國外電力現(xiàn)貨市場力管控經驗探討及對我國的啟示

2022-10-09 11:30周子青周升彧王林炎

浙江電力 2022年9期

周子青，王進，彭琰，周升彧，王林炎，張洪

（1.國網浙江省電力有限公司電力科學研究院，杭州 310014；2.國網浙江省電力有限公司電力市場仿真實驗室，杭州 310014；3.華北電力大學，北京 102206）

0 引言

隨著電力現(xiàn)貨市場建設進入長周期連續(xù)結算試運行階段，未來執(zhí)行現(xiàn)貨交易價格結算的電量將持續(xù)升高［1］。因負荷波動，且電力需求缺乏彈性，造成電力現(xiàn)貨市場價格劇烈波動，因此電力市場力濫用更容易引發(fā)市場風險，危及電力市場正常運行。隨著我國電力市場化改革不斷深入現(xiàn)貨“深水區(qū)”，市場主體多元化、市場交易復雜化的特征日益明顯，監(jiān)管范圍相應擴大，市場力監(jiān)管難度增加，監(jiān)管制度、監(jiān)管力量、理論支撐、技術手段不足無法滿足電力現(xiàn)貨市場建設和發(fā)展要求，因此現(xiàn)貨市場力管控已經成為我國當下現(xiàn)貨市場建設的重點任務之一。

學術界對于市場力的探究由來已久。聚焦于電力市場層面，各市場對市場力的定義亦不盡相同［2-3］。例如，F(xiàn)ERC（美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會）和德州公共事業(yè)委員會將市場力定義為控制價格或排除相關市場競爭的能力。美國司法部和聯(lián)邦貿易委員會則將市場力定義為長期抬高市場價格使其超出正常競爭水平的能力。IEEE對電力市場力的定義為影響價格的能力，并且有利可圖［4］。從市場力實質性影響分析，國際諸多市場力定義中有兩個關鍵點：效果必須有利可圖；市場價格偏離正常競爭水平。

濫用市場力和行使市場力是不同的概念，關鍵在于對市場力的使用程度，如圖1 所示。在“可行的競爭”概念下，市場成員可以應用市場力使價格在一定程度上高于邊際成本。只有當市場價格超過某一水平或基準值才被認為是濫用市場力。市場力的應用可以區(qū)分為單邊應用和多邊應用［5-7］。單邊應用是指單個發(fā)電商或發(fā)電廠通過物理持留或經濟持留來抬高市場價格的行為，或者通過阻礙或消除競爭對手來增加利潤［5］。多邊應用則是指兩家以上的發(fā)電商或發(fā)電廠聯(lián)合操縱價格或控制市場，即串謀［6］。

圖1 市場力濫用與使用

市場力管控是一個有別于市場力監(jiān)管的綜合概念，它是指發(fā)現(xiàn)、分析、緩解、處理濫用市場力行為的過程，是市場力監(jiān)管的核心環(huán)節(jié)。文獻［7］介紹了北美電力市場組織架構、市場運行概況、市場力監(jiān)管機構，在此基礎上給出電力市場力概念，并分析了市場力產生的原因及評價指標。市場力管控可以是事前，也可以事后；可以采用結構性方法，也可以采用行為影響方法［8］。文獻［9］從市場結構、市場行為和市場績效三個方面選取市場力風險預警指標，構建市場力監(jiān)控預警體系。文獻［10］基于結構-行為-績效模型，對美國電力市場監(jiān)測機構、監(jiān)測機制以及監(jiān)測內容進行對比分析，其中市場行為以及市場力相關指標是重點監(jiān)測內容。文獻［11-13］則進一步從市場整體和單個市場主體的角度梳理了市場力評價指標集合。

