我國電力體制改革盛行，需要綜合別國相關電力市場進行參考。最近仔細研究了英國監管機構ofgen 的一個關于不平衡結算方法改進的一個報告，受益匪淺，感覺對我國目前的電力市場改革很有啟發。現在分享給大家。為了方便理解，首先簡要介紹英國Pool模式和NETTA模式下的平衡機制。
一、POOL模式下的偏差處理機制
英國1989年開始進行第一次電力市場改革，其核心是電力庫POOL。這里對POOL模式下的偏差處理機制進行簡要介紹。
1、報價
POOL模式是一種發電單邊市場，用戶不參與報價。發電商在交易日前一天的10:00前申報交易日內每個時段(半個小時)的報價。
2、日前無約束出清
電力庫根據負荷預測情況進行無約束出清計算，得到無約束調度結果，包括：每個時段的系統邊際價格SMP(System Marginal Price)及每臺發電機組在每個時段的出力水平。其中這里“無約束”中的約束主要是指網絡約束，即出清時不考慮網絡約束。
3、實時約束出清
在交易日的每個時段，考慮實際的負荷及網絡約束等情況進行約束出清。由于預測誤差、網絡約束等的存在，部分發電機的出力與無約束相比會有所變化。相對日前無約束出清結果出力增加的容量稱為“限上”，出力減少的容量稱為“限下”。
4、發電機結算
發電機的結算價格包括兩部分：電量電價和容量電價。
容量電價：所有可用容量無論有沒有發電都可以得到容量價，根據容量不足概論LOLP及停電損失VOLL計算：CE=LOLP*(VOLL-SMP)。
電量電價分四種情況：
1)列入無約束出清調度計劃且實際運行的：按SMP結算;
2)列入無約束出清調度計劃但未運行的(限下)：按照(SMP-報價)進行結算;
3)未列入無約束出清調度計劃但實際運行(限上)：按照報價進行結算;
4)未列入無約束出清調度計劃且實際未運行：結算價為零。
5、用戶結算
英國電力市場中未采用分區或節點電價，所有用戶的電價相同。需要將上述付給發電機的容量電費、電量電費均按郵票法分攤給所有用戶。其中，電量電費為在SMP基礎上增加一個上浮UPLIFT，UPLIFT包括因“限上”和“限下”而增加的費用。
6、分析討論
不平衡結算包括兩個方面：支付給平衡服務提供者的價格和向平衡服務使用者收取的價格。在英國的POOL中，平衡服務由發電機提供，而且不另外報價，日前能量市場的報價也同時作為平衡服務的報價。對上調部分，按報價結算，下調部分，按報價和市場統一出清價的差價結算。
由于POOL是僅發電機報價的單邊市場，用戶僅為價格接受者，平衡服務費用由所有用戶平均分攤。
約束出清下發電功率的調整一方面是要解決負荷預測誤差的問題，另一方面更重要的是解決網絡阻塞的問題。英國的這種方法，是首先用簡化的模型(無約束模型)進行出清，實時再用詳細的模型(有約束模型)進行出清。可以認為詳細模型出清是在無約束出清結果上對其結果進行再調度。這是電力市場中處理網絡阻塞問題的一大類方法。一些分區定價的方法，如加州早期的電力市場對阻塞也是采用類似的思路，只不過其第一次出清不是采用完全無約束模型，而是采用包括一些簡單的區間聯絡線約束的簡化模型。另外一個差別是在進行再調度時需不需要市場成員重新報價。英國POOL模式中，發電商只需進行一次報價，相當于日前的能量市場報價也作為上調下調報價。而目前大多數采用這種阻塞處理的市場中都允許市場成員重新報價。
二、BETTA模式下的偏差處理機制
英國在2000年推行了NETA模式，2010年推行了BATTA模式，其平衡處理機制是類似的。新的模式的主要特點如下。
1、合同市場
新模式下，大量的交易通過合同市場進行。包括交易雙方自行簽訂的雙邊合同和其通過經紀人、電子平臺簽訂的合同。合同的類型包括遠期合同(Forward Contract)、期貨合同(Futures Contract)及期權(Options)。合同交易可以從若干年以前一直到交易前若干小時。市場成員可以選擇在哪里、以什么形式、簽訂多少交易合同。電子交易平臺在以前開啟，可以同時有多個電子平臺。
2、平衡機組單元BMU
建立了平衡機組單元(Balancing Mechanism Unit,BMU)的概念，BMU可以由一組發電機或負荷組成，所有BMU必須在關閘(Gate Closure)前(目前為一個小時)向市場運營機構提交該交易時段的出力(消費)計劃(Final Physical Notification，FPN)。除此之外，市場成員還要在關閘前提交合同交易情況(Contract Notification，CN)。CN主要用來結算，市場成員在FPN的出力和CN中的出力可以不一樣。也就是說，在合同市場簽訂的合同是一種金融合同，與FPN可以不一致。但是，如果FPN與CN中的出力水平一致，則可以規避市場實時價格的風險。
