馬子明, 鐘海旺, 李 竹, 汪 洋, 夏 清
(1. 清華大學(xué)電機工程與應(yīng)用電子技術(shù)系, 北京市 100084; 2. 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點實驗室, 清華大學(xué), 北京市 100084;3. 北京電力交易中心, 北京市 100031; 4. 北京清能互聯(lián)科技有限公司, 北京市 100080)
美國電力市場信息披露體系及其對中國的啟示
馬子明1,2, 鐘海旺1,2, 李 竹3, 汪 洋4, 夏 清1,2
(1. 清華大學(xué)電機工程與應(yīng)用電子技術(shù)系, 北京市 100084; 2. 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點實驗室, 清華大學(xué), 北京市 100084;3. 北京電力交易中心, 北京市 100031; 4. 北京清能互聯(lián)科技有限公司, 北京市 100080)
從國家和區(qū)域電力市場兩個層面,深入研究了美國電力市場信息披露體系。在國家層面,詳細梳理了美國能源信息署對電力基本概況、電力生產(chǎn)與消費、電力市場運行、環(huán)境信息等的披露,并分析了其披露這些信息的制度考量。在區(qū)域電力市場層面,以PJM電力市場為例,詳細梳理了其在能量市場、輔助服務(wù)等市場中披露的系統(tǒng)運行、市場價格、電力供需、成員報價、市場結(jié)構(gòu)等信息,并分析了其披露這些信息的作用。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合中國國情,提出了以引導(dǎo)資源跨區(qū)域流動為核心的國家層面信息披露,以及以自證市場公信力、提高省內(nèi)市場效率為核心的省級層面信息披露的政策建議。
信息披露; 美國電力市場; 能源信息署
中國新一輪電力體制改革已全面鋪開,北京、廣州電力交易中心及其他各省電力交易中心紛紛成立,電力交易主體不斷增加、交易品種不斷豐富、交易量不斷擴大。
研究分析國外電力市場建設(shè)經(jīng)驗,對中國電力市場建設(shè)具有重要的參考價值。文獻[1]介紹了美國PJM電力市場的組織結(jié)構(gòu)和職能,詳細介紹了PJM的日前市場、實時市場、輔助服務(wù)市場、輸電權(quán)交易市場的交易機制,并提出了對中國電力市場化改革的啟示。文獻[2]總結(jié)了國外電力市場的基本模式,分析了國外電力市場最新的發(fā)展趨勢,并探討了國際經(jīng)驗對中國的啟示。文獻[3]通過詳細比對美國PJM電力現(xiàn)貨市場、英國電力現(xiàn)貨市場和北歐電力現(xiàn)貨市場的市場模式,系統(tǒng)分析了電力現(xiàn)貨市場的邏輯,并提出了對中國電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的啟示與建議。當(dāng)前關(guān)于國外電力市場的研究大多集中在市場模式分析與規(guī)則介紹方面,缺乏系統(tǒng)研究國外電力市場信息披露體系的成果,忽略了信息披露對建設(shè)有序、高效市場的價值。
在電力市場運營中,信息披露是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),只有具備完善的信息披露機制,才能夠有效促進資源的優(yōu)化配置,有力度地提高市場交易的透明度與公平性。文獻[4]指出電力市場強制信息披露能夠優(yōu)化發(fā)電結(jié)構(gòu),提高清潔能源占比。文獻[5]指出電力市場信息披露具有提高市場競爭程度、減少信息不對稱、破除準入門檻,以及提高市場流動性和市場監(jiān)管效果等作用。
文獻[6]是國內(nèi)較早關(guān)注信息披露的文獻,對電力市場監(jiān)管中的信息進行了分類, 分析了監(jiān)管機構(gòu)從電網(wǎng)公司、發(fā)電廠、調(diào)度交易中心獲取有關(guān)信息的構(gòu)成和用途, 提出了電力市場監(jiān)管中信息披露的內(nèi)容。文獻[7]研究了信息披露對電力市場效率的影響,重點分析了對市場成員信念和學(xué)習(xí)行為的影響,利用基于信念的電力市場模擬方法,定量研究了不同信息披露制度下電力市場的不同演化過程和均衡狀態(tài)。文獻[8]設(shè)計了信息披露有效性的評價指標,從信息有效性角度分析了電力市場交易模式的選擇。僅有的一些電力市場信息披露相關(guān)研究也大多集中在理論分析層面,未對國外成熟電力市場信息披露體系開展系統(tǒng)性的實證研究。而深入研究國外電力市場信息披露的最新實踐對于中國電力市場建設(shè)和運營具有重要意義。
美國電力市場化改革起步于20世紀90年代,目前已建立起較為完善的信息披露機制,披露的信息門類齊全、系統(tǒng)翔實。
美國電力市場信息披露體系分為兩個層面,即國家層面和區(qū)域電力市場層面。國家層面的信息披露主要由美國能源部(U.S. Department of Energy)下屬的能源信息署(Energy Information Administration,EIA)負責(zé),主要披露全國及各州的電力相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。區(qū)域電力市場層面的信息披露主要由區(qū)域電力市場運營機構(gòu)及其市場監(jiān)視機構(gòu)(Market Monitoring Unit,MMU)負責(zé),主要披露電力市場運行情況、價格數(shù)據(jù)、市場結(jié)構(gòu)信息等。
