在本節(jié)中，我們將討論LMP在過(guò)去7-8年美國(guó)不斷變化的電力資源組成中的作用，以及在未來(lái)10年、20年和30年使用LMP定價(jià)來(lái)支持美國(guó)和世界各地能源轉(zhuǎn)型的潛在優(yōu)勢(shì)。1997年至2014年期間，美國(guó)和安大略省電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)輸電阻塞現(xiàn)象，并且隨著能源構(gòu)成向更依賴(lài)可再生能源的方向發(fā)展，這種情況很可能會(huì)長(zhǎng)期反復(fù)發(fā)生。當(dāng)可再生能源發(fā)電異常高時(shí)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)輸電阻塞。輸電網(wǎng)改造以適應(yīng)偶爾或每天只出現(xiàn)很短時(shí)間的不正常輸出水平是不經(jīng)濟(jì)的。未來(lái)幾年，對(duì)有效管理阻塞的定價(jià)機(jī)制的需求會(huì)變得越來(lái)越重要。
正如導(dǎo)言中所強(qiáng)調(diào)的，在未來(lái)30年里，隨著電力資源組合的不斷變化，LMP的核心優(yōu)勢(shì)將是其在過(guò)去20年里的優(yōu)勢(shì)的延伸。
1.LMP市場(chǎng)出清價(jià)格為儲(chǔ)能和價(jià)格響應(yīng)資源提供符合市場(chǎng)條件的有效價(jià)格信號(hào)
隨著電力資源組合的演變和分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，使用LMP價(jià)格提供有效的價(jià)格信號(hào)變得越來(lái)越重要，儲(chǔ)能和表后資源可以以支持而不是破壞電力系統(tǒng)可靠性的方式響應(yīng)。
這對(duì)需要隨著時(shí)間優(yōu)化功率的電力資源（例如儲(chǔ)能）尤其重要。這類(lèi)資源需要在價(jià)格和實(shí)際電力成本較低時(shí)充電以及在價(jià)格和電力實(shí)際成本較高時(shí)放電。很難想象，在缺乏透明的價(jià)格信號(hào)（如實(shí)時(shí)LMP價(jià)格）的按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡市場(chǎng)中，如何引導(dǎo)儲(chǔ)能充電和放電決策儲(chǔ)能資源實(shí)現(xiàn)有效競(jìng)爭(zhēng)，或在平衡凈負(fù)荷時(shí)實(shí)現(xiàn)其全部潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。對(duì)于位于低價(jià)阻塞下游區(qū)域的儲(chǔ)能資源和位于高價(jià)阻塞上游區(qū)域的儲(chǔ)能資源都是如此。在按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡市場(chǎng)中，儲(chǔ)能資源必須猜測(cè)低價(jià)時(shí)刻電價(jià)會(huì)有多低，以便提交低價(jià)競(jìng)標(biāo)，以低價(jià)購(gòu)買(mǎi)，并猜測(cè)高價(jià)時(shí)刻電價(jià)會(huì)有多高，以便以與其他供應(yīng)商相同的價(jià)格進(jìn)行出售。如果儲(chǔ)能資源報(bào)價(jià)低于出清電價(jià)，則無(wú)法充電，而如果為了確?？梢猿潆姸峤桓邎?bào)價(jià)，則可能不得不支付比儲(chǔ)能發(fā)電成本更高的電價(jià)，從而人為的降低了儲(chǔ)能的價(jià)值。
相反地，在阻塞上游地區(qū)的儲(chǔ)能可以提交足夠低的報(bào)價(jià)，以確保它們被調(diào)度用于平衡，但后果是他們不會(huì)得到真正的市場(chǎng)價(jià)格，也就是說(shuō)，它們無(wú)法得到與同一地點(diǎn)其他發(fā)電商相同的價(jià)格。然而，如果他們?yōu)榱说玫绞袌?chǎng)價(jià)格而出價(jià)更高，一旦他們對(duì)市場(chǎng)價(jià)格的估計(jì)略高，他們將面臨不被調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)。任何基于上述猜謎游戲的按報(bào)價(jià)結(jié)算的設(shè)計(jì)都會(huì)阻礙儲(chǔ)能支持能源轉(zhuǎn)型。
此外，單一或分區(qū)價(jià)格系統(tǒng)通常會(huì)低估爬坡能力的價(jià)值，不管它是由水力發(fā)電、天然氣發(fā)電還是儲(chǔ)能資源。單一或分區(qū)價(jià)格機(jī)制從機(jī)理上就會(huì)低估爬坡的價(jià)值，因?yàn)榉枪?jié)點(diǎn)價(jià)格將反映在實(shí)際調(diào)度中的由于輸電約束而無(wú)法平衡凈負(fù)荷的爬坡能力。
