肖謙,楊再敏,曾鵬驍,季天瑤,陳暉
(1.南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責任公司,廣東 廣州 510663;2.華南理工大學 電力學院,廣東 廣州 510641)
輸電阻塞(transmission congestion)一般指電網(wǎng)受制于物理約束,使得期望的輸電計劃被迫裁減而不得不進行非優(yōu)序調(diào)度的狀態(tài)[1],其本身并非啟動電力市場改革后出現(xiàn)的新問題。但在競爭性的電力市場正式建立之后,不論采用集中式還是分散式的現(xiàn)貨市場模式,輸電阻塞所引致的非優(yōu)序調(diào)度均會通過現(xiàn)貨電價予以體現(xiàn):①電力外送受阻節(jié)點(價區(qū))機組出力被裁減,現(xiàn)貨電價下跌;②為保證電力緊缺節(jié)點(價區(qū))的電能量供應,邊際成本高于無約束出清價格的機組出力被調(diào)度,現(xiàn)貨電價上漲;③最終使得全系統(tǒng)各節(jié)點(價區(qū))間出現(xiàn)價差。受上述因素影響,一方面,部分市場參與者因中長期合約結(jié)算點與現(xiàn)貨結(jié)算點不一致,將承受兩結(jié)算點間價差引致的阻塞風險(congestion risk),或曰位置基差風險(locational basis risk);另一方面,獨立系統(tǒng)運營商(independent system operator,ISO)從用戶側(cè)收取的費用將大于其向發(fā)電側(cè)支付的費用,由此而剩余的金額也常被稱作阻塞盈余(congestion revenue)。為有效解決這2個問題,市場設計者既需要給市場參與者提供可用于規(guī)避阻塞風險的電力衍生品,且使之與差價合約、電力期貨等協(xié)同配合,以盡可能實現(xiàn)完美對沖;又需要尋求公平合理的機制,對阻塞盈余進行分配。
順應于上述2項客觀需求,在20世紀90年代初,以Hogan為代表的一批學者提出了金融輸電權(quán)(financial transmission rights,F(xiàn)TR)的概念,并為其應用于對沖阻塞風險、分配阻塞盈余而奠定理論基石[2]。不久后,美國電力市場中的七大ISO即開展了相關(guān)實踐,PJM(1998年)、NYISO(1999年)、CAISO(2000年)、ERCOT(2002年)、ISO-NE(2003年)、MISO(2005年)以及SPP(2014年)均先后投運了FTR市場,且呈現(xiàn)了較穩(wěn)定的運行態(tài)勢[3]。其他國家或地區(qū)的電力市場建設也因此而受到了深刻影響,截至目前為止,意大利電力市場(2004年)[4]、加拿大安大略電力市場(2011年)[5]、西班牙-葡萄牙電力市場(2013年)[6]、新西蘭電力市場(2013年)[7]均已借鑒了該項機制設計。與此同時,歐盟為推動構(gòu)建歐洲統(tǒng)一電力市場,于2016年9月發(fā)布了《遠期輸電容量分配規(guī)則》(Network Code on Forward Capacity Allocation),其中亦明確要求各輸電系統(tǒng)運營商(transmission system operator,TSO)有義務向參與跨價區(qū)交易的市場參與者提供物理輸電權(quán)或金融輸電權(quán)[8]。綜合國外業(yè)界近20年的實踐將不難發(fā)現(xiàn),通過設計FTR市場以實現(xiàn)對沖阻塞風險或分配阻塞盈余之目的,乃是現(xiàn)代電力市場的一大發(fā)展方向。