為此,本文研究了美國電力市場信息披露體系,詳細介紹了美國國家層面和區(qū)域電力市場(以PJM為例)層面信息披露的最新實踐,深入分析了美國電力市場披露信息的內(nèi)在邏輯及其對市場的促進作用,并結(jié)合中國國情,提出了對中國開展電力市場信息披露的建議。
美國能源部[9]下屬的EIA是一個獨立的信息統(tǒng)計與分析部門,為能源政策制定提供數(shù)據(jù)支撐,提高市場效率,提高公眾對能源的理解,分析能源與經(jīng)濟、環(huán)境的關(guān)系,其發(fā)布信息的行為不受政府的影響。EIA主要負責(zé)收集和披露能源生產(chǎn)、存儲、需求、進出口、價格等方面的數(shù)據(jù),涵蓋電力、石油、天然氣、煤炭、可再生能源、核能等多種能源形式,披露的信息分類清晰、翔實豐富,并將針對熱點能源話題發(fā)布分析報告。
本節(jié)接下來將詳細介紹美國國家層面信息披露的具體內(nèi)容[10]。
EIA以地圖的形式詳細披露:各州不同類型電源的地理位置、裝機容量,輸電線路的地理分布及其電壓等級,煤礦、天然氣管道、天然氣儲氣罐、石油儲存庫等各種能源資源概況信息。
EIA按月度或年度披露各種電力生產(chǎn)信息,主要有地域范圍、燃料類型、電源種類、發(fā)電部門、時序等不同的維度,如圖1所示。EIA公布的電力生產(chǎn)信息可以在多種維度之間組合,如各州以煤炭為燃料的獨立發(fā)電商的全月發(fā)電量。其中,若無特別說明,按地域范圍分為全國和各州,按發(fā)電部門分為電力公共事業(yè)部門、獨立發(fā)電商、工業(yè)、商業(yè)、居民發(fā)電等,按時序分為統(tǒng)計月全月數(shù)據(jù)和該年截至該月底數(shù)據(jù)。
1.2.1發(fā)電量
EIA每月按地域范圍、燃料類型、發(fā)電部門、時序等不同的維度,公布發(fā)電量數(shù)據(jù)。其中,按燃料類型分為煤炭、石油、焦炭、天然氣、其他氣體、核能、水電、光伏、所有可再生能源等。
圖1 電力生產(chǎn)信息不同維度Fig.1 Different divisions of electricity generation information
1.2.2發(fā)電燃料
1)發(fā)電燃料消費量
EIA每月按地域范圍、用途、燃料類型、發(fā)電部門、時序等不同維度,公布用于發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)的不同燃料消費量。其中,按用途分為發(fā)電和供熱;按燃料類型分為煤炭、石油、焦炭、天然氣、垃圾填埋氣、生物固體廢物、木材等。
2)發(fā)電燃料儲備量
EIA每月按地域范圍、燃料類型、發(fā)電部門等不同的維度,公布用于發(fā)電的不同燃料的儲備量。其中,按燃料類型分為煤炭、石油、焦炭等。對于煤炭還細分為煙煤、次煙煤、褐煤,分年度進行統(tǒng)計。
3)發(fā)電燃料平均成本
EIA每月按地域范圍、燃料類型、發(fā)電部門、時序等不同的維度,公布用于發(fā)電的不同燃料的平均成本。其中,按燃料類型分為煤炭、石油、焦炭、天然氣等。
1.2.3系統(tǒng)裝機容量
1)裝機容量
EIA每月按地域范圍、電源種類、時序等不同的維度,公布截止到該月底系統(tǒng)總裝機容量。其中,按電源種類分為可再生能源(進一步細分為風(fēng)電、光伏、光熱、水電、生物質(zhì)能、地?zé)?,火電(進一步細分為天然氣聯(lián)合循環(huán)機組、燃氣輪機、其他天然氣裝機、煤電、焦炭機組、石油發(fā)電機組、其他氣體),以及抽水蓄能、其他形式儲能、核能、分布式能源等。EIA還會公布居民、商業(yè)、工業(yè)等部門存在的分布式光伏裝機容量。
2)新增、退役裝機
EIA會公布該統(tǒng)計月新增裝機容量,該統(tǒng)計月退役的裝機容量,未來十年甚至更長時間尺度內(nèi)的計劃新增裝機和計劃退役裝機,披露的信息包括投產(chǎn)/退役時間、公司名稱、機組類型、機組名稱、機組所在州、機組ID、裝機容量等信息。EIA還會以地圖的形式公布統(tǒng)計月每一臺新增和退役機組、未來一年內(nèi)每一臺新增和退役機組的裝機容量和地理位置。
3)發(fā)電設(shè)備利用率
EIA每月按電源種類、時序等不同的維度,公布所有裝機的發(fā)電設(shè)備利用率。按電源種類分為煤電,燃氣機組(進一步細分為天然氣聯(lián)合循環(huán)機組、燃氣輪機、蒸汽輪機、內(nèi)燃機),石油發(fā)電機組(進一步細分為蒸汽輪機、燃油輪機、內(nèi)燃機),以及核能、水電、風(fēng)電、光伏、光熱、填埋氣體和固體廢物發(fā)電、生物質(zhì)能、地?zé)岬?;按時序分為自本統(tǒng)計月以前各月、年度統(tǒng)計。
1.2.4發(fā)電收益與成本構(gòu)成
1)單位千瓦建設(shè)成本
EIA每年按燃料類型、動力類型、地域范圍等不同的維度,公布年度單位千瓦裝機建設(shè)成本。按燃料類型分為天然氣、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)能、水電、石油等;按動力類型分為蒸汽輪機、燃氣輪機、內(nèi)燃機、水輪機、陸上風(fēng)電、光伏等;按地域范圍分為南部、西部、中西部、東北部。
2)發(fā)電企業(yè)運行成本
EIA會按年度公布核電、火電、水電、燃氣輪機等4種發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)單位電能包含的平均運行、維護、燃料成本。
3)電力公司收益與成本構(gòu)成
EIA會按年度公布電力公司詳細的收益和成本構(gòu)成表。
1.3.1電力負荷
EIA實時公布全美及各區(qū)域的負荷預(yù)測信息和實時負荷信息。
1.3.2電力銷售
