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發(fa)(fa)電(dian)容量(liang)充裕(yu)(yu)(yu)性是保(bao)證電(dian)力系統可靠(kao)供電(dian)的關鍵。隨(sui)著(zhu)間歇性可再(zai)生(sheng)能源(yuan)的發(fa)(fa)展，發(fa)(fa)電(dian)容量(liang)充裕(yu)(yu)(yu)性問題再(zai)一(yi)次受到電(dian)力市(shi)場(chang)設計(ji)的廣泛關注。對比(bi)了澳大(da)利亞南部、美國德克(ke)薩斯州(zhou)和美國賓夕法(fa)尼亞-新(xin)澤(ze)西-馬里(li)蘭州(zhou)3個典型電(dian)力市(shi)場(chang)區域保(bao)證發(fa)(fa)電(dian)容量(liang)充裕(yu)(yu)(yu)性的方法(fa)，包括交易時序和價格機(ji)(ji)制的設計(ji)，以及對應的信息披露、市(shi)場(chang)力控制和風險規避機(ji)(ji)制等配套(tao)機(ji)(ji)制。

不同方法的(de)選(xuan)擇應(ying)充(chong)分考慮市(shi)場環境的(de)差別。從預測(ce)能(neng)(neng)力(li)、成本監審能(neng)(neng)力(li)、信(xin)息要求和用戶特性(xing)出發，提出不同充(chong)裕性(xing)機(ji)制(zhi)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)，并分析相(xiang)應(ying)的(de)配套機(ji)制(zhi)。最后，結合當前(qian)的(de)電力(li)市(shi)場改革(ge)環境，對我國電力(li)市(shi)場建設提出了相(xiang)應(ying)的(de)政策建議。

電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)市場(chang)面臨(lin)的(de)一(yi)個長(chang)期挑(tiao)戰是如何(he)保(bao)證發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)容量(liang)的(de)充裕性。一(yi)般商品市場(chang)可通(tong)過市場(chang)價格(ge)信號調節(jie)資源配置，但電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)商品的(de)特殊性使得長(chang)期的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)供需平衡問題變得復(fu)雜：

1）發(fa)電(dian)行業的(de)投(tou)資(zi)成(cheng)本大、投(tou)資(zi)回報周期長(chang)，且現貨市場(chang)下的(de)電(dian)價波(bo)動大，投(tou)資(zi)面臨較大的(de)風險。

2）現有技術條件下具(ju)有實(shi)時價格響應能力(li)的(de)用(yong)戶較少，整體的(de)電力(li)需(xu)求價格彈性小，一(yi)般(ban)通過降低備用(yong)、裁減(jian)負(fu)荷等方式實(shi)現電力(li)稀缺時段的(de)供需(xu)平(ping)衡(heng)，但市場價格無(wu)法反映真實(shi)的(de)停電損失或用(yong)電效益(yi)。

3）從電力系統和社會穩定的(de)(de)角度出發，政府或監(jian)管(guan)機(ji)構傾向于設定較高的(de)(de)可靠(kao)性(xing)水(shui)平，但同時又希望設置(zhi)較低(di)的(de)(de)價格上(shang)限(xian)。

基于以上(shang)問題，電力市場需要(yao)一些特殊(shu)的設計來(lai)提供(gong)有效(xiao)的發(fa)電投資信號。在間(jian)歇性可再生能源高(gao)速發(fa)展的情況下，發(fa)電容量充裕性問題變(bian)得更加突出。文獻對(dui)低碳轉(zhuan)型(xing)背景下實現電力系(xi)(xi)統充裕性的相關經驗(yan)進(jin)行(xing)了系(xi)(xi)統介紹。

目前主流的(de)方法分為(wei)(wei)兩大類(lei)。第一類(lei)是(shi)純能量市(shi)場(chang)稀缺(que)(que)定(ding)(ding)價機(ji)(ji)制，允許電(dian)力稀缺(que)(que)情(qing)況下的(de)電(dian)能量價格遠高于機(ji)(ji)組(zu)的(de)可變成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，其中(zhong)高于可變成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)部分為(wei)(wei)稀缺(que)(que)收(shou)益，發電(dian)機(ji)(ji)組(zu)可以從中(zhong)回收(shou)部分固定(ding)(ding)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)。稀缺(que)(que)價格可以通(tong)過(guo)市(shi)場(chang)主體(ti)的(de)報價形成(cheng)(cheng)，也可以通(tong)過(guo)政府或監管機(ji)(ji)構(gou)事先設(she)定(ding)(ding)的(de)備用(yong)需求曲線形成(cheng)(cheng)。第二類(lei)是(shi)容(rong)量市(shi)場(chang)，即增加發電(dian)容(rong)量產品(pin)，電(dian)力市(shi)場(chang)通(tong)過(guo)雙邊交(jiao)易(yi)、集(ji)中(zhong)拍賣等方式獲得未來幾(ji)年的(de)可用(yong)發電(dian)容(rong)量。發電(dian)企(qi)業(ye)提供(gong)容(rong)量產品(pin)獲得容(rong)量費，從而回收(shou)部分固定(ding)(ding)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)。本(ben)(ben)文將以上(shang)方法統稱為(wei)(wei)發電(dian)充裕(yu)性機(ji)(ji)制，簡稱充裕(yu)性機(ji)(ji)制。

從當前世(shi)界(jie)各國電(dian)力市場的實踐(jian)經驗看，盡管對發(fa)電(dian)容量充裕性(xing)的重(zhong)要性(xing)都有共識，但是在具體的交易時序、價格機(ji)制和相關(guan)配套機(ji)制設(she)計上(shang)均存在較(jiao)大差異。

市場(chang)設(she)計(ji)是一個體系(xi)，不同(tong)(tong)充(chong)(chong)裕(yu)性(xing)(xing)機(ji)制(zhi)的(de)(de)選擇需結合現貨市場(chang)交(jiao)易模式(shi)、社會(hui)環(huan)境、市場(chang)結構(gou)等環(huan)境統籌考慮。現有研究充(chong)(chong)裕(yu)性(xing)(xing)機(ji)制(zhi)的(de)(de)文章大多集中(zhong)在介紹不同(tong)(tong)充(chong)(chong)裕(yu)性(xing)(xing)機(ji)制(zhi)設(she)計(ji)的(de)(de)原理和具體規則上，如同(tong)(tong)一類充(chong)(chong)裕(yu)性(xing)(xing)機(ji)制(zhi)在不同(tong)(tong)地區間(jian)的(de)(de)異同(tong)(tong)、某(mou)一特定(ding)地區實現充(chong)(chong)裕(yu)度的(de)(de)具體做(zuo)法、或(huo)通過市場(chang)運行(xing)經(jing)驗分(fen)析不同(tong)(tong)地區的(de)(de)充(chong)(chong)裕(yu)性(xing)(xing)機(ji)制(zhi)實施效(xiao)果(guo)。

以上研究一(yi)方面缺(que)乏對(dui)不(bu)同(tong)充裕度機制(zhi)的(de)系(xi)統性(xing)(xing)比較，另一(yi)方面較少(shao)考慮(lv)充裕性(xing)(xing)機制(zhi)與(yu)市場中其他相關環(huan)節(jie)設(she)計的(de)關系(xi)。有(you)(you)文獻通過多代理或系(xi)統動力學仿(fang)真分(fen)析(xi)相同(tong)市場環(huan)境下不(bu)同(tong)類(lei)型充裕性(xing)(xing)機制(zhi)的(de)優劣，但也(ye)沒有(you)(you)分(fen)析(xi)與(yu)其他市場環(huan)節(jie)的(de)適應性(xing)(xing)。

