美國東部與西部電力市場的分析比較
核心提示: 1美國電力市場簡介2分析比較及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)經(jīng)美國聯(lián)邦能源管制委員會批準(zhǔn)建立的電力市場獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)(ISO)共5個:加州ISO,PJM ISO,新英格蘭ISO,紐約州ISO和中西部ISO,另外得州電 1美國電
核心提示: 1美國電力市場簡介2分析比較及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)經(jīng)美國聯(lián)邦能源管制委員會批準(zhǔn)建立的電力市場獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)(ISO)共5個:加州ISO,PJM ISO,新英格蘭ISO,紐約州ISO和中西部ISO,另外得州電
1美國電力市場簡介2分析比較及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)經(jīng)美國聯(lián)邦能源管制委員會批準(zhǔn)建立的電力市場獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)(ISO)共5個:加州ISO,PJM ISO,新英格蘭ISO,紐約州ISO和中西部ISO,另外得州電力可靠性委員會(ERCOT)批準(zhǔn)建立了得州ISO筆者最近有幸考察訪問了其中4個己經(jīng)運(yùn)行的ISO,現(xiàn)將4個美國電力市場的基本情況列于就在美國東部3個電力市場穩(wěn)定運(yùn)行且不斷取得成果的同時,位于西海岸的全美第1個開展電力市場的加州卻發(fā)生了嚴(yán)重的電力危機(jī),筆者2001年2月在加州訪問期間,加州仍然在實(shí)行分區(qū)輪停的限電措施東西兩岸形成了非常強(qiáng)烈的對比現(xiàn)將美國東部和西部電力市場進(jìn)行分析對比如下。
表1美國4個電力市場基本情況比較表Table1Thebasicinformationoffour項(xiàng)目新英格蘭紐約加州投運(yùn)時間覆蓋范圍賓夕法尼亞州、新澤西州、馬里蘭州、特拉華州、弗吉尼亞州(部分)和華盛頓(D.C.)等緬因州、怫蒙特州、馬薩諸塞州、羅得島州、新罕布什爾州、康涅狄格州等紐約州加州裝機(jī)容量/MW最商負(fù)荷/MW批發(fā)市場批發(fā)實(shí)時市場輔助服務(wù)日容量信用市場,調(diào)節(jié)市場,固定輸電權(quán)市場運(yùn)行容量和裝機(jī)容量備用10min旋轉(zhuǎn)備用,10min備用,30min備用,運(yùn)行容量和裝機(jī)容量備用10min備用,60min替代備用次日市場24時段24時段,由PX運(yùn)行期貨洽同長期容量信用市場合同合同占50%原不允許電價方式節(jié)點(diǎn)邊際電價(LMP)目前為統(tǒng)一電價,將改為節(jié)點(diǎn)邊際電價(LMP)節(jié)點(diǎn)邊際電價(LMP)結(jié)算方式實(shí)時與次日分開兩步結(jié)算目前以實(shí)時價為準(zhǔn),一步結(jié)算,將改為兩步結(jié)算以實(shí)時價為準(zhǔn),一步結(jié)算零售市場僅賓夕法尼亞州全部,但對P(E,SCE凍結(jié)零售電價,僅SDGE開放ISO與PX合一與PX 21地區(qū)環(huán)境和能源結(jié)構(gòu)美國東北部地區(qū)水電資源豐富,又與加拿大的安大略水電基地相連,加之負(fù)荷長速度相對較慢,使電力供需基本平衡而90年代以來,整個美國西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,特別是加州地區(qū),在硅谷電子產(chǎn)業(yè)的帶動下,電力負(fù)荷快速長但基于對環(huán)境保護(hù)和公共安全的考慮,加州民眾強(qiáng)烈抵制建設(shè)火電廠和核電站,對廢氣排放課以巨額罰款,使得新發(fā)電裝機(jī)容量很少,近10年沒有建設(shè)大