概述

從概念上講，電力市場可以被視為能夠幫助實現政策目標的“工具”，包括改善調度，降低成本，降低排放以及發出合理的投資信號。但是，只有精心設計和規范管理的市場才能實現這些目標。美國和世界各地的電力市場都擁有詳細的市場監管規則，沒有這些規則將無法發揮作用。

本政策簡介討論了電力市場監管的幾個重要方面：市場監測，緩解市場力以及確保有效的市場和調度的方法[2]。

電力市場容易受到發電商的操縱。單個市場主體（或一批市場主體）可能在電網局部獲得壟斷地位。即使假設這種壟斷地位一次只持續一個小時，個別市場主體仍然能夠大幅提高電價，對消費者造成重大損失。此外，還可能產生更高的系統排放。電力市場容易受到操縱的原因包括[3]：

電力供需必須分秒匹配而儲能容量依然有限。這意味著，與其他商品市場不同，當競爭變弱時，沒有儲備電量可以進入市場。

輸電限制可能會將市場主體（或一批市場主體）與其他競爭者隔離開來。

用電需求通常彈性低。終端用戶通常不會因電網不斷變化的狀況而做出響應，部分原因是大多數終端用戶的價格都不隨時間變化。即使供電突然變得緊張，典型的終端用戶也沒有減少用電的動力，供電商能夠發揮市場力作用。

因此，在美國、歐盟和其他國家，市場監測和市場力問題在很長一段時間里都是市場政策、監管和設計中的重要主題。

考慮到中國電力行業的特殊發展歷程，建立高效的電力批發市場顯得十分重要也可能會面臨更多挑戰。多年來，中國電力行業的系統運行（調度）以及規劃和投資流程并不高效，從而導致了不必要的高成本和高排放[4]。2015年， 中共中央和國務院頒布了《進一步深化電力體制改革的若干意見》，開啟了新一輪電改工作，其中包括強調 “堅持市場化改革”，隨后有八個省份致力于實施新的電力批發現貨市場。

市場監測不僅包括對市場主體行為的逐日逐時檢查，而且還包括為不斷完善市場規則的持續努力，這些規則的變化將促進經濟效率，競爭和支持政策目標（包括清潔能源目標）的實現 。

在中國，市場監測對于以下方面尤其重要：1）確保新市場達到公平的、具有成本效益和合理的運行效果，包括具有最低成本的經濟調度；2）隨著市場經驗的積累，微調市場規則；3）應對可變的可再生能源發電并網，儲能和分布式資源的挑戰；4）改善價格信號，使其對新資源的投資以及不必要和低效資源淘汰合理化。實際上，幾個開展現貨市場試點的地方政府部門已呼吁進一步制定市場監測和緩解市場力政策。我們希望本文可以為這項工作提供幫助。

本文主要概述了在中國當前電力行業改革形勢下尤為重要的幾個相關主題。此外，文中還提供了詳細參考資料，引導感興趣的讀者索引有助于設計市場監測方法相關的詳細示例和文獻。我們在本文中強調的三個主題是：

市場監測的機制結構、權限和規則，包括建立獨立的市場監測單位；

日常篩選和緩解市場力的流程；

收集和評估有關單個發電商的運營成本和其他資源信息的框架。

最后，本文在中國正在進行的電力體制改革背景下對下一步市場監測工作提出了具體建議。

2

市場監測：構架，權限，機構角色

中國幾個試點省份正在建設的現貨市場與覆蓋美國約三分之二的“ISO / RTO”市場大致相似[5]。在ISO/RTO 市場里，市場監測一直是重要的話題，自二十世紀90年代開始建立這些市場以來，市場監測方法便不斷發展。本世紀初的加利福尼亞危機引起了人們對市場監測的廣泛關注[6]，在該事件中，某些發電資源所有者行使了市場力，破壞了市場秩序，導致了大范圍的停電[7]。

美國聯邦能源監管委員會（FERC）制定了總體要求，并接管了市場監測以及相關的應對市場力和執行問題。但是，大多數日常市場監測職責是由ISO / RTO實體執行的，它們在每個區域批發市場中充當系統和市場運營商。在1999年發布的法令中，FERC要求每個ISO / RTO制定詳細的市場監測行動計劃，遞交FERC審查和批準[8]。每個ISO / RTO隨后都遵守了該法令，并且都定期向FERC提交文件以更新其計劃[9]。

2008年FERC發布的法令中，詳細闡述了市場監測，并強調了獨立市場監測部門（MMU）的作用。該法令特別要求ISO / RTO需擁有獨立于其管理運行的MMU。在法令中，FERC還規定了獨立MMU的一些“核心功能” [10]：