我國(guo)本(ben)(ben)輪電(dian)力市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)改革從(cong)2015年開始，改革的(de)內容已經從(cong)售電(dian)開放、中長(chang)(chang)期(qi)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)逐漸(jian)到現貨市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)建設(she)(she)，大多數(shu)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)設(she)(she)計(ji)的(de)研究(jiu)重(zhong)(zhong)點在能(neng)量(liang)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)出清(qing)機(ji)制(zhi)及結(jie)算機(ji)制(zhi)設(she)(she)計(ji)，目標是實現現有電(dian)網、電(dian)源(yuan)結(jie)構下的(de)資源(yuan)優(you)化配置。當(dang)前(qian)的(de)研究(jiu)對(dui)如何(he)保(bao)證發(fa)電(dian)合理的(de)收益(yi)水平，如何(he)保(bao)證長(chang)(chang)期(qi)的(de)供電(dian)可(ke)靠性和降低長(chang)(chang)期(qi)的(de)供電(dian)成本(ben)(ben)較(jiao)少考慮(lv)。國(guo)際電(dian)力市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)經驗表明，電(dian)力市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)設(she)(she)計(ji)必(bi)須要考慮(lv)對(dui)發(fa)電(dian)投(tou)資的(de)激勵，否則可(ke)能(neng)出現周期(qi)性的(de)發(fa)電(dian)過剩與短缺、嚴重(zhong)(zhong)時會(hui)造(zao)成重(zhong)(zhong)大停電(dian)損(sun)失。

在第一(yi)輪電(dian)力市(shi)場改(gai)革中，已有部分學者(zhe)對(dui)保(bao)證發電(dian)容量(liang)充裕性的基(ji)本理論、方法進行(xing)了討(tao)論。本輪電(dian)改(gai)下，市(shi)場環境發生了變化，需(xu)要盡快結(jie)合國外的經驗和(he)我國的具體(ti)情況(kuang)對(dui)發電(dian)容量(liang)充裕性問題進行(xing)系統的研究和(he)討(tao)論。

本(ben)文首先分(fen)析了澳大利(li)亞南(nan)部、美國德克薩斯(si)州(zhou)(以下簡(jian)稱(cheng)美國德州(zhou))和(he)美國賓夕法尼亞-新(xin)澤西(xi)-馬里蘭州(zhou)(以下簡(jian)稱(cheng)美國PJM)的3個典(dian)型(xing)電力市場(chang)充(chong)(chong)裕性(xing)機制(zhi)(zhi)的交易時(shi)序和(he)價格機制(zhi)(zhi)，介紹了相應的配套機制(zhi)(zhi)，包括(kuo)信息披(pi)露(lu)、市場(chang)力控制(zhi)(zhi)和(he)價格風險防(fang)范機制(zhi)(zhi)。然(ran)后(hou)，提煉不(bu)同充(chong)(chong)裕性(xing)機制(zhi)(zhi)的區別，并分(fen)析不(bu)同充(chong)(chong)裕性(xing)機制(zhi)(zhi)的適應性(xing)。在此基(ji)礎上(shang)就我(wo)國現階段電力市場(chang)改革中(zhong)的發電容(rong)量(liang)的充(chong)(chong)裕性(xing)問題提出(chu)相關建議。

1.純能量市場稀缺定價

澳(ao)大(da)(da)(da)利(li)亞(ya)南(nan)部的國(guo)家電(dian)(dian)力市(shi)場(chang)(chang)(以下簡稱澳(ao)大(da)(da)(da)利(li)亞(ya)電(dian)(dian)力市(shi)場(chang)(chang))和美國(guo)德(de)州電(dian)(dian)力市(shi)場(chang)(chang)實施(shi)了稀(xi)缺(que)定(ding)價(jia)機(ji)(ji)制，但對(dui)(dui)應(ying)的機(ji)(ji)制設計有很(hen)大(da)(da)(da)區別。本(ben)節對(dui)(dui)這兩種機(ji)(ji)制進(jin)行介紹和對(dui)(dui)比分(fen)析。為(wei)了方便(bian)討(tao)論(lun)，后文(wen)中(zhong)將(jiang)澳(ao)大(da)(da)(da)利(li)亞(ya)的稀(xi)缺(que)定(ding)價(jia)機(ji)(ji)制稱為(wei)市(shi)場(chang)(chang)稀(xi)缺(que)電(dian)(dian)價(jia)機(ji)(ji)制，將(jiang)美國(guo)德(de)州的稀(xi)缺(que)定(ding)價(jia)機(ji)(ji)制稱為(wei)價(jia)格增(zeng)量機(ji)(ji)制。

1.1澳大利亞

澳大利亞電力市場中的(de)發(fa)電投資信號來源于(yu)現貨市場的(de)電能量(liang)稀缺價格(ge)，其關鍵(jian)環(huan)節和交易時序如圖1所示(shi)。

1.1.1現貨市場時序

現貨市(shi)(shi)場(chang)(chang)只有(you)實(shi)時市(shi)(shi)場(chang)(chang)，沒有(you)日前(qian)(qian)市(shi)(shi)場(chang)(chang)，從日前(qian)(qian)16:00開始對次日交易進行滾(gun)動(dong)預出(chu)清(qing)(qing)并(bing)向市(shi)(shi)場(chang)(chang)主(zhu)體(ti)發(fa)布出(chu)清(qing)(qing)結(jie)果(guo)，發(fa)電(dian)主(zhu)體(ti)可以在此期間修改(gai)報價，但必須注明修改(gai)的(de)理由。發(fa)電(dian)主(zhu)體(ti)的(de)結(jie)算價格(ge)為實(shi)時出(chu)清(qing)(qing)的(de)節點邊(bian)際價格(ge)。澳大利亞(ya)電(dian)力市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)發(fa)電(dian)投資(zi)信號完全取決于實(shi)時市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)電(dian)能量(liang)價格(ge)。

1.1.2價格機制

實時(shi)市(shi)場的(de)發(fa)電側報(bao)價(jia)為純電量形(xing)式，不區(qu)分啟停、空載和可(ke)變(bian)成本，報(bao)價(jia)上限為13800澳元/(MW·h)，遠高于(yu)機組的(de)可(ke)變(bian)成本。結(jie)算價(jia)格(ge)為電能量的(de)節點邊際價(jia)格(ge)。

其(qi)中一個顯著的特點是(shi)：稀缺(que)價(jia)格信號完全(quan)由發(fa)電(dian)主體的報價(jia)形成。也就是(shi)說，發(fa)電(dian)主體的電(dian)能量報價(jia)可以遠(yuan)高于可變成本(ben)，從而反映電(dian)力稀缺(que)的機會成本(ben)。

1.1.3信息披露機制

由于稀缺(que)電價(jia)(jia)完全由發電主體的(de)(de)(de)報(bao)價(jia)(jia)形成，市(shi)(shi)場需要提供全面(mian)、透明的(de)(de)(de)市(shi)(shi)場信息，以反(fan)映真實(shi)的(de)(de)(de)供需情況(kuang)、促進(jin)市(shi)(shi)場的(de)(de)(de)充分(fen)競爭。一方面(mian)可以減少市(shi)(shi)場成員濫用市(shi)(shi)場力(li)的(de)(de)(de)行為，避免出現異常的(de)(de)(de)高(gao)價(jia)(jia);另一方面(mian)可以向市(shi)(shi)場成員反(fan)映系統(tong)的(de)(de)(de)真實(shi)稀缺(que)情況(kuang)，引導合理的(de)(de)(de)經濟(ji)持(chi)留(liu)，促進(jin)稀缺(que)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)產生。

澳大利(li)亞的中期和短期充裕度評估、滾動預出清和報價信息公開(kai)的方(fang)式為市場主(zhu)體提供了(le)充分的市場信息。

1）系統充(chong)裕(yu)(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)。包括中(zhong)(zhong)期(qi)充(chong)裕(yu)(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)和(he)短期(qi)充(chong)裕(yu)(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)，中(zhong)(zhong)期(qi)充(chong)裕(yu)(yu)度(du)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)機(ji)制每周發(fa)(fa)布1次未來24個(ge)月(yue)反映每日狀態的(de)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)數(shu)據，短期(qi)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)每2h發(fa)(fa)布1次關(guan)于未來6日每0.5h的(de)評(ping)(ping)(ping)估(gu)(gu)數(shu)據，數(shu)據內容包括考慮(lv)發(fa)(fa)電(dian)停(ting)運(yun)和(he)檢修計劃的(de)可(ke)用發(fa)(fa)電(dian)容量、負荷預測、備用情況等。

2）滾(gun)動預出(chu)清。每0.5h發布未來1天內每30min的預調(diao)度(du)安排和出(chu)清價格，每5min發布未來1h內每5min的預調(diao)度(du)安排和出(chu)清價格。

