目 录 加利福尼亚与目前的能源危机 . 1 加利福尼亚电力部门 . 7 我们是怎样陷入加利福尼亚能源危机的 . 35 电力市场的症结及一些解决办法 . 45 州监管机构的关键作用 . 64 利用需求反应来稳定电力市场 . 72 揭穿有关加州能源危机的荒诞说法 . 81 提高西部的能源供应能力 . 84 NRDC 对加州电力政策的建议 . 86 1 加利福尼亚 与目前的能源危机 能源基金会 何豪 （ Hal Harvey） 2001 年 2 月 6 日 有关加州断电 、 电价是平常的 50 倍 、 电力系统 放松 监管的巨大失败 等 新闻报道已 充斥版面 。加州目前的确面临危机，但是大多数这方面的新闻报道却 见木不见林 。本章将探讨究竟哪些环节出了问题，介绍目前的情况并提出解决问题的步骤。 1 诊断 有几个因素导致了加州目前的危机。本章记述那些尤为重要的几个 其中的大多数媒体并没有报道。 一、当加州于 1994年开始 放松 监管时， 电力 未作长远规划 削减 节能计划导致电力 需求的增大。过去 20 年期间，世界 著名 的规划已经节省了10GW 的电力或是峰值需求的 1/5。结构 重组造成 电力 节能计划的夭折，又使该州放弃了额外 1.1GW 的电力。 可再生能源方面的投资也同样被大幅削减。该州被称为“ 两年一度的资源规划修 订 ”始于 1992 年，并导致购买 1400MW 新电力的计划，部分电力来自可再生能源 。但 1995 年，南加州的 Edison 公司成功地诉请联邦能源监管委员会废除了这一州计划。 Edison 公司主 张2005 年以前不需要新 增 电力。正如本文以下所述，资源规划的夭折导致了放弃资源规划的进行 和 电力部门 全面的结构重组。该 诉讼使本来可以从实质上消除目前 所有加州能源危机的资源消失了。 技术 研究与发展项目被大量削减。 1州长 Gray Davis 在 2001 年 1 月 8日的州长致辞中说“我们必须面对这样一个现实加州放松 监管方案是一个 巨大而又危险的失败 。它并没有降低消费价格。它也没有增加供给。事实上它已经导致了价 格 飞涨，钻价格 的空子和不可靠的电力供 应 。简言之，是一场能源的 梦魇。” 2 这些变化的一个可预见结果就是加州的电力能源需求开始上升。从 1990 年至 1995 年，加州的能源需求每年只上升 0.25。从 1995 年至 2000 年，能源需求每年上升 2.5 成十倍的递增。 二．邻州的人口增长 耗用了 额外的电力容量。 加州历史上就依赖于从邻州 获得大约相当于其 20需求的能源供给。令加州那 些一心致力于建造新的 放松 监管 电力体制 的监管 委员 们吃惊的是，内华达州（仅过去十年即增加了 45），亚利桑那州和太平洋西北部州的很高的人口增长率耗用了这部分供 应能力 。 图 1.1 十个发展最快的州人口变化百分比 1990 1998 年 资料来源图表由美国人口统计局提供，数据参见表 2.8 三、美国天然气价格翻了三番，而加州翻了八番。 天然气价格有了惊人的增长，而天然气供应加州（及全国）电厂的比例一直在上升 占到加州全部需求的 31。这导致了其供应价格的上涨，并且对依靠天然气采暖的消费者来说， 无疑 雪上加霜。 3 四、电力投标规则产生了更高的整体系统价格。 加州决定对所有供应者采用一个 招标结算价格 的办法，即意味着当发电厂进行电力供应投标时，价 格在所有需求都被满足之前会一直上升，此 时每个电厂最后得到的是最高的价格，而 不 论他们的标 额是多少。 这种做法对许多商品来说是符合自由市场规则的。但是，如下图所示，这种做法实际上对一个特定的市场来说必定会产生更高的供给价格。另外， 要求所有 电 厂通过电力交易中心 来竞标，从而导致了他们卖给自己客户的电价上涨。股份制 电力 公司 所要求偿还的 120亿 美元债务的大部分 是欠他们自己的 。 天然气价格 每年总运营时数 基本负载电厂 中间量负载电厂 风值负载电厂额外成本 原来成本 4 五、电力投标规则鼓励发电 商 控制 电厂发不发电 。在一个 不受约束的 市场中，当需求接近供给极限时，价格会急剧上升。 这可以通过增加需求和固定供给，或通过降低供给和固定需求来实现。后者的情况似乎 被今天加州的现状所 应 证。 虽然在冬天淡季，电厂脱网维护是正常的，电力公司却安排比正常情况下更少的电厂投入生产。