ji)(ji)制均(jun)需(xu)(xu)提前設定系(xi)統需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)。容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)(shi)場(chang)機(ji)(ji)制需(xu)(xu)要設定容(rong)(rong)量(liang)(liang)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)曲線(xian)的目(mu)標需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)容(rong)(rong)量(liang)(liang)和對應的需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)價格(ge)。價格(ge)增量(liang)(liang)機(ji)(ji)制需(xu)(xu)要確定運行備用需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)曲線(xian)的失負(fu)荷(he)概(gai)率和失負(fu)荷(he)損失值。容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)(shi)場(chang)和價格(ge)增量(liang)(liang)機(ji)(ji)制在引(yin)導發(fa)電投資方面各有優缺點。容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)(shi)場(chang)可(ke)以提前為發(fa)電主體提供部(bu)分(fen)收益保障，價格(ge)增量(liang)(liang)機(ji)(ji)制可(ke)以通(tong)過運行備用需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)曲線(xian)及(ji)時(shi)反映市(shi)(shi)場(chang)供需(xu)(xu)情(qing)況(kuang)的變化。

5）市場化程度。

澳大(da)利亞市(shi)(shi)場(chang)稀缺電(dian)價機(ji)制(zhi)下的(de)管(guan)制(zhi)行(xing)為較少(shao)，與容量市(shi)(shi)場(chang)機(ji)制(zhi)和價格增(zeng)量機(ji)制(zhi)相比，市(shi)(shi)場(chang)化程(cheng)度最高，但需要一系列的(de)信息(xi)公開機(ji)制(zhi)保證信息(xi)的(de)充分(fen)、及時和對稱。

容(rong)量(liang)市(shi)場機制(zhi)(zhi)和價格(ge)增量(liang)機制(zhi)(zhi)相比，容(rong)量(liang)市(shi)場機制(zhi)(zhi)直接干預(yu)長期(qi)的(de)發(fa)電規劃，價格(ge)增量(liang)機制(zhi)(zhi)則通過干預(yu)短期(qi)價格(ge)信號引導長期(qi)的(de)發(fa)電投資。相對來說(shuo)，容(rong)量(liang)市(shi)場機制(zhi)(zhi)的(de)管制(zhi)(zhi)性更強。

6）價格風險規避。

3類充裕性(xing)機(ji)制環境下的市場(chang)主體都可以通過金(jin)融(rong)衍生品(pin)市場(chang)規避(bi)現貨價(jia)(jia)格(ge)的風險。澳大(da)利亞設計(ji)了一種特殊的金(jin)融(rong)衍生品(pin)——單(dan)向(xiang)封(feng)頂(ding)差價(jia)(jia)合約，來幫助用戶(hu)規避(bi)高(gao)電(dian)價(jia)(jia)風險。

單(dan)向封(feng)頂(ding)差(cha)(cha)價(jia)合(he)約(yue)的(de)(de)合(he)約(yue)費一定程(cheng)度上實現了容(rong)(rong)量費的(de)(de)效果。但與容(rong)(rong)量市場(chang)(chang)不(bu)同的(de)(de)是，單(dan)向封(feng)頂(ding)差(cha)(cha)價(jia)合(he)約(yue)的(de)(de)價(jia)格信號取決(jue)于公開、透明的(de)(de)合(he)約(yue)交易，能夠在(zai)充分(fen)競爭的(de)(de)條件(jian)下反映(ying)真實的(de)(de)供需情況。而容(rong)(rong)量市場(chang)(chang)的(de)(de)需求(qiu)由監管機構集中決(jue)策，產(chan)生的(de)(de)價(jia)格信號受(shou)管制行為影響。單(dan)向封(feng)頂(ding)差(cha)(cha)價(jia)合(he)約(yue)能夠將價(jia)格風險(xian)和投資風險(xian)的(de)(de)判(pan)斷(duan)分(fen)散到所有(you)市場(chang)(chang)主體，從而避免集中決(jue)策的(de)(de)片面性。

7）對靈活性的激勵。

稀缺(que)定價機(ji)(ji)制(zhi)通過(guo)電能量價格為電源(yuan)和用戶提(ti)供分時(15min)的(de)(de)價格信號，而(er)容量市場通過(guo)容量費的(de)(de)形式提(ti)供的(de)(de)是年(nian)度不變的(de)(de)價格信號。相對來說，稀缺(que)定價機(ji)(ji)制(zhi)能夠更有(you)效地(di)激(ji)勵(li)靈活性資(zi)源(yuan)響(xiang)應(ying)。也有(you)學者提(ti)出容量費按失負荷(he)概(gai)率分攤(tan)到不同的(de)(de)時段，從(cong)而(er)實現(xian)對靈活性的(de)(de)激(ji)勵(li)。

