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美国加州电力危机

北极星售电网  来源:售电星星  作者:刘云仁(前CAISO)  2017/9/11 9:25:11  我要投稿  
所属频道: 国外经验   关键词: 电力供应 电力市场 电力用户

北极星售电网讯:引言

加州电力危机,也被称为2000-2001美国西部能源危机是这样一种情况:由于市场操作,德克萨斯能源公司安然(Enron)非法地关闭通往加利福尼亚州的天然气管道,以及管制的零售电价,使得美国加州经历了一场严重的电力供应短缺。该州遭受多场大规模停电,该州最大的电力公司申请破产保护,以及经济衰退严重损害了格雷戴维斯(GrayDavis)的州长地位。

(文章来源:售电星星 作者:刘云仁【前CAISO】)

经过美国联邦政府,加州州政府以及加州电力市场的运营商(CAISO)的努力,这场危机已经过去十多年,事实上加州的电力工业改革,没有失败。而是从危机中吸取了教训,对市场进行了重新设计和技术更新,加州的电力市场成为更加成熟和完善,不仅基本实现了实行电力工业改革的初衷,而且成功地面对了新的挑战,现在的加州因为其雄心勃勃的可再生能源的整合目标和区域电力市场的扩展计划再次成为世界的焦点。虽然加州电力危机已经过去了十多年,但它的深远影响仍然对中国正在进行的电力工业改革,有着重要的借鉴作用。本文试图详细地介绍这场危机发生的过程和应对的措施,客观地分析危机发生的起因和总结从危机中应该吸取的经验教训。

干旱,延误批准建设新的发电厂,和市场操作减少了电力供应。这引起了加州的批发电价从2000年4月到2000年12月增加了8倍,如图1。此外,轮流拉闸限电对许多依赖于可靠的电力供应的企业产生了不利影响,和给大量零售消费者带来了不便。

图1. 1998年4月-2001年4月加州用电量和电价

加州当时的总装机容量是4,500万千瓦,而在轮流停电期间的负荷需求只有2,800万千瓦。能源公司,主要是安然,创造了一个需求缺口和人为的供应短缺。在需求高峰的时候,能源交易商借口机组维修把发电厂停运,这样能够提高报价价格,有时达到正常报价价格的20倍之多。由于加州政府对零售电价实行严格的管制,这种市场操纵挤干了电力公司的利润率,造成了Pacific Gas and Electric Company (PG&E,太平洋燃气和电力公司) 和 SouthernCalifornia Edison (SCE,南加州爱迪生公司)在2001年初申请破产或几乎破产。

因为加利福尼亚州立法机构和Pete Wilson州长于1996制定了部分放松管制的立法(AB 1890),金融危机是可能的。安然利用了这种放松管制,参与了加利福尼亚现货市场的经济扣留和价格膨胀。这场危机的代价是400到450亿美元之间。

大事记

˙ 1996加利福尼亚开始修改对能源市场的控制,并采取措施表面上增加竞争

˙ 1996年9月23日,《电力工业重组法案》(加州议会法案AB1890)成为法律

˙ 1998年4月,现货市场开始运营。

˙ 2000年5月,能源价格大幅上涨。

˙ 2000年5月22日第一次发布了电力供应短缺的紧急事件警告1。

˙ 2000年6月14日,大停电影响在热浪中的旧金山湾地区97000户顾客。

˙ 从2000年6月到9月,CAISO发布了14次一级紧急事件警告和16次二级紧急事件警告。˙ 2000年8月,圣地亚哥燃气和电力公司(SDG&E)投诉市场被操纵。

