容量補(bǔ)償與容量市場(chǎng)課件

在電力市場(chǎng)環(huán)境下，如何保證發(fā)電容量的充裕性問(wèn)題是電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)中還沒(méi)有達(dá)到共識(shí)的問(wèn)題。目前已經(jīng)實(shí)施的方法既有按照行政的方法進(jìn)行補(bǔ)貼，也有按照市場(chǎng)的方法進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ā?duì)于一般商品的市場(chǎng)，在完全競(jìng)爭(zhēng)的條件下，微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)給出了具有相當(dāng)說(shuō)服力的定價(jià)方法——短期邊際定價(jià)方法(ShortRunningMarginalPrice,SRMC)。微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)證明，采用邊際定價(jià)方法可以在市場(chǎng)成員追求自身利益最大化，達(dá)到市場(chǎng)均衡時(shí)，同時(shí)達(dá)到社會(huì)福利最大化，也即激勵(lì)相容的Pareto效益。正是這種良好的性質(zhì)，邊際定價(jià)方法幾乎成為了市場(chǎng)定價(jià)方法的“標(biāo)準(zhǔn)”。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，如何保證發(fā)電容量的充裕性問(wèn)題是電力一、電力市場(chǎng)進(jìn)行容量補(bǔ)償?shù)脑螂娏κ袌?chǎng)在其開(kāi)始進(jìn)行理論討論的初期，就是按照完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件進(jìn)行的，所以在發(fā)電側(cè)電力市場(chǎng)通常也采用短期邊際定價(jià)方法。但是，我們要特別注意短期邊際定價(jià)具有Pareto效益的前提是完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件。非常遺憾，目前已經(jīng)進(jìn)行的電力市場(chǎng)實(shí)踐表明，電力市場(chǎng)并不具備這樣的條件。其主要的表現(xiàn)為：(1)電力需求在短期內(nèi)其價(jià)格彈性系數(shù)幾乎為零。(2)發(fā)電廠(chǎng)商的數(shù)目不多，通常擁有較大的市場(chǎng)份額，具有潛在的市場(chǎng)力。(3)電力系統(tǒng)要求及時(shí)的供需平衡，且沒(méi)有電能儲(chǔ)存裝置作為緩沖。并且，還要保證可靠性供電。一、電力市場(chǎng)進(jìn)行容量補(bǔ)償?shù)脑?4)電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)狀態(tài)使得至少在短期并不具備生產(chǎn)函數(shù)連續(xù)的要求。例如，發(fā)電機(jī)組的最小出力要求，使得每個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)函數(shù)是一個(gè)非凸的集合，在不開(kāi)機(jī)與最小出力之間沒(méi)有連通。(5)電力設(shè)備的建設(shè)周期長(zhǎng)，且規(guī)模經(jīng)濟(jì)性并沒(méi)有完全消失。也正因?yàn)槟壳暗碾娏κ袌?chǎng)不具備完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件，所以采用邊際定價(jià)方法的電力市場(chǎng)實(shí)踐出現(xiàn)了一些問(wèn)題。不同的國(guó)家和地區(qū)電力實(shí)踐中經(jīng)常發(fā)生電價(jià)飛升的情況。出現(xiàn)電價(jià)飛升的原因有兩個(gè)，一個(gè)是容量出現(xiàn)了短缺，一個(gè)是發(fā)電廠(chǎng)商市場(chǎng)力的實(shí)施。(4)電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)狀態(tài)使得至少在短期并不具備生電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)有三個(gè)具有挑戰(zhàn)意義的問(wèn)題：一是如何設(shè)計(jì)運(yùn)行備用服務(wù)市場(chǎng)使得發(fā)電廠(chǎng)商按照自愿原則能夠提供充分合理的運(yùn)行備用服務(wù)；其二則是由于發(fā)電廠(chǎng)商具有潛在的市場(chǎng)力，市場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮發(fā)電廠(chǎng)商的策略行為，抑制發(fā)電廠(chǎng)商市場(chǎng)力的實(shí)施，；第三則需要保證長(zhǎng)期的容量充裕性。這三個(gè)方面存在著密切的聯(lián)系，如果沒(méi)有足夠的容量備用，能量市場(chǎng)的價(jià)格在統(tǒng)一出清電價(jià)機(jī)制下，會(huì)出現(xiàn)價(jià)格的飛升；如果沒(méi)有合適的能量市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，很難引導(dǎo)出自愿的充裕的發(fā)電容量投資，同時(shí)也不能夠維持充裕的備用以支持短期的系統(tǒng)安全運(yùn)行。電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)有三個(gè)具有挑戰(zhàn)意義的問(wèn)題：有關(guān)是否需要進(jìn)行容量補(bǔ)償以及如何補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題一直是電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)問(wèn)題。一種意見(jiàn)認(rèn)為只要能量市場(chǎng)與輔助服務(wù)市場(chǎng)設(shè)計(jì)足夠好就可以滿(mǎn)足短期的市場(chǎng)運(yùn)行與長(zhǎng)期的容量充裕性，不需要容量補(bǔ)償；但是通過(guò)多年的市場(chǎng)實(shí)踐人們已逐漸取得了共識(shí)，容量補(bǔ)償機(jī)制可以緩解電價(jià)的波動(dòng)并保證發(fā)電容量的充裕性，電力市場(chǎng)需要容量補(bǔ)償機(jī)制。容量補(bǔ)償?shù)臋C(jī)理很難從微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中找到現(xiàn)存的答案，目前也沒(méi)有給出補(bǔ)償機(jī)制的嚴(yán)格的理論說(shuō)明。容量補(bǔ)償?shù)木唧w方法也有所不同，當(dāng)前比較有影響的方法是以PJM為代表的“容量市場(chǎng)”ICAP(InstalledCapacityMarket)方法，英國(guó)早期的電力市場(chǎng)中的容量費(fèi)方法(CapacityPayment)，兩部制電價(jià)以及當(dāng)量電價(jià)方法。