目前國際市場主要從報價環(huán)節(jié)和市場設計兩個方面提出市場力緩解措施。首先，在報價環(huán)節(jié)，文獻［14］對比了PJM（賓夕法尼亞-新澤西-馬里蘭）電力市場與英國、北歐、澳大利亞等電力市場中事前市場力緩解方法。事前緩解市場力方法均是將相關市場成員報價修改為參考基準價格。文獻［15］重點研究了參考基準價格的制定方法。其次，在市場設計上，文獻［16］指出分散式的市場模式下簽訂中長期實物交易可以減少現(xiàn)貨競價電量，削弱現(xiàn)貨市場力對價格影響，從而抑制市場力濫用。文獻［17］提出通過建設區(qū)域市場引入更多的市場成員，提高競爭水平，從而緩解市場力，防范市場力濫用。

雖然已有不少文獻對電力市場的市場力進行了梳理和探究，但是對我國國情、省情和網情，以及市場建設現(xiàn)狀考慮不足。本文首先從市場力管控的時間和檢測方法兩個維度，分別對國外電力市場的市場模式、方法措施、評價指標、基準價格制定、管控頻次等進行梳理總結。然后基于我國電力市場現(xiàn)狀和行業(yè)實情，指出行為-影響測試更加符合我國市場建設需求，并提出市場力指標設計方案，以期為我國電力市場力管控建設提供參考。

1 國外電力市場力管控經驗

1.1 美國市場力管控經驗

1.1.1 現(xiàn)貨市場力管控框架

美國七大區(qū)域電力市場的發(fā)展程度并不一樣，市場力管控理念和方法也不盡相同。美國電力市場以節(jié)點邊際電價出清、結算為基礎，采取現(xiàn)貨全電量集中競價，輔以各類電力金融交易。同時以ISO（獨立系統(tǒng)運營商）或RTO（區(qū)域輸電組織）為調度主體，采取集中調度保障電網安全和交易交割。目前美國各市場電源結構相對均衡，總體有3 000多家電力企業(yè)，其中聯(lián)邦公營電力公司僅有6家，私營企業(yè)的服務用戶、售電量、收入占比均超70%。

美國市場模式設計要求發(fā)、用電側全電量參與現(xiàn)貨市場，現(xiàn)貨量價波動以及巨大的現(xiàn)貨交易電量決定了美國電力市場的市場力管控重點在現(xiàn)貨環(huán)節(jié)。以發(fā)電機組或發(fā)電商為管控對象，根據市場力監(jiān)測指標是結構性指標還是行為-影響指標（即檢測內容），美國市場力管控分為結構性管控方法和行為-影響管控方法，日前和實時市場所采用管控方法詳情見附錄表A.1。不論哪種方法，各市場均以事前管控為主，事后懲罰措施為輔。

1.1.2 結構性管控方法

結構性管控方法以特定時段特定區(qū)域內管控對象在某個交易品種的市場占有率指標來反映管控對象的不可或缺程度，進而判定市場力大小，最終決定是否將市場主體報價重置為參考報價。具體的市場占有率指標可以市場份額、HHI（赫芬達爾-赫爾希曼指數）、關鍵供應商指數、剩余供給指數來衡量。PJM、ISO-NE（新英格蘭電力市場）、MISO（美國中西部電力市場）、CAISO（加州電力市場）均采用關鍵供應商測試，因此結構性測試又稱為關鍵供應商測試，該方法大多采用RSI（剩余供給指數）作為判定市場主體發(fā)電能力的結構性指標，使用的前提條件是市場主體足夠多，具體關鍵供應商的數目依據各市場的管理嚴格程度而定（見附錄表A.2），目前存在單寡頭測試、雙寡頭測試以及三寡頭測試，其中以PJM 的三寡頭測試最為出名［18］。

1.1.3 行為-影響管控方法

行為-影響管控方法是通過考察管控對象的行為對市場的影響大小來判定其是否濫用市場力。ISO-NE、NYISO（紐約電力市場）和MISO 采用行為-影響測試判定市場成員是否通過經濟持留濫用市場力。如果管控對象沒有通過行為-影響測試，其報價就會被限定在參考基準價格。

