醉染图书美国电力市场运行与监管实例分析9787519803131

序
前言
1竞争与监管——美国电力工业模式演变1
1.1早期的电力发展与自由竞争1
1.2垄断兼并与监管模式形成2
1.3监管模式失效和市场竞争再引入5
1.4电网开放与趸售电力市场形成8
1.5加州电力危机与美加大停电12
1.6美国电力工业现状与混合模式16
1.7美国能源战略与电力行业发展趋势19
2物理网络——电力系统运行24
2.1电力系统规模24
2.2电网可靠27
.控制区与电力平衡30
2.4电网运行31
2.5电力规划35
2.6信息交换38
2.7输电项目开发39
2.8联邦电力营销局（PMA）40
2.9配电网可靠41
3美国电力监管体系43
3.1电力监管的六个阶段43
3.2联邦和州监管职能的划分45
3.3联邦能源监管机构47
3.4州公用事业监管机构51
3.5联邦电力监管重要法律法规55
3.6公营电力公司运行与监管63
4监管的核心——电价的制定与调整68
4.1监管定价的目标68
4.2不同业务间的成本分摊69
4.3确定电力公司收入要求70
4.4各类消费者的成本分摊75
4.5各类消费者的价格设计76
4.6电价调节机制79
4.7传统监管的缺陷与修正81
4.8排放成本的监管84
5监管网络新发展——可能源激励政策87
5.1层面可能源激励政策87
5.2各州可能源主要支持政策89
5.3美国风电的发展93
5.4美国太阳能光伏行业的发展96
5.5加州可能源发展实例分析100
6电力市场的基础——输电网开放103
6.1输电网开放103
6.2市场模式106
6.3交易制度110
6.4输电定价114
6.5输电服务费115
6.6可用输电容量（ATC）与分配119
6.7辅服务收费121
6.8电网扩展费124
7市场网络的核心——一体化交易模式128
7.1能量市场概述130
7.2节点边际电价（LMP）133
7.3金融输电权（FTR）141
7.4发电计划与日前市场148
7.5实时市场153
7.6调频与备用市场157
7.7长期容量充裕与容量市场162
7.8市场外调度及上抬费用168
8市场174
8.1电力市场基本情况174
8.2电力市场竞争178
8.3价格的构成181
8.4电力竞争实施的效果184
8.5准入关键问题190
8.6市场中的几对关键关系192
9趸售与市场的联动——需求响应195
9.1需求响应的发展195
9.2需求响应的分类197
9.3可靠需求响应199
9.4经济需求响应201
9.5侧（不可调度）需求响应204
9.6需求响应实施要素207
9.7需求响应的效果210
9.8需求响应的趋势——价格响应负荷214
10电力市场监管219
10.1ISO治理结构和决策机制219
10.2市场监督部门设置和职责2
10.3市场力的判定与消除224
10.4ISO市场运行绩效评价228
10.5ISO系统运行指标
10.6ISO组织有效评
10.7FERC电力市场监管与执法
11新技术的挑战——智能电网与电力市场244
11.1美国智能电网的发展244
11.2需求响应促进可能源并网251
11.3可能源参与电力市场257
11.4储能技术与电力市场263
11.5微电网与电力市场270
12美国电力市场五大发展趋势276
12.1电力市场规模扩大276
12.2监管电力公司演化新的商业模式278
1.电网运行灵活需要与之适应的市场设计282
12.4电力市场需要更强大的优化引擎285
12.5信息物理融合推动能源互联网发展289
参考文献293

谢开，英国布鲁奈尔大学博士，教授级高工，电力市场领域资深专家，优选能源互联网研究院副院长、组成员。我国早开拓电力市场研究的学者之一，具有深厚的电力市场理论基础和丰富国内外电力市场和调度运行的实践经验，在不错刊物上发表60多篇。1995年出版我国本电力市场专著《电力市场》（与于尔铿合著），2000年获得英国Brunel大学电力系统博士，期间出版《电力市场优化理论》（英文）、《面向市场的电力系统运行》（英文）等专著。抢先发售提出基于内点法很优潮流的实时电价计算和分解模型，对节点电价理论的发展有重要作用。2000~2003年作为ABB系统控制公司技术负责人参与美国加州ISO、PJM、纽约州ISO、我国华东电力市场建设和技术支持系统开发工作。2003~2010年回国到华北电网公司工作，先后担任度中处长、副总、副主任，智能电网办公室主任、公司副总等职务。2010~2011年，担任天津市电力公司总。2011~2013年，任公司驻美办主任，对美国电力市场建设进行了深入研究和考察，组织编写了关于美国电力市场监管、可能源政策与发展、智能电网与微网、储能技术等几十份深度研究报告。2013年以来，任智能电网研究院副院长、组成员。