3）報(bao)價信(xin)息公開(kai)。市場(chang)主(zhu)體的報(bao)價信(xin)息在運行(xing)日后1天公開(kai)發布。

以(yi)上多(duo)種(zhong)方(fang)式促進(jin)市(shi)(shi)場信(xin)(xin)息的(de)透(tou)明、公開，從而引導發電主體的(de)合理報價。澳大利亞電力(li)市(shi)(shi)場的(de)管制(zhi)環節相對較少，這與多(duo)方(fang)面(mian)的(de)信(xin)(xin)息公開機制(zhi)密(mi)不可(ke)分。

1.1.4市場力控制機制

在(zai)(zai)電力(li)稀缺(que)時段，發(fa)電主體的(de)電能(neng)量報(bao)價(jia)可(ke)以(yi)遠高于實際(ji)的(de)可(ke)變(bian)成(cheng)本(ben)，從而(er)抬高稀缺(que)時段的(de)電能(neng)量價(jia)格，以(yi)反映投資成(cheng)本(ben)。這(zhe)是一種經濟持留的(de)市(shi)場(chang)(chang)力(li)行(xing)為，屬于臨時市(shi)場(chang)(chang)力(li)，在(zai)(zai)澳(ao)大利亞電能(neng)量市(shi)場(chang)(chang)中允(yun)許存在(zai)(zai)。

但是，監管(guan)機構需(xu)要(yao)保證(zheng)市(shi)(shi)場的(de)合理競爭(zheng)，防止市(shi)(shi)場力(li)濫用。上(shang)述信息公開(kai)機制(zhi)能(neng)夠(gou)起到緩解市(shi)(shi)場力(li)的(de)作用。除此之外，為避免頻繁出(chu)現稀(xi)缺價格，導致發電企業獲(huo)得高額利(li)潤，澳大利(li)亞電能(neng)量市(shi)(shi)場規則中設(she)計(ji)了收益限(xian)制(zhi)方案(an)，根據稀(xi)缺價格出(chu)現的(de)頻率調整報價上(shang)限(xian)：如果稀(xi)缺價格出(chu)現頻率高于一個(ge)閾值，報價上(shang)限(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)場(chang)價格的(de)波動性和不確(que)定(ding)性給(gei)發(fa)(fa)電主(zhu)體和用戶帶來風(feng)險(xian)。市(shi)場(chang)風(feng)險(xian)是(shi)阻礙發(fa)(fa)電投(tou)資(zi)(zi)的(de)主(zhu)要(yao)因素(su)之(zhi)一。如果沒有(you)相應(ying)的(de)風(feng)險(xian)規(gui)避工具，那么市(shi)場(chang)難以引導(dao)合理的(de)發(fa)(fa)電投(tou)資(zi)(zi)。這(zhe)是(shi)“缺失(shi)市(shi)場(chang)”(missing market)的(de)問題：市(shi)場(chang)設計(ji)中有(you)合適的(de)市(shi)場(chang)和機制激勵(li)市(shi)場(chang)主(zhu)體投(tou)資(zi)(zi)，但由于風(feng)險(xian)的(de)存在投(tou)資(zi)(zi)仍受(shou)到阻礙。

市場主體可通過中(zhong)長(chang)期交易(yi)來規避(bi)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)格(ge)風險(xian)，包括但(dan)不限(xian)于(yu)中(zhong)長(chang)期雙邊合(he)(he)同、電力期貨及電力期權等(deng)。澳(ao)大利亞(ya)存(cun)在一類特(te)殊的電力金融合(he)(he)同——單(dan)向封頂(ding)差價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)合(he)(he)約(cap futures contracts)，能(neng)夠幫助市場主體規避(bi)高電價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)風險(xian)。該合(he)(he)約的本質理念(nian)是，合(he)(he)同雙方約定(ding)一個執(zhi)行(xing)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)格(ge)，保證電能(neng)量(liang)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)格(ge)不高于(yu)該執(zhi)行(xing)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)格(ge)。執(zhi)行(xing)價(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)格(ge)通常約等(deng)于(yu)峰(feng)荷機組(zu)的可變運(yun)行(xing)成本。

該合約中，賣方(fang)(發(fa)電主(zhu)(zhu)體)向買(mai)方(fang)(用戶)收(shou)(shou)取一筆按容(rong)量(liang)計算的合約費，并(bing)將現貨(huo)市場(chang)價(jia)(jia)格高(gao)于(yu)執行(xing)價(jia)(jia)格的差額返還給買(mai)方(fang)。這種(zhong)情況下(xia)，用戶的最高(gao)購(gou)電價(jia)(jia)不超過(guo)執行(xing)價(jia)(jia)格，規避了尖峰電價(jia)(jia)的風險(xian);發(fa)電主(zhu)(zhu)體則通過(guo)合約費鎖定部分固定收(shou)(shou)益，以(yi)回收(shou)(shou)每(mei)年(nian)的固定開支和投資(zi)成本。

1.2美國德州

與澳大(da)利亞市(shi)場(chang)類似的是，美國德州(zhou)沒有容量市(shi)場(chang)，發電投資信號(hao)來源于現貨市(shi)場(chang)的稀(xi)缺價格。美國德州(zhou)的稀(xi)缺定價機制如(ru)圖(tu)2所示(shi)。

美國德州價格(ge)增量(liang)機(ji)制與澳大利(li)亞(ya)市場稀缺(que)電價機(ji)制的主(zhu)要區別在：稀缺(que)價格(ge)不僅取決于(yu)發電主(zhu)體的報價，而且與市場運(yun)行機(ji)構事后計算的價格(ge)增量(liang)有關。

1.2.1現貨市場時序

美國德州現(xian)貨市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)包括(kuo)日(ri)前(qian)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)和(he)實(shi)時(shi)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)，但沒有滾(gun)動(dong)預出(chu)(chu)清。日(ri)前(qian)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)在13:30出(chu)(chu)清，日(ri)前(qian)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)結(jie)束后(hou)進行(xing)可靠性機組(zu)組(zu)合出(chu)(chu)清。實(shi)時(shi)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)每(mei)15min為一個時(shi)段，運行(xing)時(shi)刻(ke)前(qian)1h報(bao)價關(guan)閘(zha)，關(guan)閘(zha)后(hou)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)主體(ti)不能再調整報(bao)價策略，實(shi)時(shi)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)提前(qian)15min出(chu)(chu)清。

1.2.2價格機制

美國(guo)德州現(xian)貨市場的(de)(de)發(fa)電電能量報(bao)價(jia)由啟(qi)動成本(ben)(ben)、空(kong)載成本(ben)(ben)和可變成3部分組(zu)成。可變成本(ben)(ben)的(de)(de)報(bao)價(jia)上(shang)限為9000美元/(MW·h)，遠高于實際發(fa)電的(de)(de)可變成本(ben)(ben)。

與澳(ao)大(da)利亞電力市場(chang)(chang)不同(tong)的(de)是，德(de)州實(shi)時市場(chang)(chang)的(de)電能(neng)量(liang)(liang)結算價(jia)格(ge)除市場(chang)(chang)出清(qing)得(de)到的(de)節點(dian)邊際價(jia)格(ge)外，還包括市場(chang)(chang)運(yun)營(ying)機(ji)構事后計算的(de)價(jia)格(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)。價(jia)格(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)包括備用價(jia)格(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)和可靠性價(jia)格(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)[34]，能(neng)夠進一步(bu)反映電能(neng)量(liang)(liang)市場(chang)(chang)的(de)稀缺信號。

1）備用價格增量。

備(bei)用價格(ge)增量(liang)與(yu)(yu)(yu)美國德州的備(bei)用輔助服務產品有(you)關(guan)。美國普遍(bian)定義(yi)了(le)備(bei)用輔助服務產品，并(bing)通過電(dian)(dian)能(neng)量(liang)與(yu)(yu)(yu)備(bei)用聯(lian)合(he)(he)優(you)化出清(qing)的方式(shi)實現備(bei)用需(xu)求與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)能(neng)量(liang)價格(ge)的耦合(he)(he)[35]，但德州的實時市場(chang)還沒有(you)實現該聯(lian)合(he)(he)優(you)化出清(qing)。設(she)置備(bei)用價格(ge)增量(liang)的目(mu)的是反(fan)映電(dian)(dian)力稀缺(que)時段(duan)的備(bei)用價值(zhi)。