行為-影響測試主要包括行為測試和影響測試兩個環(huán)節(jié)。行為測試主要檢測管控對象的各類報價是否超出相關指標閾值（例如報價高出參考價格300%）。當管控對象未能通過行為測試，就要進行影響測試。影響測試主要判斷管控對象對市場的影響，主要分析報價對市場出清價格和市場總購電費用的影響是否超出相關閾值，具體指標可以是勒納指數、凈收益指標、產出缺口等。具體流程見圖2。

圖2 行為-影響測試流程

根據行為-影響測試的閾值嚴格程度，可將行為-影響測試分為通用行為-影響測試和分區(qū)行為-影響測試。通用行為-影響測試用于市場內所有的管控對象，分區(qū)行為-影響測試用于一些經常發(fā)生阻塞區(qū)域。兩者的區(qū)別分別見附錄表A.3 和表A.4。

行為-影響測試相關閾值的設定與市場中是否有容量回收機制有著密切聯(lián)系。MISO沒有容量回收機制，價格閾值參考本年最新峰荷機組的年度固定成本。這種價格閾值設計為負荷集中區(qū)的機組回收成本提供了價格信號。阻塞區(qū)域阻塞發(fā)生越頻繁，價格閾值設計也越嚴格。

1.1.4 市場限價措施

無論是結構性管控方法還是行為-影響管控方法，均是將檢測出擁有市場力的關鍵市場成員的報價強制修改為參考基準價格（基準價格制定、管控頻次見附錄表A.2—A.4）。而市場限價是從整體市場角度制定的防范市場力濫用措施，管控因市場力濫用引起的極端市場價格。目前美國市場均采用靜態(tài)限價，各個市場的限價情況見附錄表A.5。

1.2 英國市場力管控經驗

英國電力市場由中長期雙邊交易市場、日前集中交易市場、平衡機制及輔助服務市場構成，屬于典型的分散式市場。電能交易以雙邊交易為主，偏差電量通過實時平衡機制進行平衡，基于系統(tǒng)邊際價格出清和結算。電力市場由英國電力和天然氣市場辦公室負責監(jiān)管（以下簡稱“Ofgem”）。在英國電力市場中，中長期實物交易電量占到整個電力批發(fā)交易的95%［18］。由于現(xiàn)貨交易電量相對較少，且可以在不同的電力交易所進行，現(xiàn)貨市場濫用市場力收益激勵不足，一定程度上抑制了市場力濫用。因此Ofgem 對事前市場力管控較少，主要以事后行為-影響測試為主，加以市場力濫用懲罰措施，例如Ofgem 曾經通過事后調查發(fā)現(xiàn)英國最大的2 家發(fā)電廠NP 和PG 存在報價高于合理邊際成本問題，并施以處罰。

電力現(xiàn)貨交易中心以發(fā)電商為管控對象，如果發(fā)電商有能力造成批發(fā)市場電價在一年中累計30 d 電價增幅高于5%，或累計480 h 以上電價增幅超15%，或160 h以上電價增幅超45%，均被認為具有較大的市場力。通過事后分析，對濫用市場力的市場主體責令其停止違法行為，或者處以低于營業(yè)額（或總收入）10%的罰款。

此外，英國針對電力現(xiàn)貨市場力管控沒有市場價格限制。從市場設計角度，通過市場主體資產有效拆分，降低市場成員進出門檻來保障市場競爭環(huán)境，從而防范市場力濫用。

1.3 北歐市場力管控經驗

北歐電力市場采取日前市場、日內市場與實時市場互為補充的模式。日前市場和實時市場采用集中競價，日內市場采取連續(xù)滾動交易，按照分區(qū)邊際價格出清結算，以北歐四國TSO（輸電系統(tǒng)運營商）聯(lián)合調度確保市場交割。目前日前、日內和實時市場實物交易電量比例約為6∶3∶1。