LMP市場(chǎng)鼓勵(lì)并允許所有資源和所有類(lèi)型的資源參與經(jīng)濟(jì)調(diào)度以提供系統(tǒng)平衡，而不是像歐洲平衡市場(chǎng)那樣，將平衡市場(chǎng)的參與者限制在可用資源的一個(gè)子集內(nèi)。特別是，非LMP系統(tǒng)不會(huì)提供價(jià)格信號(hào)以激勵(lì)表后資源以平衡系統(tǒng)的方式調(diào)整其功率。事實(shí)上，當(dāng)出現(xiàn)輸電阻塞時(shí)，非LMP定價(jià)系統(tǒng)往往會(huì)促使表后資源以一種加劇當(dāng)?shù)夭黄胶獾姆绞竭\(yùn)行，因?yàn)樗鼈儗⒒趩我换蚍謪^(qū)價(jià)格運(yùn)行，而不是響應(yīng)其所在位置的LMP價(jià)格。隨著可再生能源輸出水平的提高以及資源組合演變，也包括更多的分布式資源，LMP對(duì)支持盡可能廣泛地各類(lèi)資源參與市場(chǎng)平衡將變得更加重要，包括支持表后發(fā)電、價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷和價(jià)格響應(yīng)的局部電網(wǎng)的功率輸入和輸出等各類(lèi)資源的有效參與的作用，這些資源將對(duì)價(jià)格信號(hào)作出響應(yīng)，而不是僅僅接收調(diào)度指令。
英國(guó)和歐盟的非LMP平衡市場(chǎng)使用的按報(bào)價(jià)結(jié)算的設(shè)計(jì)有利于存量大型發(fā)電商，不利于新建電源和新技術(shù)，并可能通過(guò)降低小型競(jìng)爭(zhēng)者的利潤(rùn)來(lái)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)力的行使。盡管一直以來(lái)都在努力改革這種機(jī)制的問(wèn)題，但這種不公平在很大程度上是在平衡市場(chǎng)的非節(jié)點(diǎn)的、按報(bào)價(jià)結(jié)算的設(shè)計(jì)中固有存在的。
正如我們?cè)谙挛闹薪忉尩哪菢樱诎磮?bào)價(jià)結(jié)算的平衡市場(chǎng)中，不存在允許阻塞區(qū)的發(fā)電商和電力用戶(hù)買(mǎi)賣(mài)遠(yuǎn)期合約的遠(yuǎn)期市場(chǎng)。在平衡市場(chǎng)中被調(diào)度的阻塞上游地區(qū)的發(fā)電商沒(méi)有按照市場(chǎng)出清電價(jià)被結(jié)算，在平衡市場(chǎng)中必須滿(mǎn)足的電力負(fù)荷也沒(méi)有按照市場(chǎng)出清電價(jià)付費(fèi)。
2.LMP避免了受約束下調(diào)費(fèi)用并減少了排放
LMP定價(jià)避免了向不需要滿(mǎn)足負(fù)荷需求并且在最小出力運(yùn)行的火力發(fā)電機(jī)組支付受約束下調(diào)費(fèi)用的這種不合理的費(fèi)用，同時(shí)這種運(yùn)行工況還會(huì)增加排放。LMP定價(jià)還避免了間接性可再生能源的不合理付費(fèi)，即這些資源在一天或一年的發(fā)電情況會(huì)導(dǎo)致其潛在發(fā)電的很大一部分被棄電。
除了有記錄的美國(guó)區(qū)域市場(chǎng)的失敗經(jīng)驗(yàn)，英國(guó)和歐洲區(qū)域市場(chǎng)出現(xiàn)了令人震驚和不斷增長(zhǎng)受約束再調(diào)度費(fèi)用，由此產(chǎn)生了一系列對(duì)市場(chǎng)改革的需求。在非LMP市場(chǎng)設(shè)計(jì)下，用戶(hù)不僅會(huì)為高成本的電源支付高價(jià)，在單一價(jià)格機(jī)制下，即使電源不發(fā)電，用戶(hù)還需向阻塞區(qū)的發(fā)電商支付受約束下調(diào)費(fèi)用。
3.LMP能夠有效反映節(jié)點(diǎn)價(jià)格信號(hào)
LMP在提供有效節(jié)點(diǎn)價(jià)格信號(hào)方面的好處，體現(xiàn)在其可以引導(dǎo)新建零排放資源和儲(chǔ)能資源的建設(shè)位置，并激勵(lì)現(xiàn)有的火電電源根據(jù)他們所處位置、發(fā)電能力和經(jīng)濟(jì)性選擇繼續(xù)運(yùn)行、退出還是進(jìn)行升級(jí)改造。
a. 可再生能源
