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新的發電(dian)(dian)、儲能、需求側管理和(he)智能電(dian)(dian)網技術可(ke)能使2050年的電(dian)(dian)網與當(dang)今(jin)的電(dian)(dian)力系統(tong)截(jie)然不同。市場設計者(zhe)能否跟上這些(xie)變化(hua)？現在需要關注什么？在對這些(xie)問題(ti)給出答案之(zhi)前，首先回顧一下電(dian)(dian)力市場的產(chan)生以及市場是如(ru)何適應新需求的。

以當下的眼光看(kan)來(lai)，電(dian)力(li)(li)行業正在(zai)經(jing)歷(li)著(zhu)巨(ju)大變(bian)化(hua)(hua)，但(dan)其實(shi)我們曾經(jing)已經(jing)歷(li)過多次轉型(xing)。20世紀60年(nian)代，幾(ji)乎(hu)所有電(dian)力(li)(li)都(dou)是(shi)(shi)由垂直一體(ti)化(hua)(hua)的公用事業公司提供的。他們滿懷信心地規(gui)(gui)(gui)劃、投(tou)建規(gui)(gui)(gui)模(mo)越(yue)來(lai)越(yue)大的燃煤和核電(dian)機組(包括浮(fu)動核電(dian)站)，而這些(xie)看(kan)上去“謹慎(shen)”的投(tou)資(zi)造(zao)成的費(fei)用都(dou)將由納稅人承擔。越(yue)來(lai)越(yue)多用戶認為(wei)，最大的環境挑戰是(shi)(shi)丑陋(lou)的架(jia)空配電(dian)線；氣候變(bian)化(hua)(hua)意(yi)味著(zhu)全球變(bian)暖，而能(neng)源電(dian)力(li)(li)規(gui)(gui)(gui)劃和監管機構卻不怎么操心……

正是因為面臨這些問題，未來電力工業的變(bian)化將主要體(ti)現在類(lei)型的多樣化而非規模(mo)上。如果市(shi)場設計能夠始(shi)終(zhong)遵循公平接入、技術中立的原則，對在合適(shi)的時間和地點向(xiang)系統(tong)提供真正所需的服務(wu)主體(ti)給予合理的財務(wu)獎(jiang)勵，那么電力系統(tong)將會(hui)很好地適(shi)應未來任何(he)技術和社會(hui)變(bian)革。

1.第一波浪潮：打破自然壟斷神話

美國電力(li)(li)行業首次引入競爭往往都追溯(su)到1978公(gong)用事(shi)業監管政策法案(“PURPA”，Public Utilities Regulatory Policy Act)的發(fa)布。該法案要(yao)求垂直壟斷電力(li)(li)公(gong)用事(shi)業公(gong)司在(zai)其服務范(fan)圍內購(gou)買小型(xing)電廠(chang)（小于50兆瓦）和(he)可再(zai)生能源生產的電力(li)(li)。

PURPA是(shi)在(zai)華(hua)盛(sheng)頓出現放(fang)松管制(zhi)的(de)(de)(de)熱潮時出臺的(de)(de)(de)。首次在(zai)曾(ceng)受(shou)到(dao)嚴格監管或(huo)具有公益性質的(de)(de)(de)行(xing)業推行(xing)自(zi)(zi)由(you)市(shi)場，在(zai)很大(da)程度上要(yao)歸功于吉(ji)米·卡特(te)總統的(de)(de)(de)首席經(jing)濟顧問弗雷德·卡恩（Fred Kahn）。他(ta)的(de)(de)(de)基(ji)本思路是(shi)：更(geng)(geng)自(zi)(zi)由(you)的(de)(de)(de)市(shi)場可以刺激公司以更(geng)(geng)低的(de)(de)(de)成本提供更(geng)(geng)廣泛的(de)(de)(de)產品。政策(ce)制(zhi)定者解除了對(dui)鐵路、電(dian)信(xin)、航(hang)空、航(hang)運、證券市(shi)場以及天然氣和水務(wu)公用事業的(de)(de)(de)管制(zhi)，并對(dui)這些(xie)公司進行(xing)重組。90年代初期(qi)，政策(ce)制(zhi)定者、消費者和學術界人士都(dou)試圖將同樣的(de)(de)(de)變(bian)革推廣到(dao)電(dian)力工業當(dang)中(zhong)。

然而(er)，PURPA和隨(sui)后(hou)發生的改(gai)(gai)革(ge)并(bing)不(bu)是(shi)第一次將(jiang)競爭(zheng)引入(ru)電(dian)(dian)力供應(ying)(ying)。早(zao)在20世紀30年代(dai)，英(ying)國中央電(dian)(dian)力委(wei)員會就(jiu)發起過一場(chang)拍賣(mai)。英(ying)國中央電(dian)(dian)力委(wei)員會通過拍賣(mai)選擇(ze)效(xiao)率(lv)最高的電(dian)(dian)力供應(ying)(ying)商(shang)，與(yu)其簽訂(ding)供電(dian)(dian)合同，為十年內電(dian)(dian)力供應(ying)(ying)成(cheng)本(ben)減(jian)半做出(chu)了(le)(le)貢獻(xian)。在美(mei)國，盡管塞繆爾·英(ying)薩爾（Samuel Insull）成(cheng)功促進了(le)(le)電(dian)(dian)力的特(te)許經營，但配電(dian)(dian)環節的競爭(zheng)并(bing)沒(mei)有(you)(you)完全消(xiao)除。在一些城市，競爭(zheng)對手為了(le)(le)“挖(wa)走(zou)”對方的客戶，建設了(le)(le)平(ping)行運(yun)行的配電(dian)(dian)線路(lu)。有(you)(you)證據表明，存在這(zhe)種(zhong)競爭(zheng)的情況下，電(dian)(dian)費的確有(you)(you)所下降。盡管二(er)戰后(hou)的國有(you)(you)化取代(dai)了(le)(le)英(ying)國的競爭(zheng)市場(chang)，配電(dian)(dian)層面的競爭(zheng)最終在美(mei)國也(ye)消(xiao)失了(le)(le)，但這(zhe)些例子對20世紀90年代(dai)的美(mei)國改(gai)(gai)革(ge)者來說無疑不(bu)是(shi)一種(zhong)激勵。

20世紀90年代前，在沒(mei)有對成本(ben)收益(yi)做仔細(xi)分析的(de)情況下，自由市(shi)場思想引(yin)發了英(ying)國(guo)和(he)智利電力(li)部門的(de)首次變革。20世紀70年代煤(mei)炭行業罷工期間(jian)，英(ying)國(guo)國(guo)有化(hua)的(de)電力(li)公司(si)無法保持正常供(gong)電，當時(shi)(shi)的(de)英(ying)國(guo)首相撒(sa)切爾(er)（Margaret Thatcher）認為，除了引(yin)入自由競爭，根本(ben)沒(mei)有其(qi)他(ta)選擇。與此同時(shi)(shi)，在美國(guo)，學(xue)(xue)術界(jie)也正在為改革建(jian)(jian)立智力(li)基礎。1988年，麻省(sheng)理工學(xue)(xue)院（MIT）的(de)弗雷德·施魏佩（Fred Schweppe）和(he)他(ta)的(de)學(xue)(xue)生(sheng)們根據電力(li)的(de)瞬(shun)時(shi)(shi)邊(bian)際成本(ben)，用數學(xue)(xue)方法描(miao)述了價格如何隨時(shi)(shi)間(jian)的(de)推移和(he)節點的(de)不(bu)同而變化(hua)，以及這種現貨價格如何引(yin)導(dao)在不(bu)同地(di)點投建(jian)(jian)合適規模和(he)不(bu)同類型的(de)發電機組，甚至對輸電能力(li)建(jian)(jian)設(she)產(chan)生(sheng)影響(xiang)。

