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新(xin)(xin)的(de)發電、儲能(neng)(neng)、需求(qiu)側管理和智能(neng)(neng)電網技術可能(neng)(neng)使2050年的(de)電網與當今的(de)電力(li)(li)系統截然不同。市場設計者能(neng)(neng)否跟上這些(xie)(xie)變化？現在需要關注什(shen)么(me)？在對這些(xie)(xie)問題給(gei)出答(da)案(an)之前，首(shou)先(xian)回顧一下電力(li)(li)市場的(de)產生以及市場是(shi)如何適(shi)應新(xin)(xin)需求(qiu)的(de)。

以當下的(de)眼光看來，電(dian)力行業正在經歷(li)著巨(ju)大變化，但其實我們曾(ceng)經已經歷(li)過多次(ci)轉型(xing)。20世(shi)紀60年代，幾乎所有電(dian)力都是由垂直一體化的(de)公用(yong)事業公司(si)提供的(de)。他們滿懷(huai)信(xin)心(xin)地(di)規劃(hua)、投(tou)建規模(mo)越來越大的(de)燃煤和核電(dian)機(ji)組(包括(kuo)浮動核電(dian)站)，而(er)這些看上去“謹慎”的(de)投(tou)資造成的(de)費用(yong)都將由納稅人承擔。越來越多用(yong)戶認為，最大的(de)環境挑戰(zhan)是丑陋的(de)架空配電(dian)線；氣(qi)候變化意味著全球(qiu)變暖，而(er)能源電(dian)力規劃(hua)和監管機(ji)構卻不(bu)怎么操心(xin)……

正(zheng)是因為面臨這些問(wen)題，未來電力工業(ye)的(de)變化(hua)將(jiang)主要體現在類型的(de)多樣化(hua)而非規模(mo)上(shang)。如果市場設計能夠始(shi)終遵循公平(ping)接入(ru)、技術(shu)中立的(de)原則，對(dui)在合適(shi)的(de)時間和地(di)點向系(xi)統(tong)提供真正(zheng)所需的(de)服務(wu)主體給予合理的(de)財務(wu)獎勵，那(nei)么電力系(xi)統(tong)將(jiang)會很好地(di)適(shi)應未來任(ren)何技術(shu)和社會變革。

1.第一波浪潮：打破自然壟斷神話

美國電(dian)力(li)行業首次引入競爭往往都追(zhui)溯到1978公(gong)用(yong)事(shi)業監(jian)管政策法案(an)(an)(“PURPA”，Public Utilities Regulatory Policy Act)的(de)發(fa)布(bu)。該法案(an)(an)要求垂直(zhi)壟斷電(dian)力(li)公(gong)用(yong)事(shi)業公(gong)司在(zai)其服務(wu)范圍內購買小(xiao)型電(dian)廠（小(xiao)于50兆瓦）和(he)可再生能源生產的(de)電(dian)力(li)。

PURPA是在(zai)華盛頓出(chu)現放松管(guan)制(zhi)的(de)熱潮時出(chu)臺的(de)。首次在(zai)曾受到嚴格監管(guan)或具有公(gong)益性(xing)質的(de)行業(ye)推(tui)行自(zi)由市(shi)(shi)場，在(zai)很大程度上要(yao)歸功于吉米·卡(ka)特總統的(de)首席經濟顧問弗雷德·卡(ka)恩（Fred Kahn）。他的(de)基(ji)本思路是：更自(zi)由的(de)市(shi)(shi)場可(ke)以刺激公(gong)司以更低的(de)成本提供更廣泛的(de)產品。政策(ce)制(zhi)定(ding)者解除了(le)對(dui)鐵路、電信(xin)、航空、航運(yun)、證券市(shi)(shi)場以及天然氣和(he)水務公(gong)用事業(ye)的(de)管(guan)制(zhi)，并對(dui)這些(xie)公(gong)司進行重組。90年代初期，政策(ce)制(zhi)定(ding)者、消(xiao)費者和(he)學術界(jie)人士(shi)都試(shi)圖(tu)將同樣的(de)變革推(tui)廣到電力工業(ye)當中。

然而，PURPA和(he)隨后(hou)發生的(de)(de)(de)改革(ge)并(bing)不(bu)是第一(yi)次(ci)將競爭(zheng)(zheng)引入電(dian)力供(gong)應(ying)。早在(zai)20世紀30年代(dai)，英國(guo)中央(yang)電(dian)力委(wei)員會(hui)就發起過一(yi)場(chang)拍賣。英國(guo)中央(yang)電(dian)力委(wei)員會(hui)通(tong)過拍賣選擇(ze)效率最高的(de)(de)(de)電(dian)力供(gong)應(ying)商(shang)，與其簽訂供(gong)電(dian)合同，為十年內電(dian)力供(gong)應(ying)成本減(jian)半(ban)做出了貢獻(xian)。在(zai)美(mei)國(guo)，盡管塞繆爾(er)·英薩(sa)爾(er)（Samuel Insull）成功促進了電(dian)力的(de)(de)(de)特許經營，但配電(dian)環節(jie)的(de)(de)(de)競爭(zheng)(zheng)并(bing)沒有完全消除。在(zai)一(yi)些城市，競爭(zheng)(zheng)對手為了“挖走”對方的(de)(de)(de)客戶，建(jian)設了平行(xing)運行(xing)的(de)(de)(de)配電(dian)線路。有證據表明，存在(zai)這種競爭(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，電(dian)費的(de)(de)(de)確(que)有所下(xia)降(jiang)。盡管二戰后(hou)的(de)(de)(de)國(guo)有化取代(dai)了英國(guo)的(de)(de)(de)競爭(zheng)(zheng)市場(chang)，配電(dian)層面的(de)(de)(de)競爭(zheng)(zheng)最終(zhong)在(zai)美(mei)國(guo)也消失了，但這些例子對20世紀90年代(dai)的(de)(de)(de)美(mei)國(guo)改革(ge)者來(lai)說無疑不(bu)是一(yi)種激勵。

20世紀90年代前，在沒有對成(cheng)本(ben)(ben)收益做(zuo)仔細分析的(de)(de)(de)情況下(xia)，自由(you)市場(chang)思想(xiang)引(yin)發了(le)英國(guo)(guo)和智利電力(li)(li)部門的(de)(de)(de)首次(ci)變革。20世紀70年代煤炭行業罷工(gong)期間(jian)，英國(guo)(guo)國(guo)(guo)有化的(de)(de)(de)電力(li)(li)公司無法保持正(zheng)常供電，當(dang)時(shi)的(de)(de)(de)英國(guo)(guo)首相撒(sa)切(qie)爾（Margaret Thatcher）認為(wei)，除(chu)了(le)引(yin)入自由(you)競爭，根(gen)本(ben)(ben)沒有其(qi)他選擇(ze)。與此同時(shi)，在美(mei)國(guo)(guo)，學(xue)(xue)術界也正(zheng)在為(wei)改革建立智力(li)(li)基(ji)礎(chu)。1988年，麻省理工(gong)學(xue)(xue)院(yuan)（MIT）的(de)(de)(de)弗雷德·施魏(wei)佩（Fred Schweppe）和他的(de)(de)(de)學(xue)(xue)生們根(gen)據電力(li)(li)的(de)(de)(de)瞬時(shi)邊際成(cheng)本(ben)(ben)，用數學(xue)(xue)方法描述了(le)價格(ge)如(ru)何(he)隨(sui)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)推移和節點的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同而變化，以及這種現貨價格(ge)如(ru)何(he)引(yin)導在不(bu)(bu)同地點投建合適(shi)規模(mo)和不(bu)(bu)同類型的(de)(de)(de)發電機組，甚至對輸電能力(li)(li)建設產生影響。

