20世紀(jì)70年代，美國(guó)完成了大規(guī)模的電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，市場(chǎng)上機(jī)組備用充足，而且作為發(fā)達(dá)國(guó)家，其每年的用電負(fù)荷增長(zhǎng)也較緩慢。20世紀(jì)90年代，全球開(kāi)始了電力工業(yè)放松管制的浪潮，很多國(guó)家都著手進(jìn)行電力工業(yè)的市場(chǎng)化改革。由于電力商品具有特殊性，加上人為設(shè)計(jì)的市場(chǎng)模式中存在缺陷，有些電力市場(chǎng)發(fā)生了問(wèn)題，而美國(guó)東部的3個(gè)電力市場(chǎng)——PJM電力市場(chǎng)、紐約州電力市場(chǎng)和新英格蘭電力市場(chǎng)則慢慢成熟起來(lái)。目前這3個(gè)電力市場(chǎng)所采用的市場(chǎng)模式已經(jīng)逐漸成為美國(guó)其他地區(qū)電力市場(chǎng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)框架，美國(guó)的電力批發(fā)市場(chǎng)也已逐步成為自由商品市場(chǎng)。

我國(guó)目前正處于經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)時(shí)期，每年都有大量的電力基礎(chǔ)設(shè)施投產(chǎn)，機(jī)組備用并不是非常充分。近年來(lái)，我國(guó)電力負(fù)荷的增長(zhǎng)速度較快，并已基本完成了電力行業(yè)的廠網(wǎng)分離，同時(shí)在發(fā)電側(cè)引入了競(jìng)爭(zhēng)。因此，應(yīng)借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，建立有利于電力工業(yè)發(fā)展的電力市場(chǎng)。

美國(guó)有多個(gè)獨(dú)立的電力市場(chǎng)，由不同的運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)，其中最成熟的是上述3個(gè)電力市場(chǎng)，其市場(chǎng)模式大致相同，并以PJM電力市場(chǎng)的規(guī)模最大。本文主要介紹PJM電力市場(chǎng)以及美國(guó)金融市場(chǎng)中的電力金融產(chǎn)品及其交易過(guò)程，分析其規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的作用和對(duì)電力市場(chǎng)穩(wěn)定性的影響，以期對(duì)我國(guó)的電力市場(chǎng)化改革提供參考。

1、PJM電力市場(chǎng)概述

PJM電力市場(chǎng)中有電力現(xiàn)貨市場(chǎng)(spotmarket)、金融輸電權(quán)市場(chǎng)(financialtransmissionrights，F(xiàn)TR)、輔助服務(wù)市場(chǎng)(ancillaryservice，AS)以及容量市場(chǎng)(reliabilitypricingmodel，RPM)。由于PJM電力市場(chǎng)內(nèi)的電力零售模式受各地方政府和議會(huì)的政策影響很大，基本上還是受管制的，因此PJM的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)實(shí)際上是發(fā)電商和負(fù)荷服務(wù)商(loadservingentity，LSE)之間的電力批發(fā)市場(chǎng)。本文中所提到的PJM電力市場(chǎng)就是指PJM電力現(xiàn)貨市場(chǎng)。

PJM電力市場(chǎng)分為日前(dayahead，DA)市場(chǎng)和實(shí)時(shí)(realtime，RT)市場(chǎng)，市場(chǎng)中有3種重要的市場(chǎng)成員，即發(fā)電商、負(fù)荷服務(wù)商、電力交易商(trader)。前兩種市場(chǎng)成員都是實(shí)際進(jìn)行發(fā)電或供電的成員;后一種市場(chǎng)成員可以沒(méi)有任何電力設(shè)施，僅僅通過(guò)從事電力相關(guān)產(chǎn)品的買(mǎi)賣而賺取利潤(rùn)，一般是實(shí)力雄厚的銀行等財(cái)團(tuán)，其電力產(chǎn)品的交易量非常大，如2006年美國(guó)電力產(chǎn)品交易額排名前兩位的Constellation和MorganStanley都屬于第三種成員。

PJM電力市場(chǎng)的定價(jià)模式采用節(jié)點(diǎn)電價(jià)(locationalmarginalpricing，LMP)模式。LMP的一般定義是“在特定節(jié)點(diǎn)上增加單位負(fù)荷所增加的購(gòu)電成本”，它反映了特定節(jié)點(diǎn)的電力供需關(guān)系，即價(jià)格高表示該節(jié)點(diǎn)電力供給趨緊;價(jià)格低表示該節(jié)點(diǎn)電力供給富余。可以將電網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)都看成是一個(gè)小的電力市場(chǎng)，電力作為商品，從價(jià)格低的市場(chǎng)向價(jià)格高的市場(chǎng)流動(dòng)，從而造成電價(jià)低的市場(chǎng)價(jià)格上揚(yáng)，而電價(jià)高的市場(chǎng)價(jià)格下降。如果流動(dòng)不受限制，并且沒(méi)有損失，則不同市場(chǎng)的電價(jià)將趨同。因?yàn)檩旊娋€路必然存在輸送限額和線路損耗，所以不同節(jié)點(diǎn)之間必然存在著電價(jià)差。

2、賣電套利報(bào)價(jià)和買(mǎi)電套利報(bào)價(jià)