另一方面,從我國南方區(qū)域當前推進電力市場建設所面臨的內(nèi)、外部形勢來看[9-10],國外FTR市場的實踐經(jīng)驗也具備極強的研究價值:①該區(qū)域作為首批8個電力現(xiàn)貨市場試點地區(qū)之一,因采納了基于節(jié)點邊際電價(locational marginal price,LMP)機制的“集中式”市場設計[11-13],阻塞風險與阻塞盈余均客觀存在,但目前暫未引入有效解決以上2個問題的電力衍生品或市場化機制;②該區(qū)域?qū)㈤L期保持水力、煤炭資源富集區(qū)與主要能源消費區(qū)呈逆向分布的態(tài)勢,遠期來看需要有價格信號來引導跨省跨區(qū)輸電容量的中長期投資;③發(fā)改能辦〔2019〕828號文中已明確提出“電力現(xiàn)貨試點地區(qū)可視實際需要探索開展輸電權(quán)交易”,為該區(qū)域率先試點FTR市場創(chuàng)造了較好的政策條件[14]。然而,國內(nèi)雖已有文獻就FTR作了概念性的介紹及理論層面的分析[15-20],但缺乏相關(guān)文獻開展以下3個方面的工作:①結(jié)合具體實踐做法,就FTR市場設計及實踐效果進行總結(jié)提煉;②討論國外FTR市場在實際運營中所浮現(xiàn)的客觀問題;③根據(jù)對國外相關(guān)實踐經(jīng)驗的總結(jié),為應用FTR以重構(gòu)我國當前某一現(xiàn)貨試點地區(qū)的電力中長期市場提供政策建議。
本文的主要內(nèi)容即依次對應以上3點,并將基于國外各市場具體運營規(guī)則、歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)學術(shù)性文獻,通過綜述的方法提煉實踐經(jīng)驗,最終為應用FTR以重構(gòu)南方區(qū)域電力中長期市場而提出相關(guān)建議??紤]到美國PJM運營FTR市場的時間最久,機制也相對最為成熟,后文中將以該市場的具體實踐作為主線進行論述;同時,還將適當穿插介紹其他市場的實踐情況,以此呈現(xiàn)更為全面的視角。
本節(jié)主要從以下3個方面對FTR市場設計進行小結(jié):①合約設計;②初始分配機制設計;③二級市場交易機制設計,并結(jié)合部分國家和地區(qū)的實踐效果進行評述。
1.1.1 結(jié)算參考價格的設計
為清晰地定義產(chǎn)權(quán)和避免在結(jié)算時產(chǎn)生爭議,所有實際應用的FTR不僅需要給出固定的合約容量Q,也應定義“注入”(source)節(jié)點和“汲取”(sink)節(jié)點,以明確合約路徑。對于義務型(obligation)和期權(quán)型(option)兩大類FTR,則分別依據(jù)以上原則,按以下兩式計算結(jié)算參考價格:
πob=Q(psi-pso);
πop=Q·max{psi-pso,0}.
式中:pso、psi分別為合約路徑始末節(jié)點的LMP;πob、πop分別為義務型、期權(quán)型FTR的結(jié)算參考價格。
需要指出的是,美國各大ISO在實踐中并未把LMP中的邊際網(wǎng)損分量納入以上兩式進行結(jié)算[3]。雖然該做法將導致市場參與者無法完美對沖全部阻塞風險,但一般情況下,邊際網(wǎng)損分量不僅在LMP中的占比較小、其波動率也遠小于阻塞分量,因此并不會造成顯著的影響。然而,一些特殊情形也是存在的,譬如在新西蘭電力市場中,其南、北兩島間的高壓直流聯(lián)絡線常出現(xiàn)潮流方向、幅值的劇烈變化,邊際網(wǎng)損分量受之影響而較易出現(xiàn)不容忽視的波動率[21];因此,其市場設計者仍將邊際網(wǎng)損分量納入了FTR結(jié)算參考價格。
1.1.2 合約時間維度的設計
在電力衍生品合約時間維度的設計中,為兼顧合約流動性和現(xiàn)貨市場日負荷水平漲落規(guī)律性,一般會針對性地劃分出基荷、峰荷與非峰荷時段,并分別發(fā)行交割期與之對應、且交割速率恒定的標準化合約。與此同時,為保證FTR能與電力期貨(或場外交易、但由場內(nèi)清算的標準化差價合約)形成有效配合,二者的合約設計均應與上述原則保持一致。
當前,不論是由PJM設計的FTR,還是由洲際交易所、納斯達克大宗商品交易所上市的電力期貨,均普遍遵照了北美電力可靠性委員會(North American Electric Reliability Council,NERC)對基荷、峰荷與非峰荷時段的具體定義,且由此形成了相互配合。