不過，施魏佩(pei)提(ti)出的這(zhe)(zhe)種方法(fa)首先是(shi)被用來激勵需求側改變自身行為(wei)的，后來才將這(zhe)(zhe)一想法(fa)擴展(zhan)到供應側，但在今天的市場上，需求方在很大(da)程度上仍然與這(zhe)(zhe)種反映實際系統時(shi)(shi)間(jian)、空間(jian)條件的價格(ge)隔絕。與此同(tong)時(shi)(shi)，他的MIT同(tong)事保羅·喬斯科(ke)（Paul Joskow）和(he)理查(cha)德·施馬倫西（Richard Schmalensee）1983年(nian)時(shi)(shi)描述了如(ru)何競(jing)爭(zheng)，特別是(shi)發電環節競(jing)爭(zheng)。

但推動上(shang)世紀90年代美(mei)國重組(zu)電力工業的主要原因并不是(shi)早期(qi)的競(jing)爭和施(shi)魏佩(pei)等人(ren)所建(jian)議的知識框架——鐵路運輸、天然氣、電話(hua)和航空旅行費用的大幅下(xia)降起到了主要激勵(li)作(zuo)用。另一個推動力來自部分(fen)用戶，他們對過度(du)投資造成的電費不斷上(shang)漲感到惱(nao)火。這些用戶想購(gou)買其他轄(xia)區內更便宜(yi)的電，或者是(shi)建(jian)設周期(qi)更短、成本更低的氣電。當(dang)時(shi)，相鄰州之間的電費差距能達到2倍，強烈地激勵(li)著用戶尋(xun)找更好的解決(jue)方案。

上(shang)世紀90年(nian)代(dai)，電(dian)(dian)力行業(ye)是自然(ran)壟斷的(de)(de)長期神話被揭穿(chuan)，許多司法管轄區以兩(liang)種形式引入競(jing)爭(zheng)：一是獨立(li)發電(dian)(dian)機(ji)之間的(de)(de)“PURPA式競(jing)爭(zheng)”，即以一種受監(jian)管的(de)(de)“可(ke)避免(mian)成(cheng)本”價格向(xiang)公用(yong)事業(ye)出(chu)售(shou)電(dian)(dian)力。在某種程度上(shang)，“可(ke)避免(mian)成(cheng)本”準確地反映了(le)公用(yong)事業(ye)公司的(de)(de)供電(dian)(dian)成(cheng)本，但監(jian)管機(ji)構經常高估這項成(cheng)本，有(you)時會導致過度支付，進而(er)造成(cheng)電(dian)(dian)價上(shang)漲(zhang)。

這(zhe)就促成(cheng)(cheng)了另一種(zhong)競爭(zheng)方(fang)式(shi)：消費者(zhe)通(tong)過市場途(tu)徑獲得更便宜(yi)的電(dian)(dian)(dian)力。為(wei)了廣泛(fan)傳播這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)，許多州開始(shi)分拆發電(dian)(dian)(dian)、輸電(dian)(dian)(dian)和配電(dian)(dian)(dian)業務。發電(dian)(dian)(dian)資產被剝離(li)給獨立(li)發電(dian)(dian)(dian)公(gong)司(si)，電(dian)(dian)(dian)網(wang)作為(wei)電(dian)(dian)(dian)力的“公(gong)共載體”，獨立(li)發電(dian)(dian)(dian)公(gong)司(si)通(tong)過競爭(zheng)向消費者(zhe)出售電(dian)(dian)(dian)力。而這(zhe)種(zhong)競爭(zheng)方(fang)式(shi)也不能(neng)完全降低電(dian)(dian)(dian)力的社(she)會總成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)。相(xiang)反，有人認為(wei)，這(zhe)主要是一些用戶將“滯留資產”（不經濟的PURPA合同(tong)或建(jian)設成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)被低估(gu)的電(dian)(dian)(dian)力公(gong)司(si)資產）的固定成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)轉(zhuan)移(yi)給其他用戶或投資者(zhe)。目前消費者(zhe)通(tong)過避免以基(ji)于(yu)平均成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)費率將成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)轉(zhuan)移(yi)給其他主體的努力仍在繼續(xu)推動著電(dian)(dian)(dian)力工業發生根本(ben)(ben)(ben)性的變化，但方(fang)式(shi)已經截然(ran)不同(tong)，稍(shao)后(hou)會加以解釋。

對競(jing)爭(zheng)帶來(lai)的(de)紅利的(de)高估(gu)，對新型(xing)清潔(jie)能(neng)源技(ji)術競(jing)爭(zheng)力(li)(li)的(de)樂觀(guan)預(yu)測以及(ji)對競(jing)爭(zheng)有(you)助于(yu)提升(sheng)能(neng)源效(xiao)率和可再(zai)生能(neng)源技(ji)術應用的(de)認(ren)知，都(dou)是20世紀90年(nian)代(dai)末許多(duo)州(zhou)(zhou)熱情推進(jin)電(dian)力(li)(li)工業(ye)改革的(de)原因。基于(yu)“變革能(neng)惠及(ji)所(suo)有(you)人(ren)”這一(yi)信念，1996年(nian)，加州(zhou)(zhou)議會一(yi)致投票贊成(cheng)法(fa)案AB1890“電(dian)力(li)(li)結(jie)構調(diao)整法(fa)（Electricity Restructuring Act）”。其他(ta)州(zhou)(zhou)也很快跟進(jin)，此后(hou)幾年(nian)內，近半數州(zhou)(zhou)通過了改革重組電(dian)力(li)(li)行業(ye)的(de)法(fa)律或法(fa)規。許多(duo)州(zhou)(zhou)（但并非所(suo)有(you)州(zhou)(zhou)）都(dou)打(da)算(suan)允許所(suo)有(you)客(ke)戶直接買(mai)電(dian)，樂觀(guan)地(di)期待著廣(guang)泛的(de)民眾參與和顯(xian)著的(de)成(cheng)本(ben)節約效(xiao)益。其中，加州(zhou)(zhou)最(zui)引人(ren)注目(mu)，電(dian)力(li)(li)公(gong)司(si)自愿或強制被(bei)剝(bo)離發(fa)電(dian)資(zi)產。

不幸的是，在(zai)這場深刻的變(bian)革(ge)中(zhong)，一(yi)(yi)些人對自己能(neng)獲得(de)的好處估計得(de)過(guo)于樂觀了(le)。即便改革(ge)提(ti)升(sheng)了(le)效率，降低了(le)價格(ge)，它也不可避免地會(hui)產生一(yi)(yi)些輸家(jia)。此外，正如當時(shi)許多學者警告的那樣，電力系統技(ji)術的復雜性意味著建(jian)立一(yi)(yi)個電力市(shi)場不會(hui)像創建(jian)或重組一(yi)(yi)個普通(tong)商品市(shi)場那樣簡單。

在(zai)各州行動的同(tong)時，聯邦(bang)能源監管委員(yuan)會（FERC，Federal Energy Regulatory Commission）也推動了改革議程。1996年4月，FERC通過了888號(hao)命令，旨在(zai)“消除(chu)大規模電(dian)力批發(fa)市(shi)(shi)場競爭的障礙，并為國家電(dian)力消費者帶來(lai)更(geng)(geng)高效(xiao)、更(geng)(geng)低廉(lian)的電(dian)力”。所有在(zai)擁有輸(shu)電(dian)資(zi)產(chan)的公用事(shi)業公司(si)都(dou)必須允(yun)許(xu)所有市(shi)(shi)場參與者根據公布(bu)(bu)的輸(shu)電(dian)費率不受歧視地(di)使用其輸(shu)電(dian)設(she)施。1999年12月，FERC發(fa)布(bu)(bu)了第2000項命令，明確(que)鼓(gu)勵建立區(qu)域輸(shu)電(dian)組織（RTO，Regional Transmission Organizations），以促進市(shi)(shi)場和推進第888號(hao)命令的目標(biao)。此后，盡管美國還有許(xu)多(duo)地(di)區(qu)僅僅執行了無歧視開放輸(shu)電(dian)設(she)施這(zhe)個(ge)要求，其中(zhong)一些RTO已成為成熟的獨立系統(tong)運(yun)營(ying)商（ISO，Independent System Operators），運(yun)營(ying)日前和實時電(dian)力現貨市(shi)(shi)場。