不過，施(shi)魏佩提出(chu)的(de)這種(zhong)方法首(shou)先是(shi)(shi)被用來(lai)激勵需求側改變自身行(xing)為的(de)，后(hou)來(lai)才(cai)將這一想(xiang)法擴(kuo)展到供(gong)應側，但在今天(tian)的(de)市(shi)場上，需求方在很大(da)程度上仍(reng)然與這種(zhong)反映實際(ji)系統時(shi)間、空間條(tiao)件(jian)的(de)價格隔絕(jue)。與此同(tong)時(shi)，他的(de)MIT同(tong)事保羅·喬(qiao)斯科（Paul Joskow）和理查德·施(shi)馬倫西（Richard Schmalensee）1983年時(shi)描述了如何競爭，特別是(shi)(shi)發電環節競爭。

但推動上世(shi)紀(ji)90年代美(mei)國重(zhong)組電(dian)力工業的(de)主要原因并不是早期的(de)競爭和施魏佩等人(ren)所(suo)建(jian)(jian)議的(de)知識框(kuang)架——鐵路運輸、天然氣(qi)、電(dian)話和航空旅行(xing)費用(yong)的(de)大(da)幅下降起到了主要激勵作用(yong)。另一(yi)個推動力來自部分用(yong)戶(hu)，他(ta)們對過(guo)度投資(zi)造成的(de)電(dian)費不斷上漲感到惱火。這些用(yong)戶(hu)想(xiang)購買(mai)其他(ta)轄(xia)區內更(geng)(geng)便宜(yi)的(de)電(dian)，或(huo)者(zhe)是建(jian)(jian)設周期更(geng)(geng)短、成本(ben)更(geng)(geng)低(di)的(de)氣(qi)電(dian)。當時，相鄰州之(zhi)間的(de)電(dian)費差距能(neng)達到2倍，強烈地(di)激勵著(zhu)用(yong)戶(hu)尋找更(geng)(geng)好(hao)的(de)解決(jue)方案。

上(shang)世紀(ji)90年代，電(dian)力(li)行業是自(zi)然壟斷的(de)長期神話被揭穿，許多司法管轄(xia)區(qu)以兩種形式引入競爭：一是獨立發電(dian)機之間的(de)“PURPA式競爭”，即以一種受監(jian)管的(de)“可(ke)避(bi)免成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)”價(jia)格向公(gong)用事業出(chu)售(shou)電(dian)力(li)。在(zai)某種程度上(shang)，“可(ke)避(bi)免成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)”準確地反映了公(gong)用事業公(gong)司的(de)供電(dian)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)，但監(jian)管機構經常高估(gu)這(zhe)項成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)，有時(shi)會(hui)導致過度支付(fu)，進(jin)而造成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)價(jia)上(shang)漲。

這就促(cu)成(cheng)了另一(yi)種(zhong)競爭方(fang)式(shi)：消費者(zhe)(zhe)通(tong)過(guo)市場途徑獲得更(geng)便宜的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)。為了廣泛傳播這種(zhong)方(fang)式(shi)，許(xu)多州開始分拆(chai)發電(dian)(dian)(dian)(dian)、輸電(dian)(dian)(dian)(dian)和配電(dian)(dian)(dian)(dian)業務。發電(dian)(dian)(dian)(dian)資(zi)(zi)產被剝離(li)給(gei)獨立(li)發電(dian)(dian)(dian)(dian)公(gong)司，電(dian)(dian)(dian)(dian)網作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)“公(gong)共載體”，獨立(li)發電(dian)(dian)(dian)(dian)公(gong)司通(tong)過(guo)競爭向(xiang)消費者(zhe)(zhe)出售電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)。而這種(zhong)競爭方(fang)式(shi)也不(bu)能完全降低電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)社會(hui)總(zong)成(cheng)本(ben)。相(xiang)反，有人認為，這主要是一(yi)些用戶(hu)將“滯(zhi)留(liu)資(zi)(zi)產”（不(bu)經濟的(de)(de)(de)PURPA合同或建設成(cheng)本(ben)被低估的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)公(gong)司資(zi)(zi)產）的(de)(de)(de)固定(ding)成(cheng)本(ben)轉移(yi)給(gei)其(qi)(qi)他(ta)用戶(hu)或投(tou)資(zi)(zi)者(zhe)(zhe)。目前消費者(zhe)(zhe)通(tong)過(guo)避免以(yi)基于(yu)平均(jun)成(cheng)本(ben)費率(lv)將成(cheng)本(ben)轉移(yi)給(gei)其(qi)(qi)他(ta)主體的(de)(de)(de)努力(li)(li)(li)仍在(zai)繼續推動著電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)工業發生(sheng)根本(ben)性的(de)(de)(de)變化，但(dan)方(fang)式(shi)已經截然不(bu)同，稍后會(hui)加以(yi)解(jie)釋。

對(dui)競爭(zheng)帶來的(de)(de)紅利的(de)(de)高估，對(dui)新(xin)型清潔能源技(ji)術競爭(zheng)力(li)的(de)(de)樂觀預(yu)測以及對(dui)競爭(zheng)有(you)助于(yu)提升能源效率(lv)和可再生能源技(ji)術應用的(de)(de)認知，都是20世紀90年代末許多州(zhou)(zhou)熱情推(tui)進電(dian)力(li)工業(ye)改(gai)革(ge)的(de)(de)原(yuan)因。基于(yu)“變(bian)革(ge)能惠(hui)及所有(you)人”這一(yi)信念，1996年，加(jia)州(zhou)(zhou)議會一(yi)致投票贊成(cheng)法案AB1890“電(dian)力(li)結構調整法（Electricity Restructuring Act）”。其(qi)(qi)他州(zhou)(zhou)也很快跟進，此(ci)后幾年內，近(jin)半數州(zhou)(zhou)通過了改(gai)革(ge)重組電(dian)力(li)行業(ye)的(de)(de)法律(lv)或法規。許多州(zhou)(zhou)（但并非所有(you)州(zhou)(zhou)）都打算允許所有(you)客戶(hu)直接買電(dian)，樂觀地期待著廣泛的(de)(de)民眾參(can)與和顯著的(de)(de)成(cheng)本(ben)節約效益(yi)。其(qi)(qi)中，加(jia)州(zhou)(zhou)最(zui)引人注(zhu)目，電(dian)力(li)公(gong)司自(zi)愿或強制(zhi)被剝離發(fa)電(dian)資產。

不(bu)幸(xing)的是，在這場(chang)深刻的變革中，一(yi)些人對自己能獲得的好處估計(ji)得過(guo)于(yu)樂(le)觀了。即便改革提升了效率，降低了價格(ge)，它也不(bu)可避免(mian)地會產生一(yi)些輸家。此外，正如當(dang)時許多學(xue)者警告的那樣(yang)(yang)，電(dian)力系(xi)統(tong)技術的復(fu)雜性(xing)意味(wei)著建立(li)一(yi)個電(dian)力市場(chang)不(bu)會像創建或重組(zu)一(yi)個普通商品市場(chang)那樣(yang)(yang)簡(jian)單(dan)。

在各州(zhou)行動的(de)同時，聯邦能源(yuan)監管委(wei)員會（FERC，Federal Energy Regulatory Commission）也(ye)推動了(le)(le)改革議程。1996年(nian)4月(yue)，FERC通過了(le)(le)888號命(ming)令(ling)，旨在“消(xiao)除(chu)大規(gui)模電力批發市場(chang)競爭的(de)障礙(ai)，并為國家(jia)電力消(xiao)費(fei)者(zhe)帶來更高效、更低廉的(de)電力”。所有(you)在擁(yong)有(you)輸電資產的(de)公用事(shi)業(ye)公司都必須允許所有(you)市場(chang)參與(yu)者(zhe)根據公布的(de)輸電費(fei)率不受歧視(shi)地(di)使(shi)用其輸電設(she)施。1999年(nian)12月(yue)，FERC發布了(le)(le)第(di)2000項命(ming)令(ling)，明確(que)鼓勵建立(li)(li)區域輸電組織（RTO，Regional Transmission Organizations），以(yi)促(cu)進(jin)市場(chang)和推進(jin)第(di)888號命(ming)令(ling)的(de)目標。此后，盡管美國還有(you)許多地(di)區僅(jin)僅(jin)執(zhi)行了(le)(le)無歧視(shi)開放輸電設(she)施這個要求(qiu)，其中一些(xie)RTO已成(cheng)為成(cheng)熟的(de)獨立(li)(li)系統運營商（ISO，Independent System Operators），運營日前和實時電力現貨(huo)市場(chang)。

