美国东部与西部电力市场的分析比较_技术资料_行业资讯

美国东部与西部电力市场的分析比较发布日期： 1美国电力市场简介2分析比较及经验教训经美国联邦能源管制委员会批准建立的电力市场独立系统运行机构（ISO）共5个：加州ISO，PJM ISO，新英格兰ISO，纽约州ISO和中西部ISO，另外得州电力可靠性委员会（ERCOT）批准建立了得州ISO笔者*近有幸考察访问了其中4个己经运行的ISO，现将4个美国电力市场的基本情况列于就在美国东部3个电力市场稳定运行且不断取得成果的同时，位于西海岸的全美第1个开展电力市场的加州却发生了严重的电力危机，笔者2001年2月在加州访问期间，加州仍然在实行分区轮停的限电措施东西两岸形成了非常强烈的对比现将美国东部和西部电力市场进行分析对比如下。 表1美国4个电力市场基本情况比较表Table1Thebasicinformationoffour项目新英格兰纽约加州投运时间覆盖范围宾夕法尼亚州、新泽西州、马里兰州、特拉华州、弗吉尼亚州（部分）和华盛顿（D.C.）等缅因州、怫蒙特州、马萨诸塞州、罗得岛州、新罕布什尔州、康涅狄格州等纽约州加州装机容量/MW*商负荷/MW批发市场批发实时市场辅助服务日容量信用市场，调节市场，固定输电权市场运行容量和装机容量备用10min旋转备用，10min备用，30min备用，运行容量和装机容量备用10min备用，60min替代备用次日市场24时段24时段，由PX运行期货洽同长期容量信用市场合同合同占50%原不允许电价方式节点边际电价（LMP）目前为统一电价，将改为节点边际电价（LMP）节点边际电价（LMP）结算方式实时与次日分开两步结算目前以实时价为准，一步结算，将改为两步结算以实时价为准，一步结算零售市场仅宾夕法尼亚州全部，但对P（E，SCE冻结零售电价，仅SDGE开放ISO与PX合一与PX 21地区环境和能源结构美国东北部地区水电资源丰富，又与加拿大的安大略水电基地相连，加之负荷长速度相对较慢，使电力供需基本平衡而90年代以来，整个美国西部地区经济高速发展，特别是加州地区，在硅谷电子产业的带动下，电力负荷快速长但基于对环境保护和公共安全的考虑，加州民众强烈抵制建设火电厂和核电站，对废气排放课以巨额罚款，使得新发电装机容量很少，近10年没有建设大型发电厂，没有扩建输电线路，因此电源和输电网络建设远远落后于电力需求的长加州本来有近20%的水电，因西部干旱缺水，所以大部分电力主要依赖于天然气电厂天然气电厂具有污染小的优点，但价格较高，特别是在2000年，全球石油价格暴涨，加州天然气价格上涨了12倍~30倍，使加州发电公司的发电成本急剧上S涨部分发电公司将储存的天然气不用于发电，而直接在市场中出售，以牟取暴利，进一步导致发电容量减少。发电成本的上涨和发电容量的不足，是加州批发电力市场电价飞涨的主要原因22市场构建的基础PJM、新英格兰、纽约州ISO是在原有紧密耦合的电力联营体（PowerPool）机构的基础上建立的，PowerPool己经运行多年，与各电力公司及发电企业之间己有很好的协调与配合，可比较平稳地变为ISO而加州ISO是在原加州三大电力公司一一太平洋煤气与电力公司（PGE）南加州爱迪生公司（SCE）圣迭哥煤气与电力公司（SDGE）之外另行成立的，缺乏协同运行经验，所制定的市场运营规则中相互制约成分多，相互协调成分少，在紧急情况下必然互相指责，现在还在争论谁该对这场电力危机负责23交易机构与运行机构的协调加州电力交易所（PX）负责次日电力市场和次小时电力市场，而ISO负责实时电力市场和辅助服务，几十个计划协调者（SC）负责双边交易。这样的运营机构很难实现有效的协调运作，被许多专家学者批评为“败笔”后建的PJM新英格兰、纽约州电力市场都吸收了加州的教训，采用ISO与PX相结合的方式，也称为ISO内嵌PX纽约州ISO既负责次日电力市场又负责实时电力市场。PJM和新英格兰开始时仅设立实时电力市场，PJM现己开设次日市场。得州ISO是惟一没有PX的ISO加州PX的次日市场己于2001年1月30日关闭，次小时市场也于2001年1月31日关闭，相应功能将转移到续保留。 2.4电价体系不完备这4个地方的零售市场都不完备，PJM仅宾夕法尼亚州开放了零售市场，新英格兰和纽约州还未开放零售市场加州虽然有零售市场，但在加州进行市场改革之初，大家对电力改革后的形势比较乐观，认为开放发电市场引入竞争后，会引起发电成本的降低，电价会大幅下降所以，当初为了获得州议会批准，加州公用事业委员会保证市场运行后用户电价下降10%，即冻结在12美分/（kW.h），直到2002年3月。