2.第二波浪潮：加州危機及其經驗教訓

然(ran)而，2000-2001年的加(jia)州能源危機在一定程度上中斷了改革的努力。

許(xu)多文獻對這(zhe)(zhe)場(chang)(chang)危機的(de)(de)原(yuan)因有詳細(xi)的(de)(de)記錄，并對此進行(xing)了非常廣泛的(de)(de)討(tao)論。首先，這(zhe)(zhe)場(chang)(chang)危機是因為(wei)發電廠(chang)行(xing)使市(shi)場(chang)(chang)力(li)，為(wei)推(tui)高價格而(er)撤(che)出供應所引起。干旱、天然氣壓縮機爆炸(zha)、海(hai)帶(dai)被吸進核電站冷卻系(xi)統(tong)等問題促使電廠(chang)行(xing)使市(shi)場(chang)(chang)力(li)；與此同時(shi)，聯(lian)邦和州監管機構不鼓(gu)勵(li)中長(chang)期雙邊合同政策也是推(tui)手之一。其次(ci)，市(shi)場(chang)(chang)設(she)計忽視了電力(li)的(de)(de)重要物(wu)理特性。比如，在(zai)忽略(lve)內部(bu)輸電阻塞的(de)(de)日前市(shi)場(chang)(chang)中定(ding)義統(tong)一價區(qu)。

這使(shi)得CAISO的(de)(de)(de)值班員不得不匆忙地實(shi)行(xing)非(fei)經濟性的(de)(de)(de)失序調(diao)度和(he)場(chang)外調(diao)度（out of sequence and out of market dispatch）來解決(jue)危及系統可(ke)靠(kao)性的(de)(de)(de)實(shi)時阻塞問題(ti)，從而加劇了(le)市(shi)(shi)場(chang)力的(de)(de)(de)行(xing)使(shi)；另外是(shi)孤立了(le)日前和(he)實(shi)時能(neng)(neng)(neng)量(liang)市(shi)(shi)場(chang)，忽視了(le)它們(men)之間的(de)(de)(de)緊密聯(lian)系。安然和(he)其他市(shi)(shi)場(chang)參與者(zhe)采取了(le)偽裝或欺騙的(de)(de)(de)手(shou)段在這些市(shi)(shi)場(chang)間套(tao)(tao)利。套(tao)(tao)利本身(shen)是(shi)所有其他市(shi)(shi)場(chang)的(de)(de)(de)重要(yao)功(gong)能(neng)(neng)(neng)，正常情況下，套(tao)(tao)利可(ke)以改(gai)進(jin)而不是(shi)損(sun)害(hai)市(shi)(shi)場(chang)。最(zui)后，市(shi)(shi)場(chang)未能(neng)(neng)(neng)促進(jin)中長期合約，這使(shi)得發電公司能(neng)(neng)(neng)夠(gou)從行(xing)使(shi)市(shi)(shi)場(chang)力的(de)(de)(de)行(xing)為(wei)中立即獲利。

糟糕的(de)市(shi)場(chang)設計和濫用市(shi)場(chang)力的(de)后果一點也不含糊：滾(gun)動式(shi)停電，批發電力成(cheng)本增加(jia)三倍，公眾對(dui)以旨在降低成(cheng)本的(de)的(de)改(gai)革失(shi)去信(xin)心。自危機以來(lai)，沒(mei)有(you)(you)更多的(de)州加(jia)入改(gai)革大(da)潮(chao)，在原來(lai)已經啟動改(gai)革的(de)23個(ge)州中，有(you)(you)8個(ge)州暫停了(le)零售市(shi)場(chang)的(de)開放(fang)，只有(you)(you)德州（Texas）為工商(shang)業和居(ju)民等所有(you)(you)消費者建成(cheng)了(le)一個(ge)活躍的(de)零售市(shi)場(chang)。

盡管發生(sheng)了危(wei)機，FERC還是勇敢(gan)地向(xiang)前推進改(gai)革(ge)。

在(zai)(zai)開發(fa)適用于所有批發(fa)市(shi)(shi)(shi)(shi)場的(de)“標(biao)準市(shi)(shi)(shi)(shi)場設計(Standard Market Design)失(shi)敗后，FERC又推出(chu)(chu)了一個自愿的(de)“批發(fa)市(shi)(shi)(shi)(shi)場平臺（Wholesale Market Platform）”，其(qi)中(zhong)包含了他們(men)認為可以防止出(chu)(chu)現加州危(wei)機的(de)元素。例(li)如，反映實際網絡(luo)阻塞的(de)特(te)定地點（節點）價格；在(zai)(zai)市(shi)(shi)(shi)(shi)場運營前(qian)識別試圖(tu)行使市(shi)(shi)(shi)(shi)場力的(de)投標(biao)，并(bing)對其(qi)進行限(xian)制；鼓勵中(zhong)長期金融(rong)合同，引入金融(rong)輸電權市(shi)(shi)(shi)(shi)場；對現貨能量市(shi)(shi)(shi)(shi)場和備用市(shi)(shi)(shi)(shi)場實施(shi)聯合優化；允許在(zai)(zai)日前(qian)市(shi)(shi)(shi)(shi)場和實時市(shi)(shi)(shi)(shi)場之間進行金融(rong)套利；運作一個像電力庫(ku)（POOLCO）的(de)混合市(shi)(shi)(shi)(shi)場，同時也促(cu)進雙邊交易。

電(dian)力庫被定義為一個地區的單一市場運營(ying)商，他們主持電(dian)力拍賣，從(cong)發(fa)電(dian)廠購買(mai)電(dian)力，然后再將(jiang)(jiang)其出售(shou)給消費者(zhe)或負荷服務實體(ti)（LSE，Load Serving Entities）。電(dian)力庫通過(guo)將(jiang)(jiang)電(dian)力從(cong)前者(zhe)轉移到(dao)后者(zhe)，并根據其在(zai)賣方(fang)和買(mai)方(fang)所在(zai)地計算的能(neng)量現貨價格的差異，對網絡的短期使用收(shou)費。

總之，第(di)一和(he)(he)(he)第(di)二波改革浪潮是由全球性(xing)的(de)(de)(de)基礎設(she)施產業私有(you)化，縱向和(he)(he)(he)橫向分拆以及在批(pi)發市場中引入競爭來推動的(de)(de)(de)，它們被(bei)視為提升投資、生產和(he)(he)(he)消費環節(jie)經濟效率(lv)的(de)(de)(de)手段。兩波浪潮的(de)(de)(de)經驗(yan)教訓體現在FERC設(she)置的(de)(de)(de)框架中，也體現在PJM，CAISO和(he)(he)(he)其(qi)他(ta)ISO/RTO積極(ji)推廣的(de)(de)(de)市場設(she)計中。這些經驗(yan)教訓包括以下幾點：

一(yi)是(shi)如何對電(dian)力(li)工業進行分拆(chai)，并分配(pei)由此(ci)產生的(de)經濟效益和成本(ben)。其(qi)主要挑戰是(shi)資(zi)產剝離(li)和收(shou)回特許(xu)經營造(zao)成的(de)滯留成本(ben)。投資(zi)者(zhe)(zhe)認為放松(song)管制(zhi)下(xia)的(de)電(dian)力(li)會非常便宜以致無需計量評估，這(zhe)會使(shi)得被(bei)剝離(li)的(de)資(zi)產價(jia)值大幅貶(bian)值。在加州，競(jing)爭(zheng)性的(de)交易收(shou)費(fei)機制(zhi)旨在使(shi)投資(zi)者(zhe)(zhe)擁有的(de)公(gong)用(yong)事(shi)業公(gong)司股權(quan)保持(chi)完整，但這(zhe)一(yi)安排是(shi)不公(gong)平的(de)，因為市(shi)場(chang)可(ke)能發生突發事(shi)件(jian)，市(shi)場(chang)力(li)可(ke)能被(bei)濫用(yong)，這(zhe)會給資(zi)產買(mai)家帶來暴利，而電(dian)力(li)用(yong)戶(hu)卻未(wei)能受到(dao)保護。沒人想(xiang)到(dao)通過(guo)兌現被(bei)剝離(li)電(dian)廠(chang)的(de)看漲期權(quan)（規定投標上(shang)限）來保護消費(fei)者(zhe)(zhe)的(de)滯留利益。迄今(jin)為止還在抵制(zhi)資(zi)產剝離(li)的(de)美(mei)國(guo)西北部(bu)和東南部(bu)地(di)區電(dian)力(li)公(gong)司，未(wei)來在分拆(chai)重組中應考(kao)慮通過(guo)此(ci)類(lei)合同來實(shi)現平滑轉(zhuan)型(xing)。

