電力市場(chǎng)調(diào)控綜述

丁一辛 常 東 顧 棟 王祥耀

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司長(zhǎng)豐縣供電公司，安徽合肥231100）

0 引言

市場(chǎng)監(jiān)測(cè)和防止不正確的使用行為是競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中眾所周知的問(wèn)題，其被很好地嵌入到了可持續(xù)能源發(fā)展的策略中[1-3]。監(jiān)管行動(dòng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和監(jiān)管委員會(huì)來(lái)說(shuō)非常重要，可以確保市場(chǎng)的有效性。對(duì)于美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)而言，市場(chǎng)監(jiān)測(cè)已經(jīng)被確定為標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)設(shè)計(jì)組成部分，并且是放松管制的電力市場(chǎng)的基本功能，電力市場(chǎng)監(jiān)測(cè)可以組織為獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISO）結(jié)構(gòu)的內(nèi)部系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)，以及可能的功能也不在ISO結(jié)構(gòu)之外，可以為ISO或其他接受者提供服務(wù)。

此外，一個(gè)發(fā)達(dá)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可用性將有助于代理人優(yōu)化他們的投標(biāo)策略。目前，代理商正集中力量提高效率，通過(guò)復(fù)雜的產(chǎn)品和銷(xiāo)售管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化[4-6]。由于決策過(guò)程非常復(fù)雜，而完整的信息往往無(wú)法獲得，因此電力市場(chǎng)監(jiān)測(cè)似乎很困難。但是，如果市場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)作正常，可以保證電力市場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息的透明度和可靠性。

市場(chǎng)監(jiān)測(cè)的主要活動(dòng)[7]包括：（1）監(jiān)測(cè)行使市場(chǎng)力量和欺詐行為的嘗試；（2）市場(chǎng)表現(xiàn)的監(jiān)測(cè)；（3）市場(chǎng)設(shè)計(jì)缺陷的鑒定；（4）傳輸和發(fā)電、停電控制[8]；（5）市場(chǎng)參與者的行為監(jiān)控。

1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全球概況

市場(chǎng)監(jiān)測(cè)的研究主要集中在市場(chǎng)力量、市場(chǎng)表現(xiàn)和行為監(jiān)控的核心方面。所提出的監(jiān)測(cè)要素之間是相互聯(lián)系的，這種關(guān)系對(duì)于廣義上的經(jīng)濟(jì)參數(shù)監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。從全球的角度來(lái)看，該體系的各個(gè)要素在適當(dāng)監(jiān)控電力自由市場(chǎng)方面起著至關(guān)重要的作用。盡管如此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能，任何關(guān)于技術(shù)參數(shù)監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)框架監(jiān)測(cè)的詳細(xì)分析都是不相關(guān)的。所有基于技術(shù)參數(shù)監(jiān)測(cè)獲得的信息可能在監(jiān)測(cè)市場(chǎng)力量、市場(chǎng)表現(xiàn)和行為監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮重要作用，然而，獲取關(guān)于技術(shù)參數(shù)的非常詳細(xì)的信息并不重要，往往也是不可能的。為了監(jiān)測(cè)經(jīng)濟(jì)參數(shù)，關(guān)于輸電擁堵或生產(chǎn)的基本信息證明是足夠的。由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化大多較小，電力行業(yè)的投資相對(duì)耗時(shí)，結(jié)構(gòu)框架的監(jiān)測(cè)只對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生次要影響。

行為監(jiān)控是最常用的監(jiān)控手段，旨在監(jiān)測(cè)招標(biāo)策略的變化。此外，更為精確的監(jiān)測(cè)要素是市場(chǎng)力量監(jiān)測(cè)，主要集中在監(jiān)測(cè)任何可能濫用市場(chǎng)力量的詳細(xì)參數(shù)。市場(chǎng)表現(xiàn)監(jiān)測(cè)是通過(guò)監(jiān)測(cè)加權(quán)平均價(jià)格、最低價(jià)格、最高價(jià)格、在特定價(jià)格范圍內(nèi)賣(mài)出的電量等參數(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)電力市場(chǎng)的。

為了實(shí)施上述要素的監(jiān)測(cè)，通常使用指標(biāo)和方法的組合。監(jiān)控系統(tǒng)可能適用于各種市場(chǎng)，如日前市場(chǎng)、當(dāng)日市場(chǎng)或平衡市場(chǎng)/平衡機(jī)制。所有的市場(chǎng)都可能互相影響，但是由于問(wèn)題的復(fù)雜性，本文只關(guān)注對(duì)日前市場(chǎng)的監(jiān)控。

關(guān)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特別是作為外部系統(tǒng)實(shí)施的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要問(wèn)題：缺乏關(guān)于被檢查市場(chǎng)的公開(kāi)可用的源數(shù)據(jù)。因此，監(jiān)測(cè)的基本挑戰(zhàn)和目標(biāo)之一是確定適當(dāng)?shù)闹笖?shù)和監(jiān)測(cè)方法，以便根據(jù)有限的源數(shù)據(jù)范圍來(lái)表征市場(chǎng)變化。應(yīng)當(dāng)指出，來(lái)源數(shù)據(jù)的可用性因監(jiān)測(cè)對(duì)象而異。