加州及西北部州的 冬季 干旱 导致的水量输出减少更加恶化了这一情况。加州足有 1/3 的 发电 设备 没给市场供电 ，明显的这是一个不同 寻常而又延长了的维修期。经济学家称此为“ 谋 略行为”，州长则称之为“钻空子”。这种功能障碍性的市场结构的后果就是，虽然自 1999 年至 2000 年， 电力 需求增长了 0.7， 峰 值需求降低了 1.9， 电 价 却增加了 13倍，即时 电 价更是增加了 120 倍。 六、零售消费者看不到高价。 蒙蔽消费者不让其看到价格上涨产生了两种经济错位。加州最大的两个 电力 公司，南加利福尼亚 爱迪生 公司和太平洋 瓦斯电力 公司，预期电价会下降。于是相应地他们同意了固定的零售价格 但是现在他们面对的是 飙 升的批发价格。这种批发 /零售 输电 的倒置，花去了 电力 公司几十亿的美元， 因为他们为买电花了十倍于他们能卖出去的价钱。两大 电力 公司 旗下受到 监管 的分公司们 濒临破产的边缘（而未受监管的分公司却在赚取巨大的利润）。 资料来源 南加州 Edison 公司 http// 2000年夏季月平均市场价 “按照 Bloomberg 能源服务机构的资料， 1999 年 12 月的电价为 US31.46/兆瓦时，2000 年 12 月时加利福尼亚－俄勒岗边 界地区的电价平均 上升 为 US614.70/兆瓦时。主要由于供给短缺 、 气候寒冷 、 天然气价格 飙升 、 以及 所谓 的发电 商 进行市场赌博，价格现在是去年同期的 100 多倍。” 5 七、 输 电 限制 加州有许多地方－包括硅谷，旧金山和圣地亚哥市 的 电力输送容量有限 ，这就意味着只有几个电厂可以为这些地区送电。这进一步减 弱 了竞争的潜力。 荒诞说法 “九十年代加州没有修建电厂  事实上加州建造了 6.25GW 的 发电能力 ，是加州 电 库 峰值 量的 1/8，比核能总量的2/5 还多。但这些电 厂是分散式的和非电力公司拥有的 ， 电厂平均 规模是 18MW。 这部分 电力 容量基本上是 小规模 的，不过它保证了照明用电。 “飞涨的电力需求”  事实上，从 1989年至 1999年。平均零售销售增长每年只有 1.3，比全国平均数值或加州国民生产总值增长慢了 2/5。 “来自于互联网的巨大电力需求增长”  激烈商战引发的虚假情报散布说互联网耗费了总电量的 8 -13，而且很快要增长到 50。  事实上，互联网只用了 2或更少的 电力 ，增长很慢或没有增长，这或许可看成是一个 净电力节约 “严重的燃油短缺”（ 白宫， 1/21/01）  加州没有燃油短缺，只有 1的加州电力和 2.5的全国电力取自于石油。加州的电力与石油之间根本谈不上什么联系。 “环境监管阻碍了电厂的建设”  在加州，人们很少或没有兴趣去 降低 空气 质量 监管，而且即使是电厂的开发商也承认，获得许可程序对修建电厂算不上是个明显的障碍。一个 简单的事实是，就整个市场而言，实际上根本就没有修建新电厂的申请。 “ Contra Coasta 时代”， 2001 年 2 月 4日，星期六 “时代”专职作家 Rick Jurgens 著 市场 力量 2000 年上升的价格激起了人们对加州新型市场的广泛批评，在这里批发商出售电给电力公司。发电 商 和 交易 商被指责对电力囤积居奇，利用“市场力量”迫使价格上升。 加州的大 部分 电力经由 独立系统运行中心（ ISO） 调度 ， 许多观察家在电力供应商向 独立系统运行中心（ ISO） 供电而带来滚滚的财源中，看到了这种囤积居奇 。 2000年全部的批发收入 上升了 276，从 1999 年的 74亿美元上升到 280亿美元。即使在全部消 费 只上升了5的情况下。即时市场价格上升到 US4000/兆瓦时，大大高于 1999 年的平均价格 US33/兆瓦时。 联邦能源监管委员会 负责监督 整个电力 批发 市场 ，它 的一份调查 报告 显示，上升的燃油价格和环境成本，供给缺 乏 ，有缺陷的市场规则以及“某些运用市场力量 的企图 ”，所有这些都是导致夏季价格 飙升 的因素 .） 6 八、氧化氮 总量 控制 加州如同其它人口众多的州一样，有着严重的空气污染问题。在 加州某些地区，州里规定了排放氧化氮的 排放 总量 。 电厂必须购买氧化氮的允许排放指标， 该指标是有固定数量的。