知识百科 | 电力市场结构详解

引言：市场结构指某一市场中各种要素之间的内在联系及其特征，包括市场供给者之间、需求者之间、供给和需求者之间以及市场上现有的供给者、需求者与正在进入该市场的供给者、需求者之间的关系。

电力工业由传统模式走向电力市场引发了解除或放松管制(Deregulation)、机构重组的复杂过程，其中衍生了许多新的实体。如电能交易中心PX(PowerExchange)、独立系统操作员ISO(IndependentSystem Operator)、电网拥有者(Gridcompany)等。

因此，研究和确定这些实体的功能及其组合，以及相应的市场结构和交易模式是电力市场成功运营的前提。

其次，从国外电力市场改革经验总结与教训来看，电力市场不存在特定的“标准模式”，适合本国国情的市场结构和监管体系才是电力市场健康、稳定发展的关键。

1F电力市场的结构

电力市场中存在的主要实体(要素)：

1)发电商G(Generator)

2)发电经纪商PM(PowerMarketer)

3)电能交易中心PX(PowerExchange)

4)独立系统操作员ISO(IndependentSystem Operator)

5)辅助服务供应商AS(AncillaryService Provider)

6)电网拥有者GC(GridCompany)

7)计划协调者SC(SchedulingCoordinator)

8)零售商R(RetailService Provide)

9)配电商D(DistributionService Provide)

不同实体在电力市场中的位置如图所示。

图中，输电部分T包括PX、ISO、GC、AS和SC五部分，是最重要、最复杂的环节，也是各国电力市场最具特色的部分，也正是电力市场不同于其他商品市场的关键部分。

2FPX、ISO、GC、AS和SC的主要职能：

1)电能交易PX(PowerExchange)

PX的主要职能是提供一个电能供求双发交易的场所。

交易期限可以涉及1小时到12个月。最常见的是“日前交易市场”，一般会辅以1~2小时的交易(实时市场)和几个月的交易(中长期合同)。PX的最简单的形式可能是用信息板的形式使电能的供求方签订双边合同。但PX也可以作为一个交易竞价中心，按供求曲线确定市场出清价，并以出清价作为电能交易结算的依据。采取这种方法可促使竞价者在市场上报价已接近其边际费用。

2)独立调度ISO(IndependentSystem Opertor)

ISO的职能是对电力系统进行操作并对所有输电系统用户提供服务。

对ISO的基本要求是不从发电和负荷市场获得经济利益。大多数情况下，独立系统操作员ISO也包含不拥有输变电设备，和不从这些设备中获得经济利益。ISO的主要职责包括有：(1)运行方式制定

(2)实时调度

(3)系统监控

(4)在线安全分析

(5)市场管理

(6)经营辅助服务

3)电网拥有者GC(GridCompany)

GC的职能是对所有用户开放其拥有输变电设备。

为了形成公平透明的竞争市场，应有一个独立的ISO来调度输电系统并向所有用户提供输电服务。但输变电设备的维修、操作仍属于电网拥有者的业务。GC的主要职责包括：(1)考虑输变电规划(2)在新的环境下进行市场分析。后者包括输电系统阻塞的收入、一次和二次输变电设备使用权以及输变电基础设备在通讯等其他市场的收入

4)辅助服务AS(AncillaryService Provider)

AS的职能是提供输电系统支持服务以保证电力系统可靠运行。实际上，AS主要提供有功和无功电源，使输电系统安全稳定运行。

根据市场结构的不同，辅助服务的交易可在PX或ISO中进行。辅助服务可捆绑在一起成套提供，也可以分开提供。英国国家电网公司NGC属于前一种类型，而美国电力市场多属于后一种类型，即辅助服务可以由用户自己提供或由ISO提供。由输电用户自己提供的辅助服务包括：调节备用、旋转备用、辅助备用(费旋转备用)及电能不平衡的消除等。如果用户不能自己保证，则必须向ISO购买。以下两种辅助服务必须向ISO购买：无功/电压支持和系统控制/再调度。

5)计划协调者SC(SchedulingCoordinator)

SC的职能是把供求双发撮合在一起，而不必遵从PX的规则。

PX也可以看作是一个受管制的SC。SC以分散的方式促进电能供求进行交易。计划协调者通常需要传统的开停机优化软件和市场分析、竞价策略以及合同优化等配备的分析软件。

上述5个实体(项职能)在电力市场中可以形成5种对应的机构，也可以是职能合并形成较少类型机构。根据市场结构的复杂程度，不同国家应用这些实体的组合方式有很大区别。

一般来说，输电网职能分类越细对电力市场的竞争、透明度和公平性越有利。但在管理硬件和软件方面要求越高，实现越困难。

不同国家电力市场中，输电环节中实体具体组合方式：

(1)英国电力库(PowerPool)模式：在英国第一次改革的电力市场中，只有NGC一个机构，它集ISO、PX和GC功能于一身;另设辅助服务交易商AS;没有计划协调机构SC。

(2)美国加州电力市场：所有机构(ISO、PX、SC、AS)都有，实行ISO和PX相互独立的结构模式。

(3)美国PJM电力市场：ISO与PX合而为一;SC、GC和AS相互独立。

(4)挪威电力市场：ISO与GC合而为一，PX、SC和AS独立运营。

在竞争性的电力市场中，各个实体对软件的具体要求归纳为：

(1)GC:需要高水平的规划和分析工具，潮流及稳定分析软件。在电力市场环境下，需要考虑拥堵管理、可用输电容量和最大输电容量计算等软件。

(2)PX:带安全约束的机组组合程序(UCP)，交易评估及结算软件，电子公告发布与信息交互处理系统。

(3)ISO:预调度和实时调度软件，最有潮流(OPF)，预想事故分析，辅助服务交易软件。

(4)SC:系统优化软件，市场评估和合同优化，投标策略和计量软件。