美国电力交易中心发展演变：从分离到“内嵌”

1998年3月，投资数亿美元的电力交易中心(PX)和独立系统运营机构(ISO)在加州同时开放，这让加州成为美国第一个允许电力用户选择发电商的州。

2016年7月25日下午1点，美国纽约市批发电价在正常的5美分/度左右徘徊，下午2点30分，因为天气炎热，用电量提高，批发电价随之升至9.4美分/度，这已几近系统稳定的警戒值。但随后不到1小时，电价飙高到1.042美元/度，在高点徘徊将近半个时之后，电价才回落到安全区间。

事后证明，电价之所以在短期内涨幅达到10倍，是因为雷雨警报误报，加上原本可启动的燃油发电设施已全部上线，导致供需缺口无法弥平。

所幸，批发电价一时突然提高，对纽约市用户零售电费的影响不大。然而，如此大的起伏，无疑是电力系统稳定性不佳的证明，于是，诸多分析师把质疑丢给电力调度机构和电力交易机构——美国纽约州ISO。

不完全改革的产物

纽约州ISO，即掌管纽约州的独立系统运营商。从其批准机构——美国联邦能源管制委员会(FERC)可以看出，它其实是一个标准的美国电力改革的产物。

在美国电力改革之前，全美电力都由垂直一体化的公共事业服务公司提供。1995年，加州立法机构通过了关于改革电力行业、引进电力零售竞争的1890号法案，1996年，FERC进一步规定，各州须设立电力批发市场和独立的系统操作中心。

1998年3月，投资数亿美元的电力交易中心(PX)和独立系统运营机构(ISO)在加州同时开放，这让加州成为美国第一个允许电力用户选择发电商的州。其运作模式是完全市场化的——电力用户可以直接与发电商签定购电合同，电网向发电商开放并为用户提供输电服务，而PX和ISO则扮演电力交易中心。

建成后的加州PX和ISO是相互独立、各司其职，其中，ISO管理着三个关键市场：竞争性的辅助服务采购市场、实时能源市场和用户管理市场;PX也经营着三个能源市场：对次日每小时进行的每日拍卖、当天市场和批量期货市场。

每天，加州PX会制定并向ISO提交交易计划，而这项交易计划成为ISO协调电网运行的基础。

从理论上看，这种模式把电能交易与系统调度的职能分开，可以有效形成公平竞争。但在实际操作中，PX与ISO分离很难实现有效的协调运作——无法使电力资源得到最优配置，用户也无法获得反应电力现货市场的价格。特别是加州电力市场中没有长期合同、短期合同，只有现货市场，是后来电价异常升高，最终导致2001年加州电力危机的重要原因之一。

同样，这场突如其来的危机让美国电改忽然放缓，据称，这场遍布全美各地的改革只完成了原计划的一部分，于是，美国电力市场就呈现出多种形式混杂的场面——在一些完成电力市场改革的州，电力交易已经实现灵活运营;一些州中断了电力改革，运营模式则采取传统的方式;而在西部的一些地区，仍然延续着地方电力公司一家独大的局面。

也是因为危机，PX和ISO分离的模式不再认为是电力市场运营的模板，更多交易市场化程度较高的地区开始采取另一种方式——ISO内嵌PX模式。本文开头的纽约州、新英格兰和PJM(Pennsylvania—NewJersey—Maryland)等地就是这种模式的践行者。

“内嵌”模式平抑价格波动

2012年10月底，飓风“桑迪”横扫纽约州、新泽西州和宾夕法尼亚州，百万人受到影响。而负责维护新泽西州、宾夕法尼亚州、特拉华州高压输电网络的PJM也因为这次罕见的自然灾害而备受关注。

PJM覆盖了美国中西部与东北部的13个州，约占美国电网总规模的五分之一，今天，PJM市场交易体系包括：电能市场、容量市场、辅助服务市场以及金融输电权市场等。

其中，电能市场是对批发电力进行持续的购买、销售和交付，涵盖长期双边交易、日前市场和实时市场，并以长期双边合同和日前交易为主，实时竞价的比例电量仅占15%～20%，每天上午，市场成员可以通过向联络办公室(PJM-0l)提交次日的投标计划，办公室对其评估后选出最有效的运营方式。

在结算方面，PJM采用的是双结算体系(Two-SettlementSystem)——在实时市场只结算实时和日前市场出清结果的偏差量，这样做，就是为了让日前市场对冲实时市场风险。

容量市场是PJM的创新之一。PJM市场通过市场发送价格信号，让发电商知道必须持有足够机组容量。容量或是发电商自己拥有，或从每年五月会举办的容量竞拍上购买，以获得3年后的容量。

为了给市场参与者足够的时间来做规划，PJM开发了一个基于互联网的工具——电子容量市场，市场成员可以在每天上午7点到9点，根据自己第二天容量义务的大小进行容量信用的买卖。在市场成员分别投出买标和卖标后，市场根据投标价格，从价格最低的卖标开始进行交易匹配。最后匹配成功的卖标价格确定为市场清算价，所有交易成功的容量信用都按这个价格支付费用。

此外，PJM采用固定输电权利(FTR-fixedtransmissionright)的管理方法平抑价格的波动，FTR允许网络输电用户和固定的点对点输电服务用户事先向PJM联络办公室申请，经批准后获得FTR，它可保护该输电用户不会因发生输电阻塞而使自己支付的费用上升。