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综观|英国电力交易所是如何运行的?

北极星售电网  来源:中国能源报  作者:许传龙 张粒子  2017/11/1 9:03:23  我要投稿  

北极星售电网讯:从上世纪90年代起,英国的电力市场化改革一直受到全世界的密切关注,在很大程度上引领着改革潮流,并对我国的电力改革有着重要影响。20余年来,英国电力改革始终未曾停步,不断发展完善。深入了解英国电力改革的实践,借鉴改革深化的成功经验,对促进我国电力改革的持续健康发展很有意义。

《中国能源报》本期开始推出英国电力市场考察研究专栏,将从电力交易、市场力管控、计量结算机制、输配电价体系、辅助服务、可再生能源补贴政策、输电网成本分摊机制等方面,系统介绍英国电力市场概况,以飨读者。

英国目前有APX和N2EX两家电力交易所,采用集中竞价方式开展实物电力交易。英国电力交易所的出清机制相对简单,既不考虑机组的运行约束,也不考虑电网的安全约束。表面上看,似乎将复杂的电力交易变成了像买卖白菜、土豆等普通商品一样简单,但实际上,英国电力交易所的交易品种十分丰富、报价方式灵活多样,并与电力负荷的特性和电力生产运行的特点紧密契合,充分体现了电力商品的独特属性。

一、英国电力批发市场的五个核心

英国目前的电力批发市场运行由场外双边交易、交易所交易、平衡机制、不平衡电量结算和辅助服务市场五个核心部分组成:

1.双边合同由市场成员自行协商签订或通过经纪公司组织的OTC交易签订,最长可提前数年,最短只提前几个小时。

2.英国有APX(2015年与欧洲大陆的EPEXSPOT交易所合并)和N2EX两家电力交易所开展实物电力交易,二者互为竞争关系。交易所内的各类交易均采用匿名方式开展,市场成员必须以现金或信用证的形式提供抵押担保。

3.平衡机制在实时运行前1小时启动,由隶属国家电网公司的调度机构负责,用以处理输电阻塞和保障发用电的实时平衡。

4.不平衡电量结算由专设的结算公司ELEXON负责,对市场成员实际发用电量与合同电量之间的偏差电量进行结算。

5.辅助服务市场独立于电能量市场,由国家电网公司负责运营。

从各类交易的电量占比来看,英国电力批发市场是一个以双边实物合同(以下简称“双边合同”)为主的市场,双边合同的交易电量约占90%,交易所的交易电量约占5%,平衡机制的交易电量约占3%-5%。

二、交易所竞价交易机制

以APX电力交易所为例,其交易品种分为拍卖市场、半小时日前拍卖市场、现货市场和即期市场四大类。其中,拍卖市场和半小时拍卖市场均采用拍卖的交易方式,特点是市场成员必须在固定的关闸时间前提交报价,交易所对买方和卖方报价进行汇总后,统一计算市场出清结果,类似于股票市场开盘前的集合竞价;而现货市场和即期市场均采用连续撮合的交易方式,特点是买方和卖方可以随时报价、随时成交,类似于股票市场开盘后的连续竞价。

1.拍卖市场和半小时日前拍卖市场

APX的拍卖市场和半小时日前拍卖市场十分相似,均采用买方和卖方双向报价、系统边际出清的方式。区别在于,拍卖市场是在上午进行,以第二天每1小时的电力为交易标的;半小时日前拍卖市场是在下午进行,以第二天每0.5小时的电力为交易标的。

拍卖市场和半小时拍卖市场的出清机制十分简单,交易所将市场成员提交的各时段买卖报价进行汇总。同一时段的报价,按卖电价格由低到高排序形成卖电报价曲线,按买电价格由高到低排序形成买电报价曲线,两条曲线的交叉点就是该时段的市场出清价格,交叉点左边的所有买电报价和卖电报价均成交,并按交叉点确定的市场价格进行结算。

拍卖市场结束后,将发布第二天24个时段的成交量和成交价格;半小时日前拍卖市场结束后,将发布第二天48个时段的成交量和成交价格。

2.现货市场和即期市场

APX所谓的现货市场和即期市场都是采用滚动交易的方式,市场成员可以看到市场中已经提交的报价信息(匿名),并可以随时提交自己的买电报价或卖电报价以达成交易,交割前65分钟截止交易。区别在于,现货市场的交易标的是每0.5小时、1小时、2小时和4小时等较短时段的能量块,一般提前2天开始交易;即期市场的交易标的是基荷、峰荷、非峰荷等较长时段的能量块,一般提前7天开始交易。