評估現有和擬議的市場規則和市場設計元素，并向ISO / RTO的管理者、FERC、市場主體和其他利益相關者提出更改市場規則的建議。獨立的MMU非常有效地發揮了這一作用，并為每個ISO / RTO中不斷進行的討論和規則完善做出了貢獻。這很重要，因為需要根據市場表現和變化的情況不斷重新評估市場規則。比如，近年來，隨著儲能資源成本的下降和儲能能力的提高，獨立的MMU 、ISO / RTO 、FERC和各種利益相關者已就如何改變市場規則以確保市場合理的補償這些資源的各項功能，展開了具體探討。市場規則由此發生了重要的變化，為儲能資源與傳統發電機組競爭建立了公平的競爭環境[11]。

至少每季度發布一次有關ISO / RTO市場表現的詳細報告。除了為改變市場規則的討論提供信息外，報告還是現有和潛在市場主體了解關于市場狀況的重要信息來源，有助于提高市場的透明度和效率。通常，這些報告內容涉及到市場競爭力（包括發現和解決市場力的案例數量，即使市場力持續時間很短大約一小時），重要變量的趨勢（包括價格、成本和系統狀況）以及“關鍵主題”，例如，分布式和可再生資源所帶來的發展。報告還總結了獨立MMU關于市場設計和改善規則的建議，并討論了ISO / RTO在滿足先前建議方面所取得的進展。表1給出了如何找到每個MMU發布的報告的信息。

為ISO / RTO中緩解市場力提供幫助。獨立的MMU通常在設計自動化不斷篩選非競爭性投標的過程中發揮作用（請參閱第3節）。這包括評估電網的哪些部分通常受約束，以及這些約束是否需要更密切的監測和更嚴格的市場力測試。它還通常包括協助確定特定發電機組和其他資源的“參考水平”成本（請參見第4節）。

識別市場主體或ISO / RTO管理層的可疑違規行為。盡管獨立的MMU沒有權力對市場操縱或其他不法行為處以罰款，但它們有責任查明違規行為，并向FERC報告以進一步調查和執法。

每個ISO / RTO的詳細市場和運營規則均需獲得FERC的批準[12]，其中包括確保MMU具有獨立地位的陳述。有幾個ISO / RTO（作為FERC批準的市場監測計劃的一部分）將獨立監測功能外包給具有專業經驗的咨詢公司[13]。參見表1。如果獨立的MMU由ISOs / RTO的員工（而非咨詢公司員工）組成，則被稱為“內部獨立市場監測部門” [14]。但是，ISOs / RTO的管理層不能控制或者對其施加權力。例如，在稱為SPP（西南電力庫）的ISO / RTO中有一個內部MMU，經FERC批準的管理規則規定：“應授予市場監測機構完全的獨立性，以開展為提供公正和有效市場監測所需的活動。”[15] 此外，根據SPP規則，“市場監測機構在制定和完成報告時應具有完全的獨立性，任何個人或實體都不得篩選、更改、刪除或延遲市場監測機構的發現、結論和建議。”[16]

表1. 獨立的市場監測機構 (MMU)構架

FERC在2008年頒布的法令還要求ISO / RTO“向MMU提供途徑，獲取為完成其職責所需的充足的市場數據、資源和人員。”[17] 特別是，ISO / RTO必須制定規則（同樣要獲得FERC批準）“使得 MMU可以無權限訪問（ISO / RTO）市場信息數據庫。”[18] 實際上，這意味著獨立的MMU可以完全掌握來自市場主體以及關于系統運營商功能的詳細信息。再次引用SPP示例，管理規則指出這包括[19]：

有關市場上所有單個報價/出價的完整數據。

有關單個出口賣出交易報價和進口買進交易出價的所有數據。

“ [發電和其他]資源的實際機組組合和調度……”

每個時期所有節點的邊際電價和市場出清價格。

詳細的平衡區運營數據。

“‘ SPP平衡授權區域’ 內外會影響供求的狀況或事件，以及已售或將要出售的電力產品或服務的數量和價格……”

“有關輸電服務和權利的信息，包括估計和發布‘可用的輸電容量’或‘可用的關口容量’……輸電系統的運營和維護……”

“有關輸電擁塞的性質和程度的信息。” [20]

盡管獨立的MMU需要向ISO / RTO和FERC報告與其職責相關的機密信息和數據點，但ISO / RTO規則中的保密條款通常會阻止公開披露可以追溯到單個市場主體的信息。另外，獨立的MMU通常使用匯總的數據來報告與其任務相關的問題，這樣就無法識別出單個市場主體了。