2.第二波浪潮：加州危機及其經驗教訓

然而，2000-2001年的加州能源危機(ji)在一定(ding)程度上中斷了改革的努力(li)。

許(xu)多文獻(xian)對這(zhe)場危機(ji)的(de)(de)原(yuan)因有詳(xiang)細的(de)(de)記錄，并對此進行(xing)(xing)了非常廣泛的(de)(de)討論。首先，這(zhe)場危機(ji)是因為發電(dian)廠(chang)行(xing)(xing)使(shi)市場力(li)，為推高價格而撤出供(gong)應所引起。干旱(han)、天然氣(qi)壓縮機(ji)爆炸(zha)、海帶被吸進核(he)電(dian)站冷(leng)卻系統等問(wen)題促使(shi)電(dian)廠(chang)行(xing)(xing)使(shi)市場力(li)；與(yu)此同(tong)時，聯邦和州監(jian)管機(ji)構不鼓勵中長期雙邊合同(tong)政策也(ye)是推手之一。其(qi)次，市場設計(ji)忽(hu)視了電(dian)力(li)的(de)(de)重要物(wu)理特性。比如，在忽(hu)略(lve)內部輸(shu)電(dian)阻塞的(de)(de)日前(qian)市場中定義統一價區。

這使(shi)得CAISO的值班員不得不匆忙地實(shi)行非經濟性(xing)的失序調度和(he)場(chang)外調度（out of sequence and out of market dispatch）來解決危及(ji)系(xi)統(tong)可靠(kao)性(xing)的實(shi)時阻塞問題，從而加劇了市(shi)(shi)場(chang)力的行使(shi)；另(ling)外是(shi)孤立(li)了日前和(he)實(shi)時能(neng)量市(shi)(shi)場(chang)，忽視了它們之間的緊密聯(lian)系(xi)。安然和(he)其他市(shi)(shi)場(chang)參與者采取(qu)了偽裝或欺騙的手段在這些市(shi)(shi)場(chang)間套利(li)。套利(li)本身是(shi)所有其他市(shi)(shi)場(chang)的重要功能(neng)，正常情況下，套利(li)可以改進而不是(shi)損(sun)害(hai)市(shi)(shi)場(chang)。最后，市(shi)(shi)場(chang)未能(neng)促進中(zhong)長期(qi)合約，這使(shi)得發電公司能(neng)夠從行使(shi)市(shi)(shi)場(chang)力的行為中(zhong)立(li)即獲(huo)利(li)。

糟糕(gao)的市場(chang)設計和(he)(he)濫用市場(chang)力的后果一點也(ye)不含糊：滾動式停電，批發電力成本增加(jia)三(san)倍(bei)，公眾對以旨在降(jiang)低成本的的改革失去信心。自危機以來，沒有更多的州(zhou)加(jia)入改革大(da)潮，在原來已經(jing)啟動改革的23個(ge)州(zhou)中(zhong)，有8個(ge)州(zhou)暫停了零售(shou)市場(chang)的開放，只(zhi)有德州(zhou)（Texas）為工(gong)商業和(he)(he)居民等所有消費者建成了一個(ge)活躍的零售(shou)市場(chang)。

盡管(guan)發生了危機，FERC還是勇敢地向前推進改(gai)革。

在(zai)開發(fa)(fa)適用(yong)于所有批(pi)(pi)發(fa)(fa)市(shi)(shi)(shi)場(chang)的(de)“標(biao)準(zhun)市(shi)(shi)(shi)場(chang)設計(Standard Market Design)失(shi)敗后，FERC又推出(chu)了(le)一(yi)個自愿的(de)“批(pi)(pi)發(fa)(fa)市(shi)(shi)(shi)場(chang)平(ping)臺（Wholesale Market Platform）”，其中包(bao)含了(le)他們認為可以防止出(chu)現加州危機的(de)元(yuan)素。例(li)如，反映(ying)實(shi)(shi)際網絡阻塞的(de)特定(ding)地點（節點）價(jia)格；在(zai)市(shi)(shi)(shi)場(chang)運營前(qian)識(shi)別試圖行使(shi)市(shi)(shi)(shi)場(chang)力的(de)投標(biao)，并(bing)對其進(jin)行限制(zhi)；鼓勵中長期(qi)金(jin)融合(he)同(tong)，引入金(jin)融輸(shu)電權市(shi)(shi)(shi)場(chang)；對現貨能量市(shi)(shi)(shi)場(chang)和備(bei)用(yong)市(shi)(shi)(shi)場(chang)實(shi)(shi)施聯合(he)優化(hua)；允許(xu)在(zai)日前(qian)市(shi)(shi)(shi)場(chang)和實(shi)(shi)時(shi)市(shi)(shi)(shi)場(chang)之間進(jin)行金(jin)融套利(li)；運作一(yi)個像電力庫(ku)（POOLCO）的(de)混合(he)市(shi)(shi)(shi)場(chang)，同(tong)時(shi)也促進(jin)雙邊交易。

電(dian)(dian)力庫(ku)被定義(yi)為一個地區的單(dan)一市場運營商，他們主持電(dian)(dian)力拍賣，從發電(dian)(dian)廠(chang)購(gou)買電(dian)(dian)力，然后再將其出(chu)售(shou)給消費者或負荷服務實體（LSE，Load Serving Entities）。電(dian)(dian)力庫(ku)通過(guo)將電(dian)(dian)力從前者轉移到后者，并(bing)根據其在賣方(fang)和買方(fang)所(suo)在地計算(suan)的能量現(xian)貨價(jia)格(ge)的差異，對網絡的短期使(shi)用收費。

總(zong)之(zhi)，第(di)一和(he)第(di)二(er)波改革浪潮是由全球性的基礎設(she)施產(chan)業私(si)有化，縱向和(he)橫向分拆(chai)以(yi)(yi)及在(zai)批發市(shi)場(chang)(chang)中(zhong)引入競(jing)爭來(lai)推動(dong)的，它(ta)們被(bei)視(shi)為提(ti)升投資、生產(chan)和(he)消費(fei)環節經濟效率的手段。兩波浪潮的經驗教訓(xun)體現(xian)在(zai)FERC設(she)置的框架中(zhong)，也(ye)體現(xian)在(zai)PJM，CAISO和(he)其他(ta)ISO/RTO積極推廣的市(shi)場(chang)(chang)設(she)計中(zhong)。這些經驗教訓(xun)包(bao)括以(yi)(yi)下幾點：

一(yi)是如何對電(dian)(dian)力(li)(li)工(gong)業(ye)進行分拆，并分配(pei)由此產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)經(jing)濟效益和(he)成(cheng)本。其(qi)主要挑戰是資(zi)產(chan)(chan)剝(bo)(bo)離(li)(li)和(he)收(shou)回(hui)特許經(jing)營造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)滯留(liu)成(cheng)本。投資(zi)者(zhe)認為放松管制(zhi)下的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)(li)會非(fei)常便宜以(yi)致無(wu)需(xu)計量評估，這會使得被剝(bo)(bo)離(li)(li)的(de)(de)(de)資(zi)產(chan)(chan)價值(zhi)大幅(fu)貶值(zhi)。在(zai)(zai)加州，競爭性的(de)(de)(de)交易(yi)收(shou)費機制(zhi)旨在(zai)(zai)使投資(zi)者(zhe)擁(yong)有的(de)(de)(de)公(gong)(gong)用事業(ye)公(gong)(gong)司股權保(bao)持(chi)完整(zheng)，但這一(yi)安排是不(bu)公(gong)(gong)平的(de)(de)(de)，因為市場(chang)可能(neng)發生突發事件，市場(chang)力(li)(li)可能(neng)被濫用，這會給資(zi)產(chan)(chan)買家帶來暴利(li)，而電(dian)(dian)力(li)(li)用戶卻(que)未能(neng)受到(dao)保(bao)護。沒人想(xiang)到(dao)通過兌現(xian)被剝(bo)(bo)離(li)(li)電(dian)(dian)廠的(de)(de)(de)看漲(zhang)期(qi)權（規定投標上(shang)限）來保(bao)護消(xiao)費者(zhe)的(de)(de)(de)滯留(liu)利(li)益。迄今為止還在(zai)(zai)抵制(zhi)資(zi)產(chan)(chan)剝(bo)(bo)離(li)(li)的(de)(de)(de)美國西北部和(he)東(dong)南部地區電(dian)(dian)力(li)(li)公(gong)(gong)司，未來在(zai)(zai)分拆重(zhong)組中應考慮通過此類合(he)同來實現(xian)平滑轉型。