型發(fā)電廠,沒有擴(kuò)建輸電線路,因此電源和輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電力需求的長加州本來有近20%的水電,因西部干旱缺水,所以大部分電力主要依賴于天然氣電廠天然氣電廠具有污染小的優(yōu)點(diǎn),但價格較高,特別是在2000年,全球石油價格暴漲,加州天然氣價格上漲了12倍~30倍,使加州發(fā)電公司的發(fā)電成本急劇上S漲部分發(fā)電公司將儲存的天然氣不用于發(fā)電,而直接在市場中出售,以牟取暴利,進(jìn)一步導(dǎo)致發(fā)電容量減少。發(fā)電成本的上漲和發(fā)電容量的不足,是加州批發(fā)電力市場電價飛漲的主要原因22市場構(gòu)建的基礎(chǔ)PJM、新英格蘭、紐約州ISO是在原有緊密耦合的電力聯(lián)營體(PowerPool)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立的,PowerPool己經(jīng)運(yùn)行多年,與各電力公司及發(fā)電企業(yè)之間己有很好的協(xié)調(diào)與配合,可比較平穩(wěn)地變?yōu)镮SO而加州ISO是在原加州三大電力公司一一太平洋煤氣與電力公司(PGE)南加州愛迪生公司(SCE)圣迭哥煤氣與電力公司(SDGE)之外另行成立的,缺乏協(xié)同運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),所制定的市場運(yùn)營規(guī)則中相互制約成分多,相互協(xié)調(diào)成分少,在緊急情況下必然互相指責(zé),現(xiàn)在還在爭論誰該對這場電力危機(jī)負(fù)責(zé)23交易機(jī)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)加州電力交易所(PX)負(fù)責(zé)次日電力市場和次小時電力市場,而ISO負(fù)責(zé)實(shí)時電力市場和輔助服務(wù),幾十個計劃協(xié)調(diào)者(SC)負(fù)責(zé)雙邊交易。這樣的運(yùn)營機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)調(diào)運(yùn)作,被許多專家學(xué)者批評為“敗筆”后建的PJM新英格蘭、紐約州電力市場都吸收了加州的教訓(xùn),采用ISO與PX相結(jié)合的方式,也稱為ISO內(nèi)嵌PX紐約州ISO既負(fù)責(zé)次日電力市場又負(fù)責(zé)實(shí)時電力市場。PJM和新英格蘭開始時僅設(shè)立實(shí)時電力市場,PJM現(xiàn)己開設(shè)次日市場。得州ISO是惟一沒有PX的ISO加州PX的次日市場己于2001年1月30日關(guān)閉,次小時市場也于2001年1月31日關(guān)閉,相應(yīng)功能將轉(zhuǎn)移到續(xù)保留。
2.4電價體系不完備這4個地方的零售市場都不完備,PJM僅賓夕法尼亞州開放了零售市場,新英格蘭和紐約州還未開放零售市場加州雖然有零售市場,但在加州進(jìn)行市場改革之初,大家對電力改革后的形勢比較樂觀,認(rèn)為開放發(fā)電市場引入競爭后,會引起發(fā)電成本的降低,電價會大幅下降所以,當(dāng)初為了獲得州議會批準(zhǔn),加州公用事業(yè)委員會保證市場運(yùn)行后用戶電價下降10%,即凍結(jié)在12美分/(kW.h),直到2002年3月。電力公司以為可以從發(fā)電市場競爭中以較低的電價購買電力,再以凍結(jié)電價銷售給終端用戶,從而獲得較高利潤。但事與愿違,加州開展電力市場后,發(fā)電側(cè)的批發(fā)電價一路上升,而對于用戶仍然是與市場改革前一樣的凍結(jié)電價,電價失去了調(diào)節(jié)供需的杠桿作用,用戶的用電彈性作用完全喪失圣迭哥煤氣與電力公司(SDGE)經(jīng)營的供電容量不大,經(jīng)過艱苦努力,于2000年夏獲準(zhǔn)解凍,實(shí)行零售價與批發(fā)價聯(lián)動,但引起當(dāng)?shù)鼐用駨?qiáng)烈不滿而凍結(jié)零售電價,導(dǎo)致PGE和SCE的120億美元虧損,瀕于破產(chǎn),在2000年夏季電力危機(jī)之后,其累積效應(yīng)又引發(fā)冬季電力危機(jī),加州政府不得不拿出上百億美元救急直到2001年1月初,加州公用事業(yè)委員會才迫于各方面的壓力進(jìn)行調(diào)價:居民電價提高9%,中小企業(yè)電價提高%,大型企業(yè)電價提高15%,為期3個月。