实际上，这意味着电力公司要么彻底清 洁 设备改进技术，要么购买更多的氧化氮排放指标。只有很少的电力公司选择彻底清 洁 他们的设备，因此他们开始提价以冲抵氧化氮指标的费用。如同在前面谈能效 、 可再生能源和输电问题 时 所提到的，这种急功近利的短期行为和缺少对 这种投资予以鼓励的监管机构 ，已让加州付出了高昂的代价。 现在的问题和今后的步骤 由于 这些 因素 的作用 ，看到加州正面临着一个巨大的 危机我们也就不吃惊了。所有这些问题的综合 电力 负荷增长－早些时候节能项目规划的夭折 、 普遍的市场力量问题 、 以及 批发和零售价格的倒置，使加州面临长时间的电力告急状态，而大的 电力 公司却濒临破产。 州长 Davis 已力图通过以下步骤解决这个问题 1． 要求联邦政府对州际间的电价进行监管以防止钻价格的空子（联邦对此已予拒绝）； 2． 州 政府 成为电 力 的购买者以克服 电力 公司的信用危机 。 3． 建立节能规划项目 ； 4． 指令性 减少电力需求 。 这些都是有用的步骤，但在目前的情况下，他们只能部分地解决这个问题。该计划最危险的地 方就是使加州 政府 成为电 力 的购买者。或许没有其它立竿见影的办法，或许该计划能非常奏效，但是真正的风险是，加州会 消耗 掉几十亿美元而不见任何 成效 。 州长在节能规划项目上花钱是一个方向正确的步骤， 而且如果该钱花得适当，将会大大地削减电力需求。 2000年加州承诺为 今后 十年的清洁能源规划项目拿出约 55亿美元， 2001年，将増加 4 亿至 10 亿美元不等的费用。这些投资将把加州重新 带 回到能源需求增长大为减少的轨道上去。 对可再生能源还没有给予足够的支持，如果有足够的支持将降 会 低电力短缺的风险并稳定价格， 因为可再生能 源对能源价格的变化不是那么易受影响。 最后，州长仍然未解决市场失灵的一系列问题，从市场力量问题到批发 /零售价格的倒置，到加州 电力公司 的崩溃。 加州可能会获得 电力公司 的输电资产，约值 40 亿美元，作为减少 电力公司 债务的部分补 偿。 如果市场结构问题得到解决，又会有一个供给过 剩 的大风险。据某些估计，现有约 13GW的新电厂正在建设中。如果继续非常积极地 提高 能效，可再生能源以及新的常规电厂建设，我们很可能会看到，到 2003 年或 2004 年时，加州的电力都是供过于求的状况。如果其它州也抓能效 和可再生能源，则整个地区的供给将处于 过剩 的状态。 7 加利福尼亚电力部门 环境能源技术部 加州劳伦斯伯克利国家实验室 怀瑞恩（ Ryan Wiser），史蒂芬皮科尔（ Steven Pickle）和 阿弗扎尔斯斯迪奎（ Afzals S.Siddiqui） 加州是美国最先实行电力部门重组的州之一，也是最先引入零售电力选择权的州之一。本文扼要地介绍这一重组的相关背景情况。我们 首 先提供有关加州电力部门性质的背景资料，然后再把加州的重组过程置于美国电力产业调整和重组的更大历史背景中，再扼要地介绍加州重组体系的主要特点并着重强调该体系设计方面的重要问题。本文作为个案研究，最初是为俄罗斯电业监管机构准备的。本文选自 “电力改革相关经济问题” 一 书。需要明确指出的是，本文的目的是扼要介绍加州已重组市场的 进展与规划，而不是讨论美国电力部门最近面临的问题。如果读者要探讨最近这些新情况及总结实际市场运作经验，请 留 意其它文章。 加州电力业重组个案研究在许多方面可供参考。加州不仅在美国 而且在世界范围内一直是电力市场改革的领导者。 加州于 20 世纪 80 年代开始发展独立的电力产业。近年来，加州也成为众多州中率先开放零售电力市场竞争及发展公开电力批发市场，电力批发市场既有竞争的实时市场又有电力输送系统 运行机构 。加州是美国历史最悠久，经验最丰富的竞争性电力市场。 一、加州电力系统概述 1996 年末，加州立法机构通过立法 对加州电力行业进行 重组，且从 1998 年 3 月 31 日起为加州电力消费者引入电力零售竞争机制。要理解这些规定及加州电力行业相关变化，首先弄懂该州电力系统的基本结构是十分重 要的。 在美国有 3000 多家电力 公司为消费者提供电力服务。至 1998 年年末，全美国电力产业净发电 容 量超过 779GW EIA， 1999a。