电力市场总体架构 #

从客体维度，按其交易标的不同，电力市场通常包括电能量市场、电力辅助服务市场、输电权市场和容量市场或容量成本补偿机制。电能量是整个电力市场的主要交易标的物，因此，电能量市场也就成为电力市场的主要子市场。电力工业所具有的快速性、网络性、稳定性、协调性等独特的技术特征，决定着电能量市场难以孤立存在和单独有效运营，需要关联市场与之配合互补，形成相互联系、相互制约的有机整体。

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1. 电能量市场 #

电能量市场是电力市场中针对有功电能量进行交易的市场。可以理解为以实现有关电能量交易或交割为目的的市场。按其市场性质，电能量市场可分为实物市场与金融市场。电能量实物市场包含电力生产、传输等环节相关的自然资源、基础设施、市场制度和市场参与者，同时也包含实体商品的交易、交割及结算等；电能量实物市场的范围受电网覆盖范围的严格制约，其建设运营中普遍接受电力行政主管部门或监管机构的监管。电能量金融市场涉及能源电力衍生出的金融产品的交易行为，具有金融衍生属性，包括市场结构与相关的制度安排、市场参与者、产品与交易，同时也具备其特有的供求驱动因素，电能量金融市场合同通常不涉及电力实物商品的交割，取而代之的是现金的交割。电能量金融市场是电能量实物市场的完善与补充，能够吸引广泛的市场参与者，增强市场竞争性和流动性，辅助发现价格，为电能量实物市场，尤其是现货交易提供所需的风险控制，电能量金融市场严格意义上要接受金融监管机构的监管。电能量市场，尤其是实物市场建设，几乎是世界各国电力市场建设的重中之重。

按其交易周期长短，电能量市场通常可分为电力现货市场和电力中长期市场。世界上多数地区的电力市场建设都是从建立电力现货市场或配套建设现货与中长期市场起步的。

2. 电力辅助服务市场 #

电力辅助服务一般是指为维持电力系统的安全稳定运行或恢复系统安全，以及为保证电能供应，满足电压、频率质量等要求所需要的一系列服务。电力辅助服务市场是遵循市场原则对提供电力辅助服务的主体因提供产品或服务发生的成本进行经济补偿的一种市场机制。可以说，它是辅助于电能量市场的一种特殊市场，兼具实物和服务市场的双重特征，既体现在功能上支撑电力现货市场运营，保障电力系统安全运行和电能质量，又体现在价格上反映电力现货市场的机会成本，是电力现货市场不可或缺的互补性市场。

电力辅助服务的种类十分丰富，可以从不同的角度进行分类，每一个种类的电力辅助服务又可成一个次子市场。由于电网结构、负荷特性等有所不同，不同的电力系统所需要的辅助服务的种类与供应量也不同，对辅助服务的分类以及各品种辅助服务的定义也不尽相同，甚至在同一电力系统中，所需要的辅助服务也会随着电网结构、电源结构及负荷需求的变化而变化，因此，电力辅助服务的次子市场也在不断的创新和丰富中。从功能的角度区分，电力辅助服务主要分为有功平衡服务、无功平衡服务、事故恢复服务三类。有功平衡服务主要包括一次调频、二次调频、备用等。调峰作为一种特殊的有功平衡服务，在电力现货市场尚未建立的背景下，可视同辅助服务。无功平衡服务主要为无功调节、电压支撑。事故恢复服务主要是指黑启动。实践中大多数电力辅助服务市场中的辅助服务交易品种主要有负荷跟踪与频率控制(AGC)、备用、无功电压支持、事故恢复服务(黑启动)、爬坡、转动惯量。

电力辅助服务所涉及主体主要包括“源、网”两方面。随着技术的进步和市场改革的深入，储能技术和需求侧资源等进一步丰富了电力辅助服务提供主体的范围。

总之，辅助服务市场与电能量市场，尤其是电力现货市场有着紧密的内在联系，二者相辅相成。因为发电机组提供有功辅助服务和电能量都占用发电机组容量，互为机会成本，如果没有竞争性的电力现货市场，调频和备用等辅助服务的市场估价就没有参考价格。如果没有竞争性的辅助服务市场，辅助服务资源的投资和提供就会缺乏合理的激励。辅助服务欠补偿会造成电力灵活性资源短缺，进而可能造成电力现货市场供不应求、价格高涨、供电可靠性降低，也可能会影响可再生能源消纳；辅助服务过补偿则会造成资 源错配、推高供电成本。从市场设计角度来说，电力辅助服务市场与电力现货市场的出清模式有较大相关性。电力现货市场与辅助服务市场的出清模式可以分为单独出清模式和联合出清模式。

为完成碳达峰和碳中和的历史使命，今后一个时期，风电、太阳能等新能源发电装机容量和比重势必快速增加，热电厂供热和发电、新能源消纳与电力可靠供应、新能源波动性与电力调节能力的矛盾日益突出，电力灵活性资源稀缺性日趋严重，电力辅助服务 市场建设的紧迫性日渐凸显。电力现货市场与电力辅助服务市场的运营主体具有天然的统一性，二者应当作为一个整体同步建设与发展。

3. 输电权市场 #

输电权赋予其所有者使用相应输电容量的权利，或者取得与其相关经济利益的权利，具有锁定输电费用或保证电力传输的功能，即电力交易者在购买了输电权后，可以保证以既定的输电价格实现电能的传输，即使电网实际运行中发生阻塞，也能获得相应的经济补偿。输电权市场是以网络的输电权为标的物进行交易的市场。电力现货市场的输电阻塞管理，派生出特定的输电权市场。

输电权有物理输电权(Physical Transmission Right,PTR)和金融输电权(Financial Transmission Right,FTR)之分。