與英國相似，電力現(xiàn)貨市場中沒有價格上限，主要采取事后監(jiān)管，具體措施如下：

1）擴大輸電系統(tǒng)范圍，通過免除邊界輸電費等手段，鼓勵競爭，促進電力進出口，有效提高了北歐電力市場的競爭水平。隨著歐洲一體化進程的加快，各市場成員的數量不斷增加，由此稀釋了各發(fā)電企業(yè)的市場份額，目前北歐電力市場中最大的發(fā)電集團Vattenfall 公司所占市場份額不到20%。

2）北歐電力市場中90%以上的電能交易通過金融合約覆蓋，現(xiàn)貨市場價格被抬高對用戶的影響較小。由此，發(fā)電企業(yè)沒有使用市場力的動機，因為其使用市場力所得到的潛在收益遠遠小于被監(jiān)管機構檢測出來后動用市場力所受到的懲罰。

3）在提交市場報價后，北歐電力交易所會根據各發(fā)電企業(yè)的煤耗率測算其邊際成本，并與該發(fā)電企業(yè)提交的報價比較，將遠高于自己邊際成本報價的機組視為價格接受者。

4）通過要求市場主體上交關于所有非交易所交易（15 min 交易）的交易報告，以及可能影響電力生產、消費和輸電設施運行相關費用的所有信息，增強合規(guī)意識，防范市場力濫用和惡意操縱市場行為。

5）為防止市場操縱行為，對市場力濫用行為進行事后監(jiān)管，采取事后調查和相應的處罰措施。調查內容包括金融電力產品，例如期貨、期權和差價合同。

1.4 澳大利亞市場力管控經驗

澳大利亞電力市場由澳大利亞能源市場運營中心負責運營調度，主要由5 min的集中式實時市場構成，以節(jié)點邊際電價出清，采用節(jié)點邊際電價小時平均價格作為結算依據，利用金融交易削弱現(xiàn)貨價格波動性。

首先，澳大利亞國家電力市場以事后監(jiān)管為主，通過事后仿真和事后調查，判斷市場成員的行為影響，并對確認為濫用市場力的市場成員進行非常嚴格的懲罰。例如2016 年澳大利亞能源監(jiān)管委員會事后對AGL 能源公司開出350 萬澳元的罰單。其次，基于預調度滾動出清機制，加強信息披露內容和頻次，是澳大利亞市場力管控的重要手段。

此外，澳大利亞電力市場采用動態(tài)價格上限和靜態(tài)價格上限綜合管控市場力濫用引起的價格波動。當前靜態(tài)價格上限為14 000 美元/MWh，動態(tài)價格上限為210 100 美元/MWh。靜態(tài)價格上限根據經濟發(fā)展水平進行調整。當報價超過靜態(tài)價格上限時，則會被限定在該值。當現(xiàn)貨市場連續(xù)7 d滾動價格總和超過動態(tài)價格上限時，市場價格將被設置到300美元/MWh。

1.5 國外市場力管控經驗總結

綜上所述，市場力管控可分為市場力檢測和市場力緩解兩個環(huán)節(jié)。

在市場力檢測環(huán)節(jié)，依據市場力檢測指標的不同可以將市場力管控方法分結構性方法和行為-影響方法。國外經驗表明，在市場結構合理的情況下，采用結構性檢測方法是有效的，否則無效；而行為-影響檢測方法的使用不受市場結構的影響。兩種方法的優(yōu)缺點對比見表1。

表1 結構性方法和行為-影響方法對比

綜合來看，國外電力現(xiàn)貨市場遵循基于邊際價格出清和結算的共識。在這種情況下，對比國外電力現(xiàn)貨交易電量發(fā)現(xiàn)，美國的電力現(xiàn)貨采用所有市場主體全電量集中競價，現(xiàn)貨交易電量巨大，現(xiàn)貨量價變化會影響交易電量的電費結算。市場主體濫用市場力的收益大，同時對市場影響大。此外，美國是高度自由化的市場，非常重視商業(yè)隱私的保護，通過行政執(zhí)法獲取相關調查信息的難度大、成本高，因此事前管控優(yōu)于事后管控；北歐和英國因采用分散式市場模式，現(xiàn)貨交易量調整偏差電量，交易規(guī)模相對市場規(guī)模不大，且現(xiàn)貨交易可在不同的交易所開展，削弱了現(xiàn)貨價格所影響的電量規(guī)模，因此采用事后管控。雖然澳大利亞也是集中式市場模式，但是其事后管控有著強有力的監(jiān)管法律作為后盾，對于市場的保護高于對單個用戶商業(yè)隱私的保護，獲取相關信息相對容易執(zhí)行，因此采用事后市場力管控。