二是消費(fei)者需要(yao)與電(dian)力公司(si)簽訂中(zhong)長期(qi)供應合(he)(he)同，以(yi)防市(shi)(shi)場力被濫(lan)用。以(yi)前加州(zhou)的(de)(de)(de)監(jian)管機(ji)(ji)構(gou)不鼓勵(li)發電(dian)廠和負荷服(fu)務實體之間簽訂長期(qi)合(he)(he)同，認為在日前現貨市(shi)(shi)場上出清所有(you)電(dian)能(neng)就(jiu)不再(zai)需要(yao)監(jian)管干預。然而危(wei)機(ji)(ji)發生(sheng)后(hou)(hou)，加州(zhou)監(jian)管機(ji)(ji)構(gou)轉了個180度大(da)彎，規定只(zhi)能(neng)提(ti)前一個月和一年簽定中(zhong)長期(qi)合(he)(he)同，還要(yao)“展示(shi)”充足(zu)的(de)(de)(de)實物資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)。FERC則鼓勵(li)但(dan)沒(mei)有(you)強制實施(shi)“資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)充裕度（RA，Resource Adequacy）”機(ji)(ji)制，更充分地保證有(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)來防止(zhi)短缺。危(wei)機(ji)(ji)發生(sheng)后(hou)(hou)，這些機(ji)(ji)制讓神經緊張的(de)(de)(de)監(jian)管機(ji)(ji)構(gou)稍微放下(xia)心來，并為僅靠(kao)從設置價格上限的(de)(de)(de)能(neng)量市(shi)(shi)場無法獲得足(zu)夠回報(bao)的(de)(de)(de)投資(zi)(zi)者提(ti)供了找回“丟失的(de)(de)(de)錢”的(de)(de)(de)來源(yuan)(yuan)。

不過，不同地區(qu)所(suo)采取的(de)辦法有(you)所(suo)不同。PJM和(he)ISO-NE設計了容量市(shi)場(chang)，通過年度拍(pai)賣購買(mai)長期(qi)容量儲備（依具體情況(kuang)服從特定(ding)調(diao)配），允許現有(you)和(he)計劃的(de)發(fa)電裝機容量以及愿意減(jian)少負荷的(de)需(xu)(xu)求側(ce)資(zi)源參(can)與。不過，德州卻選擇(ze)了一個只有(you)能量交易、現貨(huo)價(jia)格允許達到(dao)$9000/MWh的(de)市(shi)場(chang)。它還增加了運行備用需(xu)(xu)求曲線(xian)（ORDC,Operating Reserve Demand Curve）作為補充，對能量施加了一個價(jia)格增量，以反映備用“枯竭”的(de)情況(kuang)，從而使價(jia)格能在供應短缺時更好地反映能源的(de)稀缺性。

三是重新評估市(shi)場(chang)(chang)(chang)力濫用和(he)其他擾亂市(shi)場(chang)(chang)(chang)秩序的(de)(de)行(xing)(xing)(xing)為。在(zai)(zai)過(guo)去的(de)(de)市(shi)場(chang)(chang)(chang)運行(xing)(xing)(xing)中，這些行(xing)(xing)(xing)為利(li)用商業(ye)模(mo)式和(he)技(ji)術(shu)現實之間的(de)(de)不(bu)一致(zhi)影響了(le)市(shi)場(chang)(chang)(chang)價格(ge)(ge)。原先FERC對批發市(shi)場(chang)(chang)(chang)價格(ge)(ge)的(de)(de)授(shou)權(quan)是根(gen)據司法部的(de)(de)標準來(lai)制定的(de)(de)，如(ru)市(shi)場(chang)(chang)(chang)集中度指數（HHI，Herfindahl-Hirschman index）等(deng)。但事實證明，這對電(dian)(dian)(dian)力行(xing)(xing)(xing)業(ye)來(lai)說(shuo)并不(bu)適用。最初加州和(he)德(de)州的(de)(de)商業(ye)模(mo)式強(qiang)調交(jiao)易(yi)簡單性，但加州危機(ji)以及PJM、德(de)州市(shi)場(chang)(chang)(chang)中的(de)(de)廣泛博弈(yi)（特(te)別是常說(shuo)的(de)(de)“減載博弈(yi)”，即在(zai)(zai)供應過(guo)剩(sheng)位置的(de)(de)發電(dian)(dian)(dian)機(ji)組以不(bu)考慮網(wang)絡阻塞的(de)(de)較(jiao)高區(qu)域(yu)價將(jiang)電(dian)(dian)(dian)力賣(mai)到日(ri)前市(shi)場(chang)(chang)(chang)，然后以較(jiao)低(di)價格(ge)(ge)在(zai)(zai)實時市(shi)場(chang)(chang)(chang)回購電(dian)(dian)(dian)力來(lai)緩解在(zai)(zai)該位置的(de)(de)網(wang)絡阻塞）表明，商業(ye)和(he)技(ji)術(shu)模(mo)式必(bi)須保持一致(zhi)，這使得市(shi)場(chang)(chang)(chang)開始了(le)進(jin)一步改革，例如(ru)加州進(jin)行(xing)(xing)(xing)市(shi)場(chang)(chang)(chang)重組和(he)技(ji)術(shu)升級，德(de)州設(she)計了(le)節點(dian)市(shi)場(chang)(chang)(chang)等(deng)，特(te)別是節點(dian)電(dian)(dian)(dian)價被用在(zai)(zai)日(ri)前市(shi)場(chang)(chang)(chang)和(he)實時市(shi)場(chang)(chang)(chang)中，其地(di)點(dian)邊際電(dian)(dian)(dian)價（MCP，Locational Marginal Prices）通(tong)過(guo)統一的(de)(de)價格(ge)(ge)清算規則來(lai)確定。

最(zui)初(chu)實(shi)時市場是每(mei)小時結(jie)算(suan)一(yi)(yi)次，但為了響(xiang)應可再生(sheng)能(neng)源(yuan)產出的(de)(de)(de)(de)變化(hua)，FERC第764號命令將實(shi)時市場結(jie)算(suan)間(jian)隔縮短到15分鐘，并且每(mei)5分鐘重新進行(xing)(xing)一(yi)(yi)次調度(du)優化(hua)。人們曾經(jing)擔(dan)心乘坐每(mei)輛(liang)公交車都有(you)單獨的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)會(hui)增加(jia)操縱市場的(de)(de)(de)(de)空間(jian)，但事實(shi)恰好(hao)相反(fan)，約束變得(de)透明，日(ri)前市場進行(xing)(xing)阻塞(sai)管理，參與者行(xing)(xing)使市場力(li)的(de)(de)(de)(de)機會(hui)反(fan)而(er)減少了。然(ran)而(er)，這些措(cuo)施(shi)不足以消除具有(you)有(you)限供應和(he)輸電(dian)阻塞(sai)的(de)(de)(de)(de)“負荷(he)口袋”中(zhong)的(de)(de)(de)(de)市場力(li)。從加(jia)州危機中(zhong)吸取的(de)(de)(de)(de)另一(yi)(yi)個教訓(xun)是，進行(xing)(xing)積(ji)極(ji)的(de)(de)(de)(de)市場監測，自(zi)動發現(xian)和(he)緩解試圖(tu)行(xing)(xing)使市場力(li)的(de)(de)(de)(de)投標。