二是消費者(zhe)需要(yao)(yao)與電(dian)力公司簽(qian)訂(ding)中(zhong)(zhong)長(chang)期(qi)供應(ying)合(he)同(tong)，以(yi)(yi)防(fang)市(shi)場(chang)力被濫用。以(yi)(yi)前加州的(de)(de)監管機(ji)構(gou)不(bu)鼓(gu)勵發電(dian)廠(chang)和負(fu)荷服(fu)務實(shi)體之間簽(qian)訂(ding)長(chang)期(qi)合(he)同(tong)，認為(wei)在日前現貨市(shi)場(chang)上出清所有電(dian)能就不(bu)再(zai)需要(yao)(yao)監管干預。然而危機(ji)發生后(hou)，加州監管機(ji)構(gou)轉了個(ge)180度(du)大彎，規定(ding)只能提前一個(ge)月和一年簽(qian)定(ding)中(zhong)(zhong)長(chang)期(qi)合(he)同(tong)，還(huan)要(yao)(yao)“展示”充足的(de)(de)實(shi)物資(zi)源(yuan)。FERC則鼓(gu)勵但沒有強(qiang)制實(shi)施“資(zi)源(yuan)充裕度(du)（RA，Resource Adequacy）”機(ji)制，更(geng)充分地保證有足夠(gou)(gou)的(de)(de)資(zi)源(yuan)來(lai)防(fang)止短缺。危機(ji)發生后(hou)，這些(xie)機(ji)制讓神經緊(jin)張的(de)(de)監管機(ji)構(gou)稍(shao)微放下心(xin)來(lai)，并為(wei)僅靠從設(she)置價格(ge)上限的(de)(de)能量市(shi)場(chang)無法獲得足夠(gou)(gou)回(hui)(hui)報(bao)的(de)(de)投資(zi)者(zhe)提供了找回(hui)(hui)“丟失的(de)(de)錢”的(de)(de)來(lai)源(yuan)。

不過(guo)，不同地(di)區所采取的(de)(de)辦法(fa)有(you)(you)所不同。PJM和(he)(he)ISO-NE設計了容量市(shi)場(chang)，通過(guo)年度拍(pai)賣(mai)購買長期容量儲(chu)備（依具體情況服從(cong)特定調配(pei)），允許現有(you)(you)和(he)(he)計劃的(de)(de)發電裝機容量以及愿(yuan)意減少負(fu)荷的(de)(de)需求側資源(yuan)參與。不過(guo)，德州卻(que)選(xuan)擇了一(yi)個(ge)只有(you)(you)能量交易、現貨(huo)價格(ge)(ge)(ge)允許達到$9000/MWh的(de)(de)市(shi)場(chang)。它(ta)還增加(jia)了運行備用(yong)(yong)需求曲線（ORDC,Operating Reserve Demand Curve）作為補充，對能量施加(jia)了一(yi)個(ge)價格(ge)(ge)(ge)增量，以反(fan)映備用(yong)(yong)“枯竭”的(de)(de)情況，從(cong)而使價格(ge)(ge)(ge)能在供應短缺時更好(hao)地(di)反(fan)映能源(yuan)的(de)(de)稀缺性(xing)。

三(san)是(shi)(shi)重(zhong)新評估市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)力濫(lan)用和(he)其他擾亂市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)秩(zhi)序的(de)(de)行(xing)(xing)為(wei)。在(zai)(zai)過(guo)去(qu)的(de)(de)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)運行(xing)(xing)中(zhong)，這些行(xing)(xing)為(wei)利用商業(ye)模式(shi)和(he)技術現實(shi)之間的(de)(de)不(bu)一(yi)致影響了市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)價(jia)(jia)(jia)格。原先FERC對(dui)(dui)批發市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)價(jia)(jia)(jia)格的(de)(de)授權(quan)是(shi)(shi)根據司法部的(de)(de)標(biao)準來(lai)(lai)(lai)制定(ding)的(de)(de)，如市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)集(ji)中(zhong)度指數（HHI，Herfindahl-Hirschman index）等。但(dan)事實(shi)證明，這對(dui)(dui)電(dian)力行(xing)(xing)業(ye)來(lai)(lai)(lai)說(shuo)并不(bu)適用。最初加州和(he)德(de)州的(de)(de)商業(ye)模式(shi)強調交易(yi)簡(jian)單性(xing)，但(dan)加州危機(ji)以及PJM、德(de)州市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)中(zhong)的(de)(de)廣泛(fan)博弈(yi)（特(te)別(bie)是(shi)(shi)常說(shuo)的(de)(de)“減載博弈(yi)”，即在(zai)(zai)供應過(guo)剩(sheng)位(wei)置的(de)(de)發電(dian)機(ji)組(zu)以不(bu)考慮網絡阻塞的(de)(de)較(jiao)(jiao)高區域價(jia)(jia)(jia)將電(dian)力賣到日前市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)，然后以較(jiao)(jiao)低價(jia)(jia)(jia)格在(zai)(zai)實(shi)時(shi)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)回購(gou)電(dian)力來(lai)(lai)(lai)緩解在(zai)(zai)該位(wei)置的(de)(de)網絡阻塞）表明，商業(ye)和(he)技術模式(shi)必須保持一(yi)致，這使得市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)開(kai)始了進一(yi)步改革，例如加州進行(xing)(xing)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)重(zhong)組(zu)和(he)技術升級，德(de)州設計了節(jie)點(dian)(dian)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)等，特(te)別(bie)是(shi)(shi)節(jie)點(dian)(dian)電(dian)價(jia)(jia)(jia)被用在(zai)(zai)日前市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)和(he)實(shi)時(shi)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)中(zhong)，其地(di)點(dian)(dian)邊(bian)際電(dian)價(jia)(jia)(jia)（MCP，Locational Marginal Prices）通(tong)過(guo)統(tong)一(yi)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格清算規(gui)則來(lai)(lai)(lai)確定(ding)。

最初實(shi)(shi)時(shi)市(shi)場(chang)(chang)是每小時(shi)結算(suan)一次，但為了響(xiang)應可再生能源產(chan)出的變化，FERC第(di)764號(hao)命令(ling)將實(shi)(shi)時(shi)市(shi)場(chang)(chang)結算(suan)間(jian)(jian)隔縮短到15分(fen)鐘(zhong)，并且每5分(fen)鐘(zhong)重新進行(xing)一次調(diao)度優化。人們曾經擔心乘坐每輛(liang)公交(jiao)車都有(you)(you)單獨(du)的價格(ge)會增加操縱市(shi)場(chang)(chang)的空間(jian)(jian)，但事實(shi)(shi)恰好相反(fan)，約束變得透明，日前市(shi)場(chang)(chang)進行(xing)阻塞管(guan)理，參(can)與(yu)者行(xing)使市(shi)場(chang)(chang)力(li)的機會反(fan)而(er)減少了。然而(er)，這些措施不足以消(xiao)除具有(you)(you)有(you)(you)限供應和輸(shu)電阻塞的“負荷口袋”中的市(shi)場(chang)(chang)力(li)。從(cong)加州危機中吸取的另(ling)一個教訓是，進行(xing)積(ji)極的市(shi)場(chang)(chang)監測，自動(dong)發現和緩解試圖(tu)行(xing)使市(shi)場(chang)(chang)力(li)的投標(biao)。