1.1.3 合約空間維度的設計
在一個由n個定價節(jié)點構(gòu)成的電力市場中,若如圖1(a)示意,在任意2個節(jié)點間均設計2份方向相反的義務型FTR,可推論需定義的合約路徑可多至n(n-1)條;但在實際電網(wǎng)中,往往會有幾百至數(shù)千個定價節(jié)點,若仍采取上述做法,將使得FTR市場因合約路徑繁多而極其缺乏流動性。解決該問題的簡單、有效的思路,即是如圖1(b)所示,額外引入1個虛擬節(jié)點hub,并將其設定為所有FTR的“注入”或“汲取”節(jié)點。此時,市場參與者僅需組合合約路徑分別為節(jié)點i→hub、hub→節(jié)點j的2份義務型FTR,即等價于持有1份合約路徑為i→j的義務型FTR;設計2n份不同路徑、帶方向的義務型FTR即可滿足所有潛在的市場需求,市場流動性也因此可得到明顯提高[22]。
圖1 簡化FTR合約路徑的設計Fig.1 Design of simplifying FTR contract paths
在國外的相關(guān)實踐中,普遍應用了上述思想以力求提升FTR市場的流動性:
a)美國電力市場的各大ISO普遍會選取若干節(jié)點集,按加權(quán)平均的計算方法構(gòu)造名為交易樞紐(trading hub)的虛擬節(jié)點,用以結(jié)算中長期合約。大量的FTR均會將交易樞紐設置為“注入”或“汲取”節(jié)點,并分別與用戶側(cè)或發(fā)電側(cè)的定價節(jié)點連接,形成相應的合約路徑。
b)新西蘭電力市場同樣也采納了LMP機制,且設置了逾250個定價節(jié)點,但其在啟動FTR市場的初期,僅在南、北兩島的交易樞紐間定義了1條合約路徑,后續(xù)才隨市場的穩(wěn)步發(fā)展而適應性地增加了合約路徑的數(shù)目[7]。
c)意大利電力市場采用了價區(qū)定價機制,并將全國劃分為6個價區(qū),其發(fā)電側(cè)按所在價區(qū)的現(xiàn)貨電價進行結(jié)算,用戶側(cè)及中長期合約按加權(quán)平均結(jié)算節(jié)點進行結(jié)算,F(xiàn)TR則適應性地定義在上述兩結(jié)算點間[4]。
1.2.1 初始分配機制的設計
從一般性的角度來看,在設計FTR市場初始分配機制時,應依次解決下述3個核心議題:①確定阻塞盈余的最終歸屬者;②為阻塞盈余設計合理的分配機制;③設計FTR拍賣機制。
1.2.1.1 確認阻塞盈余的最終歸屬者
不論采取節(jié)點或價區(qū)定價,阻塞盈余的分配問題均客觀存在,市場設計者應首先確認的是哪一類市場主體有權(quán)享受該筆收益。從經(jīng)濟學意義來看,阻塞盈余直接反映了輸電容量所具備的稀缺性。如若部分市場參與者顯性或隱性地為一定的輸電容量預支了相關(guān)費用,其自然也有權(quán)利分享阻塞盈余。在實際操作中,該類市場參與者的認定,是權(quán)利、責任、利益問題而非技術(shù)問題,且很大程度上取決于某市場的發(fā)展歷史和具體政策,一般可歸納為2類情形:①部分市場參與者已購入了確認其固定輸電容量使用權(quán)的服務合同,其持有者理應被補償因出現(xiàn)輸電阻塞而支付的額外費用;②商業(yè)輸電線(merchant transmission)的投資者有權(quán)受益于該對應輸電容量所直接帶來的阻塞盈余。
1.2.1.2 阻塞盈余的分配機制
目前,美國各大ISO一方面普遍將阻塞盈余直接支付給FTR持有者,另一方面則通過FTR拍賣市場間接回籠該筆資金,并將其分配給阻塞盈余的最終歸屬者。具體做法主要有2種形式:
a)先通過FTR拍賣市場籌集拍賣收益,再按照受認可的指標,將該筆資金分配給阻塞盈余的最終歸屬者(譬如按負荷率來削減用戶的輸配電費用)。早期的CAISO,以及目前的ERCOT、NYISO均采取了該種做法[3]。