同時將批發(fā)市場電價上限從750美元/(MW.h)調(diào)低到250美元/(MW.h)由此可以看出,其零售市場和批發(fā)市場的電價體系都有待完善2.5長期合同PJM新英格蘭、紐約州電力市場都非常重視長期合同的平抑電價作用,這可能是原PowerPool與各成員長期合同的自然延續(xù)紐約州長期合同電量占50*,次日市場占40%~50%,實(shí)時市場僅占5%以下。這樣的比例對保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要PJM開創(chuàng)的長期容量信用市場和日容量信用市場獨(dú)具特色,新英格蘭和紐約州也都有運(yùn)行容量備用及裝機(jī)容量備用市場而加州正好相反,市場規(guī)則禁止電力公司與發(fā)電企業(yè)簽訂長期合同,在缺電時期,發(fā)電企業(yè)為了追求高額利潤,甚至放棄在次日市場和次小時市場上的競價,而將大部分電力投放到10mil的實(shí)時市場,造成市場劇烈波動,批發(fā)電價大幅上揚(yáng)這被許多專家認(rèn)為是濫用市場力的行為直到2000年夏季,加州電力管制部門才取消了ISO*SC或CAPX,但其長期交r易市場仍將繼MsK不許簽訂長期的限制,要求供電公司盡快與發(fā)電公司簽訂長期合同但由于當(dāng)時批發(fā)電力市場的電價相當(dāng)高,供電公司擔(dān)心在此時與發(fā)電公司簽訂長期合同,必然會使得合同價格參照現(xiàn)貨市場價格而提升,根據(jù)以往負(fù)荷預(yù)測,冬季負(fù)荷將下降,因此希望現(xiàn)貨市場價格有所下降后再簽訂長期合同。然而到了2000年冬季,由于天氣嚴(yán)寒,負(fù)荷繼續(xù)長,所以,供電公司一直未能簽訂足夠的長期合同來保證供電直到2000年11月,能源管制委員會(FERC)干預(yù)后,才要求市場參與者必須在次日市場和期貨市場上完成95%的交易,差距大于5%的將被處以罰款26長遠(yuǎn)規(guī)劃市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)。1997年,F(xiàn)ERC批準(zhǔn)PJM負(fù)責(zé)區(qū)域輸電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)劃,1999年6月,F(xiàn)ERC又批準(zhǔn)PJM負(fù)責(zé)區(qū)域電源規(guī)劃PJM創(chuàng)立了分析區(qū)域電源需求的模型,制定了評估電源開發(fā)建議書的程序,定義了第一電源請求隊列,將原來的78個項(xiàng)目精簡到47項(xiàng),總共21GW容量,并建立了一個論壇,以便有興趣的單位可以對項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤評估而與此形成鮮明對照的是,加州從醞釀發(fā)展電力市場至今的近10年期間,沒有任何機(jī)構(gòu)或組織負(fù)責(zé)電網(wǎng)和電源的長期規(guī)劃,天真地以為電力市場本身會給出經(jīng)濟(jì)學(xué)信號,自動引導(dǎo)投資去發(fā)展電網(wǎng)和電源實(shí)踐證明,當(dāng)市場表現(xiàn)出缺電時,經(jīng)濟(jì)學(xué)信號的確給出,但太遲了,這時開始建設(shè)電網(wǎng)和電源己經(jīng)來不及了。而且加州電力市場存在許多不定因素,使投資者不敢貿(mào)然涉足,這是導(dǎo)致加州缺電的深層原因所以,F(xiàn)ERC在2000法令中賦予區(qū)域輸電組織(RTO)擴(kuò)容發(fā)展的責(zé)任是很有道理的。