有關(guān)是否需要進(jìn)行容量補(bǔ)償以及如何補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題一直是二、不同容量補(bǔ)償機(jī)制的介紹1.兩部制電價(jià)模式及其容量補(bǔ)償由于電源建設(shè)周期長(zhǎng)，并且電力負(fù)荷需求存在不確定性，電力系統(tǒng)還需要一定的發(fā)電容量作為備用，因此，為了保證電力系統(tǒng)的高度可靠穩(wěn)定運(yùn)行，電力企業(yè)要按照用戶(hù)最大可能的電力需求投資建設(shè)電廠(chǎng)，而用戶(hù)并不是時(shí)刻都按其最大需求量用電，但即使在用戶(hù)不用電能的時(shí)間里，發(fā)電企業(yè)也要發(fā)生固定成本，而且由于發(fā)電廠(chǎng)的投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)巨大，其固定成本很高，無(wú)法保證在其發(fā)電收入中回收；況且還有一些調(diào)峰機(jī)組的變動(dòng)成本高，年發(fā)電量低，新能源和可再生資源發(fā)電的成本遠(yuǎn)高于水電和煤電，在這些情況下，無(wú)法僅僅通過(guò)電量費(fèi)回收其全部成本。因此需要按照用戶(hù)所占用的電源和電網(wǎng)資源的成本(或價(jià)值)向用戶(hù)收取固定的費(fèi)用——容量電費(fèi)。這是英國(guó)人約翰于1882年提出的兩部制電價(jià)概念的初衷，當(dāng)時(shí)是被用于銷(xiāo)售電價(jià)中，近年來(lái)又被發(fā)展應(yīng)用到輸配電電價(jià)和發(fā)電電價(jià)中。二、不同容量補(bǔ)償機(jī)制的介紹兩部制上網(wǎng)電價(jià)是指，將上網(wǎng)電價(jià)分成兩部分——容量電價(jià)和電量電價(jià)。容量電價(jià)是對(duì)發(fā)電公司可提供的上網(wǎng)容量計(jì)價(jià)討費(fèi)的依據(jù)，體現(xiàn)對(duì)發(fā)電公司固定成本的補(bǔ)償及相應(yīng)的利潤(rùn)。容量電價(jià)與實(shí)際上網(wǎng)電量無(wú)關(guān)，發(fā)電公司無(wú)論提供多少上網(wǎng)電量，均按機(jī)組容量計(jì)價(jià)。電量電價(jià)是對(duì)發(fā)電公司的實(shí)際上網(wǎng)電量計(jì)價(jià)討費(fèi)的依據(jù)，定價(jià)方法為在能量市場(chǎng)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)得到，體現(xiàn)對(duì)發(fā)電公司變動(dòng)成本的補(bǔ)償及相應(yīng)的利益。兩部制上網(wǎng)電價(jià)是指，將上網(wǎng)電價(jià)分成兩部分——容量容量電價(jià)及的定價(jià)方法有兩種，包括：(1)按照發(fā)電機(jī)組能夠向電網(wǎng)提供的可用容量支付，即(2)按照發(fā)電機(jī)組額定容量支付，即容量電價(jià)及的定價(jià)方法有兩種，包括：Pc有兩種計(jì)算方式：(1)若按會(huì)計(jì)成本法制訂容量電價(jià)，則發(fā)電廠(chǎng)可以通過(guò)容量電費(fèi)回收其全部固定投資。但為了激勵(lì)發(fā)電企業(yè)降低成本、提高效率，也可以在制訂容量電價(jià)時(shí)部分地考慮、甚至不考慮人工費(fèi)和大修費(fèi)等在電力生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)生的固定成本。此方法能保證回收固定成本，但不能反映系統(tǒng)對(duì)應(yīng)未來(lái)發(fā)電容量地需求。Pc有兩種計(jì)算方式：Pc有兩種計(jì)算方式：按照成本定價(jià)原則，容量電價(jià)的基礎(chǔ)是發(fā)電機(jī)組地固定成本，即與發(fā)電量無(wú)關(guān)的成本，包括折舊、固定的運(yùn)行管理費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用以及部分投資受益和稅金。實(shí)行兩部制電價(jià)機(jī)制的目的是保證發(fā)電公司能夠全部或部分地回收固定成本，降低市場(chǎng)環(huán)境下機(jī)組投資的風(fēng)險(xiǎn)，以引導(dǎo)出合適的發(fā)電投資。應(yīng)該指出，在我國(guó)兩部制電價(jià)機(jī)制中的容量電價(jià)是由國(guó)家給出，本質(zhì)上還是管制的。Pc有兩種計(jì)算方式：Pc有兩種計(jì)算方式：(2)若以邊際成本法制訂容量電價(jià)，則當(dāng)電力系統(tǒng)備用容量不足，即為滿(mǎn)足新增單位千瓦負(fù)荷需求而需要新建電廠(chǎng)(或機(jī)組)時(shí)，容量電價(jià)為新增單位裝機(jī)容量的成本；當(dāng)電力系統(tǒng)擁有充足的備用容量時(shí)，容量電價(jià)水平很低，甚至為零。顯然，以邊際理論為基礎(chǔ)形成的容量電價(jià)，是反映系統(tǒng)電力平衡能力的信號(hào)，但不能保證合理地回收發(fā)電地固定成本。Pc有兩種計(jì)算方式：2.英國(guó)運(yùn)行備用市場(chǎng)與容量費(fèi)方法的機(jī)理分析在英格蘭-威爾士發(fā)電市場(chǎng)的運(yùn)行規(guī)則中，其運(yùn)行備用輔助服務(wù)是在日前主市場(chǎng)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的基礎(chǔ)上，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行備用輔助服務(wù)的定價(jià)的，因而也是1日前事先制定的?；跈C(jī)組的申報(bào)，按照容量塊的價(jià)格從小到大排序，按照價(jià)格從低到高購(gòu)買(mǎi)直到負(fù)荷平衡，最后的容量塊為邊際容量塊，其價(jià)格為對(duì)應(yīng)的邊際電價(jià)，小于邊際電價(jià)的容量塊將被購(gòu)買(mǎi)，購(gòu)買(mǎi)價(jià)格為邊際電價(jià)。未被購(gòu)買(mǎi)的容量塊自動(dòng)作為運(yùn)行備用，如果在實(shí)際的運(yùn)行中這些容量塊被調(diào)用加載，則其發(fā)電按照其高于邊際電價(jià)的容量塊的報(bào)價(jià)收購(gòu)。而且，對(duì)于所有參加報(bào)價(jià)的容量塊都給予容量補(bǔ)償。2.英國(guó)運(yùn)行備用市場(chǎng)與容量費(fèi)方法的機(jī)理分析設(shè)單邊拍賣(mài)的電力市場(chǎng)，機(jī)組的報(bào)價(jià)包含價(jià)格與容量，且每臺(tái)機(jī)組的可以分成多塊，每塊的價(jià)格將隨著容量上升非減。表示為：設(shè)單邊拍賣(mài)的電力市場(chǎng)，機(jī)組的報(bào)價(jià)包含價(jià)格與容量，且每臺(tái)機(jī)組的容量補(bǔ)償與容量市場(chǎng)課件上式表示機(jī)組的收入來(lái)自三個(gè)方面，在能量市場(chǎng)按照邊際電價(jià)銷(xiāo)售電能的收入(右邊第一項(xiàng))，作為備用的部分容量實(shí)際發(fā)電后按照自己的報(bào)價(jià)得到的收入(右邊第二項(xiàng))，容量補(bǔ)償?shù)氖杖?