張茂林，周 娜，邢玉輝，和珮珊，崔琳童，辜唯朕，費云志

（1. 昆明電力交易中心, 昆明 650000；2. 北京清能互聯(lián)科技有限公司，北京 100080）

0 引言

2021年4月28日，《關(guān)于進一步做好電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點工作的通知》（發(fā)改辦〔2021〕339 號）下發(fā)，電力市場改革進一步加速。完善的監(jiān)管體系是電力市場機制建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，有助于抑制違規(guī)行為，提高市場運行效率，并發(fā)現(xiàn)市場設(shè)計缺陷［1］。隨著電力市場交易規(guī)模的提升和市場主體數(shù)量的增長，需要建立體系化的市場監(jiān)測方法，保障市場平穩(wěn)運行，持續(xù)釋放改革紅利。

目前，國內(nèi)外關(guān)于電力市場監(jiān)測體系已有一部分研究成果。文獻［2］總結(jié)梳理了美國電力市場監(jiān)管制度的變遷及相關(guān)經(jīng)驗；文獻［3］比較了美國主要電力市場的監(jiān)管架構(gòu)和手段；文獻［4］介紹了市場力的概念、監(jiān)測指標及其緩解機制；文獻［5］基于對國外電力市場的詳細調(diào)研，對監(jiān)管指標和手段進行了分析和歸納；文獻［6］探討了電力市場交易行為監(jiān)管，提出了層次分析法和基于數(shù)據(jù)挖掘的聚類分析法；文獻［7］系統(tǒng)地介紹了電力市場監(jiān)測體系，包括市場力、市場績效與市場行為及其評價指標；文獻［8］則闡述了的電力零售市場的管控關(guān)鍵問題。然而，上述研究多著眼于市場運行評價指標、市場行為的管控與干預等方面，少有文獻專門介紹市場主體經(jīng)營監(jiān)測的相關(guān)內(nèi)容。

市場經(jīng)濟效益在市場主體間的分配涉及市場公平性問題［9］，因此監(jiān)測市場主體的經(jīng)營情況也是對市場設(shè)計合理性的有效檢驗。本文將開展國外電力市場主體經(jīng)營監(jiān)測調(diào)研，梳理該體系的組織架構(gòu)、監(jiān)測目標與分析流程等內(nèi)容；根據(jù)我國電力市場的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)提煉適用于我國的電力市場主體經(jīng)營監(jiān)測體系發(fā)展路徑，為相關(guān)市場機制的建立提供方向指引。

1 PJM市場主體經(jīng)營監(jiān)測體系

1.1 PJM電力市場概況

美國PJM 電力市場主要服務(wù)于美國東北部地區(qū)，1997年，經(jīng)聯(lián)邦能源管理委員會（federal energy regulation commission，F(xiàn)ERC）批準，PJM 公司成為了完全獨立的系統(tǒng)運營商（independent system operator，ISO），以確保交易的公平性和電網(wǎng)的無歧視開放。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展完善，PJM 形成了中長期市場與現(xiàn)貨市場相配套、金融交易與物理交易相結(jié)合的完善市場體系。

PJM 的監(jiān)管目標是實現(xiàn)市場的充分競爭，使用戶能夠以合理范圍內(nèi)的最低價格用電［10］。

在PJM 電力批發(fā)市場中，為了避免ISO 對監(jiān)管的干預［11］，由獨立的市場監(jiān)督機構(gòu)（independent market monitor，IMM）Monitoring Analytics 公司作為市場監(jiān)管單位（market monitoring unit，MMU），依據(jù)產(chǎn)業(yè)組 織 理 論 中 的SCP（structure，conduct & performance）模型從結(jié)構(gòu)、行為和績效3 個角度對電能量市場、容量市場、輔助服務(wù)市場等進行評價。PJM的監(jiān)測機構(gòu)每年將根據(jù)市場運行情況提出市場規(guī)則方面的修訂建議。

PJM地區(qū)的電力零售市場監(jiān)測工作主要由各州監(jiān)管機構(gòu)負責。賓夕法尼亞州公用事業(yè)委員會（Pennsylvania public utility commission，PUC）成立于1937年，公用事業(yè)法賦予其監(jiān)管州內(nèi)電力、天然氣、電信、給排水、供熱、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域的近7000 家相關(guān)服務(wù)實體的職責［12］。2008年12月，賓州PUC立法制定了一項名為“售電選擇行為報告”（retail electricity choice activity reports）的規(guī)則，要求所有配電公司（electric distribution companies，EDCs）、電力供應(yīng)商（electric generation suppliers，EGSs）按規(guī)定格式上報售電活動信息，以此監(jiān)管零售市場中可能發(fā)生的違規(guī)行為［13］。