˙ 在11月和12月两个月中,CAISO发布了4次一级紧急事件警告和18次二级紧急事件警告。

˙ 2000年12月7日,发布了第一次三级紧急事件警告,当天的最高批发电价达到了$1400/MWh的天价。

˙ 2001年1月17日,戴维斯州长宣布加州进入紧急状态。

˙ 2001年3月19日至20日,停电影响150万户客户。

˙ 2001年4月,太平洋燃气和电气公司(PG&E)申请破产保护。

˙ 2001年5月7日加州的批发电价达到$1400/MWh的历史最高值。

˙ 2001年5月7日至8日,停电影响到167000多户顾客。

˙ 2001年9月,能源价格正常化。

˙ 2001年12月,随着安然公司破产,它被起诉操纵能源价格。

˙ 2002年2月,联邦能源监管委员会(FERC)开始调查安然公司的参与情况。

˙ 2002年冬,安然录像带丑闻开始浮出水面。

˙ 2003年10月7日戴维斯州长在加州举行的特别选举中被罢免,阿诺施瓦辛格当选为继任州长。

˙ 2003年11月13日戴维斯州长宣布结束紧急状态。

˙ 2003年11月17日戴维斯州长下台,施瓦辛格上台继任州长。

注1:紧急事件警告:

˙ 一级: 系统运行容量储备低于 7% à号召公众节约用电

˙ 二级: 系统运行容量储备低于5%. à工商业用户自愿缩减负荷

˙ 三级: 系统运行容量储备低于1.5%. à轮流停电

2. 原因

2.1 市场操作

正如联邦能源管制委员会(FERC)的报告得出的结论指出:市场操作是唯一可能由于局部放松管制的过程中产生的复杂的市场设计的结果。如能源交易商所知,操作策略被称为“胖子”,“死亡之星”、“福尼的永恒循环”、“跳弹”、“乒乓”、“黑寡妇”、“大脚”、“红色刚果”、“帮派捕手”和“矮子当道”等浑名。在报告中对某些浑名进行了广泛的调查和描述。

Megawatt laundering-洗电:类似于洗钱,洗电是一个术语,用来描述掩盖在能源市场上出售特定电量的真实来源的过程。加州能源市场允许能源公司为加州外部生产的电力收取更高的电价。因此,有迹象表明,有些能源公司通过使它们在加州出售的电量看起来像是从加州以外的地方生产的而获得更大的利润。

Overscheduling:超额计划是一个用于描述操纵沿电力线传输电力的能力的术语。电力线有一个确定的最大负荷。电力线必须预先保留(或计划)以传输所买卖的电量。“超额计划”是故意保留比实际需要更多电力线的使用权和可以造成电力线阻塞的现象。“超额计划”是许多骗局的基石之一。例如,“死亡之星”集团在市场规则上实施欺诈,要求州政府支付“阻塞费”,以缓解主要电力线路的阻塞。“阻塞费”是一种旨在确保供电商解决阻塞问题的一种财政奖励措施。但在《死亡之星》的场景中,阻塞完全是虚幻的,因此阻塞费增加了供电商的利润。

在2002年David Fabian给参议员Boxer的一封信中声称,“加利福尼亚南北电网之间存有一条连络线。我听说安然交易员故意超额预订线路,然后引起他人的需要。其次,根据加利福尼亚的自由市场规则,安然被允许随意定价。

由于市场操作,能源危机期间,所有发电/能源交易公司都获得了巨额利润。例如BC-Hydro旗下的Powerex收入几乎翻了4番,从2000年4月到2000年12月的约15亿美元收入的很大一部分来自销售到加利福尼亚的电力。Dynergy公司的税前经营盈利,包括它们在加州的电厂的盈利从1999年第三季度的2200万美元美元上涨到 2000 年第三季度的1亿640万美元。Reliant能源公司在第2000年第三季度从加州的业务中获得9000万美元的收入,比1999年第三季度增加200%。