右邊第三項(xiàng))，這等式右邊前三項(xiàng)構(gòu)成了總收益，減去右邊第四項(xiàng)總成本即為期望利潤(rùn)。其中英國(guó)的容量補(bǔ)償費(fèi)計(jì)算公式為：上式表示機(jī)組的收入來(lái)自三個(gè)方面，在能量市場(chǎng)按照邊際電英國(guó)市場(chǎng)采用這樣的運(yùn)行備用以及能量市場(chǎng)的定價(jià)規(guī)則具有其合理的意義，這種合理的意義可以通過(guò)電力系統(tǒng)隨機(jī)生產(chǎn)模擬進(jìn)行揭示。對(duì)邊際容量塊以及邊際以外的容量塊的容量?jī)r(jià)值就是英國(guó)式的容量補(bǔ)償值；對(duì)于邊際之內(nèi)的容量，其容量?jī)r(jià)值由兩個(gè)部分組成，一個(gè)部分是邊際價(jià)格與運(yùn)行成本之差，也就是影子容量?jī)r(jià)值，另一個(gè)是容量補(bǔ)償價(jià)值。因此，英國(guó)早期的容量費(fèi)所補(bǔ)償?shù)氖窃诮y(tǒng)一出清電價(jià)中沒(méi)有考慮的機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)以及系統(tǒng)停電損失所附加成本部分。電力市場(chǎng)之所以要進(jìn)行容量補(bǔ)償，是因?yàn)樵谑袌?chǎng)環(huán)境下，依然要保證電力系統(tǒng)高可靠性地供電，也就是說(shuō)還必須保證其電力不足概率定的水平之下，所以應(yīng)該對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行補(bǔ)償。顯然，考慮到電力系統(tǒng)隨機(jī)發(fā)生的機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)，以及系統(tǒng)可靠性的容量充裕度要求，英國(guó)方法是有一定理論依據(jù)的，但應(yīng)同時(shí)指出，這仍屬于成本分析范疇。英國(guó)市場(chǎng)采用這樣的運(yùn)行備用以及能量市場(chǎng)的定價(jià)規(guī)則具有3.當(dāng)量電價(jià)法當(dāng)量電價(jià)就是針對(duì)電力市場(chǎng)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益還未消失的管制競(jìng)爭(zhēng)階段的特點(diǎn)，為解決市場(chǎng)效率和投資回報(bào)不充分這兩個(gè)難題而發(fā)展起來(lái)的，并解決了缺電情況下開(kāi)放電力市場(chǎng)的難題。目前已發(fā)展了涵蓋主、輔電力市場(chǎng)的近10種當(dāng)量電價(jià)法，并已形成體系。實(shí)用當(dāng)量電價(jià)法通過(guò)以下3步實(shí)現(xiàn)：（1）在負(fù)荷持續(xù)曲線(xiàn)上排序優(yōu)化；（2）在成本平面上作最小成本折線(xiàn)；（3）計(jì)入規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，自動(dòng)補(bǔ)足影子容量成本。3.當(dāng)量電價(jià)法三、美國(guó)PJM電力容量市場(chǎng)分析1.美國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的歷史1882年9月，愛(ài)迪生在紐約建立了美洲第一家發(fā)電廠(chǎng)，開(kāi)創(chuàng)了美國(guó)電力工業(yè)。1890-1910年，美國(guó)的采礦、紡織、鋼鐵和印刷等工業(yè)迅速實(shí)現(xiàn)電氣化；1935年，富蘭克林·羅斯福總統(tǒng)簽署了《鄉(xiāng)村電氣化法案》（REA），鄉(xiāng)村電氣化得到快速發(fā)展，1967年美國(guó)98%的農(nóng)場(chǎng)用上了電。美國(guó)最初的發(fā)電設(shè)備主要是燃煤機(jī)組和水電機(jī)組；1957年，核電廠(chǎng)首度并網(wǎng)發(fā)電，其規(guī)模一直穩(wěn)步擴(kuò)大。天然氣機(jī)組和燃油機(jī)組則從20世紀(jì)60年代末開(kāi)始穩(wěn)步發(fā)展。三、美國(guó)PJM電力容量市場(chǎng)分析20世紀(jì)60和70年代，美國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量迅速增長(zhǎng)，該時(shí)期被稱(chēng)為美國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的“黃金時(shí)代”。進(jìn)入80年代后，發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)明顯趨緩，而以煤、天然氣和油為一次能源的發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)趨于停滯狀態(tài)，主要的增長(zhǎng)容量來(lái)自核電發(fā)電設(shè)備。

“黃金時(shí)期”大規(guī)模的發(fā)展，使美國(guó)電力工業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，同時(shí)也使電力供給能力大大超過(guò)了電力負(fù)荷需求，化石類(lèi)發(fā)電設(shè)備的平均利用小時(shí)在“黃金時(shí)期”初期為5000h左右，而80年代初最低降至3500h左右。供給能力的極度富余，使發(fā)電企業(yè)特別是獨(dú)立發(fā)電商的經(jīng)營(yíng)遭受巨大困難，這應(yīng)該也是90年代初推動(dòng)美國(guó)電力市場(chǎng)改革的動(dòng)因之一。20世紀(jì)60和70年代，美國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量美國(guó)在賓夕法尼亞—新澤西—馬里蘭（簡(jiǎn)稱(chēng)PJM）、新英格蘭和紐約等電網(wǎng)成功推行電能市場(chǎng)后，裝機(jī)容量并未得到應(yīng)有的平穩(wěn)增長(zhǎng)?！包S金時(shí)期”打下的基礎(chǔ)被迅速侵蝕，2000年起燃煤機(jī)組的平均發(fā)電利用小時(shí)數(shù)超過(guò)了6000h，供求失衡的苗頭開(kāi)始出現(xiàn)。2000-2001年的美國(guó)加州電力危機(jī)，是電能市場(chǎng)發(fā)出的強(qiáng)烈價(jià)格信號(hào)，希望市場(chǎng)增加發(fā)電容量投資，并引發(fā)了2000-2003年天然氣機(jī)組快速增長(zhǎng)，但加州社會(huì)經(jīng)濟(jì)及電力工業(yè)也付出了慘重的代價(jià)。人們認(rèn)識(shí)到，僅以電能市場(chǎng)信號(hào)來(lái)引導(dǎo)發(fā)電設(shè)備的建設(shè)是不夠的，并于20世紀(jì)90年代末開(kāi)始了艱難的容量市場(chǎng)建設(shè)探索。PJM作為美國(guó)運(yùn)作最成熟的電力市場(chǎng)之一，于1999年開(kāi)始了容量市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程。