備(bei)用(yong)價(jia)格增(zeng)量(liang)的數值與監管機構事(shi)先確定(ding)的運行(xing)備(bei)用(yong)需(xu)求(qiu)(qiu)曲(qu)線(xian)有關(guan)。該需(xu)求(qiu)(qiu)曲(qu)線(xian)通過失負(fu)(fu)荷(he)概率和(he)失負(fu)(fu)荷(he)價(jia)值定(ding)義了備(bei)用(yong)價(jia)值與備(bei)用(yong)稀缺(que)程度(du)的關(guan)系[2]：備(bei)用(yong)水(shui)平越低(di)，備(bei)用(yong)價(jia)值越高(gao)。因(yin)此，運行(xing)備(bei)用(yong)需(xu)求(qiu)(qiu)曲(qu)線(xian)定(ding)義了彈性(xing)的備(bei)用(yong)需(xu)求(qiu)(qiu)，反(fan)映電(dian)能量(liang)價(jia)格升高(gao)到一定(ding)程度(du)時(shi)負(fu)(fu)荷(he)需(xu)求(qiu)(qiu)側愿意降(jiang)低(di)備(bei)用(yong)、承擔停(ting)電(dian)風險(xian)的情(qing)況。

實(shi)時(shi)市(shi)場出清結束后，市(shi)場運(yun)營機構根據實(shi)時(shi)的(de)備(bei)用(yong)(yong)水平和運(yun)行備(bei)用(yong)(yong)需求曲線計算備(bei)用(yong)(yong)價(jia)值，備(bei)用(yong)(yong)價(jia)格(ge)增量(liang)等于備(bei)用(yong)(yong)價(jia)值與系統的(de)邊際(ji)電能(neng)量(liang)價(jia)格(ge)之差。

2）可靠性價格增量。

可(ke)(ke)靠(kao)性價(jia)格增(zeng)量與現貨市場的(de)可(ke)(ke)靠(kao)性機組組合(he)有關。設置可(ke)(ke)靠(kao)性價(jia)格增(zeng)量的(de)目的(de)是(shi)減少(shao)可(ke)(ke)靠(kao)性調度中(zhong)的(de)市場干預手段(duan)對市場信(xin)號(hao)產(chan)生的(de)影響(xiang)。

為保證實時(shi)供電(dian)的安全(quan)(quan)可(ke)靠(kao)(kao)，美國德州(zhou)電(dian)力(li)市場(chang)會通(tong)過日前可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)機組組合中(zhong)的指(zhi)令(ling)開機或(huo)啟(qi)動負荷(he)備用(yong)等方式(shi)來進行可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)調(diao)度。這是一種為了系統安全(quan)(quan)而(er)采取的人工干預行為，在增加系統備用(yong)容量(liang)(liang)的同時(shi)會降低電(dian)能(neng)量(liang)(liang)價(jia)格，扭曲市場(chang)的稀缺信號。可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)價(jia)格增量(liang)(liang)反映了人工干預導致的電(dian)能(neng)量(liang)(liang)價(jia)格變(bian)化量(liang)(liang)[33]。

3）結算。

市場主體(ti)的電能量(liang)結算(suan)價(jia)格(ge)等于(yu)節點邊際(ji)價(jia)格(ge)、備用(yong)價(jia)格(ge)增量(liang)和可靠(kao)性價(jia)格(ge)增量(liang)3部(bu)分之(zhi)和。

另外，沒有發(fa)(fa)電(dian)(dian)的備用(yong)發(fa)(fa)電(dian)(dian)容量也會獲(huo)得(de)備用(yong)價格(ge)(ge)增量的補(bu)償。也就是說(shuo)，備用(yong)價格(ge)(ge)增量反映(ying)的稀缺信(xin)號不(bu)僅體(ti)現在電(dian)(dian)能(neng)(neng)量產品上(shang)，也體(ti)現在備用(yong)容量上(shang)。而(er)在澳(ao)大利亞電(dian)(dian)力市(shi)場(chang)中，稀缺價格(ge)(ge)僅反映(ying)在電(dian)(dian)能(neng)(neng)量價格(ge)(ge)上(shang)。

1.2.3信息披露機制

由于(yu)結算價(jia)(jia)格(ge)中的(de)價(jia)(jia)格(ge)增(zeng)量(liang)可(ke)以反映系統的(de)稀缺程度(du)，發(fa)電主體可(ke)以不(bu)考慮(lv)稀缺的(de)機會成本而按(an)真實(shi)成本報價(jia)(jia)。相對(dui)于(yu)澳大(da)利亞的(de)市(shi)場稀缺電價(jia)(jia)機制(zhi)，價(jia)(jia)格(ge)增(zeng)量(liang)機制(zhi)降(jiang)低了發(fa)電主體對(dui)實(shi)時(shi)供需信息的(de)需求。

為(wei)促進(jin)市(shi)場(chang)(chang)的(de)有序(xu)運行，美國德州現貨市(shi)場(chang)(chang)也提供(gong)了(le)中期(qi)和短期(qi)充(chong)(chong)裕(yu)(yu)度評估的(de)信(xin)息。除此之外，由(you)可靠(kao)性監管(guan)機構(NorthAmericanElectricReliabilityCorporation，NERC)開展長(chang)(chang)(chang)期(qi)充(chong)(chong)裕(yu)(yu)度評估，評估未來十(shi)年的(de)充(chong)(chong)裕(yu)(yu)度，有利(li)于市(shi)場(chang)(chang)主(zhu)體的(de)長(chang)(chang)(chang)期(qi)投資決策。長(chang)(chang)(chang)期(qi)充(chong)(chong)裕(yu)(yu)度評估包(bao)括供(gong)給、需求(qiu)以及與可靠(kao)性相(xiang)關(guan)的(de)其他事項(xiang)[36]，考慮了(le)經濟(ji)發展、輸電(dian)(dian)規劃及發電(dian)(dian)投資等(deng)與發電(dian)(dian)容(rong)量充(chong)(chong)裕(yu)(yu)性有關(guan)的(de)長(chang)(chang)(chang)期(qi)影響因素。

1.2.4市場力控制機制

美國大部分電(dian)(dian)力市場的市場力監管理念為(wei)按(an)成(cheng)(cheng)本報價(jia)，不允許(xu)發(fa)電(dian)(dian)主體的經濟(ji)持留。如上所述(shu)，由于價(jia)格增量的存在，發(fa)電(dian)(dian)主體也不需要(yao)通過(guo)經濟(ji)持留的方式來反映稀(xi)缺成(cheng)(cheng)本。

另外，與澳大利亞電(dian)(dian)力(li)市(shi)場相比，美國(guo)德州電(dian)(dian)力(li)市(shi)場建(jian)立了更精細的(de)(de)收益限制方案(an)：沒有直(zhi)接以市(shi)場價(jia)格(ge)的(de)(de)高低和頻率為判斷標準，而是根據(ju)市(shi)場結算(suan)價(jia)格(ge)實(shi)時測算(suan)發(fa)電(dian)(dian)機組的(de)(de)利潤(run)。若(ruo)發(fa)電(dian)(dian)機組在一年(nian)內的(de)(de)電(dian)(dian)能量市(shi)場凈利潤(run)超過新建(jian)機組投資成(cheng)本(ben)的(de)(de)3倍，則報價(jia)上限降(jiang)為2000美元/(MW·h)[37]。

1.2.5價格風險防范機制

美國德州電力市(shi)場稀(xi)缺信號能(neng)夠通(tong)過(guo)備(bei)用價格增量和可靠性(xing)價格增量反映，具(ju)體數值取決于提前由(you)市(shi)場運營機構制定的運行(xing)備(bei)用需求曲線(xian)，相應的價格波動性(xing)和不確定性(xing)低于澳大(da)利亞電力市(shi)場。

另外，美國德(de)州(zhou)建(jian)立了日(ri)前市(shi)場，市(shi)場主體能夠通過日(ri)前市(shi)場交易規避實時的價格風險(xian)。

2。美國PJM容量市場

容量(liang)(liang)市場定(ding)義了一類新產品，即容量(liang)(liang)產品，由市場運行機(ji)構集中購(gou)買(mai)或(huo)由市場主體通過雙邊交(jiao)易形(xing)式獲得。

美(mei)國(guo)部(bu)分地(di)區、英國(guo)和(he)歐洲等國(guo)家或(huo)地(di)區開展了(le)容量(liang)市場(chang)交易。其中，美(mei)國(guo)PJM容量(liang)市場(chang)運行時間相對較長，被視(shi)為容量(liang)市場(chang)的典范。本(ben)文主要(yao)介紹美(mei)國(guo)PJM容量(liang)市場(chang)的設計方案。