（净发电 容 量不包括自己发电的单位及 自 用的单位）， 1998 年出售给最终消费者的电量超过 3240TWH，总成本超过 2180 亿美元 EIA， 1999a。虽然美国大多数 电力 公司为 民众拥有 制或合作所有制， 239 家私有及投资者所有的 电力 公8 司的电力销售，大约占美国总电力销售额的 75（ EIA， 1999b）。作为美国拥有人口最多的一个州，加州 供 电 负荷的发电总量约占美国总发电量的 7 EIA， 1998。在 1998 年电力行业重组之前，加州的电力行业由 公众和私人拥有的垂直 一体化的电力公司 发电，输电及配电系统进行管理和运作 其中三家最大的私有或投资者所有的 电力 公司为太平洋 瓦斯 及电力公司，南加州 爱迪逊 （ Edison） 公司及圣迭戈 瓦斯 及电力公司。这三家企业合并发电量曾一度约占加州电量总负荷的 75。剩余的电量负荷由 40 多家小型投资者， 公众 或合作制 电力 公司提供，其中最大的二家是旧 金山水电局，萨克拉门托市公用事业管区。 加州投资者 拥 有的 电力 公司由加州公用事业 委员会及加州能源委员会进行管制，前者对电力价格及运行进行监管，后者对新电站选址及建设进行监管。 公众拥有 制及合作制 电力 公司由市、县及其他相应级别监管组织依据州及联邦法律进行监管。 历史上， 每一家主要的 由 投资者 拥 有的 电力 公司 ， 都 负责 调配负载和资源 ， 保证可靠的电力供应及配比接点的计划与实际 电 流量 ，通过接点， 电力 公司与其它 发电 商相联接。 每一家 电力 公司有义 务在其服务区内供电，自行发电， 制定供电和 需求预测，经营发电厂，签订 发电 燃料采购合同。每一家 电力 公司还参与短期或长期的电力供求合同的洽谈。 1.1 发电 在加州， 1300 多家发电厂提供电力。 1993 年电力行业重组以前，该州 44GW 的电量由电力 公司提供，有 10GW 的电量由非 电力 公司提供。 1998 年电力开始改制后，由于受电力改革的推动，约有 31GW 的电量由 电力 公司提供，其中还有约 22GW 的电量由非 电力公司发电厂提供， 1999 年加州的总发电量为 259TWH（包括自 发电）。 表格 6.1 为加州发电的能源构成表，如图所示，加州电力供应呈现 多样化，大量使用燃气、水力、煤炭、核能及可再生能源发电。约有 20的电力从美国西南及西北部地区输入（其中约一半为煤炭发电， 另一半为水力发电）。 表格 6.1 1999 年发电资源 包括引进电力 的电力生产 资源 能源比重 水电 20.1 核能 16.2 煤炭 19.8 燃气及石油 31 可再生能源及其它 12.2 总发电量 259TWH 材料来源 万维网（ www.energy.ca.gov./electricity/system-power.html） 直到 20 世纪 70 年代，加州电力大部分由电力 公司及政府机构所有和运行。而从 20 世9 纪 70 年末开始允许发电市场电力批发竞争（见下面第二章讨论）。加州总发电中很重要的一部分的来源于一些独立的非 电网 发电厂出售给 电网 公司的电力。例如， 1998 年 放松 发电管制后两年，总供电量中有 41为 电网 公司 发电， 31为非 电网 发电， 20为外购电力（ EIA2000），大部分非 电网公司 发电 利用 天然气及可再生能源发电。 1.2 电力输送及 联网 加州的电力 公司通过广 布 的输电线路网进行联接。加州的主要输电网由 500KV，某些为 230KV及 500KV 的直流高压输电线路。一些大用户接受这种高压供电服务。对小用户，将电压调至低压，如居民用户电压为 120V。三家主要的投资者所有的公用事业公司 太平洋 瓦斯 及电力公司，南加州 爱迪逊（ Edison公司及圣迭戈 瓦斯 及电力公司一直 拥有 并经营加州的大部分电 网 （一些小型 电力 公司也拥有部分电力输送系统）。这些 电力 公司也是发电及输电系统联合运营的经营者（经济及技术职能，如安全分析，经济 调度 ，单位 承诺 等）。依据电力行业重组的有关规定，这些投资者所有的 电力 公司拥有输电资产的所有权并负责维修，但如我们下面所要详细讨论的， 目前 由 独立系统运行机构 负责整个该州的输电系统。 加州与邻近州有众多输电系统相互联接（见图 6.1）使 之 能从整个美国西部相互联接系统中 进行电力输送 。