可再生能源發(fā)電通常被認(rèn)為是零邊際成本電源，越來(lái)越多的觀點(diǎn)宣稱(chēng)，因?yàn)槠浠拘再|(zhì)，可再生能源必然不再需要經(jīng)濟(jì)調(diào)度，這樣就會(huì)導(dǎo)致如LMP等市場(chǎng)出清定價(jià)模式的失效。對(duì)這一說(shuō)法稍加研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)其論點(diǎn)根本沒(méi)有依據(jù)。
這種說(shuō)法的隱含意思是，電價(jià)為零導(dǎo)致不足以支撐發(fā)電投資或電力需求響應(yīng)。人們通常認(rèn)為這是一個(gè)不言而喻的事實(shí)，因此，需要對(duì)當(dāng)前電力市場(chǎng)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行變革。然而，零邊際成本電源并不總是系統(tǒng)的邊際電源。西部EIM市場(chǎng)的裝機(jī)以零排放電源為主，但實(shí)時(shí)市場(chǎng)的LMP通常不是零，甚至經(jīng)常遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于零。此外，即使在能源轉(zhuǎn)型完成后，LMP價(jià)格也一定不為零，因?yàn)榇嬖诔潆姾头烹姷某杀静粸榱?，?kù)容式水電的成本不為零，能夠降低用電的價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷的成本不為零，氫能發(fā)電的成本不為零。我們無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)見(jiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)凈零排放目標(biāo)的電力資源組合是什么，但也不能臆想地認(rèn)為電價(jià)會(huì)始終為零，而且沒(méi)有輸電阻塞。
隨著電力資源結(jié)構(gòu)的變化，調(diào)度結(jié)果、輔助服務(wù)供應(yīng)等也會(huì)隨之變化，但電力系統(tǒng)平衡的基本原理仍然保持不變。即使美國(guó)和西歐的電力資源結(jié)構(gòu)發(fā)生了可預(yù)期的變化，各地的電價(jià)也不會(huì)總是零價(jià)。當(dāng)間歇性能源發(fā)電較少時(shí)，將需要通過(guò)非零電價(jià)，甚至可能是比較高的電價(jià)來(lái)平衡凈負(fù)荷，其中一部分平衡可能是通過(guò)減少用電負(fù)荷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但在低電價(jià)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種情況。當(dāng)間歇性能源發(fā)電高時(shí)，也需要利用電價(jià)來(lái)平衡凈負(fù)荷，可以通過(guò)激勵(lì)大容量?jī)?chǔ)能，也可以借助一些分散的儲(chǔ)能來(lái)存儲(chǔ)，如電動(dòng)汽車(chē)的電池，這些平衡措施都是依靠相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)實(shí)現(xiàn)的。市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)將通過(guò)經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)需求來(lái)保證兩種情況下的可靠的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。雖然資源組合變化帶來(lái)的波動(dòng)性會(huì)隨著儲(chǔ)能和價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷的增加而減少，但LMP價(jià)格的波動(dòng)性會(huì)更強(qiáng)。但是這些變化不會(huì)影響LMP在經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的重要地位。LMP定價(jià)機(jī)制下的市場(chǎng)基本運(yùn)行設(shè)計(jì)適用于所有水平的邊際成本，無(wú)論是高水平還是低水平。