1.2 批發(fā)市場主體經(jīng)營監(jiān)測內(nèi)容

Monitoring Analytics 公司每年發(fā)布市場狀態(tài)報告（state of the market report）和市場監(jiān)測報告（market monitor report），兩份報告的框架大體相同。市場狀態(tài)報告包含介紹、建議、電能量市場、運行補償費用（energy uplift）、容量市場、需求響應(yīng)、凈收入、可再生能源、跨區(qū)交易、輔助服務(wù)市場、阻塞與邊際損耗、發(fā)輸電計劃、金融輸電權(quán)與拍賣收益權(quán)等章節(jié)，在列舉客觀事實后進行了分析評述。

作為市場績效評估的一部分，PJM 電力市場主體經(jīng)營監(jiān)測主要圍繞發(fā)電側(cè)市場主體的收入與成本情況開展。

（1）凈收入

在PJM 市場，發(fā)電機組的凈收入等于從電能量市場、容量市場、輔助服務(wù)市場以及提供黑啟動和無功服務(wù)獲得的總收入，減去電力生產(chǎn)的短期邊際成本（short run marginal costs），是衡量市場整體表現(xiàn)、發(fā)電投資盈利情況的指標。當與年化的固定成本（fixed costs）和可避免成本（avoidable costs）相比，凈收入可用于評價電力批發(fā)市場對于新建裝機投資和維持現(xiàn)有機組服務(wù)的激勵水平。其中，短期邊際成本指燃料成本、排放成本以及與機組啟停、燃料相關(guān)的運維成本；固定成本包括投資回報、折舊和稅費；可避免成本包括中長期的運營和維護費用。

凈收入通常按照機組類型和所在區(qū)域進行統(tǒng)計和披露。機組類型包括燃氣輪機（combustion turbine，CT）、聯(lián)合循環(huán)（combined cycle，CC）、燃煤電廠（coal plant，CP）、柴油發(fā)電（diesel set，DS）、核電、光伏發(fā)電、風電機組7種。

監(jiān)測分析工作包括新建機組的理論凈收入與在運機組的實際凈收入兩方面：新建機組的電能量市場理論凈收入以特定條件下的測算結(jié)果為依據(jù)；在運機組的電能量市場實際凈收入對各個機組分別進行統(tǒng)計；容量市場收入基于容量市場的加權(quán)平均價格計算；輔助服務(wù)收入取同類型機組在長期運行過程中總收入的平均值。

凈收入的主要影響因素包括電能量市場價格、容量市場價格和燃料價格等。

2014—2019年，PJM 市場天然氣價格波動較大而燃煤價格平穩(wěn)，CT、CC、CP 3類機組的平均短期邊際成本變化情況如圖1 所示。其中CC 機組短期邊際成本最低。

圖1 2014—2019年P(guān)JM部分火電平均短期邊際成本［14］Fig.1 Average short-term marginal costs of CT,CC and CP of PJM from 2014 to 2019

（2）平準化能源成本

平準化能源成本（levelized cost of energy，LCOE）等于發(fā)電機組全生命周期成本，包括所有固定成本和變動成本，除以生產(chǎn)的電能總量，常用于評價不同發(fā)電技術(shù)的成本效益［15］。表1為按某利用率（capacity factor）運行時，2019年P(guān)JM 各類型新建機組的平準化能源成本。

表1 2019年P(guān)JM各類機組平準化成本［10］Table 1 Levelized cost of energy of PJM in 2019

（3）凈收入充裕性分析流程

PJM按不同的機組類型和所在地區(qū)開展凈收入充裕性（net revenue adequacy）分析，以評判發(fā)電機組的總收入是否足以覆蓋其平準化能源成本。下面以核電機組為例，說明其分析流程：

首先，為了防止隱私信息泄露，監(jiān)測機構(gòu)在報告中披露的成本、收入數(shù)據(jù)全部屬于公開信息，在不影響結(jié)論正確性的前提下開展案例分析。

機組成本采用美國核能研究所（nuclear energy institute，NEI）提供的年化成本，后者是根據(jù)全美核電廠的平均成本計算得出的。

機組收入方面，根據(jù)期貨價格和機組所在節(jié)點估計節(jié)點電價，據(jù)此計算電能量市場收入。容量市場收入根據(jù)機組非受迫容量在基本拍賣（base residual auctions，BRA）全部出清后的價格計算。