这些相互连接系统中最重要的联接是输往东北和西北电力交易量 最大黑线表示地区界线； 绿线表示区间电力输送的路径（可能有一条或多条线路）； 红色字符标注地区名称；黑色字符解释缩写的地点名称； 绿色表示路径名称； 蓝色解释缩写的 地理位置 名称。 图 6.1 输电网络模型和 拥堵 区 10 的地区。加州能源委员会 1998 年外购的 20电量中，有 48来自西北 电 网 ， 52来自西南电 网 。 地区缩写表 AZ2 Eldorado AZ3 Palo AZ5 North Gate BK4 HUMB Humboldt II1 SCE II2 SDG取消用户分阶段步骤；将竞争机制扩展到电表计量及收费领域。 1998 年 3月 3月 31 日加州市场开放 由于计算机系统安装造成的三个月的延误，加州新的电力市场正式开 放。 表 6.6 回顾了本章讨论的重要的法律法规年表。下四章我们将更详细地讨论第 1890 号法令的贯彻执行及新的市场结构的具体要求。我们将从介绍加州电力批发市场的电力交易所， 独立系统运行机构 及相关的交易企业开始。 三、加州的电力批发市场及机构 图 6.2 列明了加州新的批发及零售电力市场主要有关部门的作用及关系。本章 我们将讨论市场的批发情况。具体讲，我们主要介绍为方便加州新的电力市场批发交易而设立的两18 家主要机构（及几个相关单位），这一做法是根据第 1890 号法令实施的（ 1）期货 批发市场，加州电力交易 所；（ 2）新的电网运营机构，加州 独立系统运行机构 ；主要的零售市场参与者的职能将在第五章中进行讨论。 图 6.2 加州市场结构图 3.1 电力交易所 位于加州阿尔汉布拉市的加州电力交易所是一家非营利性机构，其主要目的是提供一个高效率的短期的能源竞争市场，以市场价格满足电力交易所用户所需的电量负载。电力交易所是电力计划协调机构，授权向 独立系统运行机构 提供平衡计划日程安排及信息，然后，再由 独立系统运行机构 进行实时的调度服务。电力交易所的主要特点如下（参见加州电力交易所， 1998） 电力交易所是在非歧视性的基础上对所有的供应商和采购商开放； 太平洋瓦斯及电力公司， 南加州爱迪逊（ Edison）公司及圣迭戈瓦斯及电力公司，发电厂 电力交易所 双边合同 计划协调员 独立系统运 营 机构 电网配电公司 能源供应商 其它能源服务供应商 直接进入 消费者 资料来源加州电力交易所 19 这三家的电力销售总共约占加州电力销售的 70，在 2002 年以前他们所需的全部物资的买入及他们所有的电力的卖出必须通过电力交易所进行。 电力交易所将根据交易所参与者提交的供求报价以小时为基础计算前一日前一小时（现在为当日）市场的电力价格。 要想参与电力交易所市场的交易 ，其参与者必须符合一系列的资格要求，包括资信程度，所服务的计量企业的资格核实等等。一旦通过审核，参与者即可在前日市场上在 24 小时期间内及在前一小时市场的一小时之内（现在为当日）进行第二天的交易。每一笔交易都涉及电力交易所与其参与者之间支付问题的相互责任（ Moore and Anderson 1997）。我们在这里还触及到这两个市场的运作问题，另外我们还简要地介绍了由电力交易所开发的“大宗期货市场”。 3.1.1 明日市场 在明日市场进行交易的程序如下（参见加州电力交易所 1998， Moore and Anderson 1997）。 计划日 24 小时内任一时间，参与者均可向电力交易所提交供需报价。 电力交易所一旦收到报价，报价即为生效。 报价的有效性包括（ 1）审核报价的内容符合报价的格式要求。（ 2）审核报价与主卷宗的数据相一致。 报价一旦生效后，电力交易所即根据所报价格绘出总的供求曲线以确定 24 小时计划日每一小时的市场出清价格。市场出清价格是由市场供求曲线的交点确定的。 电力交易所还要决定所递报价是否能够形成一个潜在的过量发电条件的可能性。 如果出现潜在的过量发电的条件，电力交易所必须通知 独立系统运行机构 。当出现过量发电时，电力交易所有可遵循的具体规定来解决过量发电的问题。 最初提交到明日市场进行拍卖的报价不是特为某一单位或实际排定的电厂递交的，这种报价是一种份额报价。 份额报价被明日市场接受后就被分发到发电单位计划表上，然后再提交到 独立系统运行机构 进行价格调整（以缓解供电拥堵）及附加服务报价。 