電力現(xiàn)貨價格機制研究|什么是短缺定價?

在較高的層面上，短缺定價是邊際成本定價系統(tǒng)的一部分。在有效定價方式下，價格反映了向客戶交付產(chǎn)品的邊際成本。當容量供應超過對電能和運營備用的需求時，電能的邊際成本反映了邊際發(fā)電機的自付邊際成本——主要是燃料成本。提供運營備用的邊際成本本質(zhì)上是機會成本-即該資源原本可以通過出售電能而非提供備用而獲得的凈收入。

然而，當實際可用的容量小于滿足電能需求和運營備用要求(以期望的價格)時候，額外的電能需求只能通過減少運營備用量來滿足。這樣的話，電能的邊際成本將包括與減少運營備用相關的機會成本(同理，通過減少運營備用，如果發(fā)生意外事件，非自愿削減負荷的概率增加。由此產(chǎn)生的相關期望成本是非自愿削減負荷的概率乘以損失負荷的值。)

理想情況下，在短缺期間，運營備用的價格可以反映這一機會成本，電能價格將會反映這一機會成本以及用于生產(chǎn)電能的自付邊際成本。

短缺定價是通過一系列設計要素實現(xiàn)的(下一篇我們將全面討論)，這些元素理想地反映了短缺定價的目標，短缺定價的邏輯基礎以及采用短缺定價制度的運作化的現(xiàn)實。

-短缺觸發(fā)因素 – 實際短缺vs 價格帽引發(fā)的短缺

在實踐中，短缺定價通常是在兩種情況下被觸發(fā)的。

第一種情況發(fā)生在系統(tǒng)運營商沒有足夠的資源來滿足電能和運營備用的要求時。在這種情況下，系統(tǒng)無法得到一個最優(yōu)解來同時滿足電能和運營備用的要求。

在第二種情況下，RTO或ISO建立的一個價格帽，當價格在此價格帽之上時，RTO/ISO會選擇保持不足的運營備用而不是用高于價格帽的價格買入更多運營備用以達到最低要求。該構(gòu)造需要運營者在可靠性和成本之間權(quán)衡。在任何一種情況下，價格都是通過使用行政決定的價格或“懲罰因數(shù)“而不是通過實際資源供應報價來建立的。

根據(jù)罰款價格和實物供應報價，這些懲罰因數(shù)可能導致市場出清價格上漲至高于最后一個可用報價的短缺價格，或者導致市場出清價格被限制在懲罰因數(shù)的水平。當供應短缺時，行政決定的短缺價格將會被使用，此價格高于批發(fā)市場中出清的最貴報價。該短缺價格反映了系統(tǒng)在無法滿足電能和最低運營備用要求時的成本。然而，當供應可用但比罰款價格更貴時，價格將會被設定為罰款價格而不是更昂貴的資源報價。在這種情況下，短缺價格限制了系統(tǒng)為滿足電能和備用要求而支付的最高價格，并且選擇以較少的運營備用來運營而不是依賴比短缺價格更貴的資源。

從概念上講，懲罰因數(shù)可以被視為一個在以特定價格提供電能和運營備用的“偽”或“虛擬”資源，系統(tǒng)運營商會“排程”此“偽”資源來滿足剩余的備用要求(當然，它不是實際存在的)。

-多種服務短缺的累積效應

通常情況下，短缺時的價格形成機制比因為沒有達到單一的基于可靠性的運營備用要求時而采用的懲罰因數(shù)的機制更為復雜，并且懲罰因數(shù)是可以疊加的，以此來反映短缺的程度或未被滿足的特定運營備用。短缺可能影響所有運營備用，一組運營備用，或單個運營備用，短缺也可能是指所有運營備用的耗盡和無法滿足電能需求。在大多數(shù)RTO和ISO中，短缺可以在地區(qū)范圍內(nèi)或在區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生。另外，在存在系統(tǒng)和地區(qū)要求的情況下，懲罰因數(shù)是可以疊加的。