按上述原則進行測算，本來結(jié)果顯示PJM有3臺核電機組將在2020、2021年面臨虧損，但考慮到其中一臺機組的運維成本低于NEI的平均水平，實際上不會發(fā)生虧損，并未被列為具有退役風險的機組。

1.3 零售市場主體經(jīng)營監(jiān)測內(nèi)容

賓州公用事業(yè)委員會（PUC）每年發(fā)布“售電選擇行為報告”和“費率比較報告”。

“售電選擇行為報告”根據(jù)售電主體上報的信息整理成數(shù)據(jù)報告對外公布，但不提供任何市場分析，不會推測變化趨勢的可能原因?！百M率比較報告”從電力和天然氣兩個市場，呈現(xiàn)了不同零售商的費率水平［16］。

出于保密方面的考慮，報告只描述總體情況，不會單獨披露各個電力供應(yīng)商（EGS）的市場份額。

1.3.1 售電活動信息

（1）EGS 的用戶賬戶數(shù)和用電量。其中，用戶分為居民用戶、非居民用戶兩類，后者又可進一步分為小型、中型和大型。

（2）使用分時（time-of-use，TOU）、實時（hourly/realtime priced）兩種費率的用戶賬戶數(shù)量及其用電量。

（3）不同配電公司（EDC）服務(wù)區(qū)的活躍EGS數(shù)量。

（4）不同供電計劃（EGS programs）的數(shù)量，供電計劃按照費率類別、合約周期、是否可削減、是否為綠電等方面劃分。

表2所示為2018年P(guān)JM統(tǒng)一和時變費率用戶賬戶數(shù)量。

表2 2018年P(guān)JM統(tǒng)一和時變費率用戶賬戶數(shù)量［13］Table 2 Number of flat and time-varying customer accounts of PJM in 2018

1.3.2 用戶賬單

PUC 會比較各EDC 不同類型用戶的終端電費賬單構(gòu)成。圖2展示了居民用戶500 kWh用電量時的電費組成。

圖2 2020年P(guān)JM 500 kWh居民用戶月度賬單［16］Fig.2 Residential 500 kWh monthly bill of PJM in 2020

2 ERCOT市場主體經(jīng)營監(jiān)測體系

2.1 ERCOT電力市場概況

美國德州電力可靠性委員會（electric reliability council of Texas，ERCOT）是負責美國德州電網(wǎng)運行規(guī)劃和電力市場運營的ISO［17—18］。

ERCOT電力市場按日前市場、實時市場、可靠性機組組合（reliability unit commitment，RUC）、阻塞收益權(quán)（congestion revenue rights，CRR）市場劃分［19］。

ERCOT 電力市場采用純能量市場（energy-only market）架構(gòu)，沒有容量市場，通過稀缺定價機制，實現(xiàn)發(fā)電資源固定成本的回收。目前，ERCOT日前和實時市場的出清價格上限達9000 美元/MWh，遠高于PJM市場的1000美元/MWh［20］。

由于美國德州電網(wǎng)相對獨立，ERCOT由美國德州公用事業(yè)管委會（public utility commission of Texas，PUCT）和州議會監(jiān)管，不受FERC 監(jiān)管。依照美國德州公用事業(yè)管理法（public utility regulatory act），Potomac Economics 公 司 與PUCT 簽 約，成 為ERCOT批發(fā)市場的獨立監(jiān)測機構(gòu)。

美國德州電力零售市場由ERCOT指導運行，接受PUCT的監(jiān)管［21］。自1999年通過7號參議院法案（Senate Bill 7）、2002年正式放開售電側(cè)競爭以來，美國德州電力零售市場已成為北美最具競爭力的售電市場，目前擁有超過600萬居民用戶、100萬商業(yè)用戶和4000工業(yè)用戶［22—23］。

2.2 批發(fā)市場主體經(jīng)營監(jiān)測內(nèi)容

Potomac Economics公司每年發(fā)布的市場狀態(tài)報告，由日前市場、實時市場、市場供需、輸電阻塞與CRR 市場、可靠性機組組合、資源充裕性（resource adequacy）、競爭性分析等章節(jié)組成。

關(guān)于市場主體經(jīng)營監(jiān)測的內(nèi)容主要在報告的資源充裕性章節(jié)，具體指標包括：凈收入、峰荷機組凈利潤（peaker net margin，PNM）、稀缺定價機制有效性評價等。

（1）凈收入

在ERCOT市場，發(fā)電機組凈收入等于發(fā)電機組從電能量和輔助服務(wù)市獲得場的收入減去其可變成本后的數(shù)額，用于與其固定成本和資本性成本進行比較。