以節點電(dian)(dian)價進行能量交易(yi)能夠提供(gong)反映輸(shu)(shu)電(dian)(dian)阻塞的(de)(de)(de)準(zhun)確(que)價格信號，提升(sheng)了生(sheng)產、消(xiao)費和投資的(de)(de)(de)效率。然而，人們很快就(jiu)發現，這(zhe)種位置價格的(de)(de)(de)可(ke)變性和不確(que)定性使市(shi)場參與者面臨很高的(de)(de)(de)風險。因此，第四個(ge)教訓是(shi)需要對這(zhe)些(xie)風險進行金融(rong)對沖(chong)。哈佛大學(xue)的(de)(de)(de)比(bi)爾(er)·霍(huo)根（Bill Hogan）建(jian)議ISO以金融(rong)輸(shu)(shu)電(dian)(dian)權（FTR，Financial Transmission Right）的(de)(de)(de)形式(shi)創建(jian)一個(ge)對沖(chong)工具，用(yong)以補充弗(fu)萊德·斯(si)威普（Fred Schweppe）對節點能量市(shi)場的(de)(de)(de)設想。這(zhe)些(xie)金融(rong)工具使其持有人獲得(de)或承擔因兩個(ge)具體節點之間的(de)(de)(de)價差而產生(sheng)的(de)(de)(de)凈(jing)收益或義務。

第(di)五個教訓是市(shi)(shi)場(chang)(chang)不應(ying)被任意孤立，設(she)計市(shi)(shi)場(chang)(chang)時(shi)(shi)應(ying)該認識(shi)到能(neng)(neng)量(liang)市(shi)(shi)場(chang)(chang)和(he)輔助服務(wu)市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)相互(hu)依存(cun)關系，同(tong)(tong)時(shi)(shi)，套利對(dui)于提(ti)高效率、提(ti)供信(xin)息和(he)加(jia)大行(xing)使市(shi)(shi)場(chang)(chang)力的(de)(de)難度(du)非常重要。避(bi)免孤立市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)其(qi)中一(yi)個應(ying)對(dui)措施(shi)是設(she)計允許虛擬投標(biao)的(de)(de)雙結(jie)算能(neng)(neng)量(liang)市(shi)(shi)場(chang)(chang)，目前這已(yi)成為美國(guo)有組(zu)織市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)標(biao)準。大多數能(neng)(neng)量(liang)交(jiao)易在遠期雙邊合(he)同(tong)(tong)和(he)場(chang)(chang)外(wai)市(shi)(shi)場(chang)(chang)中實(shi)現(xian)，并輔之(zhi)以長期金融合(he)同(tong)(tong)。ISO通(tong)過雙結(jie)算方法確(que)定日前能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)現(xian)貨交(jiao)易，其(qi)中大多數能(neng)(neng)量(liang)每小(xiao)時(shi)(shi)以具有財務(wu)約束(shu)力的(de)(de)數量(liang)進行(xing)交(jiao)易，價格由安全約束(shu)下基于報(bao)價的(de)(de)經(jing)濟(ji)調度(du)確(que)定，經(jing)濟(ji)調度(du)通(tong)過使用混合(he)整數規劃（MIP，Mixed Integer Programing）的(de)(de)機組(zu)組(zu)合(he)優化(hua)來實(shi)現(xian)。

實時(shi)市(shi)場與日前市(shi)場每小時(shi)出(chu)現的偏差根據每15分鐘(zhong)一次的重新(xin)報價每五分鐘(zhong)重新(xin)優化(hua)一次。虛(xu)擬(ni)競(jing)價允許能量交易者(zhe)和投機者(zhe)進行套(tao)利，并(bing)使日前市(shi)場和實時(shi)市(shi)場的價格(ge)更加接近。它還(huan)消除了通過(guo)“隱性(xing)虛(xu)擬(ni)競(jing)價”偽裝套(tao)利的動(dong)機，在這種競(jing)拍(pai)中，為了操(cao)縱日前市(shi)場價格(ge)，實物能量供應的報價或(huo)買入(ru)的出(chu)價被推遲到實時(shi)。加州危機期間，供求雙(shuang)方都(dou)參(can)與了“隱性(xing)虛(xu)擬(ni)競(jing)價”。

加(jia)州危機后的(de)(de)(de)十年(nian)中，人們充分認識到，市場(chang)設計不是(shi)(shi)目(mu)的(de)(de)(de)，而是(shi)(shi)過(guo)程。隨著供需技術的(de)(de)(de)改善，計算能力的(de)(de)(de)提高(gao)以及對市場(chang)功(gong)能和需求的(de)(de)(de)更多了解，能夠提出并實施(shi)進(jin)一步的(de)(de)(de)變革。這些(xie)變化(hua)目(mu)前主要是(shi)(shi)漸進(jin)的(de)(de)(de)，但未來為應對智能電網，可再生能源和分布式資源革命(ming)，可能會有顛(dian)覆性(xing)的(de)(de)(de)變化(hua)。

其(qi)中一(yi)個發生改變的(de)(de)是市場(chang)地(di)域的(de)(de)擴(kuo)(kuo)張(zhang)，以利用鄰近(jin)(jin)地(di)區(qu)的(de)(de)互補燃料(liao)，負荷(he)的(de)(de)短期(qi)多樣性以及越來越多的(de)(de)可再生能(neng)源產出。PJM市場(chang)范(fan)圍向西(xi)延伸到芝加(jia)哥，增加(jia)了(le)由西(xi)向東的(de)(de)電力(li)潮流，每年節省(sheng)了(le)1億多美元的(de)(de)燃料(liao)成本；歐洲日(ri)前市場(chang)的(de)(de)一(yi)體化也取(qu)得了(le)類似的(de)(de)成果；近(jin)(jin)期(qi)，北美洲西(xi)部(bu)(bu)渴(ke)望提高(gao)實時(shi)平衡效率(lv)，CAISO能(neng)量不平衡市場(chang)（EIM，Energy Imbalance Market）迅(xun)速擴(kuo)(kuo)張(zhang)，覆(fu)蓋美國西(xi)部(bu)(bu)8個州以及加(jia)拿大的(de)(de)不列顛哥倫比亞省(sheng)。

加(jia)(jia)州(zhou)市(shi)場(chang)每天中午(wu)經常出現負的實時價格，這意味著鄰(lin)(lin)近的州(zhou)將(jiang)因(yin)消納加(jia)(jia)州(zhou)多余的電(dian)力而獲得收益。EIM消除了(le)跨區(qu)域(yu)輸電(dian)接入費(fei)率和(he)其他阻礙(ai)相鄰(lin)(lin)平衡(heng)區(qu)域(yu)之間交易(yi)的費(fei)用(yong)。遺憾的是(shi)，CAISO原來是(shi)加(jia)(jia)利福尼亞(ya)州(zhou)一個(ge)州(zhou)的機(ji)(ji)構，由加(jia)(jia)州(zhou)州(zhou)政(zheng)府管理(li)，現在(zai)(zai)周邊許多個(ge)州(zhou)要加(jia)(jia)入EIM，其管理(li)機(ji)(ji)制就(jiu)不僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)加(jia)(jia)州(zhou)一個(ge)州(zhou)的問題，最后的共識還沒有(you)達成，阻礙(ai)了(le)CAISO將(jiang)這一模式擴展到(dao)日前(qian)市(shi)場(chang)。看到(dao)機(ji)(ji)會的西(xi)南(nan)電(dian)力庫—西(xi)部山區(qu)和(he)PJM—高峰(feng)可靠性(xing)合作(zuo)伙伴正(zheng)在(zai)(zai)同CAISO爭奪尚未加(jia)(jia)入EIM的西(xi)部平衡(heng)區(qu)域(yu)。它們(men)也在(zai)(zai)尋求擴大日前(qian)市(shi)場(chang)，包括通(tong)過直流連(lian)接更密切地(di)協調東西(xi)部電(dian)網。