LMP 鼓勵(lì)發(fā)電商選址在較少發(fā)生受約束下調(diào)的地區(qū)，特別是高電價(jià)時(shí)段。有可再生資源補(bǔ)貼計(jì)劃的州和公用事業(yè)公司可以基于LMP構(gòu)建對(duì)在結(jié)算點(diǎn)的低排放資源的補(bǔ)貼價(jià)格體系。這些設(shè)計(jì)可以為可再生能源提供電價(jià)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖，實(shí)現(xiàn)在結(jié)算點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)貼的結(jié)算，而不是電源物理所在地結(jié)算，可以把發(fā)電站選址不當(dāng)造成的不良后果留給發(fā)電項(xiàng)目自身，而不是像受約束下調(diào)費(fèi)用那樣將這些成本轉(zhuǎn)移給消費(fèi)者。雖然美國(guó)電力市場(chǎng)一般不會(huì)這樣做，但補(bǔ)貼合同被設(shè)計(jì)成雙向差價(jià)合約，當(dāng)市場(chǎng)價(jià)格超過(guò)合約執(zhí)行價(jià)格時(shí)，項(xiàng)目需要支付差價(jià)。這種類(lèi)型的合約分配避免了在電價(jià)較高時(shí)可能出現(xiàn)的高于預(yù)期的補(bǔ)貼費(fèi)用，但反過(guò)來(lái)，在價(jià)格低于預(yù)期時(shí)則需支付更高額的補(bǔ)貼。在LMP定價(jià)市場(chǎng)中，補(bǔ)貼合約結(jié)構(gòu)也可以設(shè)計(jì)為：如果結(jié)算點(diǎn)的LMP價(jià)格為零，則補(bǔ)貼歸零。LMP提供了這些選擇。但是補(bǔ)貼合約的設(shè)計(jì)由在政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)決定，而不是電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)。
LMP還鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)商在輸電系統(tǒng)已經(jīng)或即將有新建規(guī)劃時(shí)建設(shè)發(fā)電項(xiàng)目，以保證電能供應(yīng)，因?yàn)槿绻麤](méi)有足夠的輸電能力將發(fā)電資源交付到市場(chǎng)，發(fā)電資源就不會(huì)產(chǎn)生收入。然而，基于受約束下調(diào)費(fèi)用的非LMP定價(jià)系統(tǒng)，在有足夠的輸電能力向負(fù)荷輸送電能之前的數(shù)年，就鼓勵(lì)發(fā)電商開(kāi)始建設(shè)發(fā)電廠(chǎng)，因?yàn)榘l(fā)電商會(huì)能夠因?yàn)榻ㄔO(shè)的發(fā)電機(jī)組無(wú)法調(diào)度而獲得受約束下調(diào)費(fèi)用，而消費(fèi)者卻為這些無(wú)法被調(diào)度發(fā)電去滿(mǎn)足負(fù)荷或減少排放的資源買(mǎi)單。
b.儲(chǔ)能
除了將電力生產(chǎn)從低價(jià)時(shí)期轉(zhuǎn)移到高價(jià)時(shí)期外，儲(chǔ)能的另一個(gè)重要作用是具有出色的爬坡能力，可以平衡間歇性資源出力帶來(lái)的電價(jià)變化。單一價(jià)格市場(chǎng)大大低估了爬坡平衡的價(jià)值，因?yàn)閱我粌r(jià)格市場(chǎng)保持著這樣的假象：系統(tǒng)中所有爬坡能力都用來(lái)平衡每個(gè)地方的凈負(fù)荷。如果是這樣的話(huà)，就不需要儲(chǔ)能資源優(yōu)秀的爬坡能力，但這顯然是不可能的，單一價(jià)格市場(chǎng)大大低估了儲(chǔ)能和機(jī)組爬坡能力對(duì)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)真正的價(jià)值。在單一價(jià)格市場(chǎng)中，需要額外的補(bǔ)貼去糾正儲(chǔ)能和爬坡的錯(cuò)誤的價(jià)格定位。除了施行LMP機(jī)制，由于沒(méi)有直接的方法來(lái)糾正這種錯(cuò)誤定價(jià)，為補(bǔ)償對(duì)爬坡能力估值過(guò)低而做出的補(bǔ)貼結(jié)構(gòu)，可能會(huì)給市場(chǎng)帶來(lái)其它的價(jià)格扭曲。
LMP價(jià)格反映了輸電網(wǎng)約束的影響，這可能會(huì)大大影響電力爬坡的價(jià)值。在單一價(jià)格市場(chǎng)中，爬坡能力的價(jià)值通常很低，因?yàn)檎麄€(gè)地區(qū)或國(guó)家的電網(wǎng)有足夠的爬坡能力去調(diào)整凈負(fù)荷的變化。然而，這種爬坡能力由于受到輸電約束的影響，實(shí)際上并不能用來(lái)平衡凈負(fù)荷。由于動(dòng)態(tài)LMP價(jià)格對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)和每隔5分鐘的電力進(jìn)行定價(jià)，因此它們可以準(zhǔn)確地對(duì)每個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔內(nèi)電網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的爬坡能力定價(jià)。這一點(diǎn)十分重要，因?yàn)樵谌諆?nèi)特定節(jié)點(diǎn)的價(jià)格模式下，可以激勵(lì)儲(chǔ)能資源去定位在哪里能獲得最高價(jià)值。儲(chǔ)能資源能夠根據(jù)受約束上調(diào)或受約束下調(diào)的情況擇優(yōu)選址。LMP定價(jià)激勵(lì)儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商根據(jù)節(jié)點(diǎn)和該節(jié)點(diǎn)日內(nèi)的價(jià)格模式來(lái)優(yōu)化其資源特性。