独立系统运行机构 依据所有单位具体的供给报价及地方具体的需求报价的基础上确定是否存在拥堵情况。如果存在拥堵情况， 独立系统运行机构 将利用调解价格向 电力交易所及其它计划协调组织递交一份调整计划表。 这些调整计划表及 独立系统运行机构 确定的电力使用费率标准就成为区域市场出清价格及向 独立系统运行机构 提交的最后计划表的基础。 20 计划表可能包括进口、出口、调度及发电。必须对发电厂的计划表进行修改以补偿输电损失。 3.1.2 前一小时市场 /当日市场 这一市场开始时被称为前一小时市场，但自 1999 年 1 月开始为方便市场参与者将前一小时市场重组为当日市场。在以前的前一小时市场，报价应至少在开盘前 2 小时提交到电力交易所。开放这一市场的目的 是给市场参与者在他们明日计划基础上进行调整的机会以使他们的实时市场的失衡降到最低。电力交易所与其参与者对市场价格，交易量在前一小时市场关闭后立即进行沟通交流。然而由于前一小时市场缺乏灵活性，电力交易所引入了当日市场。当日市场在某些方面与前一小时市场类似，但是进行 24 小时的拍卖活动，分三个拍卖期，分别在早 6 时，中午，及下午 4 时进行。拍卖时间的价格 全天备索。 3.1.3 大宗期货市场 加州电力交易所为了提供价格风险防范服务还提出了大宗期货市场。大宗期货市场向其参与者在远期一个月的基础上提供峰期能源的标准化合同。 每一份合同都以某一具体的远期月份为基础，确定一定的数量，在 16 小时高峰期即从早 6 时至晚 10 时进行，星期日及法定节假日除外。在上午 6 10 时进行交易，价格在交易日下午 1 时进行张贴公布。 要求将电力输送到加州的某一分界点。大宗期货市场是市场参与者防范明日交易价格风险的一种方法。（加州电力交易所 1999） 3.1.4 市场运作经验 明日电力交易所和前一小时或当日不受限制的市场一直是可以预测的，具有较强的季节性，每日都运行。夏季时，价格明显上升，可望在冬季回落。从 1998 年 8 月 1 日至 2000年 6 月 30 日，在电力交易 所进行的交易量的 99.3已转移到明日市场。在这一时期，在电力交易所交易的能源的总量约达 370Twh，在明日市场价格平均在 33.84 美元 /Mwh，而在前一小时 /当日市场则为 37.63 美元 /Mwh。 3.2 独立系统运行机构 （ ISO） 坐落在加州福尔松的 独立系统运行机构 ，旨在确保市场的开放及维持输电网的可靠性。这一机构 （ 1）协调明日和调度小时市场的日程表并决定为缓解输电拥堵应作的调整。 （ 2）按要求购买和提供附加服务。 （ 3）控制配电。 （ 4）进行实时负载和发电的平 衡。 21 我们从拥堵管理开始简单地介绍一下这些任务。 3.2.1 拥挤管理 输电拥堵是由 独立系统运行机构 进行管理并根据边际成本和地方性输电使用协议中规定的地方定价来决定价格。（ Bushnell and Oren 1997， Moore and Anderson 1997，Shirmohammadi and Gribik 1998）。在此我们不再详细的阐述 独立系统运行机构 对拥堵管理的作用，我们在输电定价的章节中会论及拥堵问题。 3.2.2 附加服务 在保证输电可靠性的作用中， 独立系统运行机构 负责监管附加服务市场以及由协调组织自己提供的计划附加服务。 独立系统运行机构 获得的附加服务包括自动发电控制，瞬时备用功率，非瞬时备用功率，置换功率，无效功率及 黑启动发电服务 。（这最后一项服务及启动服务，包括能够向电网供电，不需要从发电厂以外获得帮助）。 独立系统运行机构 为上述前四项服务每一小时举行一次拍卖，并签署长期合同购买应急电和黑启动发电服务。（当前，这些服务由签“可靠必行”合同的发电厂提供）。虽然原计划拍卖过程会有竞争性，但由于缺少竞标者， 独立系统运行机构 强制规定价格上限以规范市场及四项储备服务，并防止市场参与者动用他们的市场支配力提高价格。价格上限最初设定为 500 美元 /Mw，并在250 美元 /MW 和 750 美元 /MW 之间变化。到目前为止我们已充分注意了在运作经验和附加服务中遇到的问题。 3.2.3 实时市场 当进行实际配电时， 独立系统运行机构 利用一个实时市场调整电力生产以适应实时的实际配载，这个过程是通过使用追加电力的竞价（即未被提前列入计划的电量）和提供附加服务的发电部门来进行的。 