3

檢測和緩解市場力的程序

ISO / RTO規則包括用于預先檢測和事先緩解（即，糾正）市場操縱的規定。這些詳細的規則旨在即刻糾正市場主體提交或準備提交的、行使市場力報價或出價行為。在此過程中，ISO / RTO可以立即要求將這些報價或出價按照預先定義的規則“緩解”到適當的水平[21]。這樣做是為了在市場出清價格受到影響之前減緩市場力的作用。此外，FERC有權對過去行使過市場力的市場主體進行調查和處罰[22]。

為此，每個ISO / RTO都會發布規則，遞交FERC審查和批準，這些規則將明確篩選市場力的測試，以及面對市場力應采取的具體措施。ISO / RTO市場監測規則要求對電網的頻繁受限區域進行更細致的審查，并制定更嚴格的緩解標準。

評估市場力

評估市場力的兩種主要方法是“結構性”方法和“行為與影響”方法[23]。盡管可以將多種方法結合使用，但大多數ISO / RTO都側重使用其中一種[24]。

市場力存在潛力（“結構性”）

評估結構性市場力，需確定特定的市場主體何時會具有行使市場力的潛力。一些ISO / RTO考慮疊加的結構指標，例如Herfindahl-Hirschman指數（HHI），該指標量化了ISO / RTO市場或其子區域中發電所有權的集中程度[25]。但是，HHI并未考慮到供需的實時波動會影響到行使市場力的機會，因此在監測市場力方面的作用有限。

還有一種更復雜的方法，即評估給定供電商在特定時間是否夠“核心”。這些測試將供電商定義為擁有資源（例如發電）的實體。例如，擁有多個發電機組的公司將被視為單個供電商。核心供電商通常出現在用電需求高且電網受限的時間和地點 – 使得本地資源無法與電網其他區域所能提供的資源進行競爭。核心供電商測試內置于可自動持續運行的軟件中，與市場和運營軟件并行運行（即測試不是由員工臨時進行的）。

當需要在受限區域管理電網阻塞或滿足負荷需求時，此時的供應商為“核心”供電商。例如，SPP定義了核心供電商的概念，如下所示：“在某些或全部小時數內，供應商必須增加或減少任何一種資源或部分資源的出力或運營儲備來解決約束性輸電限制時，此時的供應商為核心供應商。” [26]

MISO的《 2018年市場狀況報告》中提供了核心供應商測試結果的示例，表明特定的供應資源在預先確定為“受限”的每個區域中“經常處于核心地位”，并且“結果表明當地市場力持續存在…并且緩解市場力措施仍然至關重要。”[27]

另一個RTO -- ?PJM采取了一個更嚴格的版本，該版本測試了受限區域中三個最大的供應商為了保護系統穩定需要共同滿足供電需求的程度[28]。

對于強調結構性方法的ISO / RTO，如果供電商處于核心地位或未能通過預定測試表明其正面臨競爭不足的情況，則將根據與那個發電機組運營成本估算的“參考水平”來降低其報價。

行為觀察（“行為和影響”）

行為和影響測試是指為每個資源（比如每個發電機組)計算基于成本的參考水平，用此作為基準來評估資源的報價。報價要通過帥選進行以下的評估：1）報價是否超出參考水平預設的門檻（“行為” ）；2）報價是否會對超過預設門檻的（當地）市場價格產生影響（“影響”）。如果兩種情況下的答案都是肯定的，那么報價就會被消減[29]。行為和影響方法也在頻繁受限地區采用了更嚴格的閾值，盡管ISO / RTO在評估和分類受限的方法以及閾值級別的細節方面有所不同。

緩解市場力

原則上，緩解是指“使市場主體假設在面臨可行的競爭情形下提供報價。” [30] 無論是“結構性”還是“行為/影響”方法，都期望在資源或供電商未通過篩選測試的情況下將報價降低到一定水平。緩解是用緩解后的報價替換原報價。原則上，緩解后的報價是基于測算的參考水平，能夠反映資源的運營成本。將在下一節討論參考水平計算的細節問題。

檢測和緩解市場力：總結

回顧一下，在ISO / RTO中，重點是提前糾正而不是事后懲罰。這就是緩解市場力的想法：在未通過預定義測試（“結構性”方法）或競標未能通過“行為和影響”篩查的市場主體行使市場力之前，便對其報價進行調整。當然，也有針對已經發生的市場力而進行調查的結構。如前一節所述，獨立的MMU負責確定市場主體或ISO / RTO管理層的可疑違規行為，并向FERC報告。盡管獨立的MMU沒有權力對市場操縱或其他不法行為處以罰款，但它們有責任查明違規行為，并向FERC報告以進一步調查和執法。