c.存量火電電源提供平衡服務(wù)
LMP 價(jià)格信號(hào)將激勵(lì)電源保持運(yùn)營(yíng)狀態(tài)以為負(fù)荷平衡提供最大價(jià)值的服務(wù)，因?yàn)樵谛枰l(fā)電能力的時(shí)間段，這些位置的價(jià)格會(huì)更高，同時(shí)促使那些不再需要運(yùn)行的火電退役。非LMP定價(jià)設(shè)計(jì)的情況并非如此，在非LMP定價(jià)設(shè)計(jì)中，約束下調(diào)費(fèi)用可能會(huì)促使那些對(duì)滿(mǎn)足負(fù)荷需求或保持電力平衡沒(méi)有價(jià)值的電源持續(xù)運(yùn)營(yíng)。
4.LMP支持具有經(jīng)濟(jì)責(zé)任且運(yùn)行可行的日前市場(chǎng)
隨著美國(guó)、加拿大、澳大利亞、英國(guó)和歐盟發(fā)電資源組合的發(fā)展，電力系統(tǒng)將面臨更大的運(yùn)行壓力，非LMP設(shè)計(jì)會(huì)越發(fā)不適應(yīng)這種趨勢(shì)，且必然會(huì)產(chǎn)生不可行的日前計(jì)劃。即使在可預(yù)期的系統(tǒng)狀況下，這些運(yùn)行上不可行的日前計(jì)劃也不能作為實(shí)時(shí)平衡負(fù)荷和發(fā)電量的依據(jù)。此外，當(dāng)系統(tǒng)狀況與預(yù)期發(fā)生變化時(shí)，依賴(lài)不可行的日前計(jì)劃將加大系統(tǒng)運(yùn)行的挑戰(zhàn)。
在上世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初，調(diào)度機(jī)構(gòu)必須應(yīng)對(duì)發(fā)電和輸電出現(xiàn)的強(qiáng)迫停運(yùn)帶來(lái)的后果，這種故障可能在短時(shí)間內(nèi)很大程度上改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的這些故障是通過(guò)事故約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度和運(yùn)行備用來(lái)處理的，這使得系統(tǒng)能夠在發(fā)生這些事故后保證運(yùn)行可靠性。
系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商仍然需要管理輸電系統(tǒng)運(yùn)行并且保證充足的備用，以便在系統(tǒng)發(fā)生輸電和發(fā)電故障后保證運(yùn)行可靠性。但隨著資源組合的不斷變化，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商管理凈負(fù)荷加劇波動(dòng)的難度將進(jìn)一步增加。典型的例子是，2020年8月15日，CAISO在僅僅12分鐘內(nèi)就經(jīng)歷了從具備足夠的備用，到宣布第二階段緊急狀態(tài)，再到不得不切斷負(fù)荷的狀況。未來(lái)電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境將更加多變，即使在沒(méi)有意外事件的情況下，如果在每一個(gè)運(yùn)行日都是以一個(gè)不可行的日前計(jì)劃開(kāi)始的，那么我們不會(huì)有任何市場(chǎng)設(shè)計(jì)的空間，而且將使系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商置于十分困難的境地。我們得出的結(jié)論是，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，依靠產(chǎn)生與預(yù)期市場(chǎng)狀況不一致的日前計(jì)劃的市場(chǎng)設(shè)計(jì)已經(jīng)不再可行。