独立系统运行机构 根据价 格高低来选择竞价，并在有必要平衡发电与负载时使用这种竞价。在每十分钟交易期进行的最后一部分工作在实际市场中决定了均衡价格。虽然市场每十分钟交割一次，但直到 2000 年 8 月， 独立系统运行机构 只通报了每小时的平均价格。 当为供需计划和表上计量的价值之间有分歧时，实际不平衡就产生了。当表格数据存入程序后，每小时之间，地区间的不平衡被当作使用者使用电力资源的差异（生产购买合约）和电力责任（销售合约和消耗）来计算，按实时市场上价格为基础的实际负载和计划负载之间的差异向参与竞价人取费。 3.2.4 市场 运作经验 独立系统运行机构 的附加服务市场因竞标的不充分，价格波动，发电厂的市场支配力22 的操纵而受到干扰。虽然一般认为价格波动是竞争性市场的标志，在加州附加服务市场最初运作的几年中，价格波动的规模看起来并不是由标准的供求调整引起的。如在 Siddigui 2000 等人所谈到的，对部分发电厂采取的反竞争行为偶尔也会导致附加服务市场的价格大幅上涨，提示 独立系统运行机构 执行最高限价， 独立系统运行机构 自己对第一年的市场运作分析表明错误地刺激发电厂限制附加服务市场的容量。（ 独立系统运行机构 1996）。虽然附加服务市场由于 独立系统运行机构 进行了改革，其第二年的运行较第一年效率高，但到第三年开始运营之前还是没有一套限制发电厂市场支配力的办法。 下表 6.7 列出了各个附加服务市场的市场价格（及其变化）。相比而言， 独立系统运行机构 的实时能源市场更具可预测性，价格与电力交易所能源市场相似具有季节性。 表 6.7 加州 独立系统运行机构 市场的统计数据（ 1998 年 11 月～ 2000 年 6 月） 独立系统运行机构 平均 电价（美元） 价格变动系数 总电量 市场 调节 14.24/MW 5.01 9053GW 上调节 26.10/MW 3.17 5980GW 下调节 22.33/MW 1.99 3010GW 瞬时备用功率 10.49/MW 5.30 9666GW 非瞬时 6.35/MW 8.12 9039GW 替换 8.57/MW 7.64 3230Gw 资料来源；加州 独立系统运行机构 注意至 1999 年 6 月 1 日，只有一个 调节 储备市场。当日，该服务市场被分为上限 调节 制和下限 调节 ，有关附加服务数据仅据 明 日交易。 3.3 双边交易 在加州，一件很重要的事是知道电力批发交易可以在电力交易所进行或者作为双边协议。但是在任何一种情况下，交易必须上报独立系统 运行 机构。就独立系统 运行 机构而言，双边交易和电力交易所交易的主要区别在于将协调者列入计划表中以提供所需的计划信息。同电力交易所相似， 独立的计划协调机构 所推进的双边交易，必须将平衡的计划和已经准备好的数据提供给独立系统 运行 机构 ，独立的计划协调机构可以将 供给与需求命令加以收集并可以有效的与电力交易所相抗衡。另外， 在其他的电力批发市场，卖方和买方可以进行融资上的期权交易而非实物形式的交易。虽然我们在这里不去讨论这些类型协议的细节，但是融资安排已经实施了以交换为基础的远期和期权交易形式，以及 /或者非交换的期货协议，包括差价合同。目前，纽约商品交易所提供了许多在加州 奥勒冈边界位于加州南部的帕罗维德相互交割而准备的远期和期权合同。想进一步回顾以上和其他用来规避电力批发交易风险的金融措施，请参考 Stoft 等人 1998 的著作。 23 四、输电准入、定价以及投资 在加州零售竞争提出以前，电力的批发竞争就已经存在了。在这种体制下，开 放的、非歧视性的输电途径受能源政策法 令 和联邦监管委员会约束，这已经在第二部分加以讨论过了。输电费用以容量，实际收付合同为基础。电力 公司在加州三个主要的投资者所有的电力公司中每一个都对输电系统运营的可靠性负有责任，输电拥 堵 通过每家企业间的合作加以管制和解决。虽然处理成本已经计入税收，但拥 堵 费用则不予收取。输电投资和计划由单个企业和注册的输电组织进行管理，并由政府和联邦公用事业监管机构加以监督。 零售竞争的执行需要新的框架作为输电的准入，定价、投资和管制，其中的某些部分通过谈判和妥协已有所进展。