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电力市场化改革如何影响电力投资?
2017-09-04 09:54:08  作者:  来源:壹条能  
  •   基建投资是美国能源政策一个常见的焦点。提升能源安全、满足增长需求,或者应对气候变化和能源系统结构转型,都会有主要的基建投资的预期。这里有个先有鸡还是先有蛋的问题。没有必要的基础建设,能源政策就不会有效。没有完善的政策,正确的基建就不会出现。及时对基建投资提供可行的政策要求一个决策框架。由这个框架来识别谁来做决定及怎样做选择。

  基建投资是美国能源政策一个常见的焦点。提升能源安全、满足增长需求,或者应对气候变化和能源系统结构转型,都会有主要的基建投资的预期。这里有个先有鸡还是先有蛋的问题。没有必要的基础建设,能源政策就不会有效。没有完善的政策,正确的基建就不会出现。及时对基建投资提供可行的政策要求一个决策框架。由这个框架来识别谁来做决定及怎样做选择。

  电力板块是个资本密集的领域。选择投资什么,谁来投资,会出现争议。这种争议来自不断的电力转型,在市场和监管、激励和中央规划、风险和回报中平衡。

  这里主要列出在电力市场转型中主要的投资政策挑战。在监管和中央协调中,政府扮演重要角色。在激励和创新中,市场有重要作用。

  一、投资和不确定

  北美可靠性协会每年都会对电力系统的可靠性前景进行评估。其预期,2007到2016年美国地区会有123GW的新容量产生。另外,预期会新增14000英里的高压电网。这些将会是一个显著的投资,会给可靠性带来挑战。

  这些投资可能看起来很容易管理。总的装机容量在1000GW,所以123GW的扩张差不多只有12%。尤其与1998到2005年间281GW的容量增长相比。类似的,电网增长也略低于10%。因此,投资看似完全在掌控之中。

  但是,汇总的数据掩盖了产生忧虑和进一步投资需求的地区差异。另外,燃料和技术的选择给投资组合提出了难题。可再生能源的特性要求在计划时特殊的考量。例如,它们经常在边远地区,需要长距离的输电连接。

  另外,不确定性的存在也会使投资决策罩上谜团。发电厂的多样化使技术问题变动复杂。不同类型的电厂,初始投资和建设时间都会不同。而且,实际建造成本可能会超过预期的两倍,增加了需要考量的不确定性。在需求侧,可能的技术和使用规律多种多样,技术也变革迅速。这个产生了可以利用的机会,也产生了巨大的成本和冲击。

  不确定性和投资的联系的产生源于较长的提前时间和基建投资的长寿命。如果不确定只是简单的随机变化,那么成本便会清晰,解决方案便是分散化、对冲,和做更多更小规模的投资。但是,影响电力系统的不确定性不只是随机波动。快速变化的政策和经济系统,伴随着技术创新,产生机会和风险的信息要求不同的投资决策方式。政策的挑战便是在大量不确定的情况下构造并且保持这种平衡。

  一个理解这中不确定程度的方式便是回顾过去。美国能源情报署(EIA)每年都会发布前景预测。下面是在7年时间数量和价格的预测误差。

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  7年在电力基建周期中并不是一个很长的时间,许多决策要依赖于更长区间的结果。对于那些熟悉行业的人来说,上面的预测误差并不值得惊讶,可能还小于预期。但这些误差是在相对较小的时间段来说是显著的。

  一个高度不确定部分因为能源政策的不确定,这部分政府有一些控制,一部分由于经济事件的不可预测性。

  政府可以减少政策不确定性。但是,经济事件本身的不确定性政府能做的事情便少很多。这里,问题的焦点便在通过计划或者通过市场,谁决定,及如何做决定,来引导用户或者市场投资者,来最好的处理选择和由不确定性产生的复杂情况。