計(ji)算軟件(jian)和硬件(jian)的(de)(de)(de)改進(jin)帶來的(de)(de)(de)另一(yi)個(ge)趨勢(shi)是(shi)在市場軟件(jian)中明確地考(kao)慮(lv)故障(zhang)后(hou)的(de)(de)(de)糾正(zheng)性措施。以前(qian)這種風險是(shi)通過預防(fang)性的(de)(de)(de)供應(ying)預定位、分區(qu)運行(xing)備(bei)用(yong)要求、n-1調(diao)(diao)(diao)度(du)(du)約(yue)束或最(zui)小(xiao)在線約(yue)束來處理(li)的(de)(de)(de)，希望(wang)超額供給(gei)能讓系統安全管理(li)意外的(de)(de)(de)設(she)備(bei)故障(zhang)或凈負載波動。對(dui)此學者們一(yi)直(zhi)認為，如果可(ke)(ke)(ke)以建模優(you)化事(shi)故后(hou)調(diao)(diao)(diao)度(du)(du)，就可(ke)(ke)(ke)以減少前(qian)期定位發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)成本(ben)，因為軟件(jian)會自(zi)動微調(diao)(diao)(diao)所需(xu)要的(de)(de)(de)備(bei)用(yong)位置和容(rong)量。CAISO正(zheng)在對(dui)某些(xie)突發(fa)事(shi)件(jian)實施糾正(zheng)性措施優(you)化，明確如何在事(shi)件(jian)發(fa)生后(hou)以最(zui)佳方式調(diao)(diao)(diao)整調(diao)(diao)(diao)度(du)(du)和機組組合(he)。最(zui)終，這可(ke)(ke)(ke)能實現機組組合(he)的(de)(de)(de)全面隨機優(you)化，不但可(ke)(ke)(ke)以考(kao)慮(lv)到處理(li)可(ke)(ke)(ke)能故障(zhang)的(de)(de)(de)方案，而且可(ke)(ke)(ke)以優(you)化哪些(xie)機組要在線運行(xing)，哪些(xie)快速啟動機組要保留作為備(bei)用(yong)。

上述(shu)改進已經或將顯(xian)著地節約系統運行成(cheng)本(ben)，然而(er)(er)并不(bu)是(shi)各方都對這種使市場軟件變得(de)更加(jia)復雜的趨(qu)(qu)勢(shi)(shi)感到(dao)滿意。一(yi)(yi)(yi)些人(ren)抱怨說(shuo)，價格的驅動因素不(bu)透明或許是(shi)導致(zhi)交(jiao)易活動減少的原因之一(yi)(yi)(yi)，而(er)(er)向隨機市場清算的演變將加(jia)速這一(yi)(yi)(yi)趨(qu)(qu)勢(shi)(shi)。一(yi)(yi)(yi)些觀察家呼(hu)吁扭轉這一(yi)(yi)(yi)趨(qu)(qu)勢(shi)(shi)，例如，通過消除整體成(cheng)本(ben)和最低產出投標來(lai)簡(jian)化供應(ying)報價。然而(er)(er)，與整個(ge)行業，特別是(shi)市場運營(ying)所面臨的其他迫(po)在眉睫(jie)的問(wen)題相比，這一(yi)(yi)(yi)討(tao)論得(de)到(dao)的關注(zhu)要(yao)少得(de)多(duo)。

3.第三波浪潮：為需求側、可再生和分布式資源讓路

隨著(zhu)可(ke)再生能(neng)(neng)源和分布式能(neng)(neng)源（DER，distributed energy resources）的(de)(de)迅速滲透以及智能(neng)(neng)計量(liang)、相量(liang)測量(liang)單元等智能(neng)(neng)電網(wang)有(you)關技術的(de)(de)應用(yong)，電力(li)消費模(mo)式正在(zai)發生變化，更多客(ke)戶參與到電力(li)生產中，推動了(le)第三波電力(li)工(gong)業(ye)改革。

正(zheng)如前文所述，前兩(liang)波改(gai)革主要是通(tong)過競爭提高投資和運營效率，由(you)(you)基礎(chu)設(she)施的(de)(de)縱向(xiang)和橫向(xiang)分拆以及(ji)私有化(hua)推動，相比之下，第三波電改(gai)主要是由(you)(you)為減少全(quan)球(qiu)變(bian)(bian)暖的(de)(de)發電脫碳環境(jing)議程，實現更多客戶選擇和能源(yuan)供應“民主化(hua)”的(de)(de)社會運動，以及(ji)在能源(yuan)供應、儲存、計量和控制(zhi)領域快(kuai)速發展的(de)(de)技術創新所推動。主張(zhang)這(zhe)些(xie)變(bian)(bian)革的(de)(de)政(zheng)治力量是基于觀點態度而(er)不是經(jing)濟效率來(lai)推動改(gai)革的(de)(de)，這(zhe)種思路的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)與原先的(de)(de)市(shi)(shi)場(chang)設(she)計基本原則相悖(bei)，其(qi)結果是供需(xu)環節都(dou)存在不合(he)理的(de)(de)激勵措(cuo)施，并且發生尋租(zu)行為，同時建立日益復雜的(de)(de)市(shi)(shi)場(chang)機制(zhi)，試圖減輕這(zhe)些(xie)激勵措(cuo)施帶來(lai)的(de)(de)技術挑(tiao)戰(zhan)和經(jing)濟扭曲。

比如，凈(jing)(jing)計(ji)(ji)量(liang)政策在美(mei)(mei)國和(he)國外已經普遍存在。戶用光(guang)伏(fu)(fu)生產的(de)(de)(de)(de)電(dian)力超過家庭(ting)消費(fei)的(de)(de)(de)(de)部分可以以零售(shou)價(jia)格出售(shou)給(gei)電(dian)力公司。在加州(zhou)的(de)(de)(de)(de)負(fu)荷高峰時(shi)段，太平(ping)洋(yang)天然(ran)氣(qi)及(ji)電(dian)氣(qi)公司（PG&E）按零售(shou)費(fei)率(lv)E6等(deng)級給(gei)戶用光(guang)伏(fu)(fu)支付的(de)(de)(de)(de)電(dian)費(fei)可達每千瓦時(shi)45美(mei)(mei)分，而批發市場的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)可能只(zhi)有每千瓦時(shi)4美(mei)(mei)分。較高的(de)(de)(de)(de)零售(shou)費(fei)率(lv)是(shi)為(wei)了讓用戶公平(ping)分攤基礎設施成(cheng)本(ben)，然(ran)而在凈(jing)(jing)計(ji)(ji)量(liang)模式下，高端消費(fei)者可以通過安(an)裝屋頂光(guang)伏(fu)(fu)來抵消自己(ji)的(de)(de)(de)(de)電(dian)費(fei)支出，并將他們原(yuan)本(ben)應該承擔(dan)的(de)(de)(de)(de)基礎設施成(cheng)本(ben)份(fen)額轉移到低端消費(fei)者身上。凈(jing)(jing)計(ji)(ji)量(liang)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)扭(niu)曲(qu)導(dao)致加州(zhou)、內(nei)華(hua)達州(zhou)和(he)夏威(wei)夷(yi)等(deng)地(di)的(de)(de)(de)(de)屋頂光(guang)伏(fu)(fu)迅(xun)速擴張(zhang)，雖然(ran)它(ta)們的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)大約是(shi)地(di)面光(guang)伏(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)倍。

這種擴張(zhang)隨(sui)后招來了電(dian)力公(gong)司和其(qi)他(ta)用(yong)戶的“反抗”：內華(hua)達州(zhou)和夏威(wei)夷州(zhou)中斷了凈計量政策；加(jia)州(zhou)公(gong)用(yong)事業(ye)委(wei)員會以“3對(dui)2票(piao)”決定暫停執(zhi)行；夏威(wei)夷大幅減少了對(dui)超過用(yong)戶自用(yong)能力的屋頂(ding)光伏(fu)電(dian)費(fei)的支付，而(er)且新建屋頂(ding)光伏(fu)裝置要繳納固定連接費(fei)；內華(hua)達州(zhou)甚至追(zhui)溯性地改(gai)變(bian)了最初提供給擁有屋頂(ding)光伏(fu)用(yong)戶的條款。