美國(guó)在賓夕法尼亞—新澤西—馬2.PJM容量市場(chǎng)介紹PJM電力市場(chǎng)的成員必須遵守四大基本協(xié)議：可靠性保障協(xié)議（ReliabilityAssuranceAgree-ment）、運(yùn)行協(xié)議（theOperatingAgreement）、輸電價(jià)目表（thePJMOpenAccessTransmissionTariff）和輸電商協(xié)議（theTransmissionOwnersAgree-ment）。根據(jù)可靠性保障協(xié)議，負(fù)荷服務(wù)商（Loadservers）必須持有足夠機(jī)組容量不一定是自己的機(jī)組），以滿(mǎn)足自己的容量義務(wù)，不能履行義務(wù)的負(fù)荷服務(wù)商將按照協(xié)議條款進(jìn)行處罰。容量義務(wù)成了容量市場(chǎng)的需求基礎(chǔ)。2.PJM容量市場(chǎng)介紹（1）PJM容量市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程1998年，開(kāi)創(chuàng)了容量信用交易模式的容量信用市場(chǎng)（CapacityCreditMarket，CCM）。當(dāng)年10月15日，第一個(gè)月度市場(chǎng)開(kāi)市；12月31日，第一個(gè)日市場(chǎng)開(kāi)市。1999年1月27日，由于容量信用市場(chǎng)容易被操縱而被管制，此時(shí)距第一個(gè)月度市場(chǎng)開(kāi)始僅3個(gè)月。1999年5月31日，容量信用市場(chǎng)經(jīng)過(guò)改良后恢復(fù)運(yùn)行。1999年7月10日再次被管制，此后一直處于管制狀態(tài)。2007年，PJM采用可靠性定價(jià)模式取代原有的容量信用市場(chǎng)，并于當(dāng)年4月開(kāi)始正式運(yùn)行。（1）PJM容量市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程（2）容量信用市場(chǎng)容量信用市場(chǎng)是PJM電網(wǎng)最初采用的容量市場(chǎng)模式，為容量市場(chǎng)的建設(shè)取得了寶貴經(jīng)驗(yàn)，奠定了良好的基礎(chǔ)。容量信用市場(chǎng)分為月度市場(chǎng)和日市場(chǎng)，市場(chǎng)成員有兩類(lèi)：負(fù)荷服務(wù)商（Loadservers）和容量擁有者（Resourceowner）。容量擁有者指PJM區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)有機(jī)組、規(guī)劃中機(jī)組、可削減的電力負(fù)荷（DemandResource）、合格的輸電網(wǎng)升級(jí)項(xiàng)目（QualifyingTransmissionUpgrades）及區(qū)域外機(jī)組。是否參與容量信用市場(chǎng)遵循自愿原則，負(fù)荷服務(wù)商和容量擁有者都可以在市場(chǎng)外通過(guò)雙邊交易買(mǎi)賣(mài)容量信用（CapacityCredit），通過(guò)容量市場(chǎng)購(gòu)得的容量信用不得以任何借口進(jìn)行調(diào)整。負(fù)荷服務(wù)商購(gòu)買(mǎi)容量信用，以滿(mǎn)足全部或部分機(jī)組容量義務(wù)。（2）容量信用市場(chǎng)在月度市場(chǎng)中，負(fù)荷服務(wù)商和容量擁有者可以根據(jù)自己未來(lái)的容量需求預(yù)期和對(duì)市場(chǎng)情況的判斷，買(mǎi)賣(mài)容量信用。而在日市場(chǎng)中，如果參與者不能滿(mǎn)足其規(guī)定的容量義務(wù)，PJM僅接受其不足部分的買(mǎi)盤(pán)；如果參與者在滿(mǎn)足其規(guī)定的容量義務(wù)的基礎(chǔ)上有多余的容量信用，PJM僅接受多余部分的賣(mài)盤(pán)。在月度市場(chǎng)和日市場(chǎng)的參與者完成報(bào)價(jià)后，PJM根據(jù)買(mǎi)賣(mài)雙方的申報(bào)組織出清，出清價(jià)格等于邊際成交賣(mài)盤(pán)的報(bào)價(jià)，所有成交的交易都按照同一市場(chǎng)出清價(jià)格成交。在月度市場(chǎng)中，負(fù)荷服務(wù)商和容量擁有者可以根據(jù)自己未如果市場(chǎng)成員在月容量信用市場(chǎng)上賣(mài)了過(guò)多的容量信用，以致無(wú)法滿(mǎn)足自己最終的機(jī)組容量義務(wù)，則必須通過(guò)日容量信用市場(chǎng)或雙邊交易獲得足夠的容量信用，否則將根據(jù)PJM的運(yùn)行規(guī)則和可靠性保障協(xié)議（RAA）進(jìn)行處罰。如果市場(chǎng)成員在月容量信用市場(chǎng)上賣(mài)了過(guò)多的容量信用，(3)可靠性定價(jià)模型（ReliabilityPricingModel，RPM）容量市場(chǎng)RPM容量市場(chǎng)是由多重拍賣(mài)市場(chǎng)組成的，包括1個(gè)基本拍賣(mài)市場(chǎng)（BaseResidualAuction）、3個(gè)追加拍賣(mài)市場(chǎng)（IncrementalAuction）和1個(gè)雙邊市場(chǎng)。市場(chǎng)成員也由負(fù)荷服務(wù)商和容量擁有者組成。基本拍賣(mài)市場(chǎng)提前3年舉行。PJM根據(jù)對(duì)3年后的負(fù)荷預(yù)測(cè)，組織容量擁有者競(jìng)價(jià)，以滿(mǎn)足電網(wǎng)3年后的機(jī)組容量需求，購(gòu)買(mǎi)容量的費(fèi)用根據(jù)規(guī)則分?jǐn)偨o負(fù)荷服務(wù)商。市場(chǎng)成員可以在第一次和第三次追加拍賣(mài)中購(gòu)買(mǎi)容量來(lái)替代其無(wú)法履約的售出容量，比如工程的延遲或取消、現(xiàn)有機(jī)組的毀損等。在目標(biāo)年份的前1年，PJM將重新進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，如果此次預(yù)測(cè)比基本拍賣(mài)前預(yù)測(cè)高100MW以上,則組織第二次追加拍賣(mài)以補(bǔ)足差額，并將購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用按規(guī)則分?jǐn)偨o負(fù)荷服務(wù)商。負(fù)荷服務(wù)商可以通過(guò)雙邊交易市場(chǎng)獲得其在容量拍賣(mài)中未滿(mǎn)足的容量。(3)可靠性定價(jià)模型（ReliabilityPricing(4)容量信用市場(chǎng)和RPM容量市場(chǎng)的不同在容量信用市場(chǎng)中，市場(chǎng)成員受到的約束很少，一些有實(shí)力的市場(chǎng)成員可以通過(guò)月度市場(chǎng)買(mǎi)空賣(mài)空、控制日前市場(chǎng)供給等方式操縱市場(chǎng)，從而獲取高額利潤(rùn)。RPM容量市場(chǎng)完善了規(guī)則，力圖規(guī)范市場(chǎng)成員行為，促進(jìn)市場(chǎng)健康發(fā)展。主要的改變有以下幾方面：（1）市場(chǎng)準(zhǔn)入。