如上所述，為實(shí)現(xiàn)具有運(yùn)行上可行和具有財(cái)務(wù)責(zé)任的日前市場(chǎng)，不僅是CAISO實(shí)施LMP市場(chǎng)的一個(gè)重要益處，這也是 IESO在21世紀(jì)20年代及以后決定施行日前市場(chǎng)的一個(gè)重要考慮因素。20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初促使日前市場(chǎng)運(yùn)行的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力是需要在日前實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)那些慢速啟動(dòng)能力的天然氣發(fā)電機(jī)組，以便它們?cè)趯?shí)時(shí)市場(chǎng)隨時(shí)可用。盡管這一需求在21世紀(jì)20年代和21世紀(jì)30年代的重要性可能要小得多，但可行的日前市場(chǎng)也為價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷的用電計(jì)劃提供了財(cái)務(wù)依據(jù)，因?yàn)檫@些負(fù)荷需要在實(shí)時(shí)市場(chǎng)前做出一些決策；表后局部電網(wǎng)需要在實(shí)時(shí)市場(chǎng)前做運(yùn)行計(jì)劃；對(duì)于其他電源，如梯級(jí)水電站，則需要在日前執(zhí)行高成本發(fā)電計(jì)劃；對(duì)于儲(chǔ)能，則需要考慮運(yùn)行日的利潤(rùn)決定運(yùn)行計(jì)劃。具有財(cái)務(wù)責(zé)任以及在運(yùn)行上可行的日前市場(chǎng)發(fā)電計(jì)劃，也為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供了預(yù)期的運(yùn)行計(jì)劃，并鼓勵(lì)發(fā)電商在供電時(shí)能夠按照其日前計(jì)劃運(yùn)行，并根據(jù)實(shí)時(shí)LMP價(jià)格增減出力。
5. LMP在適應(yīng)不斷變化的調(diào)度機(jī)制中已經(jīng)體現(xiàn)其靈活性
在過(guò)去的20年中，LMP已經(jīng)適應(yīng)了調(diào)度體系設(shè)計(jì)的一系列變化，在LMP市場(chǎng)體系中，這些變化都得到了很好的執(zhí)行。這些創(chuàng)新包括：
●爬坡調(diào)度（CAISO、 Western EIM和 MISO）
●快速啟動(dòng)/固定區(qū)塊（fixed block）/擴(kuò)展 LMP定價(jià)（NYISO, MISO, PJM, ISO New England, SPP）
●實(shí)時(shí)市場(chǎng)中電能量和輔助服務(wù)的聯(lián)合優(yōu)化出清（NYISO, MISO, SPP, ISO-NE, PJM）
●日前市場(chǎng)中電能量和輔助服務(wù)的聯(lián)合優(yōu)化出清（all U.S. ISOs）
●備用短缺定價(jià) NYISO, MISO, PJM, ISO NE, PJM, SPP 和 ERCOT
●多時(shí)段優(yōu)化（CAISO、 Western EIM和 NYISO）
●15分鐘和5分鐘的定價(jià)和結(jié)算（CAISO、 Western EIM）
●輸電過(guò)載定價(jià) (NYISO, CAISO, MISO, SPP, and ERCOT）。
雖然我們?cè)诒疚闹兄攸c(diǎn)討論了經(jīng)濟(jì)調(diào)度和LMP定價(jià)，但同時(shí)金融輸電權(quán)的拍賣(mài)設(shè)計(jì)也發(fā)生著演變和創(chuàng)新，以滿(mǎn)足市場(chǎng)參與者不斷變化的需求。應(yīng)對(duì)這些變化的應(yīng)用：
●高峰時(shí)段和非高峰時(shí)段金融輸電權(quán)（FTR）
●分時(shí)段平衡拍賣(mài)（Balance of period auctions）（PJM、 MISO、 NYISO和 ISO New England）
●未來(lái)年度拍賣(mài)（PJM、 ERCOT和 NYISO）
●輸電網(wǎng)故障性能績(jī)效激勵(lì)（NYISO)
此外，還有很多其他創(chuàng)新點(diǎn)也可以在LMP市場(chǎng)內(nèi)實(shí)施：
●儲(chǔ)能荷電狀態(tài)報(bào)價(jià)和調(diào)度（CAISO）
●具有經(jīng)濟(jì)責(zé)任、操作可行的日內(nèi)市場(chǎng)