1.1 市場(chǎng)勢(shì)力

能源市場(chǎng)的重組和私有化導(dǎo)致了市場(chǎng)力量的共同問(wèn)題，可能導(dǎo)致市場(chǎng)上能源資源的有效利用不足。因此，在文獻(xiàn)中有很多關(guān)于“市場(chǎng)力量”的定義[9]，但是所有定義的精髓都可以在美國(guó)司法部對(duì)“市場(chǎng)力量”的定義中找到。為保護(hù)電力市場(chǎng)，引入了監(jiān)管制度和罰款制度，保護(hù)市場(chǎng)不受不必要的影響。這些影響可出現(xiàn)在幾個(gè)不同的市場(chǎng)，如日前市場(chǎng)、盤(pán)中市場(chǎng)等。

1.2 市場(chǎng)表現(xiàn)

市場(chǎng)表現(xiàn)監(jiān)測(cè)的主要目標(biāo)是確定市場(chǎng)低效率和市場(chǎng)濫用的可能性。市場(chǎng)績(jī)效監(jiān)控的分析方法和指標(biāo)在很大程度上與市場(chǎng)力量監(jiān)控和行為監(jiān)控的應(yīng)用方法趨于一致，這源于所有集團(tuán)之間的相互依存關(guān)系。在市場(chǎng)效率監(jiān)測(cè)中幾乎總會(huì)觀察到任何代理人策略的變化，而任何有關(guān)市場(chǎng)力量的情況都會(huì)引發(fā)與市場(chǎng)表現(xiàn)相關(guān)的參數(shù)的變化。還有一些參數(shù)，如發(fā)電機(jī)集中，生產(chǎn)或傳輸中斷或減少，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化等，被歸類(lèi)為技術(shù)參數(shù)監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)框架監(jiān)測(cè)，可能對(duì)市場(chǎng)表現(xiàn)有至關(guān)重要的影響。為了檢測(cè)上述參數(shù)對(duì)市場(chǎng)效率的影響，需要對(duì)每種情況進(jìn)行個(gè)別分析。這是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，因?yàn)楹芏嘁蛩貨Q定了分析的情況。此外，有關(guān)監(jiān)測(cè)的指標(biāo)和方法的解釋方式至關(guān)重要。

流動(dòng)性指標(biāo)有兩個(gè)流動(dòng)性的措施：首先，在短期和長(zhǎng)期市場(chǎng)中，市場(chǎng)信心水平可由供應(yīng)商的數(shù)量來(lái)表示，特別是在市場(chǎng)上沒(méi)有實(shí)物位置的交易者的數(shù)量；流動(dòng)性的第二個(gè)有用的衡量指標(biāo)是相對(duì)于基本實(shí)物需求的市場(chǎng)交易量。這兩種流動(dòng)性措施都可以直接實(shí)施，并且可以近乎實(shí)時(shí)地使用或事后使用，也可以每天或每月使用。此外，為實(shí)施這些措施所需的數(shù)據(jù)是投標(biāo)價(jià)格和數(shù)量[10]。市場(chǎng)得出的結(jié)論是過(guò)度依賴(lài)現(xiàn)貨市場(chǎng)可能會(huì)阻礙結(jié)果，因此，現(xiàn)貨市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)以長(zhǎng)期遠(yuǎn)期合約買(mǎi)入的負(fù)荷百分比來(lái)衡量，并由沒(méi)有使用市場(chǎng)機(jī)制的不充分拆分公司提供。

競(jìng)爭(zhēng)基準(zhǔn)分析，競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格基準(zhǔn)被證明是有用的，以獲得派生的勒納指數(shù)。這個(gè)指數(shù)可以表明是否有任何問(wèn)題。此外，它允許在不同的時(shí)間點(diǎn)與其他一些市場(chǎng)進(jìn)行比較。實(shí)際上，凈收入的價(jià)值應(yīng)該接近單位的年度運(yùn)營(yíng)成本。為了應(yīng)用凈收入分析，應(yīng)比較收入和成本估算?；菔蠈?duì)成本估算法說(shuō)明應(yīng)考慮入庫(kù)成本、出口成本和替代傳輸成本等數(shù)據(jù)。此外，該方法可針對(duì)在一系列負(fù)載因子下運(yùn)行的設(shè)備來(lái)實(shí)施。凈收入基準(zhǔn)在文獻(xiàn)中被認(rèn)為是一種有用的方法，但是，某一年的凈收入可能受到各種不可預(yù)測(cè)的系統(tǒng)條件的影響，如不尋常的高峰負(fù)荷條件。

1.3 參與者行為監(jiān)測(cè)