物理输电权指持有者拥有在约定时段内，通过输电网络中约定的输电线路或断面输送一定功率电力的权利。事实上，在一个网状的网络中，任意输电断面上传输的功率都在输电断面涉及的输电线路上分布和流动。物理输电权带来的输电断面僵化，可能会导致系统运营机构难以对实时变化的需求和电网运行公开做出及时有效的调节，因此已较少采用。物理输电权所有者仅有自己获得相关输电服务的权利，不可以转卖，没有收益权。我国各省在月度市场交易以及跨省交易中，首先对每个电厂规定了一定的最大上网容量/电量，实际上可以看作对其使用物理电网的量的限制，或者说是一种授权。

金融输电权是一种在节点边际电价(locational marginal price,LMP)出清中为市场交易者抵消输电阻塞成本而设立的金融工具，严格意义上属于金融市场范畴。金融输电权可保障其持有者在特定的输电路径上抵消因输电阻塞而产生的成本，即在输电通道发生阻塞时，使购买方获得输电阻塞成本补偿的收益权。金融输电权的引入很好地解决了阻塞盈余的分摊问题，但是同时带来了金融输电权的拍卖收入如何分配的新问题。国外通常按照负荷比例返还给电力用户的方式予以解决。

输电网是电力现货市场不可或缺的物质基础，输电权市场因此成为电力市场的重要组成。输电权市场与电能量市场密不可分，离开电能量市场便无所谓输电权市场。输电权市场机制取决于电力现货市场采取的定价机制和输电阻塞管理机制，在采用节点边际电价的电力现货市场中，可配套采用金融输电权市场。电力现货市场是通过基于竞价、并通过实施一个受到电网运行的安全约束的经济调度来组织实施的。物理输电权可以通过显式拍卖或隐式拍卖的方式进行分配，近年来有国家和地区采用基于潮流的网络模型进行物理输电权的隐式分配。金融性输电权则主要配套采用LMP的电力现货市场，LMP中已经隐含考虑了阻塞的机会成本，参与现货市场竟标的交易商在相应节点按LMP进行交易；期货交易的交易商向系统运营机构支付阻塞费，即功率注入节点和功率流出节点的LMP之差。交易商可预先购买FTR以获得补偿，从而规避因节点间LMP差别引起的阻塞风险。国际上的经验表明，在一个协调的现货市场设计中加入金融输电权机制，已经成为电力市场设计的一个明显特征。

输电权市场在整个电力市场总体架构中起到对电力现货市场的重要支撑作用，甚至已经融入现货市场之中。

4. 容量市场 #

容量市场专指发电容量市场，是以可靠性装机容量为交易标的物的市场。容量市场的主要目的是保证系统总装机容量的充裕性，并为提供了可靠装机容量的机组给予必要的补偿。完全竞争的电力现货市场出清是基于边际成本定价的，根据经济学的一般原理，发电厂商的自主竟价理性行为是以亏损最小化为目标的，因此，在引入市场价格帽等某些特定市场规则下，部分发电厂商单纯靠现货市场难以回收其全部投资和运营成本，绪果导致长期可靠性装机容量的短缺，需建立容量成本补偿机制，以吸引电力投资保障长期电力供应的充裕度。

根据国家发展改革委2020年印发的《容量成本回收机制工作指引》,容量成本回收机制主要分为稀缺定价机制、容量成本补偿机制和容量市场三类。稀缺定价机制指提高现货市场价格上限，允许系统在电能量和备用短缺时出现极高的短时价格尖峰，主要适用于社会对高价风险承受力强的地区；容量成本补偿机制指在政府相关主管部门的指导下，通过对单位容量补偿标准和各发电机组可补偿容量的核算，实现对发电容量成本的合理补偿，主要适用于电力市场发展初期，经济社会和金融市场仍欠发达的地区：容量市场指以市场竞争的方式形成容量价格实现发电容量成本回收，主要适用于电能量市场发展 已经相对完善的地区。显然，发电容量市场实质上是容量成本回收机制的一种形式，是对电能量市场的一种市场化救济手段。换言之，发电容量市场是电力市场总体框架中的可选而非必选客体。

容量市场机制有一个目标容量水平，且容量价格在不同的容量需求变化下产生波动，有利于发电企业根据负荷变化情况进行投资决策，也使得平均投资成本不会过高，最终降低终端用户的电价。但是，该机制的核心是装机容量需求曲线，表征容量电价与总容量的函数关系。该曲线主要根据以往的运营经验制定，带有一定的主观随意性，倘若不能如实地动态反映在不同容量充裕度水平下发电容量的真实价值，对最终市场形成的容量电价水平影响颇大。同时，容量市场的设计在理论与实践上均需进一步完善，需要在系统预测、市场管控等方面具备较扎实的基础。

总之，现货市场的稀缺资源价格信号在激励新增电源投资、保障电力长期平稳供给方面的作用是令人存疑的，但是否建立容量市场以及容量市场的规则如何设定，都应依据区域供需特性，具体问题具体分析。例如，2021年美国得州停电事件中，有观点认为，得州的稀缺定价机制没能激励足够的备用容量投资，因此部分专家学者推荐建立容量市场。但事实上，容量市场旨在应对“十年一遇”的容量短缺问题，而不是“百年一遇”,永远不会遭遇危机的系统是不存在的。得州通过稀缺定价机制，一方面解决了资金缺失问题，刺激了发电机组的可靠性投资；另一方面也在真正需要发电机组时提供实时激励，以确保所有机组都能在有需要时运行。一般而言，发电厂商倾向于建立容量市场，而用 户和监管机构则不然。在构建电力市场总体框架时，须综合多方考虑，兼顾公平与效率， 探索设计差异化的容量市场机制，才能满足多政策目标需要。