以節(jie)點(dian)電(dian)價(jia)進行(xing)(xing)能(neng)量交(jiao)易能(neng)夠(gou)提(ti)供反映(ying)輸電(dian)阻塞的準確價(jia)格(ge)(ge)信號，提(ti)升(sheng)了生(sheng)(sheng)產(chan)、消費和投(tou)資的效率。然(ran)而，人(ren)們很快就發現，這(zhe)種位置價(jia)格(ge)(ge)的可(ke)變性和不確定性使市場參與者面臨(lin)很高(gao)的風(feng)險(xian)。因(yin)此，第(di)四個教訓是需要(yao)對(dui)這(zhe)些(xie)風(feng)險(xian)進行(xing)(xing)金(jin)融對(dui)沖(chong)。哈佛大學的比爾·霍根（Bill Hogan）建議ISO以金(jin)融輸電(dian)權(quan)（FTR，Financial Transmission Right）的形式(shi)創(chuang)建一個對(dui)沖(chong)工具，用(yong)以補充(chong)弗萊(lai)德·斯威普（Fred Schweppe）對(dui)節(jie)點(dian)能(neng)量市場的設想(xiang)。這(zhe)些(xie)金(jin)融工具使其持有人(ren)獲得(de)或(huo)承(cheng)擔(dan)因(yin)兩個具體節(jie)點(dian)之間的價(jia)差而產(chan)生(sheng)(sheng)的凈(jing)收益或(huo)義務。

第(di)五個(ge)教(jiao)訓是(shi)市(shi)場(chang)(chang)(chang)不應(ying)被(bei)任意孤立，設(she)計市(shi)場(chang)(chang)(chang)時(shi)應(ying)該認識到(dao)能量(liang)市(shi)場(chang)(chang)(chang)和(he)輔(fu)助服務(wu)(wu)市(shi)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)相互依存(cun)關系，同時(shi)，套利對于提高效(xiao)率、提供(gong)信息和(he)加(jia)大行使市(shi)場(chang)(chang)(chang)力的(de)(de)難度(du)非常重要(yao)。避(bi)免孤立市(shi)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)其中(zhong)一個(ge)應(ying)對措施是(shi)設(she)計允許虛擬投標(biao)的(de)(de)雙(shuang)結算(suan)能量(liang)市(shi)場(chang)(chang)(chang)，目前(qian)這(zhe)已成為美國有組織市(shi)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)標(biao)準。大多數(shu)能量(liang)交易(yi)在遠(yuan)期雙(shuang)邊合同和(he)場(chang)(chang)(chang)外市(shi)場(chang)(chang)(chang)中(zhong)實現，并(bing)輔(fu)之以長期金融合同。ISO通(tong)過雙(shuang)結算(suan)方法(fa)確(que)(que)定日前(qian)能量(liang)的(de)(de)現貨交易(yi)，其中(zhong)大多數(shu)能量(liang)每小時(shi)以具(ju)有財務(wu)(wu)約(yue)(yue)束(shu)力的(de)(de)數(shu)量(liang)進行交易(yi)，價格由安全約(yue)(yue)束(shu)下(xia)基于報價的(de)(de)經濟(ji)調(diao)度(du)確(que)(que)定，經濟(ji)調(diao)度(du)通(tong)過使用(yong)混合整數(shu)規劃（MIP，Mixed Integer Programing）的(de)(de)機組組合優化(hua)來(lai)實現。

實時(shi)市(shi)(shi)場(chang)(chang)與(yu)日(ri)(ri)前市(shi)(shi)場(chang)(chang)每小(xiao)時(shi)出現的(de)偏差根據每15分(fen)鐘(zhong)一(yi)次的(de)重新報(bao)價(jia)(jia)(jia)每五分(fen)鐘(zhong)重新優(you)化(hua)一(yi)次。虛(xu)擬(ni)(ni)競(jing)價(jia)(jia)(jia)允許能量交易者(zhe)和(he)投(tou)機(ji)者(zhe)進(jin)行套(tao)利(li)，并使日(ri)(ri)前市(shi)(shi)場(chang)(chang)和(he)實時(shi)市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)價(jia)(jia)(jia)格更(geng)加接近(jin)。它還消除了(le)通過“隱性(xing)虛(xu)擬(ni)(ni)競(jing)價(jia)(jia)(jia)”偽裝套(tao)利(li)的(de)動機(ji)，在這種(zhong)競(jing)拍(pai)中，為了(le)操縱日(ri)(ri)前市(shi)(shi)場(chang)(chang)價(jia)(jia)(jia)格，實物能量供(gong)應的(de)報(bao)價(jia)(jia)(jia)或買入的(de)出價(jia)(jia)(jia)被推遲到(dao)實時(shi)。加州(zhou)危機(ji)期間，供(gong)求雙方都參與(yu)了(le)“隱性(xing)虛(xu)擬(ni)(ni)競(jing)價(jia)(jia)(jia)”。

加州(zhou)危機后(hou)的十年中，人(ren)們充分(fen)認識(shi)到，市(shi)場設計不(bu)是目(mu)(mu)的，而(er)是過程。隨著供需技術的改善，計算能(neng)(neng)力的提(ti)高以及對市(shi)場功能(neng)(neng)和(he)需求的更多了(le)解，能(neng)(neng)夠(gou)提(ti)出(chu)并實施(shi)進(jin)一步(bu)的變革。這些(xie)變化(hua)(hua)目(mu)(mu)前主要是漸進(jin)的，但未來為應對智能(neng)(neng)電網，可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)和(he)分(fen)布式資源(yuan)革命，可(ke)能(neng)(neng)會有顛覆性的變化(hua)(hua)。

其中一個發(fa)生改變的(de)(de)(de)(de)是(shi)市場(chang)地域的(de)(de)(de)(de)擴張(zhang)，以利用鄰近地區的(de)(de)(de)(de)互補燃料(liao)，負荷的(de)(de)(de)(de)短期多(duo)樣性以及越來(lai)越多(duo)的(de)(de)(de)(de)可再生能源產(chan)出。PJM市場(chang)范圍向西(xi)延伸到芝加哥，增加了(le)(le)由(you)西(xi)向東的(de)(de)(de)(de)電力潮流，每年(nian)節省(sheng)了(le)(le)1億多(duo)美元(yuan)的(de)(de)(de)(de)燃料(liao)成本(ben)；歐洲日前市場(chang)的(de)(de)(de)(de)一體化(hua)也取得(de)了(le)(le)類似的(de)(de)(de)(de)成果；近期，北美洲西(xi)部(bu)渴望(wang)提高實時平衡效率，CAISO能量不(bu)平衡市場(chang)（EIM，Energy Imbalance Market）迅速擴張(zhang)，覆(fu)蓋美國西(xi)部(bu)8個州(zhou)以及加拿(na)大的(de)(de)(de)(de)不(bu)列(lie)顛哥倫比亞省(sheng)。

加(jia)州(zhou)(zhou)(zhou)市場每天中(zhong)午經常出現(xian)負的(de)(de)實(shi)時價格，這(zhe)意味著(zhu)鄰近的(de)(de)州(zhou)(zhou)(zhou)將因消納加(jia)州(zhou)(zhou)(zhou)多(duo)余的(de)(de)電(dian)力而獲(huo)得收(shou)益。EIM消除了跨(kua)區(qu)(qu)域(yu)輸(shu)電(dian)接入費(fei)率和(he)其他阻礙相(xiang)鄰平衡區(qu)(qu)域(yu)之間交易的(de)(de)費(fei)用(yong)。遺憾的(de)(de)是，CAISO原來(lai)是加(jia)利福尼亞州(zhou)(zhou)(zhou)一(yi)個州(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)機(ji)(ji)構，由加(jia)州(zhou)(zhou)(zhou)州(zhou)(zhou)(zhou)政府管(guan)(guan)理(li)，現(xian)在(zai)周邊許多(duo)個州(zhou)(zhou)(zhou)要(yao)加(jia)入EIM，其管(guan)(guan)理(li)機(ji)(ji)制就不僅僅是加(jia)州(zhou)(zhou)(zhou)一(yi)個州(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)問題，最后的(de)(de)共識(shi)還沒有(you)達(da)成(cheng)，阻礙了CAISO將這(zhe)一(yi)模式擴展到(dao)日(ri)前市場。看(kan)到(dao)機(ji)(ji)會(hui)的(de)(de)西(xi)(xi)南電(dian)力庫—西(xi)(xi)部(bu)山區(qu)(qu)和(he)PJM—高峰可靠性合作(zuo)伙(huo)伴正在(zai)同CAISO爭奪(duo)尚未加(jia)入EIM的(de)(de)西(xi)(xi)部(bu)平衡區(qu)(qu)域(yu)。它(ta)們也(ye)在(zai)尋求(qiu)擴大日(ri)前市場，包(bao)括(kuo)通過直流連接更(geng)密切地(di)協調東西(xi)(xi)部(bu)電(dian)網。