不同市場力檢測指標適用的時間分析尺度不同。例如HHI、市場份額、凈收益指標適合站在長期的時間角度分析市場力問題；而勒納指數、關鍵供應商指數、剩余供給指數、產出缺口適合站在短期時間角度分析市場力問題，即更加適用于現(xiàn)貨市場。

此外，從市場機制設計角度防控市場力濫用的機制和措施還包括：對市場主體進行拆分，降低其市場份額；擴大市場地域范圍，引入更多的市場主體；加強信息披露力度；提高中長期實物交易比例；制定靜態(tài)和動態(tài)相結合的綜合市場限價；提高需求側的資源均等性。

2 我國電力市場力管控建設中的問題和挑戰(zhàn)

市場力管控建設與市場模式、市場結構、電源結構、市場環(huán)境、監(jiān)管體系存在密切聯(lián)系［19-20］。我國市場力管控建設存在以下共性問題和挑戰(zhàn)：

1）單一的市場力管控方法無法滿足市場建設需求。當前部分現(xiàn)貨市場試點省份正處于現(xiàn)貨長周期連續(xù)結算試運行階段，部分省份尚未開啟現(xiàn)貨交易，現(xiàn)貨交易逐步精細化，市場力管控形式、手段、管控的時間維度逐步豐富和系統(tǒng)化，對于市場力相關的基本概念和理論仍需深入研究，缺乏系統(tǒng)市場力管控體系。同時市場力防控方法和手段缺失，致使相關市場力防控指標體系和閾值無從談起。

2）能源供需逆向分布容易引發(fā)市場力濫用。我國能源供給和需求呈現(xiàn)逆向分布，各省均存在一定程度的能源供需不均衡。在外部送入電能受限時，東部能源受入省份的能源供需波動更容易引發(fā)本地機組濫用市場力，抬升局部市場出清價格。

3）市場結構不合理為串謀提供契機。目前我國很多省份均面臨發(fā)電側市場結構不合理問題，寡頭壟斷特征明顯，發(fā)電側市場主體數量較少。例如大多數省份均存在單個能源集團裝機總量市場份額超過30%，甚至個別省份存在單個發(fā)電集團參與市場的裝機總量占比超過50%，存在較大的頭部發(fā)電集團間串謀或隱性串謀聯(lián)合操縱價格或控制市場的風險。

4）網架和潮流對濫用市場力的影響未知。電網潮流構成復雜、運行特性多變，局部電網輸電瓶頸長期存在，在市場方式下，電網斷面阻塞問題將更為復雜，為局部市場力的行使提供了天然條件。

5）競價策略對造成濫用市場力的影響未知。首先對于濫用市場力和行使市場力缺乏明確的定義，因此也無法據此區(qū)分合理競價策略，有效管控市場成員交易行為。其次市場成員的競價策略復雜多變，其市場成員的博弈策略及組合策略不勝枚舉，市場力對市場運營的影響缺乏系統(tǒng)性研究。

6）發(fā)售串謀有待進一步探究。推動售電市場建設，加快建設多元化的售電市場主體，隨著售電市場成員之間的自然競爭，售電主體的市場份額逐步趨于集中，其中不乏發(fā)電集團成立的售電公司，發(fā)售串謀、售電側市場力等問題將會逐步暴露。

