中国储能网讯：1.引言

自从电力行业放开管制开始市场化之后，在市场组建、电力交易和结算模式方面出现了大量的方法，而要对这些方法做出对比显然非常困难。本文旨在帮助市场研究者深入了解这些不同的方法，并对电力批发市场的种类和本质进行概述。  

需要注意的是本文只是针对当前的电力批发市场，对零售市场和批发市场重组历史的研究并不在本文讨论的范围内。

本文第1部分回顾总结了世界各地电力市场化的经验教训。  

北美电力市场是当前世界上最成熟的电力市场之一。各种类型的电力市场模式，平衡市场和容量市场的辅助服务，双边交易和电力市场的金融输电工具，包括纽约州（NYISO）、新英格兰（ISONE）、加州（CAISO）以及德州（ERCOT）。

北美有两个重要的电力市场（包含多个州），一个是PJM，另一个是MISO。

欧洲电力市场的发展正在朝向日前市场（day-ahead）方向。本文讨论了欧洲16个国家的电力批发市场，包括挪威、瑞典、芬兰、丹麦、爱沙尼亚、德国、法国、西班牙、葡萄牙、英国、爱尔兰、荷兰、卢森堡、比利时、奥地利以及意大利。此外，还对NP（北欧国家和爱沙尼亚），N2EX（英国），MIBEL（西班牙和葡萄牙），GME（意大利），APX-ENDEX（荷兰和比利时），Powernext（法国），EEX 德国），EPEX（法国和德国）和EXAA（奥地利）的电力交易进行了比较，探讨当前的物理市场（拍卖或持续交易）和金融市场（基荷或峰荷期货）。 

本文的目的是比较美国当前市场设计和NP（北欧国家和爱沙尼亚）以及欧洲新兴电力市场。在比较中，NP市场被单独考虑，因为它与美国和其他欧洲市场有着相同的特点。此外，NP市场也有自己的特殊性，比如差价合约（CfD），本文第4部分将会讨论到这一点。

1.1不同电力市场的特点比较

本文对上述三种市场类型的比较主要包括以下几个方面

（1）综合比较（general comparison）

（2）能源交易机制（energy trading mechanisms）

（3）输电安排（transmission arrangement）

首先，对欧洲和北美地区主要电力批发市场设计进行整体综合比较，包括市场模型、资产所有权、电力传输和市场运营商的相互作用以及日前拍卖市场和远期双边交易市场的相对电量。

其次，对发电企业的运营进行分析对比，比如发电企业投标所涉及的性质，结构和数据以及两大洲发电自我调度的程度。

接着，对输电安排进行对比，探讨网络约束受其影响程度。

然后，还将对传输容量分配以及远期双边交易和日前市场交易的结算模式进行对比。最后，比较三种类型的电力市场中用于处理投标和产生的区域/节点或线性/非线性定价的优化程序（optimization procedure）和底层编程概念（underlyingprogramming concept）。  

本文其余部分结构如下，文章第2部分探讨了美国电力批发市场主要设计模型，第3部分包括欧盟中新兴的电力市场。在这两种情况下，不同的比较方面都在专门小节中有介绍。第4部分详细比较了美国和欧盟的电力市场设计。最后，第5部分对这一对比研究作了总结。

2. 美国主要电力市场设计模型

2.1概述：

美国联邦能源监管委员会（FERC）颁布于2003年被称为批发电力市场平台（WPMP）标准的市场模式在美国所有的电力批发市场被普遍采用。从那时起，这种模式被美国大多数的独立系统运营商（ISO）和/或区域输电运营商（RTO）所采纳，采纳的方式大致相同，有一些细微的不同。

从本质上说，WPMP由集中式能源市场，提供平衡和备用的辅助服务市场，和ISO和RTO运行的金融输电权市场组成。WPMP包括一些机制，诸如市场容量通过确保新发电投资来确保在未来资源充足。此外，ISO / RTO通过发电和需求响应来维持电力可靠性。资源充足措施或者容量市场在不同地区区别很大，不在本文讨论范围。

能源市场由两个部分组成：一个实时的市场（RTM）称为现货和日前市场（DAM）被称为远期。提供平衡和备用的辅助市场下，RTM和DAM通常被分别叫做调频和备用。但对于平衡和备用市场，不同区域市场的准确名称有所不同。值得指出的是，金融输电权市场通过提供阻塞风险的对冲协助了市场主体参与双边交易。