电力公司以为可以从发电市场竞争中以较低的电价购买电力，再以冻结电价销售给终端用户，从而获得较高利润。但事与愿违，加州开展电力市场后，发电侧的批发电价一路上升，而对于用户仍然是与市场改革前一样的冻结电价，电价失去了调节供需的杠杆作用，用户的用电弹性作用完全丧失圣迭哥煤气与电力公司（SDGE）经营的供电容量不大，经过艰苦努力，于2000年夏获准解冻，实行零售价与批发价联动，但引起当地居民强烈不满而冻结零售电价，导致PGE和SCE的120亿美元亏损，濒于破产，在2000年夏季电力危机之后，其累积效应又引发冬季电力危机，加州政府不得不拿出上百亿美元救急直到2001年1月初，加州公用事业委员会才迫于各方面的压力进行调价：居民电价提高9%，中小企业电价提高％，大型企业电价提高15%，为期3个月。同时将批发市场电价上限从750美元/（MW.h）调低到250美元/（MW.h）由此可以看出，其零售市场和批发市场的电价体系都有待完善2.5长期合同PJM新英格兰、纽约州电力市场都非常重视长期合同的平抑电价作用，这可能是原PowerPool与各成员长期合同的自然延续纽约州长期合同电量占50*，次日市场占40%~50%，实时市场仅占5%以下。这样的比例对保证电力系统的稳定运行非常重要PJM开创的长期容量信用市场和日容量信用市场独具特色，新英格兰和纽约州也都有运行容量备用及装机容量备用市场而加州正好相反，市场规则禁止电力公司与发电企业签订长期合同，在缺电时期，发电企业为了追求高额利润，甚至放弃在次日市场和次小时市场上的竞价，而将大部分电力投放到10mil的实时市场，造成市场剧烈波动，批发电价大幅上扬这被许多专家认为是滥用市场力的行为直到2000年夏季，加州电力管制部门才取消了ISO*SC或CAPX，但其长期交r易市场仍将继MsK不许签订长期的限制，要求供电公司尽快与发电公司签订长期合同但由于当时批发电力市场的电价相当高，供电公司担心在此时与发电公司签订长期合同，必然会使得合同价格参照现货市场价格而提升，根据以往负荷预测，冬季负荷将下降，因此希望现货市场价格有所下降后再签订长期合同。然而到了2000年冬季，由于天气严寒，负荷继续长，所以，供电公司一直未能签订足够的长期合同来保证供电直到2000年11月，能源管制委员会（FERC）干预后，才要求市场参与者必须在次日市场和期货市场上完成95%的交易，差距大于5%的将被处以罚款26长远规划市场运营机构。1997年，FERC批准PJM负责区域输电网络的发展规划，1999年6月，FERC又批准PJM负责区域电源规划PJM创立了分析区域电源需求的模型，制定了评估电源开发建议书的程序，定义了**电源请求队列，将原来的78个项目精简到47项，总共21GW容量，并建立了一个论坛，以便有兴趣的单位可以对项目进行跟踪评估而与此形成鲜明对照的是，加州从酝酿发展电力市场至今的近10年期间，没有任何机构或组织负责电网和电源的长期规划，天真地以为电力市场本身会给出经济学信号，自动引导投资去发展电网和电源实践证明，当市场表现出缺电时，经济学信号的确给出，但太迟了，这时开始建设电网和电源己经来不及了。而且加州电力市场存在许多不定因素，使投资者不敢贸然涉足，这是导致加州缺电的深层原因所以，FERC在2000法令中赋予区域输电组织（RTO）扩容发展的责任是很有道理的。 27放松管制后的再管制美国电力市场分为两大学派，西海岸学派倾向完全竞争，加州电力市场的设计体现了较多竞争的思想；东海岸学派主张适当管制，东部3个电力市场也表现了合理管制的特征加州电力市场危机表明，政府的适当调节和管制是非常必要的。为了缓解危机，加州政府紧急出资4亿美元用于2周内购电，委托国有企业一一加州水利资源局（CDWR）代政府买电，并且筹集100亿美元用于5个月内维持向终端用户的供电，以期在此期间能够解决危机政府管理部门还进行了一系列政策调整：如允许零售电价上调7*到15%；允许签订长期合同；强制要求发电公司必须向加州卖电；关闭PX；禁止电力公司继续出售电厂等假如没有政府干预，任由PGE和SCE会发生大规模的社会动乱，后果不堪设想因此，在放松管制后仍然需要适当的再管制。 2.8区域输电组织（RTO）势在必行加州的能源危机表明，单独的ISO调节能力太弱，对待危机无能为力。