在按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡市場(chǎng)中，當(dāng)要求市場(chǎng)成員競(jìng)價(jià)投標(biāo)以獲得與邊際機(jī)組相同的市場(chǎng)價(jià)格的情況下，目前尚不清楚的基于荷電狀態(tài)的報(bào)價(jià)是否可行。這是按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡機(jī)制只適用于過(guò)去的另一個(gè)例子。按報(bào)價(jià)結(jié)算的市場(chǎng)設(shè)計(jì)低效且不公平，它們特別不適合管理不斷變化的電源組合的發(fā)電功率，以及可能?chē)?yán)重依賴(lài)分布式能源進(jìn)行平衡的輸電網(wǎng)。
同樣，在沒(méi)有LMP的情況下，也不可能引入運(yùn)行上可行、財(cái)務(wù)上有約束力的日內(nèi)市場(chǎng)，該原因與運(yùn)行上可行的日前市場(chǎng)在單一出清價(jià)格市場(chǎng)中不可行的原因大致相同。
最后，我們?cè)谏衔闹赋?，公用事業(yè)部門(mén)和各州在低排放或零排放資源的補(bǔ)貼合同結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中使用了LMP定價(jià)，通過(guò)將補(bǔ)貼構(gòu)建為結(jié)算參考點(diǎn)或分區(qū)價(jià)格的差價(jià)合約結(jié)算，來(lái)激勵(lì)有效的選點(diǎn)和運(yùn)行決策。
結(jié)論
與單一定價(jià)或分區(qū)定價(jià)相比，LMP 定價(jià)使美國(guó)市場(chǎng)能夠更好地適應(yīng)間歇性資源發(fā)電比重的上升。此外，評(píng)論人士對(duì)LMP市場(chǎng)的一個(gè)潛在擔(dān)憂(yōu)是電能量?jī)r(jià)格高時(shí)對(duì)可再生能源的支付水平。正如我們上面所指出的，對(duì)這些可再生能源的支付水平是州和聯(lián)邦政策的結(jié)果，而不是市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)定價(jià)設(shè)計(jì)的結(jié)果。此外，當(dāng)由于燃料成本高導(dǎo)致市場(chǎng)出清價(jià)格很高時(shí)，LMP市場(chǎng)無(wú)需采用受約束下調(diào)費(fèi)用以進(jìn)行輸電阻塞管理的能力尤為重要，就像當(dāng)今在美國(guó)和世界大部分地區(qū)的情況一樣，這些“不用于發(fā)出電能的支出”也會(huì)增加。
在保證以往系統(tǒng)可靠性水平的同時(shí)還要適應(yīng)間歇性新能源發(fā)電比重提高的現(xiàn)狀，這存在巨大的運(yùn)行和市場(chǎng)挑戰(zhàn)，但LMP定價(jià)有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。如果基于調(diào)度指令、受約束再調(diào)度費(fèi)用和按報(bào)價(jià)結(jié)算的平衡機(jī)制的市場(chǎng)設(shè)計(jì)，不可避免會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)可靠性造成一定影響，也會(huì)阻礙這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。LMP 定價(jià)市場(chǎng)設(shè)計(jì)在資源組合變化時(shí)仍能保持系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵運(yùn)行優(yōu)勢(shì)包括：
●為表后發(fā)電電源、價(jià)格響應(yīng)負(fù)荷、表后局部電網(wǎng)和儲(chǔ)能提供了一個(gè)高效、透明的價(jià)格信號(hào)，使這些資源能夠在系統(tǒng)緊張的情況下保證電網(wǎng)的可靠性，而不是破壞可靠性；
●運(yùn)行可行且具有經(jīng)濟(jì)責(zé)任的日前市場(chǎng)計(jì)劃，使系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足預(yù)期的運(yùn)行狀態(tài)要求，提前計(jì)劃好在發(fā)生隨機(jī)故障時(shí)平衡凈負(fù)荷所需的資源，并激勵(lì)發(fā)電資源能夠在實(shí)時(shí)市場(chǎng)滿(mǎn)足日前計(jì)劃的發(fā)電需求；
●激勵(lì)新建機(jī)組選址在合適的節(jié)點(diǎn)，不僅降低用戶(hù)購(gòu)電成本，同時(shí)也激勵(lì)了儲(chǔ)能資源和爬坡能力的建設(shè)，保證了電力系統(tǒng)可靠性;
●提供高效的位置信號(hào)激勵(lì)，不僅降低用戶(hù)成本，而且通過(guò)提供位置信號(hào)激勵(lì)儲(chǔ)能和發(fā)電機(jī)組快速爬坡提供容量，從而有效保障系統(tǒng)可靠性；