美國(guo)PJM電力市場的電能量和(he)容(rong)量交易(yi)規則(ze)如圖3所示，發電投資信號主要來源(yuan)于容(rong)量拍(pai)賣(mai)市場的出清價格。

2.1交易時序

PJM容量市場分為基(ji)礎拍賣和(he)增(zeng)量拍賣。基(ji)礎拍賣提前3年(nian)開(kai)始(shi)，交易(yi)標的為未來第3年(nian)的發電容量;增(zeng)量拍賣包括(kuo)3次，分別提前20個月(yue)(yue)、10個月(yue)(yue)和(he)3個月(yue)(yue)組(zu)織(zhi)。

PJM在容(rong)量交(jiao)付年組織(zhi)現貨(huo)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)。現貨(huo)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)交(jiao)易時序與美國德州的現貨(huo)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)類似，包(bao)括(kuo)日(ri)前市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)、增(zeng)量機(ji)組組合和實時市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)，沒(mei)有滾動預出清(qing)。至于(yu)具體(ti)的交(jiao)易時間(jian)本(ben)文不再(zai)贅(zhui)述。

2.2價格機制

容量(liang)(liang)市場的投資信(xin)號主要來自于容量(liang)(liang)價(jia)格(ge)，因此本節主要介紹(shao)容量(liang)(liang)市場的價(jia)格(ge)機制。

1）報價。

容(rong)量(liang)拍(pai)賣(mai)市場報價的(de)關鍵是核定容(rong)量(liang)產品的(de)總容(rong)量(liang)需(xu)求和(he)每(mei)臺機組的(de)可(ke)供(gong)給容(rong)量(liang)(以(yi)下(xia)稱為可(ke)用容(rong)量(liang))。

總容(rong)(rong)(rong)量(liang)需(xu)求是(shi)由政府(fu)或監管機構(gou)根據可靠性要求設置的一條反映容(rong)(rong)(rong)量(liang)價格與容(rong)(rong)(rong)量(liang)需(xu)求量(liang)關系(xi)的曲(qu)線(xian)。需(xu)求曲(qu)線(xian)的關鍵參數包括目(mu)標需(xu)求容(rong)(rong)(rong)量(liang)和(he)對(dui)應的容(rong)(rong)(rong)量(liang)價格，需(xu)要分區(qu)、分類制定。為(wei)激勵電(dian)力系(xi)統(tong)的靈活性，容(rong)(rong)(rong)量(liang)產(chan)品(pin)除傳統(tong)發(fa)電(dian)容(rong)(rong)(rong)量(liang)產(chan)品(pin)外，還包括需(xu)求響應容(rong)(rong)(rong)量(liang)和(he)能效資(zi)源容(rong)(rong)(rong)量(liang)，與傳統(tong)的發(fa)電(dian)容(rong)(rong)(rong)量(liang)分開拍賣(mai)。

可(ke)(ke)用(yong)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)反映每臺發(fa)電(dian)機組對系統充裕性的(de)貢獻。傳統火(huo)電(dian)機組的(de)可(ke)(ke)用(yong)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)可(ke)(ke)通過(guo)額定(ding)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)和停(ting)運率計算(suan)得到，可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源的(de)可(ke)(ke)用(yong)發(fa)電(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)尚未有廣泛認(ren)可(ke)(ke)的(de)計算(suan)方法。歐洲(zhou)早期(qi)的(de)發(fa)電(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)預測中將風(feng)能(neng)(neng)和太陽能(neng)(neng)默認(ren)為(wei)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(lai)衡量(liang)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源對發(fa)電(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)的(de)貢獻。美國電(dian)力市場大多根(gen)據(ju)歷史數據(ju)計算(suan)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源的(de)可(ke)(ke)用(yong)發(fa)電(dian)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)，具(ju)體指標(biao)如發(fa)電(dian)能(neng)(neng)力中間值(zhi)或者平均(jun)容(rong)(rong)(rong)(rong)量(liang)因子，但這些(xie)指標(biao)沒有完全反映可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源帶來(lai)的(de)風(feng)險。

2）出清和結算。

容量產品需要分(fen)區(qu)(qu)出清和結(jie)算。容量費的(de)結(jie)算包(bao)括發(fa)電側和用戶側兩個方面(mian)。向發(fa)電主體支(zhi)付的(de)容量費為中標(biao)容量乘以(yi)所在區(qu)(qu)域的(de)容量出清價格，所有(you)容量費按用戶年峰荷水平分(fen)區(qu)(qu)分(fen)攤給用戶。

容量費以年(nian)度(du)(du)為周期計算，是(shi)一(yi)個年(nian)度(du)(du)不(bu)變的值(zhi)，能夠激勵(li)用戶降低負(fu)荷峰荷值(zhi)，但無法激勵(li)用戶的實(shi)時響應。

2.3信息披露機制

容(rong)量(liang)(liang)市場(chang)機制需(xu)(xu)要(yao)重(zhong)視長(chang)期充裕(yu)(yu)度信息(xi)的(de)(de)公(gong)開。美國PJM屬(shu)于北美可(ke)靠(kao)性(xing)體(ti)(ti)系，與(yu)美國德州類似，由NERC負責長(chang)期充裕(yu)(yu)度評(ping)估。長(chang)期充裕(yu)(yu)度評(ping)估預測(ce)未來(lai)10年的(de)(de)備用水(shui)平(ping)，并設定了滿足可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求的(de)(de)備用水(shui)平(ping)參(can)(can)考值。對政(zheng)府或監(jian)管機構而言，備用水(shui)平(ping)參(can)(can)考值作(zuo)為(wei)容(rong)量(liang)(liang)市場(chang)的(de)(de)購買目標，是確(que)定容(rong)量(liang)(liang)需(xu)(xu)求曲(qu)線的(de)(de)參(can)(can)數之一(yi)。對于發電(dian)主體(ti)(ti)而言，長(chang)期充裕(yu)(yu)度評(ping)估中(zhong)的(de)(de)備用水(shui)平(ping)預測(ce)結果和備用水(shui)平(ping)參(can)(can)考值的(de)(de)對比能(neng)夠(gou)提供有效的(de)(de)長(chang)期供需(xu)(xu)信息(xi)，引導發電(dian)主體(ti)(ti)在容(rong)量(liang)(liang)市場(chang)中(zhong)的(de)(de)理性(xing)報價，引導合(he)理的(de)(de)投資決策(ce)。

2.4市場力控制機制

美(mei)(mei)國PJM電(dian)力(li)市(shi)場(chang)的(de)市(shi)場(chang)力(li)監管理念與美(mei)(mei)國德州類似(si)，不允許(xu)發(fa)電(dian)主體的(de)經濟持留。由(you)于容(rong)量(liang)市(shi)場(chang)為發(fa)電(dian)主體提供了(le)容(rong)量(liang)收益，PJM限制了(le)電(dian)能(neng)量(liang)的(de)報價上限(1000美(mei)(mei)元/(MW·h))，并在電(dian)力(li)市(shi)場(chang)采取更加嚴格的(de)市(shi)場(chang)力(li)監控(kong)手段(duan)。

1）容量拍賣(mai)市場(chang)和現貨市場(chang)采用3個(ge)關鍵(jian)供應商(shang)測(ce)試(shi)法(fa)方(fang)法(fa)控制賣(mai)方(fang)市場(chang)力[7]。

2）容(rong)量(liang)拍(pai)賣市場中(zhong)引(yin)入(ru)最(zui)(zui)小報(bao)價規則(ze)(minimum offer pricerule，MOPR)來保(bao)證容(rong)量(liang)拍(pai)賣的最(zui)(zui)低(di)價格下限，防止買方(fang)市場力。

3）日前市(shi)場(chang)機(ji)(ji)組(zu)組(zu)合出(chu)清后(hou)需要開機(ji)(ji)的機(ji)(ji)組(zu)，僅允許下調(diao)報價(jia)，不允許上調(diao)報價(jia)。