EIA每月按不同的維度公布電力銷售量、電力零售平均價格和電力銷售總產(chǎn)值:按地域范圍分為全國和各州;按終端消費類型分為居民、商業(yè)、工業(yè)和交通;按時序分為統(tǒng)計月全月數(shù)據(jù)和該年截止到該月底數(shù)據(jù)。
1.3.3需求側(cè)管理項目
1)能效項目
EIA會按年度公布該年度能效項目成果數(shù)據(jù),包括居民用戶、商業(yè)用戶、工業(yè)用戶、交通用戶節(jié)約的電能,高峰時段降低的負荷和用戶激勵費用等。
2)需求響應(yīng)
EIA會按年度公布該年度需求響應(yīng)的成果數(shù)據(jù),包括居民用戶、商業(yè)用戶、工業(yè)用戶、交通用戶參與數(shù),以及節(jié)約的電能、潛在高峰時段可降低的負荷、實際高峰時段降低的負荷和用戶激勵費用等。
3)量測設(shè)備
EIA會按年度公布該年度先進量測設(shè)備的數(shù)據(jù),包括居民用戶、商業(yè)用戶、工業(yè)用戶、交通用戶的自動抄表器數(shù)量,高級量測體系(advanced metering infrastructure,AMI)數(shù)量,標準量測數(shù)量和總的計量設(shè)備數(shù)量。
1.4.1市場價格
EIA會每兩周更新美國各區(qū)域電力市場代表性樞紐每天高峰時段的價格。
1.4.2跨區(qū)跨國交易
EIA會實時公布該時段全美進出口電力總額、加拿大和墨西哥進出口電力總額、各區(qū)域進出口電力總額。
1.4.3系統(tǒng)故障
EIA會按月度更新全美系統(tǒng)故障情況,包括系統(tǒng)故障發(fā)生和持續(xù)的時間、發(fā)生地點、影響范圍、故障類型、損失的電力供應(yīng)功率、影響的用戶數(shù)等。
1.5.1能源排放
EIA會按年度公布全美能源消費產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量,并詳細公布各州不同類型、不同燃料的生產(chǎn)者在能源生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量。
1.5.2環(huán)保設(shè)備
EIA會按年度公布全美安裝煙氣脫硫系統(tǒng)、靜電除塵系統(tǒng)、大氣污染微粒吸收器、選擇催化和非催化還原系統(tǒng)、活性炭噴射系統(tǒng)、直接吸附劑噴射系統(tǒng)的機組數(shù)量和總裝機容量。
1.5.3環(huán)保成本
EIA會按年度公布全美安裝煙氣脫硫裝置的機組,其生產(chǎn)單位電能所需的煙氣脫硫裝置運行維護成本和單位容量所需的煙氣脫硫裝置投資成本。
美國國家層面電力市場能夠通過及時、詳細的信息披露,向市場傳遞清晰有效的信號,為市場成員的決策提供充分的信息支撐,促進資源的優(yōu)化配置。美國國家層面電力市場信息披露的設(shè)計,主要有以下幾方面的制度考量。
1.6.1引導(dǎo)電源理性投資
美國國家層面電力市場信息披露能夠引導(dǎo)電源理性投資。EIA披露的各州發(fā)電量、用電量、裝機容量和電網(wǎng)架構(gòu)、電源分布等信息,能夠幫助市場投資者了解各州各地區(qū)電力供需形勢。EIA披露發(fā)電企業(yè)的成本構(gòu)成,能夠幫助市場投資者了解該行業(yè)經(jīng)營情況,打破行業(yè)的信息壁壘,提高資金的流動性和市場效率。EIA披露各州燃料價格、環(huán)保成本,能夠幫助市場投資者計算不同類型機組的發(fā)電成本。EIA披露發(fā)電設(shè)備利用率和區(qū)域批發(fā)市場價格等信息,能夠幫助市場投資者估算發(fā)電市場的收益情況。通過對各地區(qū)電力供需形勢、發(fā)電成本和發(fā)電市場收益情況的分析,能夠幫助市場投資者測算不同地區(qū)競爭者成本,分析自身成本優(yōu)勢,測算自身利潤水平,尋找能量市場和輔助服務(wù)市場的投資空間,做出電源空間分布、機組類型選擇的科學(xué)決策。
特別地,EIA公布的未來投產(chǎn)和退役機組,能夠有效規(guī)避“蛛網(wǎng)模型”帶來的市場無序狀態(tài)。由于電力投資周期長,容易出現(xiàn)典型的“蛛網(wǎng)模型”現(xiàn)象,短期的價格信號容易引起市場的盲目性,造成資源的巨大浪費。EIA通過公布未來計劃投產(chǎn)和退役的機組信息,能夠幫助市場成員預(yù)先測算未來市場的供求關(guān)系,預(yù)測中長期的價格信號,進而引導(dǎo)市場成員理性投資,提高資源優(yōu)化配置的效率。
1.6.2引導(dǎo)電網(wǎng)合理規(guī)劃
EIA披露各地區(qū)電力負荷信息、電力進出口信息和各區(qū)域標桿樞紐電價,能夠給跨區(qū)電網(wǎng)投資以清晰的價格信號,引導(dǎo)跨區(qū)電網(wǎng)合理規(guī)劃。
1.6.3引導(dǎo)市場理性交易
美國國家層面電力市場信息披露能夠引導(dǎo)市場理性交易。EIA披露各州發(fā)電燃料、用電量和裝機容量信息,能夠幫助市場成員根據(jù)燃料成本和市場供求關(guān)系,預(yù)測中長期的市場電價。EIA披露的各州電力及相關(guān)能源概況信息與發(fā)電燃料成本信息相結(jié)合,能夠為市場成員分析不同地區(qū)節(jié)點的局部供求關(guān)系、開展市場模擬、預(yù)測短期市場價格和系統(tǒng)阻塞提供重要數(shù)據(jù)支撐。中長期和短期市場價格預(yù)測、系統(tǒng)阻塞預(yù)測能夠輔助市場成員在中長期交易、日前市場、實時市場、金融輸電權(quán)市場和日前市場虛擬投標中的報價行為,引導(dǎo)市場理性交易,顯著提高市場效率。
1.6.4引導(dǎo)相關(guān)從業(yè)者進出市場