3.2適應性分析

1）適用條件。

系統預測能(neng)力(li)。容量(liang)市場(chang)機制和價格增(zeng)量(liang)機制分別需要(yao)由市場(chang)運營機構(gou)設定長期容量(liang)需求(qiu)和短期備用需求(qiu)，如果(guo)需求(qiu)預測不(bu)準確，將給市場(chang)帶來錯誤的信息。因(yin)此，這兩種機制均要(yao)求(qiu)市場(chang)運營機構(gou)具有準確預測系統供需的能(neng)力(li)。

成(cheng)本監審能(neng)(neng)力。容量市(shi)(shi)場機(ji)(ji)制和價格增量機(ji)(ji)制下的(de)(de)報價都是一種基于成(cheng)本的(de)(de)報價，不(bu)允許發電機(ji)(ji)組的(de)(de)經濟持留，因(yin)此(ci)要求監管機(ji)(ji)構有較強的(de)(de)成(cheng)本監審能(neng)(neng)力，能(neng)(neng)準(zhun)確(que)判(pan)斷市(shi)(shi)場主體的(de)(de)市(shi)(shi)場力行為。

信息要(yao)求(qiu)(qiu)。市場(chang)稀缺電價機(ji)制對系統預測能力、成本監(jian)審(shen)能力都無特別(bie)要(yao)求(qiu)(qiu)，但要(yao)求(qiu)(qiu)為(wei)市場(chang)主(zhu)體提供(gong)(gong)充分、及時、對稱的(de)(de)(de)信息，及時反映供(gong)(gong)需情況(kuang)的(de)(de)(de)變化(hua)，促進市場(chang)主(zhu)體的(de)(de)(de)合理報(bao)價。容量(liang)(liang)市場(chang)機(ji)制要(yao)求(qiu)(qiu)提供(gong)(gong)長期的(de)(de)(de)供(gong)(gong)需信息，為(wei)發電主(zhu)體的(de)(de)(de)容量(liang)(liang)報(bao)價提供(gong)(gong)參考。

用戶(hu)特(te)性(xing)。稀缺(que)定價(jia)機(ji)制要求零售市場(chang)活躍、需求響應充足，將(jiang)現貨市場(chang)的稀缺(que)價(jia)格信號有效地傳導(dao)至用戶(hu)側，提高用戶(hu)側效率(lv)。而容(rong)量市場(chang)對用戶(hu)特(te)性(xing)無(wu)特(te)別要求。

2）配套機制。

充(chong)(chong)裕(yu)度(du)評(ping)估。3類充(chong)(chong)裕(yu)性機(ji)(ji)制均需要配(pei)套充(chong)(chong)裕(yu)性評(ping)估機(ji)(ji)制，并及(ji)時發布。其中容量機(ji)(ji)制必須配(pei)套長期充(chong)(chong)裕(yu)度(du)評(ping)估。

市場(chang)(chang)力控制(zhi)(zhi)。容(rong)量市場(chang)(chang)機(ji)制(zhi)(zhi)和價格增(zeng)量機(ji)制(zhi)(zhi)需要對現貨市場(chang)(chang)的報價、出清(qing)進行(xing)嚴(yan)格的市場(chang)(chang)力監(jian)控。市場(chang)(chang)稀(xi)缺定價機(ji)制(zhi)(zhi)則需要滾動(dong)預(yu)出清(qing)機(ji)制(zhi)(zhi)幫助市場(chang)(chang)主體及時了解(jie)實時的供需狀(zhuang)況(kuang)。

信(xin)息(xi)(xi)披露和(he)風(feng)險規避(bi)機(ji)制(zhi)(zhi)。對(dui)(dui)于(yu)市(shi)場(chang)稀缺定價(jia)機(ji)制(zhi)(zhi)，需要(yao)配(pei)套(tao)市(shi)場(chang)報價(jia)信(xin)息(xi)(xi)公(gong)開的信(xin)息(xi)(xi)披露機(ji)制(zhi)(zhi)，促進市(shi)場(chang)信(xin)息(xi)(xi)的充(chong)分(fen)、及時和(he)對(dui)(dui)稱。此外，還需要(yao)配(pei)套(tao)合理的風(feng)險規避(bi)機(ji)制(zhi)(zhi)，如單向(xiang)封頂差價(jia)合約，為(wei)市(shi)場(chang)主體提供(gong)充(chong)分(fen)的風(feng)險規避(bi)手段。