2.5價格風險防范機制

容量(liang)市(shi)場環(huan)境下的(de)市(shi)場主體(ti)同時(shi)面(mian)臨(lin)電能量(liang)價(jia)(jia)格(ge)(ge)風(feng)(feng)險和容量(liang)價(jia)(jia)格(ge)(ge)風(feng)(feng)險。電能量(liang)價(jia)(jia)格(ge)(ge)風(feng)(feng)險受(shou)報價(jia)(jia)上限的(de)影響(xiang)，波動性低于稀(xi)缺定價(jia)(jia)機制，但用(yong)戶(hu)同樣可以通過中(zhong)長(chang)期交易來提前鎖定價(jia)(jia)格(ge)(ge)。對于容量(liang)價(jia)(jia)格(ge)(ge)風(feng)(feng)險，用(yong)戶(hu)可以通過自(zi)供應(ying)的(de)形式提供發(fa)電容量(liang)。容量(liang)自(zi)供應(ying)可以看成是一種長(chang)期的(de)發(fa)電容量(liang)雙邊交易，為(wei)發(fa)電機組(zu)和用(yong)戶(hu)提前鎖定了容量(liang)價(jia)(jia)格(ge)(ge)。

3.不同充裕性機制的區別與適用性分析

本節旨在提(ti)煉分析不(bu)同充(chong)裕性機制的本質區別。考慮到電(dian)力市(shi)場是(shi)一個(ge)完整(zheng)的體系，不(bu)同方法的選擇應與市(shi)場交易模式、社會環(huan)境、市(shi)場結構等(deng)緊密結合(he)。

導致市場力控制(zhi)(zhi)、關鍵配置(zhi)參數、風(feng)險規避(bi)機(ji)(ji)制(zhi)(zhi)的不同。每種機(ji)(ji)制(zhi)(zhi)有各(ge)自的適用條件(jian)，需要不同的配套市場機(ji)(ji)制(zhi)(zhi)。下面(mian)對(dui)(dui)不同的充裕(yu)性機(ji)(ji)制(zhi)(zhi)進行(xing)對(dui)(dui)比分(fen)析(xi)，然后提(ti)出適用條件(jian)。

3.1不同充裕性機制設計的區別

1）產品設計。

產(chan)品(pin)(pin)(pin)設計上，容量(liang)市場機(ji)制(zhi)下(xia)發(fa)電(dian)(dian)主(zhu)體可以通過(guo)提供(gong)容量(liang)和電(dian)(dian)能(neng)(neng)量(liang)兩種產(chan)品(pin)(pin)(pin)獲(huo)(huo)得收益。市場稀缺電(dian)(dian)價機(ji)制(zhi)下(xia)，發(fa)電(dian)(dian)主(zhu)體僅通過(guo)電(dian)(dian)能(neng)(neng)量(liang)產(chan)品(pin)(pin)(pin)獲(huo)(huo)得收益。價格增量(liang)機(ji)制(zhi)下(xia)，發(fa)電(dian)(dian)主(zhu)體通過(guo)電(dian)(dian)能(neng)(neng)量(liang)和備用產(chan)品(pin)(pin)(pin)獲(huo)(huo)得收益。

2）報價理念。

容量(liang)市場機制(zhi)和價格增(zeng)量(liang)機制(zhi)下，發(fa)電主體申報(bao)基于成本的報(bao)價，不含稀(xi)缺成本，市場不允許經濟持留行為。

市場(chang)稀缺電價機(ji)制下，發(fa)電企業的(de)(de)報價可遠高(gao)于可變成(cheng)本(ben)，包含(han)反映用(yong)(yong)戶用(yong)(yong)電效益或停(ting)電損失的(de)(de)稀缺成(cheng)本(ben)，即市場(chang)允(yun)許發(fa)電主體的(de)(de)經濟持留行為。

3）市場力控制。

由于(yu)容(rong)量(liang)市(shi)場(chang)(chang)機(ji)(ji)制(zhi)和價(jia)(jia)格增(zeng)量(liang)機(ji)(ji)制(zhi)環(huan)境不允許發電主(zhu)體的經濟持留行(xing)(xing)為，市(shi)場(chang)(chang)運營機(ji)(ji)構會對發電主(zhu)體報價(jia)(jia)行(xing)(xing)為進行(xing)(xing)嚴格的市(shi)場(chang)(chang)力(li)控制(zhi)。其中(zhong)一個主(zhu)要(yao)的方法是(shi)三(san)寡(gua)頭壟(long)斷測試，被用于(yu)容(rong)量(liang)市(shi)場(chang)(chang)和現(xian)貨市(shi)場(chang)(chang)中(zhong)。

市(shi)場(chang)稀缺(que)電(dian)價機(ji)(ji)制(zhi)允許發電(dian)主(zhu)體的(de)經濟持(chi)留行(xing)為，因此不需要直接的(de)市(shi)場(chang)力控制(zhi)手段。主(zhu)要通(tong)過充(chong)分的(de)信息公開(kai)促進市(shi)場(chang)競爭，具體包(bao)括中短期(qi)充(chong)裕度(du)評估(gu)機(ji)(ji)制(zhi)、滾動預出清機(ji)(ji)制(zhi)、以(yi)及運行(xing)日后及時的(de)報價數據公開(kai)。

4）關鍵參數及其影響。

不同充裕(yu)性(xing)機制均需提前設定市(shi)場運行相關參(can)數，這些參(can)數的準確性(xing)、合理性(xing)會直接影響發電容量充裕(yu)性(xing)。

3種機(ji)制(zhi)都(dou)設定了(le)電能(neng)(neng)(neng)量(liang)報(bao)價(jia)上(shang)限(xian)，稀缺定價(jia)機(ji)制(zhi)的(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)量(liang)報(bao)價(jia)上(shang)限(xian)一般高于容量(liang)市(shi)場(chang)(chang)機(ji)制(zhi)下的(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)量(liang)報(bao)價(jia)上(shang)限(xian)。為(wei)(wei)了(le)避(bi)免發電主體(ti)的(de)(de)超額利潤，兩種稀缺定價(jia)機(ji)制(zhi)下均設計(ji)了(le)收(shou)益限(xian)制(zhi)方案，視情況調整(zheng)(zheng)電能(neng)(neng)(neng)量(liang)市(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)報(bao)價(jia)上(shang)限(xian)。市(shi)場(chang)(chang)稀缺電價(jia)機(ji)制(zhi)下對報(bao)價(jia)上(shang)限(xian)的(de)(de)調整(zheng)(zheng)依(yi)據為(wei)(wei)高電價(jia)出現的(de)(de)頻率，價(jia)格增量(liang)機(ji)制(zhi)的(de)(de)調整(zheng)(zheng)依(yi)據為(wei)(wei)實時測算的(de)(de)機(ji)組累計(ji)收(shou)益。

容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)場(chang)(chang)(chang)機制和(he)價(jia)格(ge)(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)機制均需(xu)提(ti)前(qian)設(she)定(ding)系統需(xu)求(qiu)(qiu)。容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)場(chang)(chang)(chang)機制需(xu)要設(she)定(ding)容(rong)(rong)量(liang)(liang)需(xu)求(qiu)(qiu)曲(qu)線的目標需(xu)求(qiu)(qiu)容(rong)(rong)量(liang)(liang)和(he)對應(ying)的需(xu)求(qiu)(qiu)價(jia)格(ge)(ge)。價(jia)格(ge)(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)機制需(xu)要確定(ding)運行備用(yong)需(xu)求(qiu)(qiu)曲(qu)線的失(shi)負荷概率(lv)和(he)失(shi)負荷損(sun)失(shi)值。容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)場(chang)(chang)(chang)和(he)價(jia)格(ge)(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)機制在引導發電投資方面各(ge)有優缺(que)點(dian)。容(rong)(rong)量(liang)(liang)市(shi)場(chang)(chang)(chang)可以提(ti)前(qian)為發電主體提(ti)供部分收益保障，價(jia)格(ge)(ge)增(zeng)(zeng)量(liang)(liang)機制可以通過(guo)運行備用(yong)需(xu)求(qiu)(qiu)曲(qu)線及時反映市(shi)場(chang)(chang)(chang)供需(xu)情況(kuang)的變化。

5）市場化程度。

澳(ao)大利亞市(shi)場(chang)稀缺電價(jia)機(ji)制下的管制行(xing)為較少，與容量市(shi)場(chang)機(ji)制和價(jia)格增量機(ji)制相比，市(shi)場(chang)化(hua)程度最高，但需要一系列(lie)的信息公(gong)開機(ji)制保證信息的充分、及時和對(dui)稱(cheng)。