美國國家層面電力市場信息披露能夠有效引導(dǎo)相關(guān)從業(yè)者進出市場。EIA披露的環(huán)保設(shè)備數(shù)量、環(huán)保成本信息、量測設(shè)備信息,能夠引導(dǎo)環(huán)保從業(yè)者和電力設(shè)備從業(yè)者發(fā)現(xiàn)市場機會和市場空間,積極投入新型產(chǎn)品的研發(fā)。EIA披露的需求側(cè)管理信息,能夠幫助售電公司、節(jié)能設(shè)備制造商精準把握市場容量,找準市場機會。EIA披露的區(qū)域批發(fā)市場價格、各州售電量和零售價格,能夠幫助售電公司計算利潤空間,把握規(guī)模,合理決策進出市場的空間和時機。
1.6.5引導(dǎo)資源跨區(qū)域流動
美國國家層面電力市場信息披露能夠幫助市場成員對不同區(qū)域電力行業(yè)概況進行綜合分析,引導(dǎo)資源跨區(qū)域流動。EIA披露的信息可以幫助市場成員對不同區(qū)域發(fā)電市場利潤空間進行對比測算,引導(dǎo)發(fā)電投資的跨區(qū)域流動。EIA披露的不同區(qū)域售電價格的差異,能夠引導(dǎo)高耗能行業(yè)向電價低的地區(qū)轉(zhuǎn)移,緩解區(qū)域供求關(guān)系差異和電網(wǎng)阻塞,促進大范圍的資源優(yōu)化配置。
1.6.6為全社會提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
美國國家層面電力市場信息披露能夠為全社會提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。EIA披露的電力生產(chǎn)、消費和價格信息,能夠幫助煤炭行業(yè)、電力設(shè)備制造行業(yè)、高能耗行業(yè)等上下游產(chǎn)業(yè),把握電力行業(yè)發(fā)展脈絡(luò),決策自身行業(yè)的發(fā)展策略。美國國家層面電力市場信息披露還能夠為決策層和研究機構(gòu)提供電力行業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),幫助他們開展能源行業(yè)、宏觀經(jīng)濟等方面的研究工作,為制定能源政策、經(jīng)濟政策提供重要參考。
美國各區(qū)域電力市場大多采用節(jié)點邊際電價體系,市場模式類似。美國PJM最早成立于1927年,歷史悠久,擁有完善的市場規(guī)則和復(fù)雜完備的市場監(jiān)管機制,是美國運行最穩(wěn)健且世界上公認運行最好的電力市場,在全球范圍內(nèi)都有巨大的影響。因此,本文以PJM為例來介紹分析美國區(qū)域電力市場層面的信息披露機制。
美國PJM的官方網(wǎng)站設(shè)立專門的數(shù)據(jù)目錄板塊(data directory)用于信息披露[11],共披露多達50項信息,更新頻度最快為5 min實時更新各地區(qū)的實時電價等運行信息,其他數(shù)據(jù)的更新頻度包括每日多次更新、每日更新、每周更新、每月更新及每年更新等。
PJM對其運行的能量市場、輔助服務(wù)市場、需求側(cè)響應(yīng)、金融輸電權(quán)市場、跨區(qū)交易等的信息進行披露,主要披露系統(tǒng)運行信息、市場價格信息、市場供需情況、市場報價信息、市場規(guī)則相關(guān)信息等,對于部分較為敏感的信息(如市場成員的報價信息),采取延遲公布、隱匿市場成員私人信息的方式披露。
美國聯(lián)邦能源管制委員會(Federal Energy Regulation Commission,F(xiàn)ERC)規(guī)定,各區(qū)域電力市場必須引入MMU,該監(jiān)視機構(gòu)既可以是獨立的第三方機構(gòu),也可以是市場運營機構(gòu)自己承擔(dān),但是必須保證監(jiān)視機構(gòu)的獨立性[12]。PJM引入了第三方監(jiān)視機構(gòu)Monitoring Analytics[13],其每季度發(fā)布PJM市場運行分析報告,每年發(fā)布一份年度報告,對PJM的能量市場、容量市場、需求響應(yīng)、市場成員收益情況、可再生能源、跨區(qū)交易、輔助服務(wù)市場、阻塞和網(wǎng)損情況、金融輸電權(quán)市場等的運行情況進行披露。本節(jié)接下來將全面介紹PJM信息披露的具體內(nèi)容。
2.1.1系統(tǒng)運行信息
1)系統(tǒng)實際負荷。PJM披露其系統(tǒng)不同區(qū)域每日24個時段的負荷,并公布每日最大負荷、最小負荷及其出現(xiàn)的時段。
2)PJM區(qū)域內(nèi)風(fēng)電機組出力信息。PJM各區(qū)域每日各個時段的風(fēng)電機組出力信息。
3)系統(tǒng)阻塞發(fā)生的頻率。PJM公布每條阻塞線路每天在日前市場和實時市場發(fā)生阻塞的頻率。
公布系統(tǒng)實際負荷,可以讓市場成員了解系統(tǒng)的峰谷出現(xiàn)時刻,一定程度上反映系統(tǒng)邊際電價的變化趨勢,引導(dǎo)用戶優(yōu)化自身用電行為。結(jié)合各個時段的系統(tǒng)負荷及風(fēng)電機組出力,則可以為調(diào)度機構(gòu)的棄風(fēng)限電措施提供依據(jù)。由于發(fā)電機組實際出力偏離發(fā)電計劃與電網(wǎng)阻塞息息相關(guān),披露系統(tǒng)的阻塞情況,能夠讓市場成員了解到機組出力計劃調(diào)整的必要性及合理性,同時優(yōu)化機組的報價策略、引導(dǎo)電力用戶的用電行為和未來的電源電網(wǎng)投資。
披露上述信息能夠在不影響系統(tǒng)運行安全的前提下提升調(diào)度運行的透明度,讓市場成員對自身出力調(diào)整(如棄風(fēng)、棄光、發(fā)電計劃調(diào)整等)的原因有更清晰的了解,有利于提升電網(wǎng)調(diào)度的公信力。