PJM區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)有機(jī)組必須通過(guò)拍賣(mài)市場(chǎng)出售容量；如果PJM區(qū)域中的現(xiàn)有機(jī)組和可削減負(fù)荷沒(méi)有參加基本拍賣(mài)市場(chǎng)，則失去了參加相關(guān)目標(biāo)年份的其他拍賣(mài)市場(chǎng)的資格，比如甲廠(chǎng)在2007年未參加2010年容量的基本拍賣(mài)市場(chǎng)，則也不能參加2010年容量的任何追加拍賣(mài)市場(chǎng)。(4)容量信用市場(chǎng)和RPM容量市場(chǎng)的不同（2）定價(jià)機(jī)制?；九馁u(mài)和第二次追加拍賣(mài)中，容量擁有者作為賣(mài)方進(jìn)行單邊報(bào)價(jià)，并形成供給曲線(xiàn)，PJM根據(jù)一定規(guī)則確定需求曲線(xiàn)，并根據(jù)供給曲線(xiàn)和需求曲線(xiàn)確定出清價(jià)格。RPM模式加強(qiáng)了市場(chǎng)的準(zhǔn)入管制，推動(dòng)容量擁有者參與基本拍賣(mài)市場(chǎng)，增加了市場(chǎng)的供給量，降低了賣(mài)方的市場(chǎng)力。PJM制定的需求曲線(xiàn)既有一定的價(jià)格彈性，又有價(jià)格上限，發(fā)揮了市場(chǎng)的作用，在一定程度上限制了市場(chǎng)成員操縱價(jià)格的行為，具有計(jì)劃調(diào)控的意義。（2）定價(jià)機(jī)制。3.對(duì)我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)的啟發(fā)僅僅依靠電能市場(chǎng)不能有效引導(dǎo)發(fā)電容量建設(shè)，容量市場(chǎng)是電力工業(yè)以市場(chǎng)化方式實(shí)現(xiàn)自身健康發(fā)展的重要方式。但容量市場(chǎng)中的“商品”是通過(guò)社會(huì)強(qiáng)制力“創(chuàng)造”出來(lái)的，是有計(jì)劃特色的市場(chǎng)。容量市場(chǎng)中的“商品”和普通商品不一樣，也決定了容量市場(chǎng)是一種創(chuàng)新市場(chǎng)。而美國(guó)容量市場(chǎng)的運(yùn)作模式是與其社會(huì)特點(diǎn)及市場(chǎng)基礎(chǔ)相適應(yīng)的，尚處于不斷完善過(guò)程中，不宜完全照搬。我國(guó)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，電力工業(yè)規(guī)?？焖贁U(kuò)大，又面臨節(jié)能減排壓力，需要在充分借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，創(chuàng)新思路，建立我國(guó)特色的容量市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。3.對(duì)我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)的啟發(fā)

在電力市場(chǎng)環(huán)境下，如何保證發(fā)電容量的充裕性問(wèn)題是電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)中還沒(méi)有達(dá)到共識(shí)的問(wèn)題。目前已經(jīng)實(shí)施的方法既有按照行政的方法進(jìn)行補(bǔ)貼，也有按照市場(chǎng)的方法進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?。?duì)于一般商品的市場(chǎng)，在完全競(jìng)爭(zhēng)的條件下，微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)給出了具有相當(dāng)說(shuō)服力的定價(jià)方法——短期邊際定價(jià)方法(ShortRunningMarginalPrice,SRMC)。微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)證明，采用邊際定價(jià)方法可以在市場(chǎng)成員追求自身利益最大化，達(dá)到市場(chǎng)均衡時(shí)，同時(shí)達(dá)到社會(huì)福利最大化，也即激勵(lì)相容的Pareto效益。正是這種良好的性質(zhì)，邊際定價(jià)方法幾乎成為了市場(chǎng)定價(jià)方法的“標(biāo)準(zhǔn)”。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，如何保證發(fā)電容量的充裕性問(wèn)題是電力一、電力市場(chǎng)進(jìn)行容量補(bǔ)償?shù)脑螂娏κ袌?chǎng)在其開(kāi)始進(jìn)行理論討論的初期，就是按照完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件進(jìn)行的，所以在發(fā)電側(cè)電力市場(chǎng)通常也采用短期邊際定價(jià)方法。但是，我們要特別注意短期邊際定價(jià)具有Pareto效益的前提是完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件。非常遺憾，目前已經(jīng)進(jìn)行的電力市場(chǎng)實(shí)踐表明，電力市場(chǎng)并不具備這樣的條件。其主要的表現(xiàn)為：(1)電力需求在短期內(nèi)其價(jià)格彈性系數(shù)幾乎為零。(2)發(fā)電廠(chǎng)商的數(shù)目不多，通常擁有較大的市場(chǎng)份額，具有潛在的市場(chǎng)力。(3)電力系統(tǒng)要求及時(shí)的供需平衡，且沒(méi)有電能儲(chǔ)存裝置作為緩沖。并且，還要保證可靠性供電。一、電力市場(chǎng)進(jìn)行容量補(bǔ)償?shù)脑?4)電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)狀態(tài)使得至少在短期并不具備生產(chǎn)函數(shù)連續(xù)的要求。例如，發(fā)電機(jī)組的最小出力要求，使得每個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)函數(shù)是一個(gè)非凸的集合，在不開(kāi)機(jī)與最小出力之間沒(méi)有連通。(5)電力設(shè)備的建設(shè)周期長(zhǎng)，且規(guī)模經(jīng)濟(jì)性并沒(méi)有完全消失。也正因?yàn)槟壳暗碾娏κ袌?chǎng)不具備完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件，所以采用邊際定價(jià)方法的電力市場(chǎng)實(shí)踐出現(xiàn)了一些問(wèn)題。不同的國(guó)家和地區(qū)電力實(shí)踐中經(jīng)常發(fā)生電價(jià)飛升的情況。出現(xiàn)電價(jià)飛升的原因有兩個(gè)，一個(gè)是容量出現(xiàn)了短缺，一個(gè)是發(fā)電廠(chǎng)商市場(chǎng)力的實(shí)施。