近幾年來ERCOT 市場持續(xù)缺電事件發(fā)生的頻率增加，備用水平下降。西部地區(qū)平均凈收入最高，這是因為網(wǎng)絡(luò)阻塞導致該地區(qū)電能量價格較高。

ERCOT 還會對同類機組在不同電力市場的凈收入水平進行橫向比較，如圖3所示。

圖3 2017—2018年各電力市場CT機組凈收入比較［24］Fig.3 Combustion turbine net revenue comparison between markets from 2017 to 2018

由于2017、2018年ERCOT 市場稀缺定價事件未頻繁發(fā)生，ERCOT 發(fā)電資源凈收入水平低于NYISO、PJM等設(shè)有容量市場的區(qū)域市場。

（2）峰荷機組凈利潤

峰荷機組凈利潤是在稀缺定價機制下衡量關(guān)鍵機組是否經(jīng)濟經(jīng)營的指標。圖4 顯示了ERCOT市場歷年峰荷機組累計凈利潤的變化情況。

圖4 2006—2019年ERCOT市場峰荷機組利潤［17］Fig.4 Peaker net margin of ERCOT from 2006 to 2019

高效市場的主要目標之一是確保長期有足夠的資源供應(yīng)來滿足客戶的需求。

2019年，ERCOT 市場的備用裕度為8%?；谏鲜鰲l件，ERCOT 推測合理的PNM 水平應(yīng)達到年105美元/kW以上［25］。

（3）凈收入分析流程

凈收入分析包括新建機組和現(xiàn)存機組兩個層面。

新建機組在ERCOT 電能量市場的凈收入根據(jù)實時市場各分區(qū)發(fā)電量加權(quán)平均結(jié)算點價格計算得出，假設(shè)機組在全部有盈利空間的時段發(fā)電，沒有考慮啟動成本、空載成本、中長期交易盈虧等因素。新建機組成本（cost of new entry，CONE）基于在未開發(fā)地點建設(shè)相應(yīng)技術(shù)類型機組的假設(shè)進行計算。當新建機組凈收入顯著超過CONE 時，市場機制將激勵發(fā)電資源的充裕性的提升。

然而，由于發(fā)電側(cè)主體的實際經(jīng)營受稀缺價格出現(xiàn)頻次、中長期雙邊合約情況、投資等實際因素的影響，監(jiān)測機構(gòu)提示上述測算結(jié)果僅供參考。

現(xiàn)存機組的凈收入主要是對實際結(jié)果的統(tǒng)計和回顧，不需要基于特定假設(shè)進行測算。但有時，也會基于歷史情況對現(xiàn)存機組未來收益的變化趨勢進行預測。

圖5 所示為2014—2020年ERCOT 聯(lián)合循環(huán)機組凈收入。

圖5 2014—2020年ERCOT聯(lián)合循環(huán)機組凈收入［26］Fig.5 Combined cycle net revenues of ERCOT from 2014 to 2020

以ERCOT 市場的CC 機組為例，2019年的凈收入為149～154 美元/kW，增長顯著，主要是由七八月份的嚴重缺電事故引起的高電價造成的。

2.3 零售市場主體經(jīng)營監(jiān)測內(nèi)容

ERCOT電力零售市場監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于PUCT發(fā)布的美國德州電力市場競爭概況（scope of competition in electric markets in Texas）報告。關(guān)于主體經(jīng)營監(jiān)測的內(nèi)容主要有：

（1）用戶選擇

PUCT 會發(fā)布各輸配電區(qū)域中售電公司和零售套餐產(chǎn)品數(shù)量。統(tǒng)計顯示截至2020年10月，美國德州已有95%的用戶更換過售電公司［27］。

（2）售電價格

PUCT 會在電力市場競爭報告［28］中發(fā)布零售市場的價格水平，并與全國平均水平、折算后的管制價格水平進行比較。圖6 所示為2018年ERCOT 售電均價與全國均價的比較。

圖6 2018年ERCOT售電均價與全國均價的比較［28］Fig.6 Comparison of currently available retail rates to the national average and inflation-adjusted last regulated rate of ERCOT in 2018

（3）客戶服務(wù)

內(nèi)容包括售電平臺的訪問次數(shù)、培訓材料的發(fā)放及培訓組織情況、用戶投訴的應(yīng)答等。

3 與國內(nèi)電力市場監(jiān)測體系的比較

當前國內(nèi)的市場監(jiān)測體系目前處于起步階段，對市場監(jiān)測主體及監(jiān)測內(nèi)容無明確規(guī)定，目前主要以調(diào)度、交易結(jié)構(gòu)的內(nèi)部監(jiān)測分析為主。