2.1.2市場價格信息
1)節(jié)點邊際電價(locational marginal price,LMP)。PJM公布所有節(jié)點的節(jié)點邊際電價。
2)PJM公布其各個節(jié)點及各聚合節(jié)點(zone,aggregate,hub等)每小時的日前市場價格,PJM各聚合節(jié)點每小時的實時市場價格。其中,各聚合節(jié)點電價為其聚合的所有節(jié)點的平均節(jié)點電價。PJM市場的結(jié)算和雙邊合約的結(jié)算主要采用PJM各節(jié)點電價、區(qū)域節(jié)點電價(zone)和聚合節(jié)點電價(aggregate),虛擬投標、金融輸電權(quán)、期貨等金融工具的結(jié)算主要采用區(qū)域節(jié)點電價和樞紐節(jié)點電價(hub)。
3)阻塞價格。PJM公布每條阻塞線路每天在日前市場和實時市場不同時段的阻塞價格。
電力市場價格信號是引導(dǎo)資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵信息,能夠反映市場供求關(guān)系、資源利用價值。披露價格信息能夠讓發(fā)電和負荷感知在不同的時間、空間發(fā)電和用電的成本和效益,有利于引導(dǎo)發(fā)電報價策略和用戶的用電行為,引導(dǎo)中長期的電力規(guī)劃。價格與市場成員的利益息息相關(guān),交易機構(gòu)應(yīng)在確保價格準確性的前提下,及時公布市場價格信息。
2.1.3市場供需情況
1)市場需求預(yù)測
PJM每日數(shù)次更新未來7 d每個時段的負荷預(yù)測,為市場成員的報價提供參考。PJM會將過去的負荷預(yù)測結(jié)果進行匯總,供市場成員分析研究。
2)機組停運預(yù)測
PJM在每日凌晨04:00公布該日之后3個月每日PJM預(yù)測的機組停運容量。
3)系統(tǒng)裝機容量
PJM在每年初公布不同燃料類型機組的裝機容量,包括燃煤、燃氣、燃油、水電、風(fēng)電、光伏等。PJM每月會公布上月各日各時段可用的發(fā)電容量。
市場供需情況是市場成員報價策略的重要依據(jù),直接反映了市場供求關(guān)系,能夠幫助市場成員提前預(yù)判市場價格、引導(dǎo)市場成員根據(jù)供需情況調(diào)整自身報價策略,使市場結(jié)果趨于理性,提升資源優(yōu)化配置水平。
2.1.4市場報價信息
1)發(fā)電側(cè)報價信息
PJM延遲4個月披露其發(fā)電側(cè)所有機組的報價信息,主要包括機組分段報價信息、機組啟停成本和機組申報的最大最小出力、機組爬坡約束、機組啟停次數(shù)約束等物理約束信息。PJM會給每個機組生成一個復(fù)雜的匿名編號,目的是將機組信息隱去,使市場成員無法將編號對應(yīng)到具體機組,機組編號每年更換一次。
2)需求側(cè)報價信息
PJM延遲6個月公布每個月需求側(cè)報價信息,共披露兩種數(shù)據(jù):第一種是該月每日各個時段某一價格的總負荷值;第二種是所有申報需求響應(yīng)用戶的報價,其中用戶個人信息被隱去。
3)虛擬投標(virtual bidding)的報價信息
PJM延遲4個月公布每天的虛擬投標報價信息,為每個小時虛擬機組和虛擬負荷的總報價信息。
電力市場的報價信息能夠幫助市場成員“橫向?qū)Ρ取?,判斷自身報價在電力市場中所處的位置,以及是否根據(jù)其他市場成員的報價決策調(diào)整自身的報價策略。
同時,報價信息的公布也能夠使市場成員更加全面地了解市場運行的全過程,提高市場運行的透明度,提升交易機構(gòu)的公信力。
但是,披露報價信息有一定風(fēng)險,需選擇好時機。由于報價屬于市場成員的私人信息,具有很強的時效性,如果市場成員能夠及時準確地得到其他市場成員的報價信息,就能夠有針對性地做出判斷,容易引發(fā)投機報價。文獻[5]的研究發(fā)現(xiàn),若在市場交易完成后及時披露報價信息,市場成員可以利用時序外推的方法對其他市場成員的報價進行準確判斷,進而促使其動用市場力操縱市場價格。因此,市場披露報價信息應(yīng)采取匿名措施,且延遲一段時間發(fā)布,這樣既能保護市場成員在現(xiàn)貨市場中的利益,又能提升市場透明度和市場競爭的充分性。
2.1.5市場結(jié)構(gòu)信息
1)市場集中度
Monitoring Analytics會在PJM市場分析報告中公布PJM每個小時的赫芬達爾—赫希曼指數(shù)(HHI)指數(shù)。
2)邊際機組燃料類型
Monitoring Analytics會延遲2個月公布每個月每天各個時段的邊際機組燃料類型。
市場結(jié)構(gòu)信息能夠反映出市場中是否存在結(jié)構(gòu)性的市場力,能夠讓市場成員對市場集中度、自己在市場中所處的位置有清晰的了解。
披露市場集中度及其他與市場力相關(guān)的市場結(jié)構(gòu)信息,與市場供需情況信息相結(jié)合,能夠引導(dǎo)市場成員根據(jù)市場情況調(diào)整自身的報價行為,同時為市場監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐。
2.2.1系統(tǒng)運行信息
1)輔助服務(wù)市場信息。PJM公布每天各個時段PJM區(qū)域內(nèi)調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用、非旋轉(zhuǎn)備用3種輔助服務(wù)調(diào)用的容量等輔助服務(wù)市場運行信息。
2)日前計劃備用。PJM公布每天各個時段日前計劃備用市場的總中標備用容量。