(4)電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)狀態(tài)使得至少在短期并不具備生電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)有三個(gè)具有挑戰(zhàn)意義的問(wèn)題：一是如何設(shè)計(jì)運(yùn)行備用服務(wù)市場(chǎng)使得發(fā)電廠(chǎng)商按照自愿原則能夠提供充分合理的運(yùn)行備用服務(wù)；其二則是由于發(fā)電廠(chǎng)商具有潛在的市場(chǎng)力，市場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮發(fā)電廠(chǎng)商的策略行為，抑制發(fā)電廠(chǎng)商市場(chǎng)力的實(shí)施，；第三則需要保證長(zhǎng)期的容量充裕性。這三個(gè)方面存在著密切的聯(lián)系，如果沒(méi)有足夠的容量備用，能量市場(chǎng)的價(jià)格在統(tǒng)一出清電價(jià)機(jī)制下，會(huì)出現(xiàn)價(jià)格的飛升；如果沒(méi)有合適的能量市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，很難引導(dǎo)出自愿的充裕的發(fā)電容量投資，同時(shí)也不能夠維持充裕的備用以支持短期的系統(tǒng)安全運(yùn)行。電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)有三個(gè)具有挑戰(zhàn)意義的問(wèn)題：有關(guān)是否需要進(jìn)行容量補(bǔ)償以及如何補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題一直是電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)問(wèn)題。一種意見(jiàn)認(rèn)為只要能量市場(chǎng)與輔助服務(wù)市場(chǎng)設(shè)計(jì)足夠好就可以滿(mǎn)足短期的市場(chǎng)運(yùn)行與長(zhǎng)期的容量充裕性，不需要容量補(bǔ)償；但是通過(guò)多年的市場(chǎng)實(shí)踐人們已逐漸取得了共識(shí)，容量補(bǔ)償機(jī)制可以緩解電價(jià)的波動(dòng)并保證發(fā)電容量的充裕性，電力市場(chǎng)需要容量補(bǔ)償機(jī)制。容量補(bǔ)償?shù)臋C(jī)理很難從微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中找到現(xiàn)存的答案，目前也沒(méi)有給出補(bǔ)償機(jī)制的嚴(yán)格的理論說(shuō)明。容量補(bǔ)償?shù)木唧w方法也有所不同，當(dāng)前比較有影響的方法是以PJM為代表的“容量市場(chǎng)”ICAP(InstalledCapacityMarket)方法，英國(guó)早期的電力市場(chǎng)中的容量費(fèi)方法(CapacityPayment)，兩部制電價(jià)以及當(dāng)量電價(jià)方法。有關(guān)是否需要進(jìn)行容量補(bǔ)償以及如何補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題一直是二、不同容量補(bǔ)償機(jī)制的介紹1.兩部制電價(jià)模式及其容量補(bǔ)償由于電源建設(shè)周期長(zhǎng)，并且電力負(fù)荷需求存在不確定性，電力系統(tǒng)還需要一定的發(fā)電容量作為備用，因此，為了保證電力系統(tǒng)的高度可靠穩(wěn)定運(yùn)行，電力企業(yè)要按照用戶(hù)最大可能的電力需求投資建設(shè)電廠(chǎng)，而用戶(hù)并不是時(shí)刻都按其最大需求量用電，但即使在用戶(hù)不用電能的時(shí)間里，發(fā)電企業(yè)也要發(fā)生固定成本，而且由于發(fā)電廠(chǎng)的投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)巨大，其固定成本很高，無(wú)法保證在其發(fā)電收入中回收；況且還有一些調(diào)峰機(jī)組的變動(dòng)成本高，年發(fā)電量低，新能源和可再生資源發(fā)電的成本遠(yuǎn)高于水電和煤電，在這些情況下，無(wú)法僅僅通過(guò)電量費(fèi)回收其全部成本。因此需要按照用戶(hù)所占用的電源和電網(wǎng)資源的成本(或價(jià)值)向用戶(hù)收取固定的費(fèi)用——容量電費(fèi)。這是英國(guó)人約翰于1882年提出的兩部制電價(jià)概念的初衷，當(dāng)時(shí)是被用于銷(xiāo)售電價(jià)中，近年來(lái)又被發(fā)展應(yīng)用到輸配電電價(jià)和發(fā)電電價(jià)中。二、不同容量補(bǔ)償機(jī)制的介紹兩部制上網(wǎng)電價(jià)是指，將上網(wǎng)電價(jià)分成兩部分——容量電價(jià)和電量電價(jià)。容量電價(jià)是對(duì)發(fā)電公司可提供的上網(wǎng)容量計(jì)價(jià)討費(fèi)的依據(jù)，體現(xiàn)對(duì)發(fā)電公司固定成本的補(bǔ)償及相應(yīng)的利潤(rùn)。容量電價(jià)與實(shí)際上網(wǎng)電量無(wú)關(guān)，發(fā)電公司無(wú)論提供多少上網(wǎng)電量，均按機(jī)組容量計(jì)價(jià)。電量電價(jià)是對(duì)發(fā)電公司的實(shí)際上網(wǎng)電量計(jì)價(jià)討費(fèi)的依據(jù)，定價(jià)方法為在能量市場(chǎng)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)得到，體現(xiàn)對(duì)發(fā)電公司變動(dòng)成本的補(bǔ)償及相應(yīng)的利益。兩部制上網(wǎng)電價(jià)是指，將上網(wǎng)電價(jià)分成兩部分——容量容量電價(jià)及的定價(jià)方法有兩種，包括：(1)按照發(fā)電機(jī)組能夠向電網(wǎng)提供的可用容量支付，即(2)按照發(fā)電機(jī)組額定容量支付，即容量電價(jià)及的定價(jià)方法有兩種，包括：Pc有兩種計(jì)算方式：(1)若按會(huì)計(jì)成本法制訂容量電價(jià)，則發(fā)電廠(chǎng)可以通過(guò)容量電費(fèi)回收其全部固定投資。但為了激勵(lì)發(fā)電企業(yè)降低成本、提高效率，也可以在制訂容量電價(jià)時(shí)部分地考慮、甚至不考慮人工費(fèi)和大修費(fèi)等在電力生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)生的固定成本。此方法能保證回收固定成本，但不能反映系統(tǒng)對(duì)應(yīng)未來(lái)發(fā)電容量地需求。Pc有兩種計(jì)算方式：Pc有兩種計(jì)算方式：按照成本定價(jià)原則，容量電價(jià)的基礎(chǔ)是發(fā)電機(jī)組地固定成本，即與發(fā)電量無(wú)關(guān)的成本，包括折舊、固定的運(yùn)行管理費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用以及部分投資受益和稅金。