  二、电力转型

  电力行业旧的模式建立在受监管的垄断授权的结构上。该结构具有高度垂直整合及合理程度的确定性。客户没有或者很少有选择谁来供电的可能。电力公司受到价格和服务的广泛监管,来控制价格在合理水平,即在恢复成本的同时有合适的资本回报。

  电力系统从来不像上面说的这么简单。总是会存在和投资者所有的公共事业公司不同的多种多样的市政所有或者公共能源公司。但在大体上,自然垄断、垂直整合和全部所需服务和费用的监管构成了行业组织的模板。这个框架对基建投资有很重要的暗示。决定投资速度和范围的责任落在了垂直整合的公共事业部门头上。其为用户提供完整的服务。管理层的决策建立在一个中央规划过程中,这个过程试图放眼长期,在电力需求的前面进行投资。监管者则在事后对花费的合理性进行评估,允许新的基建的成本可以包含在基础费率中。

  这个系统在几十的时间里运行得都非常好。这是由于经济的规模效应、技术的发展,相对可预测的成本和技术。但在,1970后经济的规模效应消耗殆尽。油价的冲击使得燃料价格上升,能源危机产生。核电站成本开始上升并且建造时间也越来越长,成本变得更高,对电力行业的压力也更大。电价开始上升,到80年代初,真实电价(除掉通货膨胀)上涨了超过50%。1979年三里岛核电事件的发生,1983年华盛顿公共能源系统(Wahsington Public Power System)债券无法履约,产生了更多的技术和金融问题,动荡了原本平稳的电力能源系统。由此产生了一段动荡和转型的时期。

  基建投资的框架有两个重要的暗示。第一,将新增成本加入基础费率来降低平均成本的时期被寻求监管者同意提高电力价格所取代。这产生了一个挑战和成本确认的新时期。公共事业公司不再确信它们的主要投资成本可以被监管者认可。随之而来的金融困境从根本上的改变了对基础建设投资的动机和意愿。

  第二, 投资的轨迹开始变化。之前,电力公共事业公司的计划者制定发电、输电、调度的一系列投资组合的决策。政府的角色集中在对用户价格的监管。但是像1978年的公共事业监管政策法案(PURPA)开始对各部门责任做出了一些渐进的改变。PURPA第210条要求电力公共事业公司从合格机构(“qualifying facilities", QFs)那里根据一个避免成本(avoided cost, 主要由QF发电的边际成本构成)的估计的价格来购买能源。虽然看起来,这是一个温和的干预;只是促进了构成合格机构的小型发电厂和联产发电厂。该政策在纽约和加利福尼亚的实施有着深远的影响。像预期一样,新的竞争性的小型电厂和联产电厂证实了它们足够胜任建造和运行发电厂。

  电力行业自然垄断的属性遭到了动摇。由于没有新的经济规模效应,并且随着QF的不断增加,电力行业不需要被看成自然垄断行业的论点变得合理。开放电力行业竞争可以提供给垄断机构和监管者其他的方式来执行有效投资和运行决策。

  像航空、卡车、天然气行业,对垂直整合的垄断电力运行的完全监管(complete regulation)是不必要的。更好的方式是依赖于电力市场的竞争。下一个阶段的电力转型开始于联邦层面,随着1992年能源政策案(EPAct92)和批发竞争的介入。从加州到马萨诸塞州,采取了一系列和联邦扩张竞争同步的举动来分离发电,输电,和零售供给。

  最重要的,EPAct92法令要求现有电力机构消除不必要的歧视,允许第三方使用它们的输电网络,来促进批发交易和竞争。由于每个区域只有一个联合电网,输电服务仍然保持自然垄断的特性。发电和用电的竞争无法脱离电网服务。对批发电力市场竞争和输电网络公开准入变成自然而然的政策。

  三、竞争协调(Coordination for Competition)

  EPAct92的通过,引发了广泛的分析和创新来将抽象的公开准入和支持竞争市场的概念转化成一系列可行的安排,以此来管控投资和运行。很大程度上,没有预期到的后果是,要求电网公开准入来支持批发市场竞争的条款从基础上改变了电力系统的监管和机构结构。