計算軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)和(he)硬(ying)件(jian)(jian)(jian)的(de)改(gai)進帶來的(de)另一個(ge)趨勢是(shi)在市場(chang)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)中明(ming)確(que)地考慮故(gu)障(zhang)后的(de)糾正性(xing)(xing)措施(shi)。以(yi)前(qian)這(zhe)種風險是(shi)通過預防性(xing)(xing)的(de)供(gong)應預定位(wei)(wei)、分區運行(xing)備(bei)(bei)用要求、n-1調度約束或(huo)最小在線(xian)約束來處理(li)的(de)，希望(wang)超額供(gong)給能讓系統安(an)全管理(li)意外的(de)設備(bei)(bei)故(gu)障(zhang)或(huo)凈負載(zai)波動(dong)。對此(ci)學者(zhe)們(men)一直認為，如(ru)果(guo)可(ke)(ke)(ke)以(yi)建模優(you)(you)化事(shi)故(gu)后調度，就可(ke)(ke)(ke)以(yi)減少前(qian)期定位(wei)(wei)發(fa)電(dian)的(de)成本，因(yin)為軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)會自動(dong)微調所(suo)需要的(de)備(bei)(bei)用位(wei)(wei)置和(he)容量。CAISO正在對某些(xie)突發(fa)事(shi)件(jian)(jian)(jian)實施(shi)糾正性(xing)(xing)措施(shi)優(you)(you)化，明(ming)確(que)如(ru)何在事(shi)件(jian)(jian)(jian)發(fa)生后以(yi)最佳(jia)方式調整調度和(he)機(ji)(ji)組(zu)(zu)組(zu)(zu)合。最終(zhong)，這(zhe)可(ke)(ke)(ke)能實現機(ji)(ji)組(zu)(zu)組(zu)(zu)合的(de)全面隨機(ji)(ji)優(you)(you)化，不(bu)但可(ke)(ke)(ke)以(yi)考慮到處理(li)可(ke)(ke)(ke)能故(gu)障(zhang)的(de)方案，而且可(ke)(ke)(ke)以(yi)優(you)(you)化哪(na)(na)些(xie)機(ji)(ji)組(zu)(zu)要在線(xian)運行(xing)，哪(na)(na)些(xie)快速啟動(dong)機(ji)(ji)組(zu)(zu)要保留作為備(bei)(bei)用。

上述改進已經或將(jiang)顯著地節約系(xi)統運行成本，然而(er)并(bing)不是各方都對(dui)這(zhe)(zhe)種使市(shi)(shi)場(chang)(chang)軟件變(bian)得(de)(de)更加復(fu)雜的(de)(de)趨(qu)勢(shi)感到滿意。一(yi)些(xie)人抱怨(yuan)說，價格的(de)(de)驅動因(yin)素不透明或許是導致交易活動減少的(de)(de)原因(yin)之一(yi)，而(er)向隨機市(shi)(shi)場(chang)(chang)清(qing)算的(de)(de)演變(bian)將(jiang)加速這(zhe)(zhe)一(yi)趨(qu)勢(shi)。一(yi)些(xie)觀察家(jia)呼吁扭轉(zhuan)這(zhe)(zhe)一(yi)趨(qu)勢(shi)，例如，通過消除整體成本和最(zui)低產出投(tou)標來簡化供應報價。然而(er)，與整個行業，特別(bie)是市(shi)(shi)場(chang)(chang)運營所面臨的(de)(de)其他迫在眉睫的(de)(de)問題相(xiang)比，這(zhe)(zhe)一(yi)討論(lun)得(de)(de)到的(de)(de)關注要(yao)少得(de)(de)多。

3.第三波浪潮：為需求側、可再生和分布式資源讓路

隨(sui)著可(ke)再生能(neng)源(yuan)和分布式能(neng)源(yuan)（DER，distributed energy resources）的迅速(su)滲透以(yi)及智能(neng)計量、相(xiang)量測(ce)量單元(yuan)等智能(neng)電(dian)(dian)網有關技術(shu)的應用，電(dian)(dian)力消費模式正在發生變化，更(geng)多客戶(hu)參與到電(dian)(dian)力生產中(zhong)，推動了第三波(bo)電(dian)(dian)力工業改革。

正如前文所述，前兩波改(gai)革主要是(shi)(shi)通過競爭提(ti)高投資和運營效(xiao)率(lv)，由(you)基(ji)礎(chu)設(she)施的(de)(de)(de)縱(zong)向和橫向分拆以及私有化推(tui)動，相比(bi)之下，第三波電(dian)改(gai)主要是(shi)(shi)由(you)為減少全球變(bian)暖的(de)(de)(de)發(fa)電(dian)脫碳環境議程，實現(xian)更多客戶選(xuan)擇和能(neng)源(yuan)供應“民主化”的(de)(de)(de)社(she)會運動，以及在(zai)能(neng)源(yuan)供應、儲存、計(ji)量(liang)和控制領域快速(su)發(fa)展的(de)(de)(de)技(ji)術創新所推(tui)動。主張(zhang)這些變(bian)革的(de)(de)(de)政治力量(liang)是(shi)(shi)基(ji)于觀點(dian)態度而不(bu)是(shi)(shi)經濟效(xiao)率(lv)來推(tui)動改(gai)革的(de)(de)(de)，這種(zhong)思路(lu)的(de)(de)(de)變(bian)化與原(yuan)先的(de)(de)(de)市場(chang)設(she)計(ji)基(ji)本原(yuan)則相悖，其結果(guo)是(shi)(shi)供需環節都存在(zai)不(bu)合理的(de)(de)(de)激勵措施，并且發(fa)生尋租行為，同時(shi)建立日益復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)市場(chang)機制，試(shi)圖減輕這些激勵措施帶來的(de)(de)(de)技(ji)術挑(tiao)戰(zhan)和經濟扭曲。

比如，凈(jing)(jing)計量政策在(zai)美(mei)(mei)國和國外已經普遍存在(zai)。戶用(yong)光(guang)(guang)伏(fu)生(sheng)產的(de)(de)(de)電力(li)超過(guo)家庭消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)的(de)(de)(de)部分(fen)可(ke)以(yi)以(yi)零售(shou)價格出(chu)售(shou)給電力(li)公司。在(zai)加州(zhou)的(de)(de)(de)負荷高(gao)(gao)峰(feng)時(shi)段(duan)，太平洋(yang)天然(ran)氣及電氣公司（PG&E）按零售(shou)費(fei)(fei)率E6等級給戶用(yong)光(guang)(guang)伏(fu)支付的(de)(de)(de)電費(fei)(fei)可(ke)達(da)每千(qian)瓦(wa)時(shi)45美(mei)(mei)分(fen)，而(er)批發市場(chang)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)可(ke)能只有每千(qian)瓦(wa)時(shi)4美(mei)(mei)分(fen)。較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)零售(shou)費(fei)(fei)率是為(wei)了讓用(yong)戶公平分(fen)攤基礎設(she)施成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)，然(ran)而(er)在(zai)凈(jing)(jing)計量模式下，高(gao)(gao)端消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)者(zhe)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)安裝屋(wu)頂(ding)光(guang)(guang)伏(fu)來抵消(xiao)(xiao)自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)電費(fei)(fei)支出(chu)，并將他們原(yuan)本(ben)(ben)(ben)應(ying)該承擔(dan)的(de)(de)(de)基礎設(she)施成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)份額轉移到低端消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)者(zhe)身上。凈(jing)(jing)計量造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)扭曲導致加州(zhou)、內華達(da)州(zhou)和夏威夷等地(di)的(de)(de)(de)屋(wu)頂(ding)光(guang)(guang)伏(fu)迅速擴張，雖然(ran)它們的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)大約是地(di)面光(guang)(guang)伏(fu)的(de)(de)(de)兩倍。