4.對我國電力市場設計的建議

1）盡快研究不(bu)同地區(qu)的(de)充裕性(xing)(xing)機制。目(mu)前我國(guo)大(da)多數(shu)地區(qu)的(de)電(dian)力交易(yi)產品不(bu)夠完善，發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)企(qi)業的(de)收(shou)(shou)入來源單一。近期，國(guo)家發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)展改革委(wei)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)布關于全面放開經(jing)營(ying)性(xing)(xing)電(dian)力用(yong)戶發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)用(yong)電(dian)計劃的(de)通(tong)知。早(zao)期發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)企(qi)業能夠通(tong)過高比例計劃電(dian)量(liang)(liang)合同保證(zheng)部分收(shou)(shou)益(yi)，但隨(sui)著發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)用(yong)電(dian)計劃的(de)放開，發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)企(qi)業的(de)收(shou)(shou)益(yi)將(jiang)面臨(lin)更大(da)的(de)不(bu)確定(ding)性(xing)(xing)。需(xu)要盡快研究保證(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)容(rong)量(liang)(liang)充裕性(xing)(xing)的(de)方(fang)法，避免(mian)供需(xu)形式的(de)變化造成(cheng)新一輪的(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)容(rong)量(liang)(liang)不(bu)足。

2）澳大利(li)亞(ya)的(de)市場(chang)稀缺(que)電價機(ji)制(zhi)不適合我國(guo)目前的(de)市場(chang)環(huan)境。我國(guo)電力(li)市場(chang)信(xin)息公開機(ji)制(zhi)嚴(yan)重(zhong)不足(zu)，市場(chang)透明度(du)不高，不能很好(hao)支撐這種(zhong)市場(chang)化(hua)程度(du)高的(de)充裕性機(ji)制(zhi)。

3）容(rong)(rong)(rong)量市(shi)(shi)場(chang)(chang)需要(yao)在電能(neng)量市(shi)(shi)場(chang)(chang)外組織，并要(yao)求(qiu)能(neng)夠準確預測未(wei)(wei)來的容(rong)(rong)(rong)量需求(qiu)。我國市(shi)(shi)場(chang)(chang)建設還未(wei)(wei)完善，直接開展容(rong)(rong)(rong)量市(shi)(shi)場(chang)(chang)對于現(xian)階(jie)段(duan)來說難以立即實現(xian)。由于其對零售市(shi)(shi)場(chang)(chang)的活(huo)躍(yue)度、需求(qiu)響應(ying)能(neng)力沒(mei)有特殊要(yao)求(qiu)，未(wei)(wei)開放零售市(shi)(shi)場(chang)(chang)的地區可以考慮采用容(rong)(rong)(rong)量市(shi)(shi)場(chang)(chang)機(ji)制。

4）價格增量機制適合我(wo)國現階段(duan)大多數地區的市場環境，主要原(yuan)因(yin)有以(yi)下4點：

①我國的信息披露機制不(bu)完善，價格(ge)增量模式對實時信息披露的要求不(bu)高。

②備用價(jia)格增量(liang)的相(xiang)關參數由監管機構核定，市(shi)場價(jia)格的整體(ti)可控性(xing)較強。

③第(di)二輪電(dian)力(li)市(shi)場改革以零售市(shi)場改革試(shi)點為起點，稀缺價格有利(li)于提升零售市(shi)場活躍(yue)地區的(de)用戶側效(xiao)率。

④在可再生能源不斷增多的(de)情況下，稀缺價(jia)格(ge)有利于激勵系統的(de)靈(ling)活性。

5）發(fa)電(dian)(dian)企業(ye)的(de)計劃電(dian)(dian)量(liang)(liang)合(he)同(tong)可(ke)以(yi)作為一種過渡或補(bu)充的(de)發(fa)電(dian)(dian)容(rong)(rong)量(liang)(liang)充裕性機制。計劃體制下由政(zheng)府分(fen)(fen)配給發(fa)電(dian)(dian)的(de)計劃電(dian)(dian)量(liang)(liang)電(dian)(dian)價(jia)(jia)綜合(he)考慮了可(ke)變(bian)成本和(he)容(rong)(rong)量(liang)(liang)成本。在現貨市場的(de)全電(dian)(dian)量(liang)(liang)競價(jia)(jia)模式下，可(ke)以(yi)將計劃電(dian)(dian)量(liang)(liang)合(he)同(tong)轉為政(zheng)府授(shou)權差價(jia)(jia)合(he)約，在不影響實時調度效(xiao)率(lv)的(de)情況(kuang)下給予發(fa)電(dian)(dian)企業(ye)一部分(fen)(fen)容(rong)(rong)量(liang)(liang)收(shou)益。