2.2 部分放松管制的效果

加利福尼亚的放松管制的过程的一部分,被宣传为增加竞争的手段,牵涉到1998年3月发电厂从垂直垄断的电力公司部分剥离。电力公司仍然负责配电和在零售市场中和其他独立经营者竞争。40%总的装机容量,即2000万千瓦––卖给了所谓“独立发电商”。独立发电商包括Enron,Mirant, Reliant, Williams, Dynegy, 和 AES。然后,电力公司被要求从新成立的只有日前市场的加利福尼亚电力交易所(CALPX)购买电力。电力公司被禁止签订长期协议。如果有长期协议,这将使它们能够对冲能源购买,缓解由于短暂的供应中断和炎热天气需求激增而导致的日常价格波动,电力危机也许可以避免。

然后,在2000年,批发价格的管制被解除,但零售价格仍然受管制,作为电力公司和监管机构交易的一部分,允许由于由于竞争加剧而处于困境的电力公司收回资产成本。这是基于“冻结”的利率将保持高于批发价格的预期。从1998年4月到2000年5月,这个假设一直成立。

能源工业放松管制使三大电力公司陷入了困境。能源放松管制政策对三大电力分销商现有的零售价格实行冻结或封顶。对能源生产商放松管制并没有降低能源生产成本。放松管制并没有鼓励新的生产商生产更多的电力,从而压低价格。相反,随着对电力需求的增加,能源的生产者要求得到更多的电费收入。生产商利用尖峰能源生产的瞬间来抬高能源价格。2001年1月,能源生产商开始关闭工厂以提高价格。

当电力批发价格超过零售价格时,终端用户的需求并没有受到影响,尽管亏损,但三大电力公司仍然不得不购买电力。这允许独立发电商通过在电力市场中的扣留发电来操纵价格,利用内部发电和和从外州进口电力之间的价格差异套利,并造成人为的传输约束。用经济学的术语,这是一个被称为“赌博市场”的程序。三大电力公司仍受制于零售价格上限限制并面临着无弹性的需求。没有得到加州公共事业委员会的批准,他们无法将较高的价格传递给消费者。受影响的电力公司是南加州爱迪生(SCE)公司和太平洋煤气和电力(PG&E)公司。私有化的提倡者坚持认为问题的起因是,监管机构仍然在市场上拥有太多的控制权,和真正的市场过程受到阻碍。而放松管制的反对者断言,完全监管的系统已经工作了40年,没有发生过停电事故。

2.3 政府的价格上限

由于人为的压低了居民用电价格,加州政府没有鼓励市民参与节约用电。2001年2月,加州州长Gray Davis说:“相信我,如果我想提高利率,我可以在20分钟内解决这个问题。”

能源价格管制激励供应商限制他们的电力供应,而不是扩大生产。由此而产生的电力稀缺为能源投机者创造了操纵市场的机会。加州立法者预计电力价格会因竞争而降低,因此他们把电力零售价格限制在放松管制前的水平上。因为他们也认为保持不间断的电力供应是必要的,法律要求电力公司在面临电力短缺时通过电力现货市场以没有设限的价格购买电力。

当加利福尼亚的电力需求上升时,由于长期价格设有上限,电力公司没有财政刺激来扩大生产。相反,像安然这样的批发商操纵市场迫使电力公司进入每日的现货市场以获取短期收益。例如,在一种被称为洗电的市场技术中,批发商以低于上限的价格在加利福尼亚购买电力,将其出售到外州出去,造成州内电力短缺。在某些情况下,批发商通过超额输电计划来造成阻塞并抬高价格。

在2003,广泛调查后,联邦能源监管委员会(FERC)基本上同意:

“供求失衡,不合理的市场设计,和不一致的市场规则,使得最终调查报告中阐明的明显的市场操纵行为成为可能。如果没有潜在的市场失灵,操纵市场的尝试就不会成功。”

“许多安然公司和其他公司采用的交易策略违反了反赌博条款……”

“加州现货市场的电价受到了经济扣留和抬高报价价格的影响,违反了收费标准的反赌博条款。”