而值得(de)注意的是，集(ji)中(zhong)(zhong)式光伏發電越來(lai)越具(ju)(ju)有競爭力。美國(guo)能源部近(jin)期宣布，集(ji)中(zhong)(zhong)式光伏的長期安裝成本已降低(di)至每(mei)千瓦(wa)時(shi)(shi)6美分。以色列公用事業(ye)管理局最(zui)近(jin)也簽署了一項為期20年的光伏供應合(he)同，每(mei)千瓦(wa)時(shi)(shi)5.7美分，而在(zai)智(zhi)利的阿塔卡馬沙漠(mo)，集(ji)中(zhong)(zhong)式光伏發電低(di)至每(mei)千瓦(wa)時(shi)(shi)3.3美分。這種(zhong)可再生能源在(zai)當前的電力市場中(zhong)(zhong)具(ju)(ju)備較強的競爭力，特(te)別是在(zai)碳(tan)稅或(huo)價格上限(xian)交易政策得(de)到執(zhi)行的情況下，實際上已經不需(xu)要(yao)導致效率低(di)下的額外補(bu)貼激勵(li)。

風(feng)(feng)力發電(dian)(dian)是(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)另一(yi)個主要來源(yuan)(yuan)(yuan)，如(ru)(ru)果采用適當(dang)的(de)碳定價，即使沒有針(zhen)對(dui)性(xing)的(de)補(bu)貼，仍然可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)具(ju)有競爭(zheng)力。遺憾的(de)是(shi)(shi)，在(zai)許多系(xi)統(tong)中(zhong)，風(feng)(feng)電(dian)(dian)在(zai)固(gu)定上(shang)網電(dian)(dian)價和政府(fu)對(dui)系(xi)統(tong)運營商實施(shi)的(de)強制性(xing)措(cuo)施(shi)中(zhong)得到了隱性(xing)補(bu)貼。這些政策往往受到錯誤(wu)的(de)前提支持——可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)是(shi)(shi)“免費(fei)的(de)”，而且(qie)存(cun)在(zai)本身就是(shi)(shi)有價值的(de)，除非在(zai)緊(jin)急情(qing)況(kuang)或發電(dian)(dian)過度的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，其他(ta)任何(he)情(qing)況(kuang)都(dou)不(bu)應(ying)被棄。這一(yi)前提沒有考慮(lv)到在(zai)安(an)全約束條件下(xia)，為提供(gong)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)靠電(dian)(dian)力，執行(xing)經濟調度的(de)復雜(za)性(xing)。戰(zhan)略性(xing)地削減可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供(gong)應(ying)（這在(zai)技術上(shang)是(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)行(xing)的(de)）可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)以更有效(xiao)地調度傳統(tong)的(de)慢速爬坡資源(yuan)(yuan)(yuan)。因此，一(yi)些系(xi)統(tong)，比如(ru)(ru)CAISO，為取消不(bu)合理的(de)生產性(xing)補(bu)貼，在(zai)市場(chang)設計中(zhong)采用了負(fu)(fu)報價（下(xia)降到每MWh負(fu)(fu)150美元）。減少或停(ting)止使用針(zhen)對(dui)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)補(bu)貼措(cuo)施(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)用于糾正(zheng)由于傳統(tong)備用資源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)非最佳安(an)排而造(zao)成的(de)扭曲。

在歐洲，特(te)別是德(de)國，由于(yu)不(bu)合理的(de)經濟激勵(li)，風力發電(dian)和(he)太(tai)陽能迅速滲透，導致批發市(shi)場幾乎崩潰。批發價格的(de)暴跌導致了(le)一(yi)種“缺(que)錢”現象(xiang)，激發了(le)傳統發電(dian)廠的(de)容量(liang)補償。此外，可(ke)再生能源的(de)富余導致碳價顯(xian)著降低，從(cong)而使(shi)(shi)得褐煤的(de)使(shi)(shi)用增(zeng)加，抵消了(le)可(ke)再生能源提供的(de)大(da)部(bu)分環境(jing)效益。

從市場(chang)設計的(de)角(jiao)度(du)來看，可(ke)再生能源(yuan)和分布式能源(yuan)的(de)迅速(su)滲透帶來了幾個重(zhong)大挑戰。可(ke)再生資(zi)源(yuan)固(gu)有的(de)系統(tong)變(bian)異(yi)性(xing)和不確(que)定性(xing)催生了極端(duan)的(de)爬(pa)坡和靈(ling)活性(xing)需求。為了解決問題，加州公用事業(ye)委員(yuan)會（CPUC，California Public Utility Commission）修(xiu)改了“資(zi)源(yuan)充(chong)裕度(du)（RA，Resource Adequacy）”機(ji)制，要求負荷服(fu)務實體(ti)必須(xu)(xu)“顯示”其容量(liang)至少有三分之(zhi)一(yi)能夠滿足靈(ling)活性(xing)標準，且這些資(zi)源(yuan)必須(xu)(xu)具有經(jing)濟可(ke)調度(du)性(xing)，可(ke)以(yi)在三小時內連續爬(pa)坡，而(er)且必須(xu)(xu)以(yi)一(yi)個可(ke)以(yi)讓ISO經(jing)濟地(di)調度(du)它(ta)們的(de)價(jia)格進行報價(jia)。

然而(er)，資(zi)源(yuan)充裕(yu)度機制用于鼓勵靈(ling)活性的(de)效果并非(fei)最(zui)佳。首先，是否必(bi)須是三小(xiao)時內連(lian)續(xu)爬坡(po)？不(bu)同資(zi)源(yuan)的(de)特性不(bu)同，適合的(de)時間長度也(ye)有(you)差異，同時，爬坡(po)是否可預測也(ye)很(hen)重要。其(qi)次(ci)，如何比較不(bu)同資(zi)源(yuan)間的(de)“靈(ling)活性”？比如每天只能(neng)啟動(dong)一次(ci)，但有(you)15分鐘能(neng)量儲存(cun)的(de)燃氣輪(lun)機和每月只能(neng)調(diao)用幾次(ci)的(de)需求側響應，哪個(ge)更靈(ling)活？

與其(qi)制定靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)發電(dian)容量(liang)(liang)的(de)通用(yong)定義，不(bu)(bu)如(ru)重新設(she)計能量(liang)(liang)市場(chang)，獎勵在(zai)需要時(shi)正(zheng)好可(ke)(ke)(ke)用(yong)的(de)發電(dian)容量(liang)(liang)，這(zhe)(zhe)(zhe)種發電(dian)容量(liang)(liang)可(ke)(ke)(ke)以(yi)在(zai)價格飆升時(shi)迅(xun)速爬坡，而后在(zai)價格暴跌時(shi)迅(xun)速消失(shi)。但是，改變能量(liang)(liang)市場(chang)和(he)輔助(zhu)服務市場(chang)，使其(qi)為(wei)靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)性(xing)提(ti)供更適(shi)當(dang)(dang)的(de)回報也不(bu)(bu)一定簡單。能量(liang)(liang)資(zi)源的(de)靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)性(xing)對于(yu)(yu)在(zai)不(bu)(bu)同時(shi)間(jian)尺度上整合可(ke)(ke)(ke)再(zai)生和(he)分布式能源資(zi)源是必(bi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)少的(de)，因此，這(zhe)(zhe)(zhe)種靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)性(xing)必(bi)須在(zai)不(bu)(bu)同市場(chang)視野(ye)中進行定價，以(yi)便為(wei)投資(zi)和(he)運(yun)營提(ti)供適(shi)當(dang)(dang)的(de)價格信號。這(zhe)(zhe)(zhe)種靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)性(xing)可(ke)(ke)(ke)以(yi)通過縮短結(jie)算間(jian)隔、需求側管理(li)、靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)使用(yong)輸電(dian)資(zi)產(chan)（例如(ru)輸電(dian)切換和(he)熱極限的(de)動(dong)態額定值），以(yi)及靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)的(de)爬坡產(chan)品來調動(dong)。靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)性(xing)的(de)價值必(bi)須反(fan)映在(zai)強加(jia)給系統的(de)可(ke)(ke)(ke)再(zai)生和(he)分布式資(zi)源身上，并支付(fu)給有助(zhu)于(yu)(yu)解(jie)決與靈(ling)(ling)(ling)活(huo)(huo)性(xing)有關(guan)問題的(de)資(zi)源。