3、平衡機制
通過平衡機制解決電量不平衡及各種網絡約束問題。BMU單元申報在FPN基礎上的Bid/Offer。其中Offer表示機組增出力或負荷單元降低負荷水平，Bid表示機組降低出力或負荷單元提高負荷水平。市場運營機構基于總調節成本最小的目標選擇調用哪些Bid/Offer。除了Bid/Offer，市場運營機構還可以通過事先通過合同方式購買的輔助服務解決不平衡和網絡約束問題。
4、不平衡結算
不平衡結算同樣包括對平衡服務提供者的結算和對平衡服務使用者的結算。平衡服務提供者主要是提供Bid/Offer的市場成員，對其按報價計算。對發電來說，Offer表示其增加出力的發電價格，Bid表示減小其出力希望獲得的補償。平衡服務的使用者主要是不平衡電量。其中，BMU的不平衡電量=實際量測量-合同量。其中，實際量測量在不考慮虛報FPN和不執行調度指令的情況下，應等于FPN加上中標Bid/Offer的調整量。
從這里看到，雙邊合同是一種金融合同，本質上與POOL模式下的差價合約類似，POOL模式下的價格基準是POOL的出清價，而這里的基準價是不平衡結算中的不平衡價格。FPN是市場成員期望的缺省運行點，其在這點愿意作為市場價格的接受者，在這個點之外，價格合適的話可以調整出力。市場成員可以參考雙邊合同的情況確定FPN，但FPN可以與雙邊合同中確定的出力水平不一樣。FPN類似澳大利亞、美國市場中的自調度水平(self-schedule)。
對不平衡量采用Bid/Offer的某種加權平均價，并采用雙結算機制，即BMU的偏差方向與系統偏差方向相同及不同時，采用不同的價格體系：相同時價格較高，不同是價格相對較低。
三、電力平衡機制評估及改進
2014年5月15日，英國能源監管機構Ofgen發布了一個文件：“電力平衡機制評估-終稿方案”(Electricity Balancing Significant Code Review(EBSCR) - Final Policy Decision)，提出了對不平衡價格計算的一些改進意見。該方案分為若干步驟，從2014/2015年度開始，2018/2019年度結束。目前前兩步已按計劃實施。
該方案的主要決定包括以下四個方面：計算不平衡價格采用邊際成本法;計算不平衡價格時包括用戶停電及降壓造成的社會成本、改進備用定價方法以反映系統在惡劣情況下的價值、將雙結算機制改為單結算機制。
一、POOL模式下的偏差處理機制
英國1989年開始進行第一次電力市場改革，其核心是電力庫POOL。這里對POOL模式下的偏差處理機制進行簡要介紹。
1、報價
POOL模式是一種發電單邊市場，用戶不參與報價。發電商在交易日前一天的10:00前申報交易日內每個時段(半個小時)的報價。
2、日前無約束出清
電力庫根據負荷預測情況進行無約束出清計算，得到無約束調度結果，包括：每個時段的系統邊際價格SMP(System Marginal Price)及每臺發電機組在每個時段的出力水平。其中這里“無約束”中的約束主要是指網絡約束，即出清時不考慮網絡約束。
3、實時約束出清
在交易日的每個時段，考慮實際的負荷及網絡約束等情況進行約束出清。由于預測誤差、網絡約束等的存在，部分發電機的出力與無約束相比會有所變化。相對日前無約束出清結果出力增加的容量稱為“限上”，出力減少的容量稱為“限下”。
4、發電機結算
發電機的結算價格包括兩部分：電量電價和容量電價。
容量電價：所有可用容量無論有沒有發電都可以得到容量價，根據容量不足概論LOLP及停電損失VOLL計算：CE=LOLP*(VOLL-SMP)。
電量電價分四種情況：
1)列入無約束出清調度計劃且實際運行的：按SMP結算;
2)列入無約束出清調度計劃但未運行的(限下)：按照(SMP-報價)進行結算;
3)未列入無約束出清調度計劃但實際運行(限上)：按照報價進行結算;
4)未列入無約束出清調度計劃且實際未運行：結算價為零。
5、用戶結算
英國電力市場中未采用分區或節點電價，所有用戶的電價相同。需要將上述付給發電機的容量電費、電量電費均按郵票法分攤給所有用戶。其中，電量電費為在SMP基礎上增加一個上浮UPLIFT，UPLIFT包括因“限上”和“限下”而增加的費用。
6、分析討論
不平衡結算包括兩個方面：支付給平衡服務提供者的價格和向平衡服務使用者收取的價格。在英國的POOL中，平衡服務由發電機提供，而且不另外報價，日前能量市場的報價也同時作為平衡服務的報價。對上調部分，按報價結算，下調部分，按報價和市場統一出清價的差價結算。