  分解最终销售,或者将电厂从现有电力公共事业公司中分离出来,是一个在概念上简单,但在实施中困难的事。

  随着80年代其他燃料价格上升势头的反转,存在广泛的过剩容量,电力需求增长减缓,多方的看法便是,现有的电厂的快速发展是不经济的。简单的跳跃到竞争世界会拖垮批发电价,并且使现有发电资产经济上进退两难。

  在法令通过的一段时间里,许多政策的讨论的问题都是谁将承担这些陷入困境的资产成本。在效果上,虽然每个改革的州的法令都有不同,但结果都是这些成本的很大一部分都被最终用户承担了。留给今天的教训更少的关于对不同主体间的分配,更多的是在分配的形式。一个重要的例子,从加州到马里兰州,费率结构是长期的固定价格。后期,在市场价格上升,以加州电力危机为典型,验证了这种电力价格结构是不可持续的。相伴随的政策问题显示了市场和监管间结构性不平衡带来的危险。意外的后果极其严重,几乎威胁重组政策。

  对输电系统运行角色普遍缺乏理解引发了不寻常且非预期的挑战。核心问题在于电网的本质。像很多政策制定中的情形一样,一些广泛被认为是正确的概念,被证明是错的。在这里,一个错误的假设是在电网中可以定义一个路径,通过这个路径,电能可以从发电厂输送到用户。如果这个是真的,那么,公开准入的批发市场竞争就会变得相对容易。如果不是,那么FERC需要一些更激进的改革。

  在1996年的888令、 889令,FERC发表了一个对这个两难情况的分析和举证。在888令中解释到,输电路径是不存在的,电能会经过每一条路径,每个交易都会对其他交易造成实质性影响。但是,FERC没有看到其他可行方案,继续按照虚拟的输电路径来采纳公开准入规则。

  当有一个垂直整合的垄断商,其中的一个环节的规则不符合实际的影响较小,因为垄断商没有动机来遵循这些规则而和整体相抵触。但是,在一个没有完全垂直整合的拆分的系统,众多不同的决策者需要考虑的就是该板块的激励,寻求自身的利益和风险。很清楚的一点是, 888令和输电路径在真实的公开准入市场造成了混乱。

  随后,美国不同地区主要采取了两种方式,将全国划分成了两类电力系统。在国家的大多地区,人们试图将市场组织成完全不同的形式。基础的想法是,一个大的区域可以识别参与者之间高强度的交互,并且提出独立系统运行商(ISO),或者区域输电组织(RTO)来处理所有在提供实时和一些长期输电服务时的事务。在实践和其他替代形式都失败后,RTO的组织形式在组织的实时市场框架中确立了下来。这个实时市场以报价为基础,受安全限制,由使用节点边际价格的经济调度为市场基础,并且替代了输电路径模式。到2007年,所有的RTO要么已经采用这个框架或者正在向这个框架转型。

  边际节点价格在电力现货定价模型中被用来作为市场设计的基准点。一个基于LMP的交易安排考虑所有相关电厂和输电成本,因此支持最优投资。RTO对这些市场的运营是允许竞争、提供公开电网准入的关键因素。通过这些市场,RTO提供了对竞争的协调,允许参与者安排合约启停而不需要发电计划及和实际相关联的能源调度。RTO市场捕捉到这些市场参与者的交互,并且以此定价。另外,RTO市场的存在提供了可行的金融输电权,以替代不可行的、只存在于假想的输电路径情形下的物理输电权。

  RTO是一个监管的产物,其认识到,可靠性相关的一些关键性因素必需集中在系统运营商的垄断控制中。在主要处理电网输电互动的同时,将显著的运行和投资的选择灵活性留给了市场参与者,使它们可以响应多样的激励和风险。

  (待续)

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