需要注意的是美国的西部大部分地区（不包括加利福尼亚州）和东南部没有ISO或RTO。事实上，在这两个地区，能源通过批量分散成交的双边交易来进行，辅以集中化的实时平衡交易。西南亚电力库（SPP）是从单纯的双边交易到某种WPMP变型的过渡。德州电力可靠性委员会（ERCOT）已经取代了以前的分区定价制度，因此也采用了WPMP节点定价系统。

2.2能源交易机制

在美国，价格敏感的发电容量报价在集中电力池递交给ISO。另外，电厂可以通过与ISO进行协调，自行调度其发电容量。这通过分开递交自调度报价给ISO。之后，ISO运行电力池清算算法，该算法会自动接受符合输电限制的自调度申请，之后发布最终的调度计划，包括可行的自调度计划。另外，自调度主体必须支付阻塞费用，该费用等于LMP中的阻塞部分在两地节点的价差。但是，如果这些市场主体持有合适的FTR，那么他们就可以收回这些阻塞费用。

根据MISO针对能源和运行备用市场的的商业实践手册，双边交易分为如下几类：将物理能源输入、输出、途径市场足迹（Market Footprint）的双边交易被称为，交互计划（interchangeschedule）。物理能源在市场足迹内输送的双边交易称为GFA 计划（Grandfathered Carve Outs）。在市场足迹内转让金融责任的双边交易称为金融计划。事实上，只有市场间物理双边交易，例如PJM和MISO之间的市场主体，才会列在ISO/RTO的双边交易的年度报告中。这就导致一个常见的LMP电力池的谜团，即双边交易只是整个市场交易量的一小部分。有趣的是，在美国LMP电力池中，市场内金融双边交易，和市场间金融双边交易都会使用自调度。在日前市场出清自调度或者自供给的报价不会记录为双边交易，虽然其本质上是双边交易。这个发现反驳了关于双边交易量跟随WPMP的常见谜团，而且这也被PJM、NYISO和ISONE最近的数据所支持。

在2011年PJM的日前市场，5.6%的能源都是通过双边交易，24.1%通过现货，剩余70.3%通过自供应（自供应是一种满足自身符合的自调度）。总体来看，双边交易占了PJM日前市场的75.9％的能源交易。在NYISO，双边交易占了50%的计划能源，其中48%是在日前市场只有2%在实时市场。ISONE的数据也表明了美国市场的大量能源交易都是以双边形式进行的。据2010年年度市场报告，所有出清的供给中，60%是自调度的供给，26%是价格敏感供应，4%是虚拟供给，10%是外部输入。外部输入明显是市场间物理双边交易，在ISONE市场的物理和金融双边交易都通过自调度进行。因此，ISONE中70%的交易都是双边形式。

美国市场的双边交易的本质和过程可以简要的描述为：每个LMP为基础的市场可以完全采纳双边交易，并且，大多数基于LMP系统的交易都是双边的。无论在双边交易中调度能源还是在现货市场中买卖能源，他们的价差都是相同。在节点A的电厂想要向节点B输电，可以选择自调度也可以参与电力池的方式向节点A售电并且在节点B买电。在两种情况下，阻塞费用都等于LMP的价差。为了让双方都能得到合同上的价格，购买FTR来冲抵阻塞风险是至关重要的。另外，对想规避交易所交易费用和电力池的流动性风险的市场主体会更偏好于双边交易。

2.3输电安排

金融输电权（FTR）是一种并不赋予持有者电能输送的物理权利而是赋予相应的阻塞支付的金融工具。FTR的支付等于FTR标的的MW数于LMP阻塞部分的价差。所有市场现在都有遵照WPMP的FTR或者等同的工具。在CAISO和ERCOT，等同于FTR的金融工具叫做阻塞收入权（Congestion Revenue Right），而在NYISO，这类金融工具叫做输电阻塞合同（Transmission Congestion Contract）。

另外，竞价收入权（Auction Revenue Right）是允许持有者分享年度FTR竞价收入的金融工具。在PJM、MISO和ISONE，都在FTR的基础上使用ARR。事实上，ARR是根据历史输电网使用情况分配给市场主体的，而不像FTR是竞价获得的。另外，增量ARR是分配给那些投资了电网升级或者扩建，更新的市场主体。这样，ARR成为了输电网络扩张和升级的一个关键性的工具。不然，ISO可以在进行适当的电网扩张或者升级后将成本分配给市场主体。FERC在2001年发布了1000令，作为输电所有及运营公共事业单位做输电计划和成本分配的最终规则。这个法令要求区域输电计划在考虑和评估多种可行方案后，公平的分配成本给相关输电受益方。

A technical comparison of wholesale electricity markets in North America andEurope

作者 ：Kashif Imran    Ivana Kockar