3)旋轉(zhuǎn)備用。PJM公布每天各個時段預(yù)測的基本旋轉(zhuǎn)備用容量、超出預(yù)測的調(diào)用的基本旋轉(zhuǎn)備用容量、有償旋轉(zhuǎn)備用的調(diào)用容量等信息。
4)非旋轉(zhuǎn)備用。PJM公布每天各個時段非旋轉(zhuǎn)備用的調(diào)用容量等信息。
2.2.2市場價格信息
1)調(diào)頻。PJM公布每日各個時段調(diào)頻容量的市場出清價格、調(diào)頻性能的出清價格等信息。
2)日前計劃備用。PJM公布每天各個時段日前計劃備用市場的市場出清價格。
3)旋轉(zhuǎn)備用。PJM公布每天各個時段旋轉(zhuǎn)備用的市場出清價格、有償旋轉(zhuǎn)備用的機會成本等信息。
4)非旋轉(zhuǎn)備用。PJM公布每天各個時段非旋轉(zhuǎn)備用的市場出清價格、非旋轉(zhuǎn)備用的機會成本。
5)黑啟動。Monitoring Analytics在市場分析報告中會公布黑啟動購買的總費用。
2.2.3市場供需情況
Monitoring Analytics在市場分析報告中會公布各種輔助服務(wù)品種的市場供需情況。
1)金融輸電權(quán)(financial transmission right,F(xiàn)TR)。PJM會公布FTR的年度收益權(quán)分配情況、年度拍賣結(jié)果、長期拍賣結(jié)果、月度拍賣結(jié)果等市場信息,并延遲4個月公布年度拍賣的報價信息、長期拍賣的報價信息和月度拍賣的報價信息。
2)跨區(qū)交易。PJM公布每天各個時段其與外部區(qū)域聯(lián)絡(luò)線的交換功率。
PJM依據(jù)信息類型、信息獲取頻率、對市場影響等,制定了不同的信息披露頻率,如表1所示。
表1 PJM不同信息的披露頻率Table 1 Disclosure frequency of different information in PJM
美國電力市場信息披露體系由國家層面和區(qū)域電力市場層面兩部分組成,如圖2所示。這兩部分信息披露協(xié)同配合、各有側(cè)重,為提高美國電力市場透明度和資源優(yōu)化配置水平提供信息支撐。
圖2 美國電力市場信息披露體系Fig.2 Information disclosure system of American power market
這兩部分信息披露的主要區(qū)別與邏輯關(guān)系如下。
1)信息披露的動機不同
美國國家層面的信息披露主要由政府的能源信息統(tǒng)計部門負責(zé),其開展信息披露的主要動機是開展信息統(tǒng)計與分析,提高市場效率,為市場成員和政府的決策提供信息支撐。
區(qū)域電力市場層面的信息披露主要是由區(qū)域市場運營商及其監(jiān)視機構(gòu)負責(zé),其開展信息披露除了提高市場效率外,一個重要的目的就是提高市場透明度,自證交易和市場監(jiān)管的公平性,提高市場運營機構(gòu)的公信力。
2)信息披露的顆粒度不同
美國國家層面主要披露電力行業(yè)的宏觀數(shù)據(jù),大多聚焦到月度和州這一層級,披露的信息大多為電力行業(yè)相關(guān)商品的供給能力、生產(chǎn)成本、交易量和價格,對市場成員的交易行為關(guān)注度較少。
區(qū)域電力市場層面則主要披露區(qū)域市場的運行信息,大多聚焦到各節(jié)點、各時段和各市場成員上,重點關(guān)注區(qū)域?qū)用娴氖袌龉┬栊蝿荨⑹袌鼋Y(jié)構(gòu)信息和微觀層面的市場運行信息、市場成員交易行為等。
3)信息披露的作用不同
美國國家層面通過披露全國不同區(qū)域電力市場的宏觀指標,幫助市場成員發(fā)現(xiàn)價值投資洼地,引導(dǎo)資源在全國范圍內(nèi)的流動,提高各區(qū)域之間的資源優(yōu)化配置效率。
區(qū)域市場層面則通過披露本區(qū)域詳細的市場運行信息,讓市場成員充分了解本區(qū)域電力市場的運行情況和其他市場成員的交易行為,促進本區(qū)域市場的有序運行和資源的優(yōu)化配置。
4)互為補充、共同作用
美國國家層面和區(qū)域電力市場層面的信息披露互為補充、共同作用,形成了由宏觀到微觀、由中長期到實時、立體完善的電力市場信息披露體系。其既能夠引導(dǎo)全國范圍的資源流動,又能引導(dǎo)區(qū)域內(nèi)市場成員的交易行為,能夠滿足不同類型的市場成員在不同的投資階段對信息的多元化需求,進而實現(xiàn)資源隨著信息在全美范圍內(nèi)自由高效的配置。
當(dāng)前,中國電力市場建設(shè)已取得很多進展,各地電力市場改革廣泛開展。國家電網(wǎng)范圍內(nèi),北京電力交易中心和各省級電力交易中心均已成立,北京電力交易中心主要負責(zé)跨區(qū)跨省交易,各省電力交易中心主要負責(zé)本省內(nèi)的電力交易。北京電力交易中心和各省電力交易中心已開展涵蓋年度、月度、日前等多時間尺度的交易,交易方式包括雙邊協(xié)商交易、集中撮合交易、掛牌交易等。各交易中心均已開展信息披露的實踐。在市場交易前,交易中心發(fā)布交易公告,披露市場供需情況預(yù)測、交易方式、報價規(guī)則等交易信息,交易完成后發(fā)布供需雙方的市場報價情況、成交電量和成交價格。這些交易信息的披露提高了市場透明度和交易機構(gòu)的公信力。
信息披露決定了市場效率和公平性。信息反映了資源進一步優(yōu)化配置的空間,折射了電力市場的交易潛力,直接引導(dǎo)著市場成員的交易行為和市場資金的流動,信息披露有利于降低信息的不對稱性,提高資源的優(yōu)化配置,提高市場的效率。同時,信息披露是保證市場公平性、擠壓尋租與暗箱操作空間的重要制度保證。為促進中國電力市場的健康有序發(fā)展,迫切需要在設(shè)計市場方案時系統(tǒng)化考慮信息披露的原則、機制、措施,建立能夠支撐中國電力行業(yè)資源優(yōu)化配置和市場成員科學(xué)優(yōu)化決策的信息披露體系。基于對美國電力市場信息披露體系的研究,本文結(jié)合中國國情,對中國電力市場信息披露提出以下建議。