在目前電力市場(chǎng)中，發(fā)電商、負(fù)荷服務(wù)商和電力交易商都可以進(jìn)行報(bào)價(jià)，報(bào)價(jià)信息中包括節(jié)點(diǎn)、電量、價(jià)格、時(shí)間4個(gè)要素。電力交易商的報(bào)價(jià)必須和實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)中的報(bào)價(jià)相結(jié)合，分為買(mǎi)電套利和賣電套利兩種。因?yàn)殡娏灰咨碳葲](méi)有實(shí)際發(fā)電，也沒(méi)有實(shí)際負(fù)荷，所以若它在日前市場(chǎng)上賣出一定的電量，就必須在實(shí)時(shí)市場(chǎng)上買(mǎi)回相同時(shí)段和相同數(shù)值的電量，此謂賣電套利報(bào)價(jià)(decreasewithdrawalbid)。若電力交易商在日前市場(chǎng)上買(mǎi)入電量，則必須在實(shí)時(shí)市場(chǎng)上賣出相同時(shí)段和相同數(shù)值的電量，此謂買(mǎi)電套利報(bào)價(jià)(increaseinjectionoffer)。PJM根據(jù)各方報(bào)價(jià)得出日前市場(chǎng)各節(jié)點(diǎn)的LMP，并進(jìn)行結(jié)算，各方的中標(biāo)電量乘以相應(yīng)的LMP就是其在日前市場(chǎng)上的收支。

在買(mǎi)電套利報(bào)價(jià)過(guò)程中，負(fù)荷服務(wù)商及電力交易商在日前市場(chǎng)上某一節(jié)點(diǎn)的支出為：

CDA=QDAPDA(1)

式中：CDA為日前市場(chǎng)上的購(gòu)電費(fèi)用;QDA為日前市場(chǎng)上的交易電量;PDA為日前市場(chǎng)上某一節(jié)點(diǎn)的LMP。

在賣電套利報(bào)價(jià)過(guò)程中，發(fā)電商及電力交易商在日前市場(chǎng)上某一節(jié)點(diǎn)的收入為:

IDA=QDAPDA(2)

式中：IDA為日前市場(chǎng)上的售電收入。

在實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)中，發(fā)電商進(jìn)行單方面報(bào)價(jià)，PJM每5min根據(jù)實(shí)際負(fù)荷和電網(wǎng)潮流計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的LMP，然后進(jìn)行結(jié)算。實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)的結(jié)算是對(duì)日前市場(chǎng)交易結(jié)果之間偏差電量的結(jié)算。

實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)中某節(jié)點(diǎn)處負(fù)荷服務(wù)商的結(jié)算公式為：

CRT=(QRT–QDA)/PRT(3)

實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)中某節(jié)點(diǎn)處發(fā)電商的結(jié)算公式為:

IRT=(QRT–QDA)/PRT(4)

式中：CRT為實(shí)時(shí)市場(chǎng)上的購(gòu)電費(fèi)用;IRT為實(shí)時(shí)市場(chǎng)上的售電收入;QRT為實(shí)時(shí)市場(chǎng)上的交易電量;PRT為實(shí)時(shí)市場(chǎng)上某節(jié)點(diǎn)的LMP。

在實(shí)時(shí)市場(chǎng)上，電力交易商必須以市場(chǎng)價(jià)購(gòu)買(mǎi)或售出其在日前市場(chǎng)上的售電量或購(gòu)電量，其結(jié)算公式包括：

在賣電套利報(bào)價(jià)過(guò)程中，電力交易商購(gòu)電費(fèi)用為：

CRT=QDAPRT(5)

在買(mǎi)電套利報(bào)價(jià)過(guò)程中，電力交易商的售電收入為：

IRT=QDAPRT(6)

因此，在賣電套利報(bào)價(jià)過(guò)程中，電力交易商在日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)上的總收入為：

I=IDA-CRT=QDA(PDA–PRT)(7)

在買(mǎi)電套利報(bào)價(jià)過(guò)程中，電力交易商在日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)上的總收入為：

I=IRT–CDA=QDA(PRT–PDA)(8)

可以看出，電力交易商實(shí)際上做了一個(gè)類期貨合約，在日前市場(chǎng)上進(jìn)行買(mǎi)入或賣出建倉(cāng)，并在實(shí)時(shí)市場(chǎng)上進(jìn)行現(xiàn)金交割。但上述合約與期貨合約有3個(gè)不同點(diǎn)，即不是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品、合約不能自由轉(zhuǎn)讓、一天后即交割。

電力交易商參與買(mǎi)電套利報(bào)價(jià)和賣電套利報(bào)價(jià)的目的就是為了賺取實(shí)時(shí)市場(chǎng)和日前市場(chǎng)之間的價(jià)格差，這種市場(chǎng)行為的結(jié)果會(huì)使兩個(gè)市場(chǎng)間的價(jià)差縮小，使得PJM的日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)的價(jià)格趨同，從而減少價(jià)格波動(dòng)，促進(jìn)市場(chǎng)價(jià)格的穩(wěn)定。

既然是類似期貨的交易，電力交易商就有可能無(wú)法履約，導(dǎo)致市場(chǎng)上存在較大的信用風(fēng)險(xiǎn)。

PJM的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(independentsystemoperator，ISO)對(duì)電力交易商進(jìn)行了較為嚴(yán)格的管理，并要求所有成員最終對(duì)交易信用負(fù)責(zé)。在日前18市場(chǎng)出清后，ISO還會(huì)獨(dú)立對(duì)次日的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合日前市場(chǎng)的出清結(jié)果，綜合評(píng)估次日的發(fā)電方式是否達(dá)到可靠性要求;如果達(dá)不到要求，PJM可以通知相關(guān)機(jī)組開(kāi)停機(jī)，當(dāng)然該過(guò)程中同時(shí)考慮了整個(gè)市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性。