這種擴張隨后招來(lai)了電力公(gong)司和其他(ta)用(yong)(yong)戶(hu)的“反(fan)抗(kang)”：內華(hua)達州和夏威夷州中(zhong)斷了凈計量政策；加州公(gong)用(yong)(yong)事業委員會以(yi)“3對2票”決定暫停執行(xing)；夏威夷大幅減少了對超過用(yong)(yong)戶(hu)自(zi)用(yong)(yong)能力的屋頂(ding)光伏電費(fei)的支付，而且新建屋頂(ding)光伏裝置要繳納固定連接費(fei)；內華(hua)達州甚至追溯性(xing)地改變了最初(chu)提供給擁有(you)屋頂(ding)光伏用(yong)(yong)戶(hu)的條款。

而值得注(zhu)意的是，集(ji)中(zhong)(zhong)式光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)越來越具有競爭力(li)。美(mei)(mei)國能源部近(jin)期宣布，集(ji)中(zhong)(zhong)式光(guang)伏(fu)(fu)的長期安裝成本已降低(di)至(zhi)每千(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)6美(mei)(mei)分。以(yi)色列公用事業管(guan)理(li)局最近(jin)也簽(qian)署了一(yi)項為期20年的光(guang)伏(fu)(fu)供應(ying)合同，每千(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)5.7美(mei)(mei)分，而在智利(li)的阿塔卡馬沙(sha)漠，集(ji)中(zhong)(zhong)式光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)低(di)至(zhi)每千(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)3.3美(mei)(mei)分。這種可再生能源在當(dang)前的電(dian)力(li)市(shi)場(chang)中(zhong)(zhong)具備較強的競爭力(li)，特別是在碳稅或價格上限交易政策得到(dao)執行的情況下，實際上已經(jing)不需要導(dao)致(zhi)效率低(di)下的額外補貼激勵。

風力發(fa)電是(shi)(shi)(shi)可(ke)再(zai)(zai)生能源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一個主要來源(yuan)(yuan)，如果(guo)采用(yong)適當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳定價(jia)，即(ji)使沒有(you)針對(dui)(dui)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)貼，仍然(ran)可(ke)能具有(you)競(jing)爭力。遺憾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，在許多系統中(zhong)(zhong)，風電在固定上網電價(jia)和政府對(dui)(dui)系統運營商實施(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強制性措施(shi)(shi)中(zhong)(zhong)得到了隱性補(bu)貼。這(zhe)(zhe)些政策往(wang)往(wang)受到錯誤的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)提支(zhi)持——可(ke)再(zai)(zai)生能源(yuan)(yuan)是(shi)(shi)(shi)“免(mian)費的(de)(de)(de)(de)(de)(de)”，而且存在本身就是(shi)(shi)(shi)有(you)價(jia)值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，除非在緊急情況或(huo)發(fa)電過度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，其(qi)他任何情況都不應被(bei)棄(qi)。這(zhe)(zhe)一前(qian)提沒有(you)考慮到在安全(quan)約束條(tiao)件下(xia)，為(wei)(wei)提供可(ke)靠電力，執行(xing)經(jing)濟(ji)調度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜(za)性。戰略性地削減可(ke)再(zai)(zai)生能源(yuan)(yuan)供應（這(zhe)(zhe)在技術上是(shi)(shi)(shi)可(ke)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)）可(ke)以更有(you)效地調度(du)(du)傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)慢速爬坡資(zi)源(yuan)(yuan)。因此，一些系統，比如CAISO，為(wei)(wei)取消不合理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產性補(bu)貼，在市(shi)場設計中(zhong)(zhong)采用(yong)了負(fu)報價(jia)（下(xia)降(jiang)到每MWh負(fu)150美元）。減少(shao)或(huo)停止使用(yong)針對(dui)(dui)可(ke)再(zai)(zai)生能源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)貼措施(shi)(shi)可(ke)用(yong)于糾正由于傳統備用(yong)資(zi)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非最佳安排而造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)扭曲。

在歐洲，特別是德國，由(you)于不(bu)合理的經濟激(ji)(ji)勵，風力發電(dian)和太陽能迅速滲透，導致批發市場幾乎崩潰。批發價(jia)格的暴跌(die)導致了一種“缺錢”現象(xiang)，激(ji)(ji)發了傳統(tong)發電(dian)廠的容量補償。此(ci)外，可再生能源的富(fu)余(yu)導致碳價(jia)顯(xian)著(zhu)降低，從而使得褐煤的使用增加，抵消了可再生能源提供(gong)的大部分環境(jing)效益(yi)。

從市場設計的角度(du)來(lai)看，可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)和(he)分布式(shi)能(neng)源(yuan)的迅速滲透帶來(lai)了(le)幾個重大挑戰(zhan)。可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)資源(yuan)固(gu)有的系統變異性(xing)(xing)和(he)不確定(ding)性(xing)(xing)催生(sheng)了(le)極端的爬(pa)坡(po)和(he)靈活(huo)性(xing)(xing)需(xu)求。為了(le)解決問(wen)題，加州公用事(shi)業委(wei)員會（CPUC，California Public Utility Commission）修改了(le)“資源(yuan)充裕度(du)（RA，Resource Adequacy）”機制，要求負荷服(fu)務實體必(bi)(bi)須(xu)“顯(xian)示(shi)”其容量至(zhi)少有三分之(zhi)一能(neng)夠滿足靈活(huo)性(xing)(xing)標準，且這(zhe)些資源(yuan)必(bi)(bi)須(xu)具有經濟可(ke)調度(du)性(xing)(xing)，可(ke)以(yi)在三小時內連(lian)續爬(pa)坡(po)，而且必(bi)(bi)須(xu)以(yi)一個可(ke)以(yi)讓ISO經濟地調度(du)它(ta)們(men)的價格進行報(bao)價。

然而，資源充裕度機制用于鼓勵靈(ling)(ling)活(huo)性(xing)的(de)(de)(de)效果并(bing)非最佳。首先，是(shi)否必須是(shi)三小時(shi)(shi)內連續爬坡？不同(tong)(tong)資源的(de)(de)(de)特(te)性(xing)不同(tong)(tong)，適(shi)合的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間長度也(ye)(ye)有差異(yi)，同(tong)(tong)時(shi)(shi)，爬坡是(shi)否可預測也(ye)(ye)很重要。其次，如何(he)比(bi)較不同(tong)(tong)資源間的(de)(de)(de)“靈(ling)(ling)活(huo)性(xing)”？比(bi)如每(mei)天只能(neng)啟動一(yi)次，但有15分鐘能(neng)量儲存的(de)(de)(de)燃氣輪(lun)機和(he)每(mei)月只能(neng)調(diao)用幾次的(de)(de)(de)需求(qiu)側(ce)響應，哪個更(geng)靈(ling)(ling)活(huo)？

與其制定靈(ling)活(huo)(huo)發電容(rong)量(liang)(liang)(liang)的通用定義，不(bu)如重新設計能量(liang)(liang)(liang)市(shi)(shi)場(chang)，獎勵在(zai)需要時正(zheng)好可(ke)(ke)用的發電容(rong)量(liang)(liang)(liang)，這(zhe)種(zhong)(zhong)發電容(rong)量(liang)(liang)(liang)可(ke)(ke)以在(zai)價(jia)格(ge)飆升時迅速爬坡(po)，而后(hou)在(zai)價(jia)格(ge)暴跌時迅速消失。但是，改(gai)變能量(liang)(liang)(liang)市(shi)(shi)場(chang)和(he)輔助服務市(shi)(shi)場(chang)，使其為(wei)靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)提(ti)供(gong)更適當的回(hui)報也不(bu)一定簡單。能量(liang)(liang)(liang)資(zi)源(yuan)(yuan)的靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)對于(yu)在(zai)不(bu)同時間尺度上整合可(ke)(ke)再生和(he)分(fen)布式能源(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)是必(bi)(bi)不(bu)可(ke)(ke)少的，因此，這(zhe)種(zhong)(zhong)靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)必(bi)(bi)須(xu)在(zai)不(bu)同市(shi)(shi)場(chang)視野中進行定價(jia)，以便為(wei)投資(zi)和(he)運(yun)營提(ti)供(gong)適當的價(jia)格(ge)信(xin)號。這(zhe)種(zhong)(zhong)靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)以通過縮短結(jie)算間隔、需求(qiu)側管理、靈(ling)活(huo)(huo)使用輸電資(zi)產(chan)（例如輸電切換和(he)熱(re)極限的動(dong)態(tai)額定值），以及靈(ling)活(huo)(huo)的爬坡(po)產(chan)品來調(diao)動(dong)。靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)的價(jia)值必(bi)(bi)須(xu)反(fan)映在(zai)強加給系(xi)統(tong)的可(ke)(ke)再生和(he)分(fen)布式資(zi)源(yuan)(yuan)身上，并支(zhi)付給有助于(yu)解(jie)決與靈(ling)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)有關問題的資(zi)源(yuan)(yuan)。