由于POOL是僅發電機報價的單邊市場，用戶僅為價格接受者，平衡服務費用由所有用戶平均分攤。
約束出清下發電功率的調整一方面是要解決負荷預測誤差的問題，另一方面更重要的是解決網絡阻塞的問題。英國的這種方法，是首先用簡化的模型(無約束模型)進行出清，實時再用詳細的模型(有約束模型)進行出清。可以認為詳細模型出清是在無約束出清結果上對其結果進行再調度。這是電力市場中處理網絡阻塞問題的一大類方法。一些分區定價的方法，如加州早期的電力市場對阻塞也是采用類似的思路，只不過其第一次出清不是采用完全無約束模型，而是采用包括一些簡單的區間聯絡線約束的簡化模型。另外一個差別是在進行再調度時需不需要市場成員重新報價。英國POOL模式中，發電商只需進行一次報價，相當于日前的能量市場報價也作為上調下調報價。而目前大多數采用這種阻塞處理的市場中都允許市場成員重新報價。
二、BETTA模式下的偏差處理機制
英國在2000年推行了NETA模式，2010年推行了BATTA模式，其平衡處理機制是類似的。新的模式的主要特點如下。
1、合同市場
新模式下，大量的交易通過合同市場進行。包括交易雙方自行簽訂的雙邊合同和其通過經紀人、電子平臺簽訂的合同。合同的類型包括遠期合同(Forward Contract)、期貨合同(Futures Contract)及期權(Options)。合同交易可以從若干年以前一直到交易前若干小時。市場成員可以選擇在哪里、以什么形式、簽訂多少交易合同。電子交易平臺在以前開啟，可以同時有多個電子平臺。
2、平衡機組單元BMU
建立了平衡機組單元(Balancing Mechanism Unit,BMU)的概念，BMU可以由一組發電機或負荷組成，所有BMU必須在關閘(Gate Closure)前(目前為一個小時)向市場運營機構提交該交易時段的出力(消費)計劃(Final Physical Notification，FPN)。除此之外，市場成員還要在關閘前提交合同交易情況(Contract Notification，CN)。CN主要用來結算，市場成員在FPN的出力和CN中的出力可以不一樣。也就是說，在合同市場簽訂的合同是一種金融合同，與FPN可以不一致。但是，如果FPN與CN中的出力水平一致，則可以規避市場實時價格的風險。
3、平衡機制
通過平衡機制解決電量不平衡及各種網絡約束問題。BMU單元申報在FPN基礎上的Bid/Offer。其中Offer表示機組增出力或負荷單元降低負荷水平，Bid表示機組降低出力或負荷單元提高負荷水平。市場運營機構基于總調節成本最小的目標選擇調用哪些Bid/Offer。除了Bid/Offer，市場運營機構還可以通過事先通過合同方式購買的輔助服務解決不平衡和網絡約束問題。
4、不平衡結算
不平衡結算同樣包括對平衡服務提供者的結算和對平衡服務使用者的結算。平衡服務提供者主要是提供Bid/Offer的市場成員，對其按報價計算。對發電來說，Offer表示其增加出力的發電價格，Bid表示減小其出力希望獲得的補償。平衡服務的使用者主要是不平衡電量。其中，BMU的不平衡電量=實際量測量-合同量。其中，實際量測量在不考慮虛報FPN和不執行調度指令的情況下，應等于FPN加上中標Bid/Offer的調整量。
從這里看到，雙邊合同是一種金融合同，本質上與POOL模式下的差價合約類似，POOL模式下的價格基準是POOL的出清價，而這里的基準價是不平衡結算中的不平衡價格。FPN是市場成員期望的缺省運行點，其在這點愿意作為市場價格的接受者，在這個點之外，價格合適的話可以調整出力。市場成員可以參考雙邊合同的情況確定FPN，但FPN可以與雙邊合同中確定的出力水平不一樣。FPN類似澳大利亞、美國市場中的自調度水平(self-schedule)。
對不平衡量采用Bid/Offer的某種加權平均價，并采用雙結算機制，即BMU的偏差方向與系統偏差方向相同及不同時，采用不同的價格體系：相同時價格較高，不同是價格相對較低。
三、電力平衡機制評估及改進
2014年5月15日，英國能源監管機構Ofgen發布了一個文件：“電力平衡機制評估-終稿方案”(Electricity Balancing Significant Code Review(EBSCR) - Final Policy Decision)，提出了對不平衡價格計算的一些改進意見。該方案分為若干步驟，從2014/2015年度開始，2018/2019年度結束。目前前兩步已按計劃實施。
該方案的主要決定包括以下四個方面：計算不平衡價格采用邊際成本法;計算不平衡價格時包括用戶停電及降壓造成的社會成本、改進備用定價方法以反映系統在惡劣情況下的價值、將雙結算機制改為單結算機制。