b)先為阻塞盈余的最終歸屬者免費分派預定義了路徑、容量的拍賣收益權(quán)(auction revenue rights,ARR)或FTR,再代理其在FTR拍賣市場中賣出對應路徑的部分或全部容量,并使之兌現(xiàn)而得到拍賣收益。PJM、MISO、CAISO、SPP以及ISO-NE在當前均采取了該種做法[3]。
接下來以PJM為背景,對情況b)予以進一步說明。PJM的FTR市場交易機制如圖2所示,其阻塞盈余的最終歸屬者主要為購買了固定或網(wǎng)絡輸電服務的用戶,其次則是商業(yè)輸電線的投資者。
假設某一符合該身份的市場參與者向PJM提交申請,并經(jīng)審批后免費得到某一路徑為i→j、容量為Q、合約期為年度8 760 h基荷段的ARR。該ARR所有者可進一步作以下2項處理:①允許ISO拍賣路徑、合約期與ARR一致的、容量為λQ的FTR(λ為容量Q被拍賣為FTR的比例,0<λ<1),某金融機構(gòu)以出清價格pauc的報價中標得到該FTR后,ARR所有者即收獲金額為πauc的拍賣收益;②對剩余容量為(1-λ)Q的ARR申報自計劃(self-shcedule),使之轉(zhuǎn)為FTR,從而得到其在未來合約期內(nèi)帶來的阻塞收益πFTR。最終,該ARR所有者能得到的總收益
則足以推論:該情形得到的收益將無異于對全部ARR申報自計劃并轉(zhuǎn)為FTR(即λ=1時);ARR機制在保障回收阻塞盈余的同時,還能實現(xiàn)對沖阻塞風險之目的。
1.2.1.3 FTR的拍賣機制
ISO為分配自身所收入的阻塞盈余,普遍按日前市場出清的節(jié)點價差與FTR持有者進行結(jié)算,并使之得到了價值為πFTR的阻塞收益。但應當注意的是,ISO所真正收入的總阻塞盈余應由2個部分組成:①日前市場中,中標電量所產(chǎn)生的日前阻塞盈余CDA;②實時市場中,偏差電量所額外產(chǎn)生的阻塞盈余CRT,該部分也常被命名為實時阻塞盈余(real-time congestion)。在理想情況下:①ISO在FTR市場中滿足了收入充裕性(revenue adequacy),即ISO在現(xiàn)貨市場中所收入的總阻塞盈余,恰好等同于ISO應向FTR持有者支付的阻塞收益πFTR;②日前模型與實時模型匹配較好,實時偏差電量盡可能小、且不產(chǎn)生實時阻塞盈余CRT。下式對此處所涉3個概念間的理想關(guān)系作了公式化的表達:
圖2 PJM的FTR市場交易機制Fig.2 Transaction mechanism of PJM FTR market
CDA+CRT=πFTR;CRT=0.
由于阻塞收益πFTR直接與ISO拍賣的FTR容量掛鉤,不難推論:若ISO拍賣的FTR容量過多,ISO收入的阻塞盈余就可能不足以支付FTR持有者應得的阻塞收益,即CDA+CRT<πFTR;若其拍賣的FTR容量過少,則不能保證ARR所有者獲得充分的拍賣收益。為保障收入充裕性,在每次啟動FTR拍賣前,ISO必須預估電網(wǎng)在合約期內(nèi)的拓撲結(jié)構(gòu)及物理約束,并通過最優(yōu)化程序確定所能拍賣的最大容量——該過程也常被稱之為同時可行性測試(simutaneously feasible test,SFT)。但事實上,ISO在拍賣中所應用的SFT模型難以完全匹配日前或?qū)崟r市場的實際模型,因此也很難保證在各時點上完全實現(xiàn)收支平衡。解決該問題最為簡單、直接的辦法是設立相應的平衡賬戶,以實現(xiàn)余缺互濟。同時,為避免該平衡賬戶出現(xiàn)持續(xù)虧空(或盈余)的狀況,還需定期疏導資金缺口(或分發(fā)盈余資金);但各ISO在具體做法上還是會有一定的差別,相關(guān)總結(jié)見表1[23-32]。
由以上敘述不難發(fā)現(xiàn),設計FTR拍賣機制的核心困難,在于SFT模型是否反映了電網(wǎng)未來的真實容量。正因為如此,拍賣市場的設計者和組織者必須掌握充分的相關(guān)物理信息。在美國電力市場中,上述工作均由ISO來履行;在歐洲電力市場中,則由聯(lián)合分配辦公室(Joint Allocation Office,JAO)代理22家輸電系統(tǒng)運營商來負責。
1.2.2 初始分配機制的實踐效果