容(rong)(rong)(rong)量(liang)市場機制和價格增量(liang)機制相(xiang)(xiang)比，容(rong)(rong)(rong)量(liang)市場機制直接干預長期的(de)發(fa)電規劃，價格增量(liang)機制則通過干預短期價格信號引導(dao)長期的(de)發(fa)電投資。相(xiang)(xiang)對來(lai)說，容(rong)(rong)(rong)量(liang)市場機制的(de)管制性更強(qiang)。

6）價格風險規避。

3類充裕性(xing)機制環(huan)境下的市場主體都可以通過金融衍生品市場規(gui)(gui)避現貨價格的風險。澳大利亞設計了一種特殊的金融衍生品——單(dan)向(xiang)封頂(ding)差價合約(yue)，來幫(bang)助用戶規(gui)(gui)避高電價風險。

單(dan)向(xiang)封頂(ding)差(cha)價合(he)(he)約(yue)(yue)的(de)(de)(de)合(he)(he)約(yue)(yue)費(fei)一定程度上(shang)實現了容量(liang)費(fei)的(de)(de)(de)效果(guo)。但與容量(liang)市場(chang)不(bu)同的(de)(de)(de)是，單(dan)向(xiang)封頂(ding)差(cha)價合(he)(he)約(yue)(yue)的(de)(de)(de)價格信號取決于公開(kai)、透明(ming)的(de)(de)(de)合(he)(he)約(yue)(yue)交易，能(neng)夠在充分競爭的(de)(de)(de)條件下反(fan)映真實的(de)(de)(de)供需情況(kuang)。而(er)(er)容量(liang)市場(chang)的(de)(de)(de)需求由監管(guan)(guan)機構集中(zhong)決策，產生的(de)(de)(de)價格信號受管(guan)(guan)制行為影響。單(dan)向(xiang)封頂(ding)差(cha)價合(he)(he)約(yue)(yue)能(neng)夠將價格風險和投資風險的(de)(de)(de)判斷分散到所有市場(chang)主體，從而(er)(er)避免集中(zhong)決策的(de)(de)(de)片面性(xing)。

7）對靈活性的激勵。

稀(xi)缺定(ding)價機(ji)制(zhi)通過電能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)價格(ge)(ge)為電源和用戶提供分(fen)時(15min)的(de)(de)價格(ge)(ge)信(xin)號(hao)，而容(rong)量(liang)(liang)(liang)市(shi)場通過容(rong)量(liang)(liang)(liang)費的(de)(de)形式提供的(de)(de)是年度不(bu)變(bian)的(de)(de)價格(ge)(ge)信(xin)號(hao)。相對來說，稀(xi)缺定(ding)價機(ji)制(zhi)能(neng)(neng)夠(gou)更有效(xiao)地(di)激勵(li)靈活性(xing)資源響應。也有學者提出容(rong)量(liang)(liang)(liang)費按失負(fu)荷概率分(fen)攤到(dao)不(bu)同的(de)(de)時段，從而實現對靈活性(xing)的(de)(de)激勵(li)。

3.2適應性分析

1）適用條件。

系統(tong)預(yu)測能力(li)。容(rong)量(liang)市(shi)(shi)場(chang)機制(zhi)和價格增量(liang)機制(zhi)分(fen)別需(xu)(xu)(xu)要由市(shi)(shi)場(chang)運營(ying)機構(gou)設定長期(qi)容(rong)量(liang)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)和短期(qi)備(bei)用需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)，如果需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)預(yu)測不準確，將給(gei)市(shi)(shi)場(chang)帶(dai)來錯誤的(de)(de)信息(xi)。因此，這兩種機制(zhi)均要求(qiu)(qiu)市(shi)(shi)場(chang)運營(ying)機構(gou)具有準確預(yu)測系統(tong)供需(xu)(xu)(xu)的(de)(de)能力(li)。

成本監審能(neng)力(li)。容量(liang)市(shi)場機制(zhi)和價(jia)格增(zeng)量(liang)機制(zhi)下(xia)的報價(jia)都是一種基(ji)于成本的報價(jia)，不(bu)允許發(fa)電機組的經濟持留，因(yin)此要求監管機構有較強的成本監審能(neng)力(li)，能(neng)準確判斷市(shi)場主體的市(shi)場力(li)行為。

信(xin)息要(yao)(yao)求(qiu)。市場稀缺電價(jia)機制對(dui)系統預測能(neng)力(li)、成本監審能(neng)力(li)都無特別要(yao)(yao)求(qiu)，但要(yao)(yao)求(qiu)為(wei)市場主(zhu)體提(ti)供(gong)(gong)充分、及時、對(dui)稱(cheng)的信(xin)息，及時反映供(gong)(gong)需(xu)情(qing)況的變化(hua)，促進(jin)市場主(zhu)體的合理(li)報價(jia)。容(rong)量市場機制要(yao)(yao)求(qiu)提(ti)供(gong)(gong)長期(qi)的供(gong)(gong)需(xu)信(xin)息，為(wei)發(fa)電主(zhu)體的容(rong)量報價(jia)提(ti)供(gong)(gong)參考(kao)。

用戶(hu)特(te)性。稀缺定價(jia)機(ji)制(zhi)要求(qiu)零售市場活(huo)躍、需求(qiu)響應充足(zu)，將現貨市場的稀缺價(jia)格信號(hao)有效地傳導至(zhi)用戶(hu)側，提高用戶(hu)側效率(lv)。而容量市場對用戶(hu)特(te)性無特(te)別要求(qiu)。

2）配套機制。

充(chong)裕(yu)(yu)度評(ping)估。3類充(chong)裕(yu)(yu)性機(ji)(ji)制均需(xu)要配套(tao)充(chong)裕(yu)(yu)性評(ping)估機(ji)(ji)制，并(bing)及時發布。其中(zhong)容量機(ji)(ji)制必須配套(tao)長期充(chong)裕(yu)(yu)度評(ping)估。

市(shi)場(chang)(chang)力控(kong)制。容量市(shi)場(chang)(chang)機制和價格增量機制需要(yao)(yao)對現貨市(shi)場(chang)(chang)的報價、出(chu)清(qing)進行嚴格的市(shi)場(chang)(chang)力監控(kong)。市(shi)場(chang)(chang)稀(xi)缺定價機制則需要(yao)(yao)滾動預出(chu)清(qing)機制幫(bang)助市(shi)場(chang)(chang)主(zhu)體及(ji)時(shi)了解實時(shi)的供需狀況(kuang)。

信(xin)息披露和風險(xian)規(gui)避(bi)(bi)機制。對(dui)于市場(chang)稀缺定價機制，需要配套市場(chang)報價信(xin)息公開的(de)(de)信(xin)息披露機制，促進市場(chang)信(xin)息的(de)(de)充分、及時和對(dui)稱。此外，還需要配套合理的(de)(de)風險(xian)規(gui)避(bi)(bi)機制，如單向(xiang)封(feng)頂差(cha)價合約(yue)，為市場(chang)主(zhu)體提供充分的(de)(de)風險(xian)規(gui)避(bi)(bi)手段。

4.對我國電力市場設計的建議

1）盡(jin)(jin)快研究不同(tong)(tong)地(di)區的(de)(de)充裕(yu)性(xing)(xing)機制。目前我國大(da)(da)多數地(di)區的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力交易產(chan)品不夠完善(shan)，發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)企業(ye)的(de)(de)收入來源單一。近期(qi)，國家發(fa)(fa)展改革委發(fa)(fa)布關(guan)于(yu)全面放開經營(ying)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)力用戶發(fa)(fa)用電(dian)(dian)(dian)計(ji)劃的(de)(de)通知。早期(qi)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)企業(ye)能(neng)夠通過高(gao)比例計(ji)劃電(dian)(dian)(dian)量合同(tong)(tong)保證部分收益，但隨著(zhu)發(fa)(fa)用電(dian)(dian)(dian)計(ji)劃的(de)(de)放開，發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)企業(ye)的(de)(de)收益將(jiang)面臨更大(da)(da)的(de)(de)不確定性(xing)(xing)。需要盡(jin)(jin)快研究保證發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)容(rong)量充裕(yu)性(xing)(xing)的(de)(de)方法(fa)，避(bi)免供需形式的(de)(de)變化造(zao)成新一輪的(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)容(rong)量不足。