27放松管制后的再管制美國電力市場分為兩大學(xué)派,西海岸學(xué)派傾向完全競爭,加州電力市場的設(shè)計體現(xiàn)了較多競爭的思想;東海岸學(xué)派主張適當(dāng)管制,東部3個電力市場也表現(xiàn)了合理管制的特征加州電力市場危機(jī)表明,政府的適當(dāng)調(diào)節(jié)和管制是非常必要的。為了緩解危機(jī),加州政府緊急出資4億美元用于2周內(nèi)購電,委托國有企業(yè)一一加州水利資源局(CDWR)代政府買電,并且籌集100億美元用于5個月內(nèi)維持向終端用戶的供電,以期在此期間能夠解決危機(jī)政府管理部門還進(jìn)行了一系列政策調(diào)整:如允許零售電價上調(diào)7*到15%;允許簽訂長期合同;強(qiáng)制要求發(fā)電公司必須向加州賣電;關(guān)閉PX;禁止電力公司繼續(xù)出售電廠等假如沒有政府干預(yù),任由PGE和SCE會發(fā)生大規(guī)模的社會動亂,后果不堪設(shè)想因此,在放松管制后仍然需要適當(dāng)?shù)脑俟苤啤?/div>
2.8區(qū)域輸電組織(RTO)勢在必行加州的能源危機(jī)表明,單獨(dú)的ISO調(diào)節(jié)能力太弱,對待危機(jī)無能為力。FERC的2000法令規(guī)定RTO是ISO的進(jìn)一步發(fā)展,其目標(biāo)是美國所有輸電設(shè)施擁有者,包括公共和非公共事業(yè)實(shí)體,都應(yīng)將其輸電設(shè)施置于合適的RTO的及時控制之下,以改善輸電網(wǎng)絡(luò)管理效率,改善網(wǎng)絡(luò)可靠性,消除殘存的輸電服務(wù)隱患,改善電力市場性能RTO具有4個基本特點(diǎn):①獨(dú)立性;②活動范圍及區(qū)域結(jié)構(gòu);③運(yùn)行許可權(quán);④短期可靠性為此,RTO還具有8項(xiàng)基本功能:①費(fèi)率管理與設(shè)計;②擁塞處理;③并行路徑潮流環(huán)流)管理;④輔助服務(wù);⑤開放訪問即時信息系統(tǒng)(OASIS)總輸電能力(TTC)可用輸電能力(ATC);⑥市場監(jiān)視;⑦規(guī)劃與擴(kuò)展;⑧區(qū)域間協(xié)調(diào)目前,己得到了各方面的認(rèn)可,作為聯(lián)邦法令己經(jīng)生效,剩下的問題就是如何實(shí)施了。PJMISO對照RTO的4個特點(diǎn)和8項(xiàng)功能自我檢查,認(rèn)為完全滿足RTO條件,己經(jīng)向FERC提交了成為RTO的申請報告,可能會成為美國第1批RTOPJMISO紐約州ISO新英格蘭ISO、加拿大安大略IMO(獨(dú)立市場運(yùn)行機(jī)構(gòu))近期簽署了一項(xiàng)理解備忘錄,在規(guī)劃、運(yùn)行和市場競爭等方面尋求跨區(qū)域的合作與協(xié)調(diào)這體現(xiàn)了RTO向更大區(qū)域發(fā)展的可能性3關(guān)于我國電力市場建設(shè)的幾點(diǎn)建議a加州電力市場失敗后,PJM市場模式成了美國的樣板。有的專家認(rèn)為,加州電力市場創(chuàng)造的經(jīng)驗(yàn)很多,但其最大的失敗就是將ISO與PX徹底分開,且加州的PX也己于2001年1月31日關(guān)閉。所以,美國后來建設(shè)的紐約州、新英格蘭、PJM等電力市場,大都采用ISO與PX相結(jié)合,或ISO內(nèi)嵌PX的模式目前PJM非常有興趣輸出其電力市場設(shè)計、運(yùn)行規(guī)則、運(yùn)營系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)等各方面的經(jīng)驗(yàn),愿意提供咨詢、技術(shù)服務(wù)或產(chǎn)品開發(fā)等或許國家電力公司可以與其建立合作關(guān)系b.市場化改革是不可逆的,電力市場的建設(shè)和市場規(guī)則的設(shè)計要考慮到各種可能的情況,在電力供大于求時建立的電力市場,往往對缺電的情況考慮不鍰加州就是非常典型的例子。我國目前的情形與加州相似,因此,電力市場應(yīng)該既適應(yīng)豐電情況,又適應(yīng)缺電情況。