框架 本身是从加州公用事业委员会 1995 年 12 月的决定、国家的改革法规（ AB， 1890）以及独立系统运营协议税收（ ISO 1998）发展而来的。正如前面所提到的那样，独立系统 运行 机构现在已经开始对三家大型的 电力 公司的输电网负责 。但是，投资者所有的 电力 公司将继续拥有输电资产，而且将赚得其资产的回报。独立系统运行 机构在对各方均非歧视的基础上给予输电准入。像 Bushnell 和 Oren（ 1997）中描述的那样，这里有三种类型的输电费用。 （ 1）输电准入费，包括输电投资的 搁置 成本。 （ 2）拥 堵 费，用来反应输电拥 堵 的运营成本 （ 3）电损补偿，也用于反应使用输电网的运营成本。 4.1 入网 费 入网 费即入网 电价 是用来收回与 独立系统运行机构 输电设施相关的全部收入（即全部的 电 网 成本，最初投资的沉 积 成本） ，这些输电设施是从每一个业主 （主要是投资者拥有，尽管民众拥有的电 力公司也可能加入 ） 转移给独立系统运行机构控制 。 入网 费向所 有独立系统 运行 机构控制的电网 用户进行收缴。 入网 费是单一的滚动费率 ， 同一电网 公司服务区域内的用户的电费 相同。 独立系统运行机构 三家主要电网公司的 实际 费率与分配方法至少最初是由加州公用事业委员会确定的。 独立系统运行机构 的 这一方法由于担心可能会导致 “搭便车”的现象而显得有些自相矛盾 （也就是说担心这项费用对那些不是十分依赖输电系统 的电力 公司 和 用户造成不公平的负担），这种成本形式的主要吸引力在于它能使 电力 公司之间及现有 用户之间的转移成本降至最低。为了解决 “搭便车”的问题，那些 依赖于另一 家电网 公司输电 资产 的 电力 公司，有责任向 这 家 电网 公司输电 资产 支付一定的 费用 。 4． 2 输电拥 堵 费 当电力输送受到输电规模及 负载资源供应能力的限制时，就出现输电拥 堵 情况。对输电拥 堵 进行管理的目的，就是对受限制 输电线路的边 际价值进行分配使用和确定。为了缓解拥 堵 ，应通过“ 节 点 ”定价的方式确定每个电网主线的 区域 价格。 Scheweppe 等人 199824 年 。为了简化这一方法，加州的主线被并入定价区，这里区域被定义为独立系统 运行 机构控制 电 网 的一部分，在该电网中拥 堵 情况不会经常发生，且该 电 网 中所有 主 线 都应收取相同的 区域 价格。在加州一共分了四个区北加州、南加州、旧金山及哈穆布尔特县（目前只有其中两个区北加州和南加州在照此办理。也就是说，独立系统 运行 机构只计算这两个区之间的拥 堵 费用，电力交易所也只确定这两 个区的区域价格）。加州与其邻近电力互联网 的个别价格另行计算。 虽然 独立系统运行机构 对其控制的 电 网 资 源日程计划的安排与拥 堵 管理承担最终责任，但是 电力交易所与其他计划安排协调机构却是市场主持者。将这两种责任分开会产生的一个矛盾 就是， 独立系统运行机构 作为不应涉及商业决策的实体， 能够用经济标准来合理分配 输电资源（在“ 节点 ”定价，以电力库为基础的体系中，“电力库”可以 不限制地 利用经济 判据 来管理拥 堵 状况）。虽然在加州允许 独立系统运行机构 使用某些 经济 判据 （具体地说，即 协调机构从 最优计划中提供的 “ 调整报价 ” ），人们仍然担心对 独立 独立系统运行机构 进行的种种限制不能达到用成本最低化 管理拥 堵 的目的。（ Stoft1996）。这样的 调度 方式及价格就不如 独立系统运行机构 以经济方式调整所有的 资源 来的有效 。 实际上，要想管理前一日市场中跨区域的输电拥 堵 ， 独立系统运行机构 与 计划安排协调组织 提供的 优先日程 安排 相结合， 附加服务，储备 要求，安全标准及输电能力方面 评价合并 日程 计划 的可行性 。当合并计划导致各区域间的界面拥 堵 时， 独立系统运行机构 就会利用“协调价格”来对区域内每条线路的终端进行 日程 计划安排 与 调整，以确定最终的前一日计划表及区域价格，使拥 堵 管理总成本降到最低。然后向所有的计划安排协调机构，包括电力交易所，征收 反映 调节 竞价的 区间 差价，作为所有区间输电流 的输电使用费。 在“前一小时”市场，如果合并计划导致区间拥 堵 ， 独立系统运行机构 将再次做出必要的计划调整以缓解拥 堵 。因而征收的前