4.1.1建立國家層面與省級層面相結(jié)合的信息披露體系
中國應(yīng)開展電力市場信息披露體系總體設(shè)計,建立完整的信息披露體系,在國家層面建立以引導(dǎo)資源跨區(qū)域流動為核心的信息披露機制,在省級層面建立以自證市場公信力、提高省內(nèi)市場效率為核心的信息披露機制,明確各信息披露主體的責(zé)任,建立規(guī)范化的信息披露制度,提高全國范圍內(nèi)資源優(yōu)化配置的水平。
4.1.2明確界定應(yīng)當(dāng)披露的信息
對于可能會損害系統(tǒng)安全的信息,經(jīng)過能源監(jiān)管機構(gòu)批準后不進行披露或延期披露。但是,應(yīng)當(dāng)謹慎界定這一類信息的范圍,防止以涉及國家、企業(yè)秘密和系統(tǒng)安全為借口拒絕向公眾披露應(yīng)當(dāng)披露的信息。
按照“壟斷業(yè)務(wù)的公共信息假定”原則,對于涉及壟斷業(yè)務(wù)的信息,如果該信息的公布不損害該企業(yè)的合法利益,則都應(yīng)按照公共信息處理,適度公布[14]。
中國能源監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)明確界定哪些信息涉及國家和企業(yè)秘密,建立規(guī)范化的信息披露制度。原則上,在不損害國家和企業(yè)利益的前提下,對于促進市場效率、提高市場透明度的信息,都應(yīng)向市場公開。
4.1.3應(yīng)引入第三方市場監(jiān)視機構(gòu)
在省級電力市場中,除了市場組織者自行披露市場運行原始數(shù)據(jù)外,還應(yīng)充分發(fā)揮第三方機構(gòu)的作用。第三方機構(gòu)需具備專業(yè)的市場分析能力,并獲得市場監(jiān)管機構(gòu)、市場組織者、各方面市場主體的廣泛認可,能夠在市場分析中保持客觀、公正、獨立。第三方市場監(jiān)視機構(gòu)定期對電力市場運行情況開展客觀公正的分析,通過分析報告向市場成員披露市場運行狀況,提高市場透明度和交易結(jié)果的市場公信力。
4.1.4建立科學(xué)的電力監(jiān)管指標體系
美國PJM第三方監(jiān)管機構(gòu)Monitoring Analytics采用一套完整的指標體系,對PJM電力市場運行情況進行分析與監(jiān)管。中國應(yīng)建立完善的科學(xué)監(jiān)管機制,明確監(jiān)管機構(gòu)的監(jiān)管職能,通過采用科學(xué)的電力監(jiān)管指標體系[15],明確市場要害,有針對性地對市場健康狀況進行科學(xué)定量評估。電力市場運營機構(gòu)應(yīng)保證將監(jiān)管指標體系中所需的數(shù)據(jù)準確地提供給監(jiān)管機構(gòu)。
4.2.1國家層面的信息披露
中國國家層面的信息披露應(yīng)以引導(dǎo)資源跨區(qū)域流動為核心,促進可再生能源的跨區(qū)跨省消納、促進電力的跨區(qū)跨省交易、引導(dǎo)跨區(qū)域輸電通道規(guī)劃、引導(dǎo)不同種類電源的全局規(guī)劃、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)投資資金的跨區(qū)域流動,挖掘資源跨區(qū)跨省優(yōu)化配置的空間和潛力,尋求全國范圍內(nèi)社會福利的最大化。
因此,國家層面的信息披露應(yīng)重點披露各省(地區(qū))電力市場的電價水平、電源裝機規(guī)模、電源結(jié)構(gòu)、新增和退役裝機、電力負荷需求、發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)、棄風(fēng)棄光情況、燃料成本差異、發(fā)電企業(yè)經(jīng)營效益等反映各省(地區(qū))電力行業(yè)基本特點的信息,披露跨區(qū)跨省交易、跨區(qū)輸電線路建設(shè)等反映跨區(qū)資源配置的信息,使市場成員從中發(fā)現(xiàn)資源優(yōu)化配置新的潛力和市場新的商機,引導(dǎo)資源跨區(qū)域流動。
4.2.2省級層面的信息披露
中國省級層面的信息披露應(yīng)以自證市場公信力、提高省內(nèi)市場效率為核心。一方面,有效防范交易組織者的道德風(fēng)險,擠壓尋租空間,提升交易組織機構(gòu)的市場公信力和市場成員的交易積極性;另一方面,降低信息不對稱性,引導(dǎo)省內(nèi)市場成員的交易行為,引導(dǎo)省內(nèi)發(fā)電資源優(yōu)化配置,引導(dǎo)省內(nèi)用戶友好化用能,引導(dǎo)省內(nèi)電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,挖掘省內(nèi)市場進一步優(yōu)化空間,尋求省內(nèi)社會福利的最大化。
因此,省級層面的信息披露應(yīng)重點披露系統(tǒng)負荷、可再生能源出力、系統(tǒng)阻塞情況等系統(tǒng)運行信息,披露市場價格、交易規(guī)模、市場成員報價行為等市場交易信息,披露市場需求預(yù)測、系統(tǒng)裝機情況、機組在運情況等市場供需信息,披露市場集中度及其他與市場力相關(guān)的市場結(jié)構(gòu)信息,使交易機構(gòu)能夠自證其交易的公平公正性,引導(dǎo)市場成員的市場行為,提升市場資源優(yōu)化配置水平。