行為監(jiān)測(cè)是最普遍的監(jiān)測(cè)分支之一，旨在確定市場(chǎng)參與者行為的變化及當(dāng)前趨勢(shì)。由于其特點(diǎn)，這種類(lèi)型的監(jiān)測(cè)使用了許多與市場(chǎng)力量監(jiān)測(cè)和市場(chǎng)表現(xiàn)監(jiān)測(cè)相同的方法和指標(biāo)。如果適用于監(jiān)測(cè)其他參數(shù)的指數(shù)結(jié)果得到了正確的解釋?zhuān)敲催@樣的指數(shù)也可以用于行為監(jiān)測(cè)。此外，在電力市場(chǎng)上，可以觀察到各種市場(chǎng)參與者的行為。通常情況下，代理商可以分為兩類(lèi)：能夠影響最終價(jià)格的那些，以及行為不會(huì)影響最終價(jià)格的那些，一般來(lái)說(shuō)，他們?cè)谑袌?chǎng)上的活動(dòng)是相當(dāng)小的。就行為監(jiān)測(cè)方法而言，可以根據(jù)進(jìn)行分析的時(shí)刻進(jìn)行分類(lèi)。

2 西班牙市場(chǎng)的特點(diǎn)

2.1 西班牙電力市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)

西班牙電力系統(tǒng)的唯一傳輸代理商和運(yùn)營(yíng)商是Red Eléctrica，它負(fù)責(zé)管理廣泛的電力基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商管理的交易金額超過(guò)120億歐元，占西班牙和葡萄牙電力供應(yīng)的80%以上。市場(chǎng)全天候運(yùn)作，向所有希望進(jìn)行交易的買(mǎi)賣(mài)代理商開(kāi)放。如今在市場(chǎng)上有將近800個(gè)代理商，每年參與的交易總量超過(guò)1 100萬(wàn)。

能源價(jià)格和能源量是根據(jù)供求報(bào)價(jià)確定的。需要指出的是，伊比利亞半島的現(xiàn)貨電力市場(chǎng)包含三個(gè)基本要素：日前市場(chǎng)、盤(pán)中市場(chǎng)、平衡程序。

（1）日前市場(chǎng)。未來(lái)24 h的能源價(jià)格是在前一天中午確定的。根據(jù)邊際定價(jià)模型，能源價(jià)格和能源量是根據(jù)供需曲線的交叉點(diǎn)設(shè)定的。

（2）盤(pán)中市場(chǎng)。每日市場(chǎng)收盤(pán)后，代理商可以在流動(dòng)性高的盤(pán)中進(jìn)行交易。交易在同一天實(shí)時(shí)提前4 h。

（3）平衡程序通過(guò)以下功能支持日前市場(chǎng)和盤(pán)中市場(chǎng)結(jié)束后市場(chǎng)的運(yùn)作：供應(yīng)約束管理、二級(jí)儲(chǔ)備、三級(jí)儲(chǔ)備、偏差管理和額外的上行儲(chǔ)備。日前市場(chǎng)和盤(pán)中市場(chǎng)提交的投標(biāo)在技術(shù)上沒(méi)有限制。供應(yīng)約束管理技術(shù)安全的主要目標(biāo)之一是控制特定報(bào)價(jià)是否可以引入生產(chǎn)。如果某些投標(biāo)被修改或能源需求發(fā)生變化，則首先在二級(jí)儲(chǔ)備上進(jìn)行修正，如果有必要的話，則在三級(jí)儲(chǔ)備上進(jìn)行修正。最后一個(gè)要素是偏差管理，旨在檢測(cè)預(yù)測(cè)和實(shí)際需求之間的差異。如果有必要，相關(guān)信息會(huì)從偏差管理發(fā)送到額外的上行儲(chǔ)備，以滿足實(shí)際需求。

2.2 公共數(shù)據(jù)

關(guān)于電力市場(chǎng)的公開(kāi)可用的源數(shù)據(jù)可以分成兩組：

（1）實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)發(fā)布的數(shù)據(jù)；

（2）創(chuàng)建3個(gè)月后發(fā)布的數(shù)據(jù)：這些數(shù)據(jù)更為詳細(xì)，包括市場(chǎng)參與者的戰(zhàn)略信息。

由于傳輸系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)，有可能在未來(lái)一整天的市場(chǎng)時(shí)間間隔內(nèi)獲得當(dāng)前電力市場(chǎng)價(jià)格和每小時(shí)能源價(jià)格的信息，而不會(huì)對(duì)代理商有任何區(qū)別。上述服務(wù)還提前48 h提供有關(guān)計(jì)劃生產(chǎn)的信息，涉及不同的技術(shù)類(lèi)型。數(shù)據(jù)在相關(guān)市場(chǎng)每個(gè)交易日結(jié)束的時(shí)刻以及在平衡機(jī)制引入變化之后進(jìn)行更新。

3 結(jié)語(yǔ)

本文綜述了電力市場(chǎng)調(diào)控的研究現(xiàn)狀，在深入分析現(xiàn)有的關(guān)于電力市場(chǎng)監(jiān)測(cè)問(wèn)題文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，給出了有關(guān)一般監(jiān)測(cè)方法的信息。西班牙電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)方面存在信息不足的問(wèn)題，對(duì)西班牙電力系統(tǒng)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和可用源數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析已經(jīng)證明，需要修改或創(chuàng)建新的方法和指數(shù)，以便正確地監(jiān)測(cè)西班牙電力市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)參數(shù)。