2）澳大利亞(ya)的市(shi)(shi)場(chang)稀缺電價機制(zhi)不(bu)適合(he)我(wo)(wo)國目前的市(shi)(shi)場(chang)環境。我(wo)(wo)國電力(li)市(shi)(shi)場(chang)信息公開機制(zhi)嚴(yan)重不(bu)足，市(shi)(shi)場(chang)透明度(du)(du)不(bu)高(gao)，不(bu)能很好支撐(cheng)這(zhe)種市(shi)(shi)場(chang)化程(cheng)度(du)(du)高(gao)的充裕(yu)性機制(zhi)。

3）容(rong)(rong)量(liang)市(shi)場需要在電(dian)能(neng)(neng)量(liang)市(shi)場外組織，并要求能(neng)(neng)夠準確預測未(wei)來(lai)的容(rong)(rong)量(liang)需求。我國(guo)市(shi)場建設(she)還未(wei)完(wan)善，直接開(kai)展容(rong)(rong)量(liang)市(shi)場對于(yu)現(xian)階段(duan)來(lai)說難(nan)以立(li)即實現(xian)。由(you)于(yu)其(qi)對零售市(shi)場的活躍(yue)度、需求響應能(neng)(neng)力(li)沒有特殊要求，未(wei)開(kai)放零售市(shi)場的地(di)區(qu)可以考慮采用容(rong)(rong)量(liang)市(shi)場機制。

4）價格增量(liang)機制(zhi)適合我國現(xian)階段大多數地區(qu)的市場環境，主要原因有以下4點：

①我(wo)國的信息披(pi)露(lu)機制不完善(shan)，價格增(zeng)量模式對實時信息披(pi)露(lu)的要求不高。

②備用價(jia)格(ge)增量的(de)相關參數由監管機構核定(ding)，市場價(jia)格(ge)的(de)整體可控性較強。

③第二輪電(dian)力市(shi)場(chang)改(gai)革(ge)以零售(shou)市(shi)場(chang)改(gai)革(ge)試點為(wei)起點，稀缺(que)價格有利(li)于(yu)提升零售(shou)市(shi)場(chang)活躍地(di)區的用戶(hu)側效率。

④在可(ke)再(zai)生能(neng)源不斷增多(duo)的(de)情(qing)況下，稀(xi)缺價格(ge)有(you)利(li)于激勵系(xi)統(tong)的(de)靈活性。

5）發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)企業(ye)的(de)(de)計劃電(dian)(dian)(dian)(dian)量合(he)(he)同可以作為(wei)一種過渡或補(bu)充(chong)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)容量充(chong)裕性機(ji)制。計劃體(ti)制下由政府分配給發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)計劃電(dian)(dian)(dian)(dian)量電(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)綜合(he)(he)考慮(lv)了可變成(cheng)本和容量成(cheng)本。在現貨市場的(de)(de)全電(dian)(dian)(dian)(dian)量競價(jia)模式下，可以將計劃電(dian)(dian)(dian)(dian)量合(he)(he)同轉為(wei)政府授權差價(jia)合(he)(he)約，在不影響實時調度效率的(de)(de)情況(kuang)下給予發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)企業(ye)一部分容量收益。

從這個角度(du)(du)考慮，在發電容量(liang)充裕度(du)(du)機制未完(wan)善的(de)情(qing)況(kuang)下，不易過快放開(kai)(kai)發電計劃。實(shi)際(ji)市(shi)場(chang)設計中可(ke)以(yi)采取將政府授權差(cha)價(jia)合約(yue)與價(jia)格(ge)增(zeng)量(liang)機制相(xiang)結合的(de)模式。初(chu)期(qi)的(de)發電報價(jia)上(shang)限(xian)和(he)價(jia)格(ge)增(zeng)量(liang)上(shang)限(xian)水平可(ke)以(yi)設置在較低水平。隨(sui)著(zhu)計劃發電量(liang)的(de)放開(kai)(kai)，價(jia)格(ge)增(zeng)量(liang)上(shang)限(xian)水平可(ke)以(yi)逐步提(ti)高(gao)，具體(ti)數值需要根據實(shi)際(ji)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)進行(xing)測(ce)算(suan)。另(ling)外，在價(jia)格(ge)增(zeng)量(liang)較高(gao)的(de)情(qing)況(kuang)下，可(ke)以(yi)參考澳大(da)利亞的(de)單向封(feng)頂差(cha)價(jia)合約(yue)設計類似(si)的(de)合約(yue)交易，幫助市(shi)場(chang)主體(ti)規避高(gao)價(jia)風險。

6）為保證發(fa)(fa)電(dian)容量(liang)的充裕(yu)性，除了(le)具(ju)體(ti)的充裕(yu)性機(ji)制(zhi)設(she)計外，還需(xu)要(yao)完善相(xiang)應的配套措施，包括信息披露機(ji)制(zhi)、成(cheng)本(ben)監(jian)審機(ji)制(zhi)、市(shi)場(chang)力監(jian)控機(ji)制(zhi)及(ji)風險規避機(ji)制(zhi)等(deng)。另外，價(jia)格(ge)上(shang)(shang)(shang)限(xian)的設(she)置需(xu)要(yao)和(he)其他市(shi)場(chang)設(she)計相(xiang)協調(diao)。如(ru)果考慮到(dao)社(she)會安(an)全穩定(ding)而設(she)置了(le)過(guo)低的電(dian)能量(liang)市(shi)場(chang)價(jia)格(ge)上(shang)(shang)(shang)限(xian)，那么(me)需(xu)要(yao)通過(guo)其他機(ji)制(zhi)(如(ru)容量(liang)市(shi)場(chang)、價(jia)格(ge)增量(liang))補償發(fa)(fa)電(dian)的固(gu)定(ding)成(cheng)本(ben)。如(ru)果設(she)置了(le)較高的價(jia)格(ge)上(shang)(shang)(shang)限(xian)，則需(xu)要(yao)定(ding)期評估發(fa)(fa)電(dian)機(ji)組(zu)的收益(yi)(yi)，根據(ju)評估的收益(yi)(yi)適時調(diao)整發(fa)(fa)電(dian)報價(jia)上(shang)(shang)(shang)限(xian)，避免發(fa)(fa)電(dian)主體(ti)獲得超額利潤。

5.結語

電力市(shi)場中如何(he)保(bao)證發電容量(liang)的(de)長期(qi)充裕性，是相關市(shi)場設計需要(yao)考慮的(de)一個重要(yao)目標(biao)或約束，在可再(zai)生能源比例逐漸增加的(de)情(qing)況下(xia)變得更加重要(yao)。本(ben)文詳細(xi)介(jie)紹(shao)了(le)3種典(dian)型的(de)發電充裕度機(ji)(ji)制，分析了(le)其設計理念(nian)的(de)核心差異(yi)及在市(shi)場力控制、關鍵配置參數、風險(xian)規避機(ji)(ji)制等方(fang)面的(de)不同。

討(tao)論了每種(zhong)機(ji)(ji)制(zhi)的(de)(de)(de)適(shi)用(yong)條件以及(ji)所(suo)需的(de)(de)(de)配套(tao)市(shi)場機(ji)(ji)制(zhi)。3種(zhong)機(ji)(ji)制(zhi)沒有(you)絕(jue)對(dui)的(de)(de)(de)優(you)劣之分(fen)，各有(you)對(dui)應的(de)(de)(de)適(shi)用(yong)條件。還(huan)有(you)一些其他類型的(de)(de)(de)充裕性(xing)機(ji)(ji)制(zhi)，如固定電(dian)量合同、容量支付、戰略備用(yong)機(ji)(ji)制(zhi)，本文沒有(you)詳細討(tao)論，也(ye)各有(you)其適(shi)用(yong)的(de)(de)(de)情況。實際電(dian)力(li)市(shi)場的(de)(de)(de)設(she)計中首先(xian)要根據市(shi)場的(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)環境(jing)特點選擇可行(xing)(xing)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)制(zhi)，然后進行(xing)(xing)相(xiang)關配套(tao)機(ji)(ji)制(zhi)的(de)(de)(de)設(she)計并(bing)進行(xing)(xing)定量的(de)(de)(de)分(fen)析測(ce)算(suan)。