特别值得注意的是,由于英国的电网结构比较坚强、阻塞较少,英国电力交易所的各类交易以及场外的双边合同均不考虑电网运行约束,也就是说不进行安全校核,电网在实时运行中可能发生的阻塞等问题由调度机构通过平衡机制予以解决。也正是因为交易所内的各类交易无须安全校核,使得同一市场中有两家交易所以竞争方式开展现货交易成为可能。但近几年来,随着北部苏格兰地区风电装机的快速增长,苏格兰和英格兰、威尔士地区的阻塞问题日渐凸显,阻塞管理成本大幅增加。

需要说明的是,目前APX将提前几天开始交易、交割前65分钟截止的较短时段能量块的连续撮合交易定义为现货市场(SpotMarket)。而在2000年之前的英国电力市场中,现货市场是指采用拍卖方式交易的日前电力市场;北欧电力交易所开展的日前交易,与APX中的一小时拍卖市场和半小时拍卖市场十分类似,被称之为现货市场(ElspotMarket)。因此,APX中的拍卖交易和连续撮合交易实质上均可纳入广义的电力现货交易范畴。

APX中的连续撮合交易与拍卖交易相比,虽然报价方式和出清机制不同,但却具有鲜明的共同点:一是交易时间接近实时运行。拍卖市场和半小时日前拍卖市场都是提前1天进行交易,现货市场和即期市场最长提前数天或数周开始交易,最短提前1个小时左右进行交易;二是连续撮合交易和拍卖交易均是通过电子平台上进行分时段的集中竞价,交易效率很高。虽然APX中连续撮合交易的成交电量比重很小,但对预测偏差较大的可再生能源发电企业而言十分重要。

三、灵活多样的报价形式

英国电力交易所在进行交易出清时,提供了灵活多样的报价形式供市场成员自由选择,不同的报价形式能够满足市场成员差异化的发用电特性。

以APX中的拍卖市场为例,市场成员最简单的报价形式是每个小时分别报价,各时段之间独立成交。但对发电企业而言,这样报价的成交结果可能无法满足机组自身的启停约束或爬坡约束。此时,发电企业可以将任意几个连续的时段组成一个“能量块”进行报价,比如将早上8点至中午12点组成一个包含4个小时的能量块;像核电这样的基荷机组,则可以将全天24小时组成一个能量块,一个能量块中所包含的时段要么同时成交要么同时不成交,从而满足机组连续运行的需要。

除了普通的能量块报价之外,APX拍卖市场还有两种特殊的能量块报价,一种是关联报价,另一种是互斥报价。

关联报价。市场成员可以指定只有当某个能量块的报价成交时,另一个能量块的报价才能成交。例如,一个处于停机状态的机组准备启机运行,那么可以在需要启机运行的时段申报一个价格较高的能量块以便能够回收启机成本,然后在启机之后的时段申报一个仅考虑燃料成本的较低价格的能量块,并将两个能量块设置为关联报价,这样就能够保障只有当启机时段的能量块中标后,后续时段的能量块才能中标。

互斥报价。市场成员也可以指定如果其中一个能量块的报价成交,其他的能量块报价则不再成交。例如,有一个可中断负荷,在不影响正常生产运行的情况下,可以在每天上午的10点-12点或下午的16点-18点降低负荷运行,但每天只能进行一次;那么,这个可中断负荷就可以将上午的两个小时和下午的两个小时设置成两个互斥的能量块报价,以满足自身的生产特性。

四、对我国的启示

我国新一轮的电力体制改革正在稳步推进,各地纷纷成立了相对独立的电力交易机构组织开展电力交易。与国外成熟电力市场相比,我国的电力交易机构目前主要开展年度和月度的电量交易,并未约定如何将中长期的合同电量分解为每天、每时段所需交割的电力,虽然一定程度上提高了电力资源的优化配置效率,但由于无法实现“电量平衡”到“电力平衡”的有效衔接,致使实际交易与调度运行的衔接过程中仍面临很多困难,限制了市场效率的进一步提高。

借鉴英国其他国家的电力市场建设经验,电力交易机构的核心业务在于组织具有分时电力平衡特性的现货交易,以及在现货交易基础上发展起来的电力期货、期权等金融衍生品交易。因此,我国应加快推进电力现货市场建设,推动电力交易机构的业务转型,进一步提高电力资源优化配置效率。

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原标题:英国电力交易所是如何运行的(英国电力市场考察研究(之一))

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