“他山之石，可以攻玉”，当前中国正着力推进新一轮电力市场改革，需要借鉴世界电力市场建设运行实践的成果。中美两国同为幅员辽阔的大国，电网规模巨大，资源分布不均衡，电力市场建设既面临相似的挑战，又各自面临复杂的不同国情。美国电力市场化运行从1996 年的888/889 号令算起，迄今已20年，期间积累的经验和教训，是值得中国电力工作者深入研究的“他山之石”。 借鉴的前提是准确全面的理解，不仅要“知其然”，更要“知其所以然”。对成功经验，总结其遵循的普遍规律；对失败教训，分析其受到的约束条件，探究我们有条件可以做得更好。作者早年曾参与美国电力市场实践，之后由于工作关系与美国电力界又有较长时间近距离接触，切身体会到理解美国电力工业体制有“一多一少”两个障碍： “一多”是政策规和语多，建立全局观比较难。美国电力工业体制演变的过程中了大量法律和监管政策，相互关联又不断修正和发展。由于美国目前的混合电力体制，不同时期引入的术语仍然在不同场景下使用，即使在美国电力界也常常引起混淆，对外界来说就更容易产生“盲人摸象”的问题。建立市场的过程是困难曲折的，在美国能源政策的历，也不乏政策效果不佳甚至事与愿违的案例，例如美国早期的过网交易模式，本意是减少市场改革的难度，却对后来集中趸售市场的建立造成了困扰甚至阻碍；标准市场设计这样很优化的市场方案，却未达到政策设计的初衷；加州初的市场设计本意是讨好各利益相关方，却因违背了电力市场的一些基本原则，导致了加州能源危机。所以，弄清楚这些问题有特殊的借鉴意义。 “一少”是从电力系统运行角度总结分析美国市场经验的材料少，理解其具体运作机制比较难。电力实时平衡等运行特使电力市场有别于普通商品市场，因此电力市场设计的核心是认识电力系统的关键工程特，建立与这些特一致的价格和激励机制，促进系统效率的提升。美国20 年电力改革一个主要的经验是电力市场与电网运行的紧密结合，这些宝贵经验往往体现在市场规则之中。但是美国电网运行管理体制复，各市场具体规则众多，不同市场之间又差异很大，从浩如烟海的细节中总结出普遍做法和一般规律十分不易。此外系统分析和介绍美国电力市场的著作往往由经济学家和法律专家撰写，而缺少了我们迫切需要了解的电力系统运行人员的观点。 针对这两个障碍，本书试图对美国电力市场运行的理论和政策依据、历史背景、内在逻辑和实践效果做全面的梳理和分析，并通过对实际运行数据和具体案例的剖析来加深理解。作者也希望能够提供一个中国电网运行人员对美国电力市场的观察心得，采用运行人员所熟悉的语言和视角来阐述美国电力市场。这部分内容包括1～2 章和6～9 章，以第6、7 章为核心。 市场经济的历史是探索市场与关系的历史，就电力而言，美国电力政策一直在市场竞争和监管之间寻找平衡。监管的理论与实践是美国电力工业的重要经验，走过了一条从传统基于成本的价格监管—基于边际费用的激励监管—电力市场竞争监管的轨迹，监管实践一直伴随着电力市场的发展，可以说不了解电力监管就不能真正理解电力市场。当前美国电力政策目标是绿色低碳、提高能效和用户参与，原有的监管模式已无法适应，其激励指向甚至与政策目标相悖，客观上要求新的监管模式发育成长。本书对传统电力监管和市场环境下的电力监管的讨论包括第3～5 章和0 章。 作者认为电力市场是物理网络、市场网络和监管网络相互作用和影响而构成的一个有机整体，本书在结构上反映了作者这一认识。近年来通信信息、可能源和智能电网技术不断发展，在原有三张网络上又叠加了信息网络，并与能源网络更紧密联系，推动以电力为核心的现代能源互联网隐然成形。1 章讨论了智能电网关键技术与电力市场的关系，2 章总结了21 世纪美国电力市场四张网络的主要发展趋势。 本书的着眼点在电力市场实践，对电力市场理论不做全面阐述，因此需要读者对电力系统运行和电力市场的理论有基本了解。有名物理学家霍金曾说：书中每写一个公式，就会失去一半读者。作者也希望尽量减少公式的使用，以简明的语言让更多的读者可以理解美国电力市场运行机制。对于涉及的理论，本书提供了注释，供读者进一步参考。 本书的内容得益于与很多美专学者讨论，电力市场运行实践方面感谢PJM 公司前总裁？哈里斯（Philip Harris）先生及特里？波士顿（Terry Boston）先生、现任总裁安迪？奥特（Andy Ott）先生、阿兰？斯蒂文（Alan Stenven）先生和童建中博士，NYISO 副总裁潮兴勇（Henry Chao）博士；电力市场运行系统方面感谢ABB 公司阿瑟？科恩（Art Cohen）博士、陈一浪（Yilang Chen）博士和爱德华？罗（Edward Lo）博士，阿尔斯通公司孙一鹤（David Sun）博士和马兴旺先生；能源政策方面感谢剑桥能源丹尼尔？耶金（Denial Yergin）博士，落基山研究院卢安武（Amory Lovins）先生；对监管机构的认识得益于与美国联邦监管委员会前乔？威灵霍夫（Jon Wellinghoff）先生，华盛顿州公用事业与交通监管委员会？琼斯（Philip Jones）先生，纽约州公用事业监管委员会奥黛丽？兹伯曼（Audrey Zibelman），美国能源部前理部长朱健荣（Robert Gee）先生的讨论；电力市场理论方面感谢加州大学伯克利分校吴复立（Felix Wu）教授，威斯康星大学麦迪逊分校费尔南多？阿尔瓦拉多（Fernando Alvarado）教授；可能源税务补贴方面感谢摩根大通公司宋如彪（Rubiao Song）博士，摩根斯坦利公司瑞？斯皮茨里（Ray Spitzley）先生；与Lazard 公司乔治？比利斯克（George Bilicic）副总裁和史带公司钮小鹏（Rick Niu）总裁的交流增进了我对美