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電力結構和市場改革：美國篇
一、美國電力供應結構
美國是世界電力大國。2022年，美國發電量約為4.55兆千瓦時，佔世界總發電量的15.59%，居世界第二位。
美國電力供應一般按照具體的能源類型來劃分。根據2022年美國能源資訊署資料，各能源類型的發電情況為：煤炭佔比約20%，天然氣佔比約40%，核能佔比約18%，風能佔比約10%，太陽能光伏佔比約5%，其他類型佔比約7%。
如上圖所示，從2015年起，天然氣發電量佔比就超過煤炭，穩居第一。在這之前美國一直以煤炭發電為主，煤炭發電量最高時曾超過總發電量的一半。
2007年這種狀況開始發生變化，煤炭發電量持續下降，主要原因是美國“頁岩氣革命”的興起。頁岩氣是從頁岩層中開採出來的一種非常規天然氣資源，與常規天然氣相比，頁岩氣開發具有開採壽命長和生產周期長的優點，大部分產氣頁岩分佈範圍廣、厚度大並且普遍含氣，使得頁岩氣井能夠長期以穩定的速率產氣。依靠成熟的開發生產技術和完善的管網設施，美國頁岩氣的開採及使用成本較低（僅比常規氣稍高），這使美國成為世界上唯一實現頁岩氣大規模商業性開採的國家。
頁岩氣的大規模應用促使美國電力供應發生了結構性的變化，稱其為“革命”並不為過，且該“革命”的效應仍在繼續。2022年，美國煤炭發電量為9041.69億千瓦時，同比下降7.5%，佔總發電量的比重約為20%，預計到2025年將進一步降至5500億千瓦時。與之相比，中國大陸煤炭發電量為53977.97億千瓦時，同比增長1.3%，佔總發電量的比重為59%。雖然都是以火力發電為主的電力大國，但中美兩國的電力供應結構有著巨大的區別。
二、美國電力市場改革
從20世紀90年代起，世界上多數國家都開啟了電力市場改革的步伐，美國也不例外。實際上，美國這輪改革在20世紀70年代就開始了。彼時歐佩克組織實行的石油禁運和減產政策造成國際油價持續增長，電廠營運燃料成本迅速上升，零售電價也急劇上漲。為應對國際能源危機，美國聯邦政府於1977年成立了能源部（DOE），負責能源行業管理和相關技術研發。DOE下設聯邦能源監管委員會（FERC），負責管理州際貿易中電力、天然氣的運輸和批發銷售，以及通過管道進行的原油運輸。
1978年，美國國會出台了《公共事業管制政策法案》（PURPA）。頒布PURPA的主要目的是減少美國對外國石油的依賴，改善環境質量，鼓勵使用非化石燃料（包括可再生能源）發電。PURPA鼓勵非公用事業公司參與發電廠建設，並授予其發電資格。該法案促進了電力市場發電側的競爭，標誌著美國電力市場化改革的開始。但非公用事業公司必須將電賣給垂直一體化 的公用事業公司，由公用事業公司通過電網傳輸，最終銷售到終端使用者。
1992年，美國國會出台《能源政策法案》（EPACT92），允許非公用事業公司進入電網，在公開市場銷售電力。美國電力市場改革邁出重要一步，但獨立發電商的迅速發展對特許壟斷經營體制持續發出衝擊，對體制改革提出新的要求。其核心問題在於，具有壟斷性質的公用事業公司既參與發電市場的競爭，又掌握著關鍵的輸配電網路，相當於既當運動員又當裁判員，這就難以保證發電市場的公平競爭。
1996年，在EPACT92基礎上，FERC先後發佈了第888、889號法令，規定：開放電力批發市場；發電業務與電業務必須分離；引入競爭機制，允許發電商和使用者公平進入輸配電網，所有發電商都是平等的；鼓勵成立獨立的系統營運商（ISO）。ISO通過分享系統資源，以相對自由公平的方式實現經濟效益，其優點包括：
（1）消除帶來差別待遇的交易操作，所有操作都由ISO完成；
（2）確定輸電服務價格，可使顧客得到較低的價格；
（3）使用市場調節機制，可有效解決輸電線路過載的問題；
（4）確立統一的輸電費用標準，使顧客申請輸電服務的程序更加簡單。美國電力工業市場開始大規模重組，電力市場化改革走上了快車道。
1999年，FERC又發佈了第2000號法令，提出建立區域輸電組織（RTO）。RTO的功能與ISO類似，但增加了推動建立跨區域輸電網路的任務。每家擁有或運行管理跨州輸電設施的電力公司，必須組建或加入RTO，並將RTO作為獨立的區域調度機構，由其負責輸電網的調度運行和市場監督，為輸電網獲取最大的區域效益。RTO只有輸電系統的經營管理權，沒有所有權。
2005年，美國國會出台了新的《能源政策法案》（EPACT05），對FERC的權力進行重大調整，賦予其監督國家輸電網可靠性標準的制定和實施、防止市場操縱、促進電力投資、協助輸電走廊選址、審查某些併購或收購事宜等職責，進一步擴大了電力市場開放。
美國這輪改革的總體思路是：將傳統的“發電、輸電、配電、售電”統一生產和管理過程分成四個獨立的業務，對承擔垂直一體化管理的地區壟斷性電力公司進行重組，在發電、售電兩個非自然壟斷環節，適當放鬆政府管制，建立電力批發市場，制定完善市場規則和市場交易制度，鼓勵競爭；在輸電、配電兩個自然壟斷環節，在實行壟斷經營基礎上施行更為有效的管制，推動行業在嚴密監管下規範運作。
改革前，美國每個州只有一家垂直一體化的公用事業公司。改革後，美國建立起以ISO和RTO為代表的電力批發市場體系。至2017年時，全美共有10個電力批發市場，其中7個是ISO/RTO市場（如圖“美國ISO/RTO市場分佈”所示），包括：新英格蘭地區（ISO-NE）、紐約州（NYISO）、賓夕法尼亞—紐澤西—馬里蘭州（PJM）、中部地區（MISO）、西南聯合電力系統（SPP）、德克薩斯州（ERCOT）、加利福尼亞州（CAISO）。
◎美國ISO/RTO市場分佈（來源：FERC）
ISO/RTO市場由FERC授權，確保在這些區域內部達成可靠的電力供應、足夠的輸電基礎設施以及具有競爭力的電力批發價格。在ISO/RTO市場框架下，全部電量都在即時市場交割，市場參與方都會建立起對即時電價的預期，並基於這一預期進行遠期決策，對即時電價的預期決定了日前電價和遠期電價。其餘3個非ISO/RTO市場（上圖的灰色區域）仍由公用事業公司向使用者提供全部電力。
◎美國ISO