本文從美國國家層面和區(qū)域電力市場兩個層面,深入研究了美國電力市場信息披露體系。詳細介紹了美國國家層面對電力及相關(guān)能源概況信息、電力生產(chǎn)信息、電力消費信息、電力市場運行信息和環(huán)境信息等的披露,并分析了國家層面信息披露的制度考量。以美國PJM電力市場為例,詳細介紹了區(qū)域電力市場對能量市場、輔助服務(wù)市場等的信息披露,分析了這些信息披露的作用。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合中國國情,提出了以引導(dǎo)資源跨區(qū)域流動為核心的國家層面信息披露,以及以自證市場公信力、提高省內(nèi)市場效率為核心的省級層面信息披露建議。希望本文工作能為中國電力市場建設(shè)提供有益參考。
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InformationDisclosureSysteminAmericanElectricityMarketandItsEnlightenmentforChina
MAZiming1,2,ZHONGHaiwang1,2,LIZhu3,WANGYang4,XIAQing1,2
(1. Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing100084, China;2. State Key Laboratory of Control and Simulation of Power System and Generation Equipments, Tsinghua University, Beijing100084, China;3. Beijing Power Exchange Center, Beijing100031, China;4. Beijing Tsintergy Technology Co. Ltd., Beijing100080, China)
The information disclosure system of the electricity market in America is investigated from the national and regional levels. On the national level, the general situation of electricity, the electricity production and consumption, the electricity market operation and environmental information disclosed by United States Energy Information Administration are introduced in details. The institutional consideration of the disclosure in the national level is analyzed. On the regional level, PJM electricity market is taken as an example. The information disclosure of energy market and ancillary service market in PJM is introduced in details and analyzed, which includes system operation information, market price, market supply and demand situation, bid data and market structure information. Considering China’s national conditions, the policy suggestions of information disclosure system are then proposed. The information disclosure on the national level which takes the guide of resources to flow across regions as the core and that one on the provincial level which proves the credibility of the market operator and improves the provincial market efficiency should be established.
This work is supported by State Grid Corporation of China.
information disclosure; American electricity market; Energy Information Administration
2017-09-18;
2017-10-20。
上網(wǎng)日期: 2017-11-02。
國家電網(wǎng)公司科技項目“新一輪改革形勢下電力金融交易模式及運作機制研究”。
馬子明(1992—),男,博士研究生,主要研究方向:電力市場、能源互聯(lián)網(wǎng)。E-mail: mzm_thu@foxmail.com
鐘海旺(1986—),男,博士,助理教授,主要研究方向:智能電網(wǎng)、需求側(cè)響應(yīng)、電力市場。
李 竹(1981—),男,碩士,高級經(jīng)濟師,主要研究方向:電力市場。
夏 清(1957—),男,通信作者,教授,主要研究方向:電力市場、電力規(guī)劃、電網(wǎng)運行、負荷預(yù)測。E-mail: qingxia@tsinghua.edu.cn
(編輯章黎)