例如(ru)，CAISO推出了(le)一種新(xin)的靈(ling)活性爬(pa)(pa)坡(po)（“flexiramp”）產品(pin)，使那(nei)些(xie)暫(zan)時(shi)不(bu)發電，以便(bian)在(zai)需要時(shi)提供爬(pa)(pa)坡(po)備(bei)用(yong)(yong)的資源(yuan)能夠獲得報(bao)酬(chou)。這種備(bei)用(yong)(yong)不(bu)同(tong)于(yu)調節(jie)(jie)型備(bei)用(yong)(yong)，調節(jie)(jie)備(bei)用(yong)(yong)是一種基于(yu)容量的輔助服務產品(pin)，用(yong)(yong)于(yu)在(zai)每五分鐘間隔內(nei)進行負荷跟蹤，而靈(ling)活性爬(pa)(pa)坡(po)備(bei)用(yong)(yong)則有助于(yu)確(que)保在(zai)未(wei)來短時(shi)間隔內(nei)能量和調節(jie)(jie)（regulation）的可(ke)用(yong)(yong)性。因此，市場(chang)要為這些(xie)靈(ling)活性爬(pa)(pa)坡(po)備(bei)用(yong)(yong)失去的機(ji)會成本——在(zai)容量被(bei)保留而不(bu)是被(bei)調度（其機(ji)會成本等于(yu)清算價格減去報(bao)價）時(shi)放(fang)棄的利(li)潤——支付(fu)報(bao)酬(chou)。

除(chu)了可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)增(zeng)長(chang)外，電(dian)力(li)工業(ye)的(de)另一個(ge)巨大(da)變化(hua)(hua)是(shi)(shi)許(xu)多小(xiao)型分布式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)擴(kuo)散。這(zhe)反映了能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產多樣(yang)化(hua)(hua)的(de)普遍趨勢，這(zhe)種擴(kuo)散在很大(da)程度(du)上是(shi)(shi)智能(neng)(neng)電(dian)網技術(shu)創新(xin)促成(cheng)的(de)。整(zheng)合這(zhe)些資(zi)源(yuan)(yuan)有許(xu)多方法(fa)，比如創造新(xin)的(de)市場(chang)平臺，組織采購分布式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)，使配電(dian)環節的(de)交易(yi)成(cheng)為可能(neng)(neng)。這(zhe)些變化(hua)(hua)將重新(xin)定義未來公用電(dian)力(li)公司的(de)作(zuo)用，即如何在電(dian)表后的(de)能(neng)(neng)量自(zi)我供應(ying)增(zeng)加而導致公司收入銳減的(de)世界(jie)中(zhong)保持可靠(kao)供應(ying)的(de)能(neng)(neng)力(li)。

市(shi)(shi)場(chang)(chang)設計的(de)(de)其中一(yi)個選(xuan)擇(ze)是(shi)以(yi)ISO為(wei)中心，分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)通過配電(dian)(dian)系(xi)統運營商(shang)和ISO批(pi)發市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)第(di)三方負荷集(ji)成商(shang)參(can)與(yu)到系(xi)統中。另(ling)一(yi)個選(xuan)擇(ze)是(shi)，市(shi)(shi)場(chang)(chang)組織以(yi)配電(dian)(dian)級別為(wei)中心，ISO有限地協調(diao)配電(dian)(dian)系(xi)統運行者，而配電(dian)(dian)系(xi)統運行者通過本地配電(dian)(dian)系(xi)統的(de)(de)市(shi)(shi)場(chang)(chang)平臺(tai)執(zhi)行集(ji)成大部分(fen)分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)。CAISO和PJM采用(yong)了(le)第(di)一(yi)種方式(shi)，加州引(yin)入(ru)了(le)分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)集(ji)成商(shang)，PJM引(yin)入(ru)了(le)削(xue)減服(fu)務提(ti)供商(shang)，他們作為(wei)虛擬電(dian)(dian)廠，像普通電(dian)(dian)廠一(yi)樣參(can)與(yu)批(pi)發市(shi)(shi)場(chang)(chang)。參(can)與(yu)主體(ti)的(de)(de)豐富擴大了(le)傳統ISO的(de)(de)市(shi)(shi)場(chang)(chang)范圍，使其適應可再生能(neng)(neng)源(yuan)和分(fen)布(bu)式(shi)資(zi)源(yuan)的(de)(de)新(xin)世界。

4.結論

從(cong)托馬斯·愛迪(di)生(sheng)（Thomas Edison）的(de)(de)(de)(de)(de)珍(zhen)珠街站到塞繆爾·英薩爾（Samuel Insull）受監管的(de)(de)(de)(de)(de)公用(yong)電力(li)公司，電力(li)工(gong)業(ye)(ye)直到上世紀末都是垂直一體化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)壟斷行(xing)業(ye)(ye)，隨著歷史的(de)(de)(de)(de)(de)演進(jin)，該(gai)行(xing)業(ye)(ye)在技(ji)術應用(yong)和(he)運營機構方面實現了巨大(da)創新(xin)(xin)。過去三十(shi)年里，凸顯(xian)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境問題給行(xing)業(ye)(ye)帶(dai)來了進(jin)一步(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)，可再(zai)生(sheng)能源發電占據了新(xin)(xin)產能的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)導地位。新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算和(he)通信技(ji)術促進(jin)了市場(chang)革(ge)命，使(shi)市場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)地理覆蓋范圍不(bu)斷擴大(da)，并有(you)效地協(xie)調了一系列能量、輔(fu)助服務和(he)輸電資產的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)。

市(shi)(shi)(shi)場規(gui)模大幅(fu)增加(jia)的(de)(de)(de)同時，能夠參與市(shi)(shi)(shi)場競爭的(de)(de)(de)個(ge)體(ti)規(gui)模也變(bian)小(xiao)了許多，以至于家庭級別的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術正在(zai)給市(shi)(shi)(shi)場帶(dai)來革命性(xing)的(de)(de)(de)變(bian)化，而電(dian)力市(shi)(shi)(shi)場設(she)計卻(que)沒有跟(gen)上這(zhe)些(xie)變(bian)化，這(zhe)意(yi)味著新技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)經濟和(he)環境(jing)效益還(huan)沒有充分實現。目前市(shi)(shi)(shi)場設(she)計面臨的(de)(de)(de)挑戰包括(kuo)：進一步擴(kuo)大的(de)(de)(de)地理范圍；調和(he)零售和(he)批發電(dian)價中(zhong)極不(bu)一致的(de)(de)(de)價格信號；對靈(ling)活發電(dian)、儲存和(he)需求側資源最(zui)佳(jia)組(zu)合的(de)(de)(de)激勵等(deng)等(deng)。更(geng)低的(de)(de)(de)系(xi)統成本，更(geng)高的(de)(de)(de)可靠性(xing)和(he)更(geng)少的(de)(de)(de)污染(ran)才是我們想要(yao)的(de)(de)(de)，而不(bu)是特(te)定的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術；實現這(zhe)些(xie)目標的(de)(de)(de)最(zui)佳(jia)手(shou)段很可能會讓我們感到驚(jing)訝(ya)。因此，市(shi)(shi)(shi)場必須促(cu)成最(zui)佳(jia)解決方案，而不(bu)是創造一個(ge)政策制定者眼中(zhong)帶(dai)有偏見(jian)的(de)(de)(de)市(shi)(shi)(shi)場。