從這個角度(du)考慮(lv)，在發(fa)電(dian)(dian)容量(liang)充(chong)裕度(du)機(ji)制未(wei)完(wan)善的(de)情況下，不易過快放開(kai)發(fa)電(dian)(dian)計(ji)劃。實(shi)(shi)際市場設計(ji)中(zhong)可(ke)以采取將政府授(shou)權差價(jia)(jia)合(he)約(yue)與價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)機(ji)制相結合(he)的(de)模式。初期(qi)的(de)發(fa)電(dian)(dian)報價(jia)(jia)上(shang)限(xian)(xian)和價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)上(shang)限(xian)(xian)水(shui)平(ping)可(ke)以設置在較(jiao)低水(shui)平(ping)。隨著計(ji)劃發(fa)電(dian)(dian)量(liang)的(de)放開(kai)，價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)上(shang)限(xian)(xian)水(shui)平(ping)可(ke)以逐(zhu)步提高，具體數值需要根據實(shi)(shi)際的(de)運行情況進行測算(suan)。另外，在價(jia)(jia)格(ge)增量(liang)較(jiao)高的(de)情況下，可(ke)以參考澳大利亞的(de)單向封頂差價(jia)(jia)合(he)約(yue)設計(ji)類似(si)的(de)合(he)約(yue)交易，幫助市場主體規避高價(jia)(jia)風(feng)險。

6）為保證發(fa)電(dian)(dian)容量(liang)(liang)的(de)(de)(de)充裕(yu)(yu)性，除了(le)(le)具體(ti)的(de)(de)(de)充裕(yu)(yu)性機(ji)(ji)(ji)(ji)制設(she)計外(wai)，還需(xu)要(yao)完(wan)善相應的(de)(de)(de)配套措施，包(bao)括信息披露機(ji)(ji)(ji)(ji)制、成本監(jian)審機(ji)(ji)(ji)(ji)制、市場(chang)力監(jian)控機(ji)(ji)(ji)(ji)制及(ji)風險規(gui)避(bi)(bi)機(ji)(ji)(ji)(ji)制等。另(ling)外(wai)，價格上(shang)限(xian)的(de)(de)(de)設(she)置(zhi)需(xu)要(yao)和其他市場(chang)設(she)計相協調。如果考慮到社會安(an)全穩定而(er)設(she)置(zhi)了(le)(le)過低(di)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)量(liang)(liang)市場(chang)價格上(shang)限(xian)，那(nei)么需(xu)要(yao)通(tong)過其他機(ji)(ji)(ji)(ji)制(如容量(liang)(liang)市場(chang)、價格增(zeng)量(liang)(liang))補償發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)固定成本。如果設(she)置(zhi)了(le)(le)較高的(de)(de)(de)價格上(shang)限(xian)，則(ze)需(xu)要(yao)定期評估(gu)發(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)收益(yi)，根據評估(gu)的(de)(de)(de)收益(yi)適(shi)時調整發(fa)電(dian)(dian)報價上(shang)限(xian)，避(bi)(bi)免發(fa)電(dian)(dian)主體(ti)獲得超(chao)額(e)利潤。

5.結語

電(dian)力(li)市場(chang)中如(ru)何保證發(fa)電(dian)容(rong)量(liang)的(de)長期充裕性，是相關市場(chang)設計需(xu)要考慮(lv)的(de)一個重(zhong)要目(mu)標(biao)或約束，在(zai)可再生能源比(bi)例(li)逐漸增加的(de)情況(kuang)下變得更加重(zhong)要。本文詳(xiang)細介紹了3種典型的(de)發(fa)電(dian)充裕度機(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)，分析(xi)了其設計理念的(de)核心差異(yi)及在(zai)市場(chang)力(li)控制(zhi)(zhi)(zhi)、關鍵配(pei)置參數、風險規避(bi)機(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)等方面(mian)的(de)不同。

討論了每種機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)適用(yong)條件以及所需的(de)(de)(de)配(pei)套市場(chang)機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)。3種機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)沒有(you)(you)絕對的(de)(de)(de)優劣(lie)之分，各有(you)(you)對應的(de)(de)(de)適用(yong)條件。還有(you)(you)一(yi)些其他類(lei)型的(de)(de)(de)充裕性機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)，如固定電量(liang)合同(tong)、容量(liang)支(zhi)付、戰略備用(yong)機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)，本文沒有(you)(you)詳細討論，也各有(you)(you)其適用(yong)的(de)(de)(de)情況。實際電力市場(chang)的(de)(de)(de)設計(ji)中(zhong)首先要根據市場(chang)的(de)(de)(de)整體環境特點(dian)選擇可(ke)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)，然后(hou)進行(xing)(xing)相關配(pei)套機(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)設計(ji)并進行(xing)(xing)定量(liang)的(de)(de)(de)分析測算。