破產(chǎn)怎4么保護(hù)用戶的利益誰來為偷供電知油心成,僅發(fā)電則市場電價,而電側(cè)電價,對供電公司而言,不缺電時有利可圖,但缺電時會構(gòu)成致命的危險,加州的教訓(xùn)最為慘痛建議發(fā)電側(cè)電價與用戶側(cè)電價在較長的時段內(nèi)實(shí)行聯(lián)動。比如先采用一季度作為售電價調(diào)整期,如果一季度之內(nèi)累計發(fā)電價格下降,再相應(yīng)降低用戶電價,如果發(fā)電價上漲,則相應(yīng)提高用戶電價。以后可逐步采用月、周、日等作為售電價調(diào)整期d.美國沒有統(tǒng)一的電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu),所有的改革都得在各個電力公司之間協(xié)商,難度很大美國同行非常羨慕包括中國在內(nèi)的亞洲和歐洲等具有統(tǒng)一電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)的國家,可以在改革中總覽全局,避免許多不必要的失誤目前,中國全國互聯(lián)的網(wǎng)架尚在逐步建設(shè)過程中,大量的電力交換還集中在大區(qū)內(nèi)各省之間,國家主要負(fù)責(zé)跨大區(qū)的電力交易,實(shí)現(xiàn)西電東送和全國資源優(yōu)化利用,主要目標(biāo)是三峽、二灘、天生橋等大型水電資源的充分利甩建議近期采用省、大區(qū)、國家三級電力市場模式,適當(dāng)加強(qiáng)大區(qū)電網(wǎng)和大區(qū)市場的建設(shè),可以借鑒美國RTO的策略。
e電力工業(yè)事關(guān)國計民生,影響社會安定,在電力供應(yīng)由傳統(tǒng)的管制模式向自由競爭的模式轉(zhuǎn)變時,應(yīng)該采用循序漸進(jìn)的方式電力市場應(yīng)該既遵循電力系統(tǒng)固有的科學(xué)規(guī)律又遵循市場經(jīng)濟(jì)的客觀規(guī)律特別是在管理體制上,電網(wǎng)的調(diào)度、運(yùn)行、管理部門不能與市場交易部門脫節(jié),以便在系統(tǒng)運(yùn)行受到約束和限制時,可以及時采取措施,以減少對系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響辛耀中,男,副總工程師,教授級高級工程師,國家有突出貢獻(xiàn)的青年專家,主要研究領(lǐng)域?yàn)檎{(diào)度自動化電力市場。
數(shù)據(jù)通信等。
韓放,女,博士,副處長,高級工程師,主要研究領(lǐng)域?yàn)殡娏κ袌觥?/div>
李毅松,男,副處長,高級工程師,主要研究領(lǐng)域?yàn)檎{(diào)度自動化及調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
近期中國電工專用設(shè)備發(fā)展走勢中國電工專用設(shè)備制造業(yè)是一個發(fā)展中的行業(yè),特別是在品種、技術(shù)水平、質(zhì)量上有待進(jìn)一步發(fā)展和提高。關(guān)于近期我國電工專用設(shè)備發(fā)展走勢,有關(guān)業(yè)內(nèi)人士有如下分析:①近期的發(fā)電設(shè)備如常規(guī)燃燒發(fā)電機(jī)組,單機(jī)容量以300MW〖,600MW亞臨界機(jī)組為主,逐步采用600MW〖級以上的超臨界機(jī)組;隨著電網(wǎng)向超高壓、大容量、遠(yuǎn)距離方向發(fā)展,輸變電設(shè)備制造業(yè)要研制750kV和1200kV電壓等級的電纜設(shè)備,直徑800mm擠出直徑以上的真空煉泥機(jī)電瓷設(shè)備等②電工專用設(shè)備要按照電工產(chǎn)品質(zhì)量提高要求而發(fā)展,如微電機(jī)產(chǎn)品是向高性能、輕薄短小化機(jī)電化發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)向集約化柔性化自動化方向發(fā)展蓄電池產(chǎn)品向小型高級化方向發(fā)展。

責(zé)任編輯:電小二
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