短缺定價通常涉及三種運營備用產(chǎn)品不足時的價格形成(a)調(diào)頻備用，用于調(diào)整供需之間的短期偏差(例如4至6秒); (b)旋轉(zhuǎn)或同步備用，其所備用和電網(wǎng)同步的容量能夠在相對較短的時間內(nèi)(例如，在10分鐘內(nèi))作出反應，以便在意外情況時使用，例如發(fā)電機故障; (c)非旋轉(zhuǎn)備用，與電網(wǎng)不同步的容量，在發(fā)生意外情況時可能需要更長的時間來響應(例如，在10-30分鐘內(nèi))。

由于提供不同備用產(chǎn)品的資格需要不同的操作特性，因此提供一種操作備用產(chǎn)品的資源不能總是提供另一種服務。

例如，由于調(diào)頻備用在時刻活躍的生產(chǎn)電能并且可以在4或6秒內(nèi)響應自動發(fā)電控制信號，如果ISO或RTO擁有額外的調(diào)頻備用，這些資源總是可以替代旋轉(zhuǎn)以及非旋轉(zhuǎn)備用。但是，旋轉(zhuǎn)以及非旋轉(zhuǎn)備用卻不能代替調(diào)頻備用。如果RTO 或ISO 可以選擇缺少一種備用服務，絕大多數(shù)會首先選擇缺少質(zhì)量最低的服務(也就是非旋轉(zhuǎn)備用)。假設調(diào)頻備用最低要求為10兆瓦，旋轉(zhuǎn)備用最低要求為20兆瓦。調(diào)頻備用的10兆瓦最低要求必須全部由符合調(diào)頻備用要求的資源來滿足。然而，旋轉(zhuǎn)備用的20兆瓦要求可以用更多符合調(diào)頻備用要求的資源來提供。通常，當符合調(diào)頻備用要求的資源的下一兆瓦(超過10兆瓦最低要求)比下一個符合旋轉(zhuǎn)備用要求的資源(不同時符合調(diào)頻備用要求)更便宜的時候，前面講述的這種替代就會發(fā)生。

用可以提供較高質(zhì)量備用服務的資源替代提供較低質(zhì)量備用服務的資源的能力產(chǎn)生了上述機會成本。例如，調(diào)頻服務的短缺價格即可以反映出這種可替代性。假設缺乏調(diào)頻備用的懲罰因數(shù)為10美元/兆瓦，缺少旋轉(zhuǎn)備用的懲罰因數(shù)為5美元/兆瓦，且系統(tǒng)運營商同時缺少調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用。在這種情況下，一兆瓦的額外調(diào)頻容量可以被用來滿足調(diào)頻或旋轉(zhuǎn)備用的要求。因此，這種可替代性也在調(diào)頻短缺價格中體現(xiàn)出來，調(diào)頻結(jié)算價格被設定為兩種備用罰款價格的綜合，15美元/兆瓦，旋轉(zhuǎn)備用結(jié)算價格被設定為5美元/兆瓦。RTO或ISO中關于允許不足發(fā)生的特定法令將決定將短缺價格疊加的具體方式。

與運營備用的可替代性類似，懲罰因數(shù)也可以被疊加來反映對系統(tǒng)和當?shù)匾蟮倪`反(“嵌套(nested)”要求)。例如，如果一個市場同時不滿足旋轉(zhuǎn)備用的系統(tǒng)和當?shù)匾螅瑒t當?shù)囟倘眱r格可反映未能滿足這兩個要求的罰款價格，因為本地的資源可以同時滿足本地和系統(tǒng)需求。也就是說，在本地區(qū)域內(nèi)備用服務匱乏的機會成本包括在系統(tǒng)范圍內(nèi)匱乏的成本。

除了某些運營備用的可替代性之外，價格形成過程還涉及通過設定電能價格以保持提供電能或運營備用的適當激勵。這樣設定電能價格可以使得任何供能資源無差別看待提供電能或提供運營備用。例如，如果系統(tǒng)運營商需要將提供旋轉(zhuǎn)備用的資源調(diào)度以提供電能，從而造成系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用不足，此時的電能價格將包括該資源不提供旋轉(zhuǎn)備用的機會成本。通過將不滿足旋轉(zhuǎn)備用要求的罰款價格加到發(fā)電機的邊際成本，可以將這個機會成本反映在電能價格中。