從市場的宏觀統(tǒng)計來看,F(xiàn)TR拍賣市場吸引了越來越多的金融機構(gòu)參與交易,投標量顯著大于出清量,呈現(xiàn)出較好的競爭性。隨著ARR所有者選擇通過自計劃提前兌現(xiàn)阻塞收益的比例逐年降低(參見圖3),拍賣市場的實際容量與影響面也逐步擴大[23-32]。
橫坐標刻度數(shù)09/10表示2009/2010年度,其他以此類推。
圖3 各類型市場參與者在PJM的FTR年度拍賣出清
總?cè)萘恐姓紦?jù)的份額(2009/2010年度至2018/2019年度)
Fig.3 Cleared capacity shares of different market
participants in annual PJM FTR market
(from 2009/2010 to 2018/2019)
另一方面,從拍賣市場的微觀結(jié)構(gòu)來看,參與者類型也呈現(xiàn)出了多樣化的局面。在直接參與交易過程的市場主體中,不僅有摩根斯坦利這樣的大型投行,也有僅雇傭若干員工的小微企業(yè);以ABB、Cambridge Energy Solution為代表的部分軟件開發(fā)商則面向FTR拍賣市場推出了估值工具,間接提升了FTR拍賣市場的定價能力。
1.3.1 二級市場交易機制設計
表1 部分ISO為保障FTR市場收入充裕度而設計的配套平衡機制Tab.1 Balancing mechanism designed by some ISO aiming at ensuring the revenue adequacy of FTR market
正因為如此,包括PJM在內(nèi)的多數(shù)ISO(或TSO)均會針對性地為FTR二級市場搭建透明、公開的電子交易系統(tǒng),以盡可能地降低市場參與者的交易成本,并方便其按雙邊交易的形式來自由轉(zhuǎn)讓FTR。
1.3.2 二級市場交易機制的實踐效果
盡管多數(shù)FTR市場為提升流動性作了多方面的針對性設計,但相對繁多的合約路徑仍使得二級市場的流動性非常有限。其中,僅有美國的少數(shù)ISO能維持相對活躍的交易量,這顯然與其能夠吸引較多的金融機構(gòu)有著較密切的關(guān)系。
FTR市場在近年的實踐中的確也暴露出了部分問題,且直接關(guān)乎到其配置資源的公平性與有效性。以下圍繞當前較受學界、業(yè)界關(guān)注的兩大問題開展討論。
2.1.1 問題的表現(xiàn)及其影響
如第1.2.1節(jié)中所述,ISO在現(xiàn)貨市場中真正收入的總阻塞盈余由日前阻塞盈余和實時阻塞盈余2個部分組成。盡管直覺上容易認為,實時阻塞盈余因僅取決于偏差電量(一般僅占全電量的5%以內(nèi))在實時市場中的結(jié)算結(jié)果,不至于對其實際分攤對象的損益造成較大影響,但這卻是與實際運行情況所大相徑庭的。
就以PJM為例,其因?qū)崟r阻塞盈余在2010年7月至2014年5月間長期為負,導致FTR阻塞收益平衡賬戶出現(xiàn)了高達12.7億美元左右的資金缺口。當該筆資金缺口按規(guī)則(見表1)分攤至FTR持有者后,直接使得FTR的套期保值率大大降低且極不穩(wěn)定,并嚴重削弱其對沖阻塞風險的基本功能[33]。以上所述絕非個例,CAISO、MISO近年來也出現(xiàn)了實時阻塞盈余長期為負的情況,且分別對其實際攤付對象造成了較明顯的經(jīng)濟影響[34]。
2.1.2 對相應成因的討論
從已有的相關(guān)研究分析來看,實時阻塞盈余為負的直接原因,普遍可歸結(jié)為實時市場輸電容量小于日前市場輸電容量[34-35]。此處結(jié)合簡單兩節(jié)點算例予以說明:①假設圖4中節(jié)點A、B上均存在負荷與發(fā)電,聯(lián)絡線輸電容量在日前市場模型中被設定為50 MW;②在進入實時市場后,聯(lián)絡線輸電容量因某些因素下跌至40 MW,A、B兩點LMP分別因阻塞加重而下跌和上漲;③表2列出了出清結(jié)果,其表明實時阻塞盈余確因輸電容量的相對減少而呈負值。表2中:pDA、pRT分別為日前、實時電價;QG,DA、QL,DA為發(fā)電、負荷分別在日前市場中結(jié)算的中標電量;ΔQG,RT、ΔQL,RT為發(fā)電、負荷分別在實時市場中結(jié)算的偏差中標電量;πG,DA、πL,DA為發(fā)電、負荷分別在日前市場的支出(負號表示盈利);πG,RT、πL,RT為發(fā)電、負荷分別在實時市場的支出(負號表示盈利);CDA、CRT分別為日前阻塞盈余、實時阻塞盈余。