以廣東為例，由廣東能源局南方監(jiān)管局負責指導市場運營機構(gòu)建立完善電力市場運營監(jiān)控和風險防控機制［29］。

在廣東的實踐中，批發(fā)市場的監(jiān)測側(cè)重于評估市場份額和市場結(jié)算收益分配結(jié)果，未對各個市場主體的成本收益情況進行綜合分析。例如，在市場主體份額監(jiān)測方面，對同一投資主體在電力市場中所占的市場份額實施測算與控制。在市場結(jié)算收益分配結(jié)果監(jiān)測方面，主要考察批發(fā)市場結(jié)算電費與電價數(shù)據(jù)，包括供給側(cè)結(jié)算讓利總額、平均價格水平等，也包括調(diào)頻等輔助服務(wù)市場的整體結(jié)算收益。

在零售側(cè)，廣東主要關(guān)注售電公司的結(jié)算數(shù)據(jù)，包括分售電公司類型的售電公司市場占有率、售電公司獲利占比、用戶結(jié)算收益分成比例、售電公司年度平均盈虧情況等［30］。

對比來看，國外第三方監(jiān)測的方式對市場監(jiān)測更為充分。國外電力市場除了對平均市場價格、交易量等宏觀指標進行統(tǒng)計分析之外，還關(guān)注各類市場主體的收益情況。在電力批發(fā)市場側(cè)，按發(fā)電技術(shù)類型，對發(fā)電機組的凈收入、成本等指標進行了統(tǒng)計。與PJM 不同的是，ERCOT 沒有容量市場，而采用了稀缺定價機制，因此特別關(guān)注峰荷機組的收益情況，并設(shè)計了相應(yīng)測算指標。與市場總體量價費數(shù)據(jù)相比，上述指標能夠更加直觀地展現(xiàn)市場運行成效，尤其是有助于評判電力批發(fā)市場對于發(fā)電投資的激勵程度。零售市場方面，國外更關(guān)注用戶的利益，比如是否具有足夠的選擇權(quán)，是否具備完善的用戶保護機制等。電力市場主體經(jīng)營監(jiān)測體系對比如表3所示。

表3 電力市場主體經(jīng)營監(jiān)測體系對比Table 3 Compare of market entities operation monitoring system

4 對我國電力市場主體經(jīng)營監(jiān)測的建議

基于國外的實踐經(jīng)驗，對我國建立電力市場主體經(jīng)營監(jiān)測體系提出以下建議：

（1）考慮引入獨立第三方機構(gòu)開展市場監(jiān)測，避免市場運營機構(gòu)干預，從而保證監(jiān)測工作的獨立性。通過規(guī)則或政策引導，明確市場主體經(jīng)營相關(guān)信息數(shù)據(jù)的收集流程，方便市場成員配合，為監(jiān)測工作的有效開展提供支持。

（2）市場主體經(jīng)營監(jiān)測內(nèi)容指標的設(shè)計需要因地制宜。目前我國電力市場以?。ㄗ灾螀^(qū)）為單位開展建設(shè)，計劃與市場并存，發(fā)電機組固定成本回收機制、輔助服務(wù)市場機制等尚不完善，市場主體經(jīng)營監(jiān)測內(nèi)容和指標也需要注意根據(jù)不同的市場模式分別設(shè)計，視市場建設(shè)情況不斷調(diào)整。

（3）批發(fā)市場發(fā)電側(cè)主體的經(jīng)營監(jiān)測分析，可按在運機組和新建機組兩種情況進行，從而了解現(xiàn)有機組的經(jīng)營壓力，評價市場對于新建發(fā)電資產(chǎn)投資的吸引力。評價在運機組經(jīng)營情況時注意保護涉密信息，可在不影響結(jié)論正確性的前提下，依據(jù)公開數(shù)據(jù)進行測算分析。在未來，水火風光核等各類發(fā)電機組都可能進入市場［31］，需逐步探索建立適應(yīng)不同電源類型的經(jīng)營成本和收益分析評估體系。

（4）零售市場主體經(jīng)營監(jiān)測方面，除了關(guān)注售電公司盈虧、結(jié)算收益分配，也應(yīng)體現(xiàn)電費賬單構(gòu)成、電價水平等指標，促進電力零售市場競爭與可持續(xù)發(fā)展。建立統(tǒng)一的零售市場管理平臺，進一步提高售電主體經(jīng)營監(jiān)測體系的完整性和透明度。通過定期培訓，化解市場的信息不對稱問題，保持用戶反饋投訴渠道的暢通，保障其基本利益。