加州放松管制计划的主要缺陷是,它是一个不完全的放松管制,也就是说,“中间人”公用事业分销商继续受到监管,被迫收取固定价格,而且继续在电力供应商方面的选择有限。其他地区不那么灾难性的能源放松管制计划,如在宾夕法尼亚州,一般都解除了对公用事业的管制,但保持了对供应商的监管,或对两者都放松管制。

2.4 新的管制

在上世纪90年代中期,在共和党州长Pete Wilson任期内,加州开始改革电力工业。当时民主党州参议员Steve Peace担任州参议院能源委员会主席,他经常被认为是加州电改之父。提案的作者是州参议员Jim Brulte,一个来自Rancho Cucamonga的共和党人。Wilson州长公开承认,放松管制系统的缺陷需要由下一任州长来修正。

新的规则要求投资者拥有的公用事业电力公司(Investor Owned UtilitiesIOU),主要是三大电力公司,即太平洋燃气和电力公司、南加州爱迪生公司和圣地亚哥燃气和电力公司将其主要的发电部分出售给完全私有、无管制的公司,如AES公司、Reliant公司,和安然 Enron公司。这些发电厂的买主后来成了批发商,三大电力公司必须从这些批发商处购买他们所需的电力。

当把电厂卖给私营公司标记为“放松管制”,事实上Steve Peace和加利福尼亚立法机构预计联邦能源管理委员会(FERC)将进行监管以防止市场操作。理论上FERC的工作,是规范和执行联邦法律,防止操纵市场和能源市场的价格操纵。当要求对外州的海盗明显的操纵加州能源市场的行为进行监管时,FERC几乎没有反应,也没有对Enron, Reliant,和任何其他的海盗采取严肃的行动。事实上,相对于委托给FERC的监管能源市场的任务,它的资源相当稀疏,私营公司的游说也可能减缓了监管和执行的速度。

2.5 供需关系

在上世纪90年代,加州的人口增加了13%。在此期间,加州没有新建任何主要的发电厂,虽然州内已有的发电厂得到扩展。从1990年到2001年,加州电厂的电力生产增加了将近30%。

加州的电力供应成为部分地依赖于从美国西北太平洋地区的俄勒冈州和华盛顿州超额的水电进口,加利福尼亚州内发电厂受到加州清洁空气标准的青睐,因为它们燃烧天然气的排放量较低,而不是燃烧排放更多有毒和含更多污染物的煤炭。

2001夏季,西北部各州的干旱减少了加利福尼亚的水电供应量。虽然在危机期间没有任何时候加州的实际发电能力加上外州供给的电力总和小于需求,加州的能源储备已足够低,以致于在高峰时段拥有的发电厂的私营企业为了操纵供应与需求,也可以用借口机组维修以关闭他们拥有的发电厂为手段,有效地挟持加州为人质。这些关键的没有其他的理由的机组关闭经常发生,从而迫使加州的电网管理者CAISO处于一个困难的境地,他们将被迫从“现货市场”购买电力,在那里的私人发电商可以收取天价电费。尽管这些费率是半监管的,并与天然气价格挂钩,但这些能源公司(包括Enron 和Reliant)也控制着天然气的供应。天然气价格的操纵导致了半监管条件下更高的电价。

此外,能源公司还钻了加利福尼亚的电力基础设施薄弱的空子。允许电力从北向南传输的主干道,15号线(PATH15),多年来没有得到改善。这成为一个主要瓶颈点,限制了可输送到390万千瓦的电力从北方到南方的能力。没有能源公司的市场操纵,这个瓶颈点本不是一个问题。但瓶颈的影响加上价格操纵削弱了电网管理者从一个地区到另一个地区传输电力的能力。由于每个地区可供使用的发电机有限,电网管理者被迫在两个市场上购买能源,而这两个市场都被能源公司操纵。

国际能源机构估计,5%的需求下降将导致2000/2001加利福尼亚电力危机高峰期的价格降低50%。如果有了更好的需求反应,对于供给侧有意撤回报价,市场也会变得更有弹性。

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