圖4 實時阻塞盈余為負的兩節(jié)點算例模型Fig.4 Two node example model of negative real-time congestion
表2 實時阻塞盈余為負的兩節(jié)點算例結(jié)果Tab.2 Results of two node example of negative real-time congestion
進一步來看,造成實時市場輸電容量小于日前市場輸電容量的誘發(fā)因素主要有:①隨著新能源滲透率的增加,其間歇性出力的特點易使實時市場中出現(xiàn)日前市場模型所未能預見的環(huán)流,并因此使得凈輸電容量收窄;②日前市場模型低估了輸變電設備受臨時停運或老化減容的實際影響;③各ISO之間未就跨區(qū)交易建立足夠有效的協(xié)調(diào)機制,邊界斷面(interface)成為了實時阻塞為負的“重災區(qū)”之一[35];④部分市場參與者利用虛擬投標(virtual bidding)機制,在易發(fā)生環(huán)流的節(jié)點間進行投機,對實時阻塞盈余為負起了推波助瀾的作用[36]。
2.2.1 問題的表現(xiàn)及其影響
然而,近年來的相關(guān)研究分析普遍表明,理論與實踐結(jié)果間出現(xiàn)了較明顯的偏離。如圖5所示,在PJM中,一方面其FTR拍賣市場的出清價格呈現(xiàn)了系統(tǒng)性的低估,F(xiàn)TR持有者較易獲得盈利而非虧損[23-32];另一方面,不同類型的FTR持有者在盈利能力方面出現(xiàn)了分化,金融機構(gòu)的盈利能力明顯強于真正參與現(xiàn)貨交易的實體企業(yè)(發(fā)電商、負荷服務商及大用戶)。與此同時,在由其他ISO所組織的FTR市場中,也或多或少地出現(xiàn)了與PJM相類似的問題,表3中即對此做了針對性的總結(jié)。
總之,不論成因如何,ARR所有者的權(quán)益都直接受到了影響,其不僅未能通過拍賣機制回收全部的阻塞收益,還與FTR持有者間形成了新的交叉補貼。
圖5 各類型市場參與者在PJM的FTR市場中的收益Fig.5 Earnings of different market participants in PJM FTR market
表3 若干FTR市場拍賣收益與阻塞收益的對比分析Tab.3 Comparative analysis of several FTR markets between auction revenues and congestion revenues
2.2.2 對相應成因的討論
該問題是學界近年的研究熱點,相關(guān)文獻的解釋主要可總結(jié)為以下2條思路:
a)SFT的估計能力不足。SFT本質(zhì)上就是盡可能地模擬未來現(xiàn)貨市場的實際情況,其在模型中考慮的約束數(shù)量必然少于日前市場模型中所實際考慮的約束數(shù)量,轉(zhuǎn)移因子的設置也可能與實際不同,這都可能使得拍賣市場與現(xiàn)貨市場呈現(xiàn)較大的偏離[39]。
b)復雜的機制設計推高了交易成本。較之于一般意義上的拍賣市場,F(xiàn)TR拍賣市場的具體機制設計十分龐雜,市場參與者為找到可能被拍賣環(huán)節(jié)低估的FTR合約,須雇傭具高度專業(yè)化的業(yè)務技能的員工,以建立更為準確的物理模型。該類市場參與者為回收自身的交易成本,可能會以低于自身真實估值的價格進行投標[42-43]。