例(li)如，CAISO推出了一種新的(de)靈活(huo)(huo)性爬(pa)坡(po)（“flexiramp”）產品(pin)，使那些(xie)暫時(shi)不(bu)發電，以便在(zai)需(xu)要時(shi)提供爬(pa)坡(po)備用(yong)(yong)的(de)資(zi)源能夠獲得報酬。這種備用(yong)(yong)不(bu)同于(yu)調(diao)節型備用(yong)(yong)，調(diao)節備用(yong)(yong)是一種基(ji)于(yu)容量的(de)輔助(zhu)服務產品(pin)，用(yong)(yong)于(yu)在(zai)每五分鐘間隔內(nei)(nei)進行負(fu)荷跟蹤(zong)，而靈活(huo)(huo)性爬(pa)坡(po)備用(yong)(yong)則有助(zhu)于(yu)確保在(zai)未(wei)來短(duan)時(shi)間隔內(nei)(nei)能量和調(diao)節（regulation）的(de)可(ke)用(yong)(yong)性。因此，市場(chang)要為這些(xie)靈活(huo)(huo)性爬(pa)坡(po)備用(yong)(yong)失去的(de)機會成(cheng)本(ben)——在(zai)容量被保留而不(bu)是被調(diao)度（其機會成(cheng)本(ben)等于(yu)清算(suan)價格減去報價）時(shi)放棄的(de)利潤——支付報酬。

除(chu)了可(ke)再生能源(yuan)的(de)增長(chang)外，電(dian)力工業的(de)另一個(ge)巨大變(bian)化是許多小型分布式能源(yuan)的(de)擴散(san)。這反(fan)映(ying)了能源(yuan)生產多樣化的(de)普遍趨勢，這種擴散(san)在(zai)很大程度(du)上是智能電(dian)網技術創新促成(cheng)的(de)。整合這些資源(yuan)有許多方法，比如創造新的(de)市場平臺，組織采(cai)購分布式能源(yuan)，使配電(dian)環節(jie)的(de)交易(yi)成(cheng)為可(ke)能。這些變(bian)化將重新定義未來(lai)公(gong)用(yong)電(dian)力公(gong)司(si)的(de)作(zuo)用(yong)，即(ji)如何在(zai)電(dian)表(biao)后的(de)能量自(zi)我供應(ying)增加而(er)導致(zhi)公(gong)司(si)收入銳減的(de)世界(jie)中(zhong)保持(chi)可(ke)靠(kao)供應(ying)的(de)能力。

市場(chang)(chang)設計的(de)其(qi)中(zhong)一個選擇是以(yi)ISO為中(zhong)心，分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)(shi)能(neng)源通(tong)過配(pei)電(dian)系(xi)統運(yun)(yun)營商(shang)和(he)(he)ISO批發(fa)市場(chang)(chang)的(de)第(di)三方負荷集成(cheng)(cheng)商(shang)參(can)與到(dao)系(xi)統中(zhong)。另一個選擇是，市場(chang)(chang)組織以(yi)配(pei)電(dian)級別為中(zhong)心，ISO有(you)限地(di)協(xie)調配(pei)電(dian)系(xi)統運(yun)(yun)行者，而配(pei)電(dian)系(xi)統運(yun)(yun)行者通(tong)過本地(di)配(pei)電(dian)系(xi)統的(de)市場(chang)(chang)平臺執行集成(cheng)(cheng)大部分(fen)(fen)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)(shi)能(neng)源的(de)功能(neng)。CAISO和(he)(he)PJM采用(yong)了第(di)一種方式(shi)(shi)(shi)，加州(zhou)引入了分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)(shi)能(neng)源集成(cheng)(cheng)商(shang)，PJM引入了削減服務提(ti)供(gong)商(shang)，他們作為虛擬(ni)電(dian)廠，像普通(tong)電(dian)廠一樣參(can)與批發(fa)市場(chang)(chang)。參(can)與主體的(de)豐富擴(kuo)大了傳統ISO的(de)市場(chang)(chang)范(fan)圍，使其(qi)適(shi)應可(ke)再(zai)生能(neng)源和(he)(he)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)(shi)資源的(de)新世界。

4.結論

從托馬(ma)斯·愛迪生（Thomas Edison）的(de)(de)珍珠(zhu)街站到(dao)塞繆(mou)爾(er)·英薩(sa)爾(er)（Samuel Insull）受監(jian)管的(de)(de)公(gong)用電(dian)力(li)公(gong)司，電(dian)力(li)工業(ye)(ye)直到(dao)上世紀末(mo)都是垂直一體化(hua)的(de)(de)壟斷行業(ye)(ye)，隨(sui)著歷史的(de)(de)演進(jin)，該行業(ye)(ye)在技術(shu)應用和運營機構方面(mian)實現(xian)了巨(ju)大創新。過去三十(shi)年里，凸顯出來的(de)(de)環(huan)境(jing)問(wen)題給行業(ye)(ye)帶(dai)來了進(jin)一步(bu)的(de)(de)變化(hua)，可再生能源發電(dian)占據了新產能的(de)(de)主導地位(wei)。新的(de)(de)計(ji)算(suan)和通信技術(shu)促(cu)進(jin)了市場(chang)革命(ming)，使市場(chang)的(de)(de)地理覆蓋范圍不斷擴大，并有效地協調了一系列能量(liang)、輔助服(fu)務和輸電(dian)資(zi)產的(de)(de)使用。

市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)規模大(da)幅增加的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，能(neng)(neng)夠參(can)與市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)競爭的(de)(de)(de)(de)個體規模也變(bian)小了許多，以至于家庭(ting)級別的(de)(de)(de)(de)技(ji)術正在(zai)給市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)帶來(lai)革命性的(de)(de)(de)(de)變(bian)化，而(er)電(dian)(dian)力市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)設(she)計(ji)卻沒(mei)有(you)跟上這(zhe)些(xie)變(bian)化，這(zhe)意味著新技(ji)術的(de)(de)(de)(de)經濟和(he)(he)環境效益還沒(mei)有(you)充分實現。目(mu)前市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)設(she)計(ji)面臨的(de)(de)(de)(de)挑戰包括：進(jin)一(yi)步擴大(da)的(de)(de)(de)(de)地理(li)范圍；調和(he)(he)零售(shou)和(he)(he)批發電(dian)(dian)價中(zhong)極不(bu)一(yi)致的(de)(de)(de)(de)價格信號(hao)；對靈活發電(dian)(dian)、儲存和(he)(he)需(xu)求側資源最佳組(zu)合的(de)(de)(de)(de)激勵(li)等等。更(geng)(geng)低的(de)(de)(de)(de)系統成本(ben)，更(geng)(geng)高的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性和(he)(he)更(geng)(geng)少的(de)(de)(de)(de)污(wu)染才是(shi)我(wo)們(men)想要的(de)(de)(de)(de)，而(er)不(bu)是(shi)特定的(de)(de)(de)(de)技(ji)術；實現這(zhe)些(xie)目(mu)標的(de)(de)(de)(de)最佳手段(duan)很可能(neng)(neng)會讓我(wo)們(men)感到驚(jing)訝。因此，市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)必須(xu)促成最佳解決方(fang)案，而(er)不(bu)是(shi)創造一(yi)個政策制定者眼(yan)中(zhong)帶有(you)偏見的(de)(de)(de)(de)市(shi)(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)。