FERC的2000法令规定RTO是ISO的进一步发展，其目标是美国所有输电设施拥有者，包括公共和非公共事业实体，都应将其输电设施置于合适的RTO的及时控制之下，以改善输电网络管理效率，改善网络可靠性，消除残存的输电服务隐患，改善电力市场性能RTO具有4个基本特点：①独立性；②活动范围及区域结构；③运行许可权；④短期可靠性为此，RTO还具有8项基本功能：①费率管理与设计；②拥塞处理；③并行路径潮流环流）管理；④辅助服务；⑤开放访问即时信息系统（OASIS）总输电能力（TTC）可用输电能力（ATC）；⑥市场监视；⑦规划与扩展；⑧区域间协调目前，己得到了各方面的认可，作为联邦法令己经生效，剩下的问题就是如何实施了。PJMISO对照RTO的4个特点和8项功能自我检查，认为完全满足RTO条件，己经向FERC提交了成为RTO的申请报告，可能会成为美国第1批RTOPJMISO纽约州ISO新英格兰ISO、加拿大安大略IMO（独立市场运行机构）近期签署了一项理解备忘录，在规划、运行和市场竞争等方面寻求跨区域的合作与协调这体现了RTO向更大区域发展的可能性3关于我国电力市场建设的几点建议a加州电力市场失败后，PJM市场模式成了美国的样板。有的专家认为，加州电力市场创造的经验很多，但其*大的失败就是将ISO与PX彻底分开，且加州的PX也己于2001年1月31日关闭。所以，美国后来建设的纽约州、新英格兰、PJM等电力市场，大都采用ISO与PX相结合，或ISO内嵌PX的模式目前PJM非常有兴趣输出其电力市场设计、运行规则、运营系统的开发建设等各方面的经验，愿意提供咨询、技术服务或产品开发等或许国家电力公司可以与其建立合作关系b.市场化改革是不可逆的，电力市场的建设和市场规则的设计要考虑到各种可能的情况，在电力供大于求时建立的电力市场，往往对缺电的情况考虑不锾加州就是非常典型的例子。我国目前的情形与加州相似，因此，电力市场应该既适应丰电情况，又适应缺电情况。破产怎4么保护用户的利益谁来为偷供电知油心成，仅发电则市场电价，而电侧电价，对供电公司而言，不缺电时有利可图，但缺电时会构成致命的危险，加州的教训*为惨痛建议发电侧电价与用户侧电价在较长的时段内实行联动。比如先采用一季度作为售电价调整期，如果一季度之内累计发电价格下降，再相应降低用户电价，如果发电价上涨，则相应提高用户电价。以后可逐步采用月、周、日等作为售电价调整期d.美国没有统一的电网管理机构，所有的改革都得在各个电力公司之间协商，难度很大美国同行非常羡慕包括中国在内的亚洲和欧洲等具有统一电网管理机构的国家，可以在改革中总览全局，避免许多不必要的失误目前，中国全国互联的网架尚在逐步建设过程中，大量的电力交换还集中在大区内各省之间，国家主要负责跨大区的电力交易，实现西电东送和全国资源优化利用，主要目标是三峡、二滩、天生桥等大型水电资源的充分利甩建议近期采用省、大区、国家三级电力市场模式，适当加强大区电网和大区市场的建设，可以借鉴美国RTO的策略。 e电力工业事关国计民生，影响社会安定，在电力供应由传统的管制模式向自由竞争的模式转变时，应该采用循序渐进的方式电力市场应该既遵循电力系统固有的科学规律又遵循市场经济的客观规律特别是在管理体制上，电网的调度、运行、管理部门不能与市场交易部门脱节，以便在系统运行受到约束和限制时，可以及时采取措施，以减少对系统安全运行的影响辛耀中，男，副总工程师，教授级高级工程师，国家有突出贡献的青年专家，主要研究领域为调度自动化电力市场。 数据通信等。 韩放，女，博士，副处长，高级工程师，主要研究领域为电力市场。 李毅松，男，副处长，高级工程师，主要研究领域为调度自动化及调度生产管理系统。 近期中国电工专用设备发展走势中国电工专用设备制造业是一个发展中的行业，特别是在品种、技术水平、质量上有待进一步发展和提高。关于近期我国电工专用设备发展走势，有关业内人士有如下分析：①近期的发电设备如常规燃烧发电机组，单机容量以300MW〖，600MW亚临界机组为主，逐步采用600MW〖级以上的超临界机组；随着电网向超高压、大容量、远距离方向发展，输变电设备制造业要研制750kV和1200kV电压等级的电缆设备，直径800mm挤出直径以上的真空炼泥机电瓷设备等②电工专用设备要按照电工产品质量提高要求而发展，如微电机产品是向高性能、轻薄短小化机电化发展生产技术向集约化柔性化自动化方向发展蓄电池产品向小型高级化方向发展。