值得注意的是，大多數采用“行為和影響”方法的市場，通常報告很少有試圖行使市場力的證據[31]。這不應被認為市場監測和制定緩解措施不重要。而是有理由認為，在缺乏良好的監測和緩解機制的情況下，市場主體會利用結構性機會[32]。

4

制定成本評估框架（參考水平）

ISO / RTO收集數據是為了估算發電機組運營成本的（“參考水平”）。ISO / RTO使用這些參考水平來判斷市場是否具有競爭力以及是否有任何發電商正在行使市場力。參考水平還用于緩解市場力，確定報價應下降到的水平。

建立參考水平很重要，因此我們單做討論。此節簡要概述了制定這些參考水平所需收集到的信息[33]。

ISO / RTO使用的基本方法相似，都包括計算下面方框中描述的運營成本的決定因素。但是，具體方法存在差異。與單個發電商相關的數據通常不會公開，但它們可能會以匯總形式被用于公開的市場監測報告。

發電機運營成本的決定因素

凈耗熱率曲線

顯示發電機在不同出力下的凈熱效率。

燃料價格

燃料價格可以基于合同交付價格或參考現貨市場燃料價格加上運輸成本。

燃料價格應以能量為單位（例如，在中國以元/千卡為單位）。

確定燃煤發電機組的燃料成本相對簡單。諸如抽水蓄能發電等其他資源具有更復雜的成本決定因素。

可變的運營和維護（O＆M）成本

包括隨產出而變化的其他成本，包括用于定期維護的非資本支出以及運營中使用的化學品、水和其他投入的成本。

啟動成本和空載成本

啟動發電機組所需的燃料、化學品、水和其他投入的成本。

對于蒸汽裝置，啟動成本取決于鍋爐的狀況（熱，溫，冷）。

空載或最小負荷的成本是維持設備最低出力水平所需的燃料成本。

排放率

給定凈出力水平（例如，度電kWh）或啟動時的平均排放水平（例如，克SO2或CO2）。

排放隨機組的凈出力水平而變化，從而生成了排放率曲線。

排放率可以通過連續排放監測設備獲得或使用燃料排放因子（例如，每千卡煤中的SO2克數）乘以凈耗熱率曲線來計算。

排放價格

排放許可價或費用，以每單位排放的成本計算（例如，美元／噸CO2）。

5

對中國現貨市場監管的結論與建議

一個有效的監管結構至關重要，為確保新的現貨市場能夠實現可觀的效益，即：降低運營成本（改善調度），改善投資決策并減少排放。隨著時間的流逝，這種監管結構可能需要進行調整和完善。一些現貨市場試點省份已經在這方面采取了重要步驟。在此，我們為下一步的工作提供一些建議：

警惕資產風險 - 隨著電力需求增長減緩，電力市場逐漸轉向競爭性批發市場，以及太陽能、風電和儲能成本持續下降，投資燃煤發電項目作為基荷容量將不會得到充分利用，且不符合經濟性; 考慮設定“基本原則”，即市場監管和市場監控應集中在支持最低成本的調度和支持清潔能源資源的公平競爭上。

建立具有明確規定的權利、責任和數據訪問權限的獨立市場監測機構。據了解廣東省已經發布了為省級現貨市場選擇獨立市場監測機構的公告。關鍵是要明確定義獨立市場監測機構的角色和職責，并確保他們有資源來執行任務。尤其是，有必要通過市場監測機構定期發布各省關于市場和運營結果的報告。這些報告應包括對市場競爭力的評估（包括對電網受限區域的分析）和調度效率。報告還應包括為確保公平競爭環境而需要對任何市場規則做出改變的建議，包括為支持分布式能源和需求側資源（包括需求響應）的建議。

制定和發布詳細的組織構架和職責權利，以收集有關運營成本的數據，并基于該數據為每個資源創建“參考水平”并不斷更新。 廣東已經開始這項工作然而還需要對這些程序進行完善。

制定和發布有關市場力篩選和緩解流程的詳細規則。簡而言之，對于如何計算和使用參考水平，以及關于緩解市場力的程序應該有非常明確的規則。在現貨市場運作的最初幾年，當競爭不足和市場設計問題可能很嚴重時，設置這些程序將特別重要。例如，在任何特定省份或地區鼓勵發電資源區域整合的政策都可能導致競爭不足，但可以根據設計得當的參考水平價格來調整主要發電商的出價來一定程度的緩解這個問題。