3 對我國市場力管控建設的建議

市場力管控是項復雜的系統(tǒng)工程，須結合國情省情，因地制宜地設計有中國特色的市場力管控體系，借鑒國外市場力管控經驗，對我國市場力管控建設建議如下：

1）遵循系統(tǒng)性和階段性原則。根據目標市場模式、市場結構、電源結構、市場環(huán)境、監(jiān)管體系，市場力管控建設應進行系統(tǒng)性設計。中長期市場向現(xiàn)貨市場過渡期間，創(chuàng)新市場力監(jiān)管體系以及管控措施和手段。在市場力管控方法維度，綜合運用結構性方法和行為-影響方法；在市場力管控時間維度，充分利用結構性方法更多適用于事前階段、行為-影響方法適用于各階段的特點，建設事前、事后防控相結合的市場力管控體系。避免管控過嚴或過松，既要防范市場力引起市場價格激增、用戶購電費用高企，又要防范市場價格銳減、發(fā)電側普遍虧損。

2）明確市場力管控的基本目標和概念。結合國外經驗以及我國電源側產權現(xiàn)狀，我國市場力管控應以發(fā)電廠為基本管控對象，這與發(fā)電廠作為獨立主體進行經營決策相一致。此外借鑒ERCOT（得州電力市場）和MISO市場經驗，在目前缺少機組容量成本回收機制的情況下，為發(fā)電廠利用自身多臺機組合理行使市場力回收容量成本提供一定的策略空間，同時便于管控電廠間橫向串謀，以及電廠與售電公司間縱向串謀。

3）建議以行為-影響測試方法為主。目前各省普遍存在發(fā)電側市場集中度過高的現(xiàn)狀，國際上典型的結構性檢測方法（例如單寡頭測試、三寡頭測試）將無法適用于市場力對整體市場的影響分析。行為-影響測試方法同時適用于市場力影響局部分析和整體分析，無需過多考慮市場結構、雙軌制、網架潮流和競價策略對濫用市場力影響，直接關注市場主體行為對市場整體運行的影響，更加符合平穩(wěn)建設現(xiàn)貨市場的目標。分區(qū)行為-影響測試也更加適合我國東部能源受入省份局部市場力濫用的管控。

4）參考市場力評價指標體系設計。市場力評價指標的選取應該充分促進市場建設，綜合選取長期和短期指標，建立事前、事后的市場力預警、跟蹤、評價指標體系。以行為-影響方法為主，綜合考慮市場主體對于市場建設和運行的影響，給出參考指標體系如下：

（1）事前市場力檢測指標體系

事前指標對電力現(xiàn)貨市場總體供需形式和競爭情況進行整體評估，同時能夠準確識別擁有市場力的市場主體集合，為后續(xù)市場力管控機制提供觸發(fā)信號。按照市場結構、供需形式以及市場主體行為建立指標體系如圖3所示，相關指標解釋見附錄表A.7。

圖3 事前市場力檢測指標體系

（2）事后市場力檢測和評價指標體系

市場出清價格形成之后，評估電力現(xiàn)貨市場實際運行狀況，分析事前市場力管控效果，篩查部分事前難以識別的市場力濫用行為。事后市場力分析的廣度、深度和精細度更高，因此采用的分析指標應有所不同。事后市場力檢測參考評價指標體系如圖4所示，相關指標解釋見附錄表A.8，文中不再贅述。

圖4 事后市場力檢測和評價指標體系

5）在市場機制和體系設計上削弱市場力。借鑒英國和北歐的市場經驗，考慮到提高中長期交易規(guī)?？稍谝欢ǔ潭壬舷魅跏袌鲋黧w濫用現(xiàn)貨市場力的動機，因此強制市場主體簽訂一定比例的中長期實物合同。同時放寬市場準入，豐富市場成員，加快區(qū)域市場和全國統(tǒng)一電力市場建設，提高市場競爭水平。在市場價格管控方面，借鑒澳大利亞經驗，建立動態(tài)價格上限和靜態(tài)價格上限相結合的市場限價管理體系，對于超出閾值的發(fā)電側市場主體進行價格強置。此外，對于濫用市場力市場成員以及相關人員納入征信系統(tǒng)記錄，提高濫用市場力的信用成本，以降低濫用市場力風險。