在我國南方區(qū)域(以廣東起步)電力市場的機制設計中,發(fā)電側(cè)在現(xiàn)貨市場中按所在節(jié)點進行結(jié)算,但其在中長期市場交易的差價合約卻按全省加權(quán)統(tǒng)一節(jié)點進行結(jié)算。該設計直接導致發(fā)電側(cè)成為了阻塞風險的事實承擔者,相應可能的負面影響主要有以下2個方面:
a)對市場短期運行的分析。在未引入FTR的前提下,發(fā)電商不僅無法通過差價合約以完美對沖阻塞風險,其持有的差價合約在發(fā)電節(jié)點LMP與全省加權(quán)統(tǒng)一節(jié)點LMP的走勢相背離時,還可能產(chǎn)生適得相反的效果。該現(xiàn)象不僅會影響發(fā)電側(cè)在電能量市場中的損益,還可能誘使其將差價合約視為投機工具而非風險管理工具。
b)對市場長期運行的分析。在現(xiàn)有的結(jié)算機制下,存量機組容量不同的發(fā)電側(cè)市場主體所承擔的阻塞風險存在差異,對于發(fā)電節(jié)點較多、位置分布更為離散的市場主體,其資產(chǎn)組合能在一定程度上對阻塞風險形成自然對沖;但對于發(fā)電節(jié)點較少、且其送出線路易出現(xiàn)阻塞的市場主體,其唯有依靠FTR方可完美對沖阻塞風險。另一方面,在缺乏FTR的情況下,部分風險厭惡型的市場主體可能會避免在阻塞風險較大的節(jié)點新建增量機組。
綜合考慮上述2點影響,當前極有必要考慮引入FTR的相關(guān)事宜。
3.2.1 合約設計
a)FTR合約時間維度的設計。一方面,應保證新發(fā)行FTR合約的交割曲線與當前標準化差價合約的交割曲線形成銜接配合;另一方面,為避免給起步期間的信息披露機制和SFT模型設計帶來過多困難,應先考慮發(fā)行月合約和季合約,再考慮發(fā)行年合約。
b)FTR合約空間維度的設計。為便于市場起步和激活合約流動性,建議先將LMP特征相近的發(fā)電節(jié)點加權(quán)構(gòu)造為若干虛擬節(jié)點,再進一步將FTR的合約路徑定義在全省加權(quán)統(tǒng)一結(jié)算點至該虛擬節(jié)點間;為滿足市場參與者的個性化需求,后續(xù)隨合約流動性的逐步增強,適應性地增加該類虛擬節(jié)點的數(shù)目,或直接定義發(fā)電節(jié)點至全省加權(quán)統(tǒng)一結(jié)算點的FTR。
3.2.2 初始分配機制設計
基于前文所述,對初始分配機制設計的政策建議主要有以下3點:
a)建立配套的信息披露機制。如前文所述,不論是計劃檢修、電網(wǎng)擴建還是非計劃停運,所有改變電網(wǎng)絡拓撲的因素均可能影響各份FTR最終的實際價值,且直接關(guān)乎到拍賣市場的估值能力;因此,在每一輪FTR的初始分配前,市場設計者應就該類信息作透明、詳實的預告和披露,以解決信息不對稱問題和確保市場公平、高效。
b)盡快設計、開發(fā)適用于南方區(qū)域電力市場的SFT模型。該模型直接關(guān)乎到了FTR市場的收入充裕性和不平衡資金問題,是進一步推進市場建設的核心技術(shù)問題之一;同時,市場設計者還應前瞻性地關(guān)注實時阻塞盈余為負的問題,與電網(wǎng)公司協(xié)作建立迭代更新SFT模型的機制,提高對非計劃停運和環(huán)流的預估能力。
c)設計穩(wěn)妥的、分階段的過渡路線。為解決當前迫切的有無問題,初期僅按較被認可的指標,為阻塞盈余的最終歸屬者免費分派FTR,并開放其二級市場;待市場信息披露機制、FTR合約設計逐步完善,且積累了相當?shù)腖MP數(shù)據(jù)后,再逐步引入拍賣市場,并輔之以較保守的SFT模型,以盡可能避免出現(xiàn)系統(tǒng)性低估FTR拍賣出清價格的現(xiàn)象。
設計和運營FTR市場的確是一項比較有挑戰(zhàn)性的任務,但國外約20年的實踐經(jīng)驗仍然為市場設計者提供了諸多經(jīng)驗與啟示,使得業(yè)界充分利用“后發(fā)優(yōu)勢”以較好地重構(gòu)南方區(qū)域電力中長期市場。在后續(xù)的研究中,亟需采取定量的方法,對適用于該區(qū)域市場的FTR合約設計和SFT測試模型進行更深入的研究。