●有效避免了單一系統(tǒng)電價(jià)或分區(qū)電價(jià)機(jī)制中由受約束下調(diào)費(fèi)用所產(chǎn)生的用戶(hù)購(gòu)電成本；
●通過(guò)對(duì)反映輸電阻塞的節(jié)點(diǎn)價(jià)格進(jìn)行遠(yuǎn)期對(duì)沖，又可以通過(guò)提供銷(xiāo)售交易所遠(yuǎn)期合約實(shí)現(xiàn)平衡能力，以支持高效的、有競(jìng)爭(zhēng)力的新市場(chǎng)成員進(jìn)入市場(chǎng)；
●能夠適應(yīng)調(diào)度機(jī)制和環(huán)境政策的不斷調(diào)整和變化，包括當(dāng)市場(chǎng)上升時(shí)的補(bǔ)貼退坡設(shè)計(jì)等；
●能夠有效緩解市場(chǎng)力。LMP定價(jià)設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)市場(chǎng)力緩解制度的設(shè)計(jì)。市場(chǎng)力緩解制度關(guān)注的是有能力行使節(jié)點(diǎn)市場(chǎng)力的賣(mài)方，而不是采用按報(bào)價(jià)結(jié)算激勵(lì)制度去消除市場(chǎng)力。
原文鏈接
https://scholar.harvard.edu/files/whogan/files/locational_marginal_prices_and_electricity_markets_hogan_and_harvey_paper_101722.pdf
名詞解釋
LMP: Locational Marginal Price，節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)
FERC:Federal Energy Regulatory Commission 美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)
ISO: Independent System Operator，獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)）
RTO: Regional Transmission Operator，區(qū)域輸電組織（電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)）
PJM: 美國(guó)PJM電力市場(chǎng)
MISO: Midwest ISO，美國(guó)中西部電力市場(chǎng)
SPP: Southwest Power Pool，美國(guó)西南電力聯(lián)營(yíng)公司或SPP電力市場(chǎng)
NYISO: New York ISO，美國(guó)紐約電力市場(chǎng)
ISO-NE: ISO New England，美國(guó)新英格蘭電力市場(chǎng)
IESO: 加拿大安大略電力市場(chǎng)
Constraint-on and -off payment: 受約束再調(diào)度費(fèi)用，（非LMP定價(jià)系統(tǒng)中發(fā)電商因受約束被迫偏離經(jīng)濟(jì)調(diào)度所造成虧損的補(bǔ)償）
Constraint-on payment: 受約束上調(diào)費(fèi)用
Constraint-off payment: 受約束下調(diào)費(fèi)用
Constrained-down region: 阻塞下游區(qū)域
Constrained-up region: 阻塞上游區(qū)域
Pay-as-bid: 按報(bào)價(jià)結(jié)算，即當(dāng)電源中標(biāo)情況下，其發(fā)電電費(fèi)按照其報(bào)價(jià)結(jié)算，而不是按照統(tǒng)一出清價(jià)格結(jié)算。
Split-savings：PJM在開(kāi)展市場(chǎng)之前所使用的，主要是基于成本的計(jì)劃調(diào)度方式下，對(duì)采用區(qū)域調(diào)度所節(jié)省的資金進(jìn)行分享的機(jī)制。
EIM：Energy Imbalance Market，能量不平衡市場(chǎng)
LSE：Load Serving Entity，負(fù)荷服務(wù)主體，可理解為大用戶(hù)、售電公司或配電公司。
Transmission Access Charges：新建電源輸電使用費(fèi)
原標(biāo)題： 節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格和電力市場(chǎng)（下）
掃描關(guān)注微信
寧德時(shí)代吳凱...
天合光能陳奕...
劉巖: 追光行...
黃震院士：大...