實(shí)行兩部制電價(jià)機(jī)制的目的是保證發(fā)電公司能夠全部或部分地回收固定成本，降低市場(chǎng)環(huán)境下機(jī)組投資的風(fēng)險(xiǎn)，以引導(dǎo)出合適的發(fā)電投資。應(yīng)該指出，在我國(guó)兩部制電價(jià)機(jī)制中的容量電價(jià)是由國(guó)家給出，本質(zhì)上還是管制的。Pc有兩種計(jì)算方式：Pc有兩種計(jì)算方式：(2)若以邊際成本法制訂容量電價(jià)，則當(dāng)電力系統(tǒng)備用容量不足，即為滿(mǎn)足新增單位千瓦負(fù)荷需求而需要新建電廠(chǎng)(或機(jī)組)時(shí)，容量電價(jià)為新增單位裝機(jī)容量的成本；當(dāng)電力系統(tǒng)擁有充足的備用容量時(shí)，容量電價(jià)水平很低，甚至為零。顯然，以邊際理論為基礎(chǔ)形成的容量電價(jià)，是反映系統(tǒng)電力平衡能力的信號(hào)，但不能保證合理地回收發(fā)電地固定成本。Pc有兩種計(jì)算方式：2.英國(guó)運(yùn)行備用市場(chǎng)與容量費(fèi)方法的機(jī)理分析在英格蘭-威爾士發(fā)電市場(chǎng)的運(yùn)行規(guī)則中，其運(yùn)行備用輔助服務(wù)是在日前主市場(chǎng)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的基礎(chǔ)上，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行備用輔助服務(wù)的定價(jià)的，因而也是1日前事先制定的。基于機(jī)組的申報(bào)，按照容量塊的價(jià)格從小到大排序，按照價(jià)格從低到高購(gòu)買(mǎi)直到負(fù)荷平衡，最后的容量塊為邊際容量塊，其價(jià)格為對(duì)應(yīng)的邊際電價(jià)，小于邊際電價(jià)的容量塊將被購(gòu)買(mǎi)，購(gòu)買(mǎi)價(jià)格為邊際電價(jià)。未被購(gòu)買(mǎi)的容量塊自動(dòng)作為運(yùn)行備用，如果在實(shí)際的運(yùn)行中這些容量塊被調(diào)用加載，則其發(fā)電按照其高于邊際電價(jià)的容量塊的報(bào)價(jià)收購(gòu)。而且，對(duì)于所有參加報(bào)價(jià)的容量塊都給予容量補(bǔ)償。2.英國(guó)運(yùn)行備用市場(chǎng)與容量費(fèi)方法的機(jī)理分析設(shè)單邊拍賣(mài)的電力市場(chǎng)，機(jī)組的報(bào)價(jià)包含價(jià)格與容量，且每臺(tái)機(jī)組的可以分成多塊，每塊的價(jià)格將隨著容量上升非減。表示為：設(shè)單邊拍賣(mài)的電力市場(chǎng)，機(jī)組的報(bào)價(jià)包含價(jià)格與容量，且每臺(tái)機(jī)組的容量補(bǔ)償與容量市場(chǎng)課件上式表示機(jī)組的收入來(lái)自三個(gè)方面，在能量市場(chǎng)按照邊際電價(jià)銷(xiāo)售電能的收入(右邊第一項(xiàng))，作為備用的部分容量實(shí)際發(fā)電后按照自己的報(bào)價(jià)得到的收入(右邊第二項(xiàng))，容量補(bǔ)償?shù)氖杖?右邊第三項(xiàng))，這等式右邊前三項(xiàng)構(gòu)成了總收益，減去右邊第四項(xiàng)總成本即為期望利潤(rùn)。其中英國(guó)的容量補(bǔ)償費(fèi)計(jì)算公式為：上式表示機(jī)組的收入來(lái)自三個(gè)方面，在能量市場(chǎng)按照邊際電英國(guó)市場(chǎng)采用這樣的運(yùn)行備用以及能量市場(chǎng)的定價(jià)規(guī)則具有其合理的意義，這種合理的意義可以通過(guò)電力系統(tǒng)隨機(jī)生產(chǎn)模擬進(jìn)行揭示。對(duì)邊際容量塊以及邊際以外的容量塊的容量?jī)r(jià)值就是英國(guó)式的容量補(bǔ)償值；對(duì)于邊際之內(nèi)的容量，其容量?jī)r(jià)值由兩個(gè)部分組成，一個(gè)部分是邊際價(jià)格與運(yùn)行成本之差，也就是影子容量?jī)r(jià)值，另一個(gè)是容量補(bǔ)償價(jià)值。因此，英國(guó)早期的容量費(fèi)所補(bǔ)償?shù)氖窃诮y(tǒng)一出清電價(jià)中沒(méi)有考慮的機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)以及系統(tǒng)停電損失所附加成本部分。電力市場(chǎng)之所以要進(jìn)行容量補(bǔ)償，是因?yàn)樵谑袌?chǎng)環(huán)境下，依然要保證電力系統(tǒng)高可靠性地供電，也就是說(shuō)還必須保證其電力不足概率定的水平之下，所以應(yīng)該對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行補(bǔ)償。顯然，考慮到電力系統(tǒng)隨機(jī)發(fā)生的機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)，以及系統(tǒng)可靠性的容量充裕度要求，英國(guó)方法是有一定理論依據(jù)的，但應(yīng)同時(shí)指出，這仍屬于成本分析范疇。英國(guó)市場(chǎng)采用這樣的運(yùn)行備用以及能量市場(chǎng)的定價(jià)規(guī)則具有3.當(dāng)量電價(jià)法當(dāng)量電價(jià)就是針對(duì)電力市場(chǎng)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益還未消失的管制競(jìng)爭(zhēng)階段的特點(diǎn)，為解決市場(chǎng)效率和投資回報(bào)不充分這兩個(gè)難題而發(fā)展起來(lái)的，并解決了缺電情況下開(kāi)放電力市場(chǎng)的難題。目前已發(fā)展了涵蓋主、輔電力市場(chǎng)的近10種當(dāng)量電價(jià)法，并已形成體系。實(shí)用當(dāng)量電價(jià)法通過(guò)以下3步實(shí)現(xiàn)：（1）在負(fù)荷持續(xù)曲線(xiàn)上排序優(yōu)化；（2）在成本平面上作最小成本折線(xiàn)；（3）計(jì)入規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，自動(dòng)補(bǔ)足影子容量成本。3.當(dāng)量電價(jià)法三、美國(guó)PJM電力容量市場(chǎng)分析1.美國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的歷史1882年9月，愛(ài)迪生在紐約建立了美洲第一家發(fā)電廠(chǎng)，開(kāi)創(chuàng)了美國(guó)電力工業(yè)。1890-1910年，美國(guó)的采礦、紡織、鋼鐵和印刷等工業(yè)迅速實(shí)現(xiàn)電氣化；1935年，富蘭克林·羅斯福總統(tǒng)簽署了《鄉(xiāng)村電氣化法案》（REA），鄉(xiāng)村電氣化得到快速發(fā)展，1967年美國(guó)98%的農(nóng)場(chǎng)用上了電。美國(guó)最初的發(fā)電設(shè)備主要是燃煤機(jī)組和水電機(jī)組；1957年，核電廠(chǎng)首度并網(wǎng)發(fā)電，其規(guī)模一直穩(wěn)步擴(kuò)大。天然氣機(jī)組和燃油機(jī)組則從20世紀(jì)60年代末開(kāi)始穩(wěn)步發(fā)展。三、美國(guó)PJM電力容量市場(chǎng)分析20世紀(jì)60和70年代，美國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量迅速增長(zhǎng)，該時(shí)期被稱(chēng)為美國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的“黃金時(shí)代”。進(jìn)入80年代后，發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)明顯趨緩，而以煤、天然氣和油為一次能源的發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)趨于停滯狀態(tài)，主要的增長(zhǎng)容量來(lái)自核電發(fā)電設(shè)備。