建立市場集中度閾值和限制單個發電商擁有的市場容量份額（比如按照HHI）是有用的。山東省已經朝著這個方向發展。但這種做法還不夠，因為當電網受限時，仍然存在著出現暫時性本地市場力的風險。因此，還需要更精準的測試，比如文中提到的“核心供應商”或者“行為和影響”測試。

數十年來，美國在這些領域已取得了很大進展，但盡管如此，仍在為“正確”制定市場監管的許多細節而努力，有時甚至會朝錯誤的方向邁出腳步。對中國而言，市場監管也將是一個持續的挑戰，通過繼續比較這一領域的經驗，雙方都將學到很多東西。

[1] 本文的審閱成員包括Ruth Hare,Fredrich Kahrl以及Frederick Weston。本文中文版由何梟和王軒負責翻譯和校正。

[2] 本文是在睿博能源智庫相關課題報告之基礎上撰寫而成。對于當前市場改革背景下的分析，請參見Dupuy，M.等（2018），《電力消費、需求及競爭性市場中美合作：對廣東、吉林、江蘇和上海的試點的建議》，下載鏈接：https://china.lbl.gov/sites/default/files/downloads/power_demand_consumption_competition_project_recommendations_report_final_cn.pdf

在本世紀初，致力于建立批發市場的背景下討論這些問題，見睿博能源智庫（2003），“Market Power and Market Monitoring: Critical Issues for SERC and Competitive Wholesale Markets”, available at: https://www.raponline.org/knowledge-center/market-power-and-market-monitoring-critical-issues-for-serc-and-competitive-wholesale-markets/

[3] Joskow, P. (2008), “Lessons Learned From Electricity Market Liberalization,” The Energy Journal, available at: https://economics.mit.edu/files/2093

[4] 睿博能源智庫（2017），《美國電力市場設計與實施經驗以及對中國的借鑒》，下載鏈接：https://www.raponline.org/knowledge-center/electricity-wholesale-markets-us-experience-and-recommendations-for-china_cn/

Kahrl, F. and X. Wang (2014),《將可再生能源納入中國電力系統：技術入門之系統運營》，下載鏈接：https://www.raponline.org/knowledge-center/integrate-re-power-sector-operation-cn/

[5]關于ISO/RTO (Independent System Operator / Regional Transmission Organization) 市場的更多信息,詳見Hurlbut, D., et al., (2015), 《可再生能源友好的電網發展策略：美國的經驗以及對中國的借鑒》，下載鏈接：https://www.nrel.gov/docs/fy16osti/66729.pdf. 以及，FERC (2015), “Energy Primer: A Handbook of Energy Market Basics”, available at: https://www.ferc.gov/market-oversight/guide/energy-primer.pdf.

[6] 詳見 Wolak, F., (2003), “Lessons from the California Crisis”, Center for the Study of Energy Markets Working Paper Series, available at: https://ei.haas.berkeley.edu/research/papers/CSEM/csemwp110.pdf.

[7] 市場價格帽歷來是ISOs/RTOs用來限制市場力的一種做法，但目前并不是限制市場力的“最佳做法”。我們將在以后的文章中更詳細地討論價格帽。也可見Dupuy, M. (2019),《對“關于進一步推進電力現貨市場建設試點工作的意見（征求意見稿）”的建議》，下載鏈接https://www.raponline.org/knowledge-center/comments-on-national-energy-administrations-advancing-electricity-spot-market-implementation-cn/

8 Federal Energy Regulatory Commission, Docket No. RM99-2-000, Order No. 2000, Regional Transmission Organizations, December 20, 1999. Retrieved from https://www.ferc.gov/legal/maj-ord-reg/land-docs/RM99-2A.pdf

[9] ERCOT與其他ISO / RTO的不同之處在于，它不受FERC管轄，因為按照《聯邦電力法》規定,FERC負責監管州際能源交易。ERCOT則在德克薩斯州的邊界內，ERCOT并未與其他州的電網同步互連。詳見 https://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/rto/ercot.asp. 但是，ERCOT的經驗與其他ISO / RTO相似：德克薩斯州立法要求ERCOT來監測市場，ERCOT已采用了與其他ISO / RTO相似的詳細市場監測和緩解程序。

[10] FERC Order 719, October 17, 2008, available at: https://www.ferc.gov/whats-new/comm-meet/2008/101608/E-1.pdf See p. 169-247.