“黃金時(shí)期”大規(guī)模的發(fā)展，使美國(guó)電力工業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，同時(shí)也使電力供給能力大大超過(guò)了電力負(fù)荷需求，化石類(lèi)發(fā)電設(shè)備的平均利用小時(shí)在“黃金時(shí)期”初期為5000h左右，而80年代初最低降至3500h左右。供給能力的極度富余，使發(fā)電企業(yè)特別是獨(dú)立發(fā)電商的經(jīng)營(yíng)遭受巨大困難，這應(yīng)該也是90年代初推動(dòng)美國(guó)電力市場(chǎng)改革的動(dòng)因之一。20世紀(jì)60和70年代，美國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量美國(guó)在賓夕法尼亞—新澤西—馬里蘭（簡(jiǎn)稱(chēng)PJM）、新英格蘭和紐約等電網(wǎng)成功推行電能市場(chǎng)后，裝機(jī)容量并未得到應(yīng)有的平穩(wěn)增長(zhǎng)?！包S金時(shí)期”打下的基礎(chǔ)被迅速侵蝕，2000年起燃煤機(jī)組的平均發(fā)電利用小時(shí)數(shù)超過(guò)了6000h，供求失衡的苗頭開(kāi)始出現(xiàn)。2000-2001年的美國(guó)加州電力危機(jī)，是電能市場(chǎng)發(fā)出的強(qiáng)烈價(jià)格信號(hào)，希望市場(chǎng)增加發(fā)電容量投資，并引發(fā)了2000-2003年天然氣機(jī)組快速增長(zhǎng)，但加州社會(huì)經(jīng)濟(jì)及電力工業(yè)也付出了慘重的代價(jià)。人們認(rèn)識(shí)到，僅以電能市場(chǎng)信號(hào)來(lái)引導(dǎo)發(fā)電設(shè)備的建設(shè)是不夠的，并于20世紀(jì)90年代末開(kāi)始了艱難的容量市場(chǎng)建設(shè)探索。PJM作為美國(guó)運(yùn)作最成熟的電力市場(chǎng)之一，于1999年開(kāi)始了容量市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程。美國(guó)在賓夕法尼亞—新澤西—馬2.PJM容量市場(chǎng)介紹PJM電力市場(chǎng)的成員必須遵守四大基本協(xié)議：可靠性保障協(xié)議（ReliabilityAssuranceAgree-ment）、運(yùn)行協(xié)議（theOperatingAgreement）、輸電價(jià)目表（thePJMOpenAccessTransmissionTariff）和輸電商協(xié)議（theTransmissionOwnersAgree-ment）。根據(jù)可靠性保障協(xié)議，負(fù)荷服務(wù)商（Loadservers）必須持有足夠機(jī)組容量不一定是自己的機(jī)組），以滿(mǎn)足自己的容量義務(wù)，不能履行義務(wù)的負(fù)荷服務(wù)商將按照協(xié)議條款進(jìn)行處罰。容量義務(wù)成了容量市場(chǎng)的需求基礎(chǔ)。2.PJM容量市場(chǎng)介紹（1）PJM容量市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程1998年，開(kāi)創(chuàng)了容量信用交易模式的容量信用市場(chǎng)（CapacityCreditMarket，CCM）。當(dāng)年10月15日，第一個(gè)月度市場(chǎng)開(kāi)市；12月31日，第一個(gè)日市場(chǎng)開(kāi)市。1999年1月27日，由于容量信用市場(chǎng)容易被操縱而被管制，此時(shí)距第一個(gè)月度市場(chǎng)開(kāi)始僅3個(gè)月。1999年5月31日，容量信用市場(chǎng)經(jīng)過(guò)改良后恢復(fù)運(yùn)行。1999年7月10日再次被管制，此后一直處于管制狀態(tài)。2007年，PJM采用可靠性定價(jià)模式取代原有的容量信用市場(chǎng)，并于當(dāng)年4月開(kāi)始正式運(yùn)行。（1）PJM容量市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程（2）容量信用市場(chǎng)容量信用市場(chǎng)是PJM電網(wǎng)最初采用的容量市場(chǎng)模式，為容量市場(chǎng)的建設(shè)取得了寶貴經(jīng)驗(yàn)，奠定了良好的基礎(chǔ)。容量信用市場(chǎng)分為月度市場(chǎng)和日市場(chǎng)，市場(chǎng)成員有兩類(lèi)：負(fù)荷服務(wù)商（Loadservers）和容量擁有者（Resourceowner）。容量擁有者指PJM區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)有機(jī)組、規(guī)劃中機(jī)組、可削減的電力負(fù)荷（DemandResource）、合格的輸電網(wǎng)升級(jí)項(xiàng)目（QualifyingTransmissionUpgrades）及區(qū)域外機(jī)組。是否參與容量信用市場(chǎng)遵循自愿原則，負(fù)荷服務(wù)商和容量擁有者都可以在市場(chǎng)外通過(guò)雙邊交易買(mǎi)賣(mài)容量信用（CapacityCredit），通過(guò)容量市場(chǎng)購(gòu)得的容量信用不得以任何借口進(jìn)行調(diào)整。負(fù)荷服務(wù)商購(gòu)買(mǎi)容量信用，以滿(mǎn)足全部或部分機(jī)組容量義務(wù)。（2）容量信用市場(chǎng)在月度市場(chǎng)中，負(fù)荷服務(wù)商和容量擁有者可以根據(jù)自己未來(lái)的容量需求預(yù)期和對(duì)市場(chǎng)情況的判斷，買(mǎi)賣(mài)容量信用。而在日市場(chǎng)中，如果參與者不能滿(mǎn)足其規(guī)定的容量義務(wù)，PJM僅接受其不足部分的買(mǎi)盤(pán)；如果參與者在滿(mǎn)足其規(guī)定的容量義務(wù)的基礎(chǔ)上有多余的容量信用，PJM僅接受多余部分的賣(mài)盤(pán)。在月度市場(chǎng)和日市場(chǎng)的參與者完成報(bào)價(jià)后，PJM根據(jù)買(mǎi)賣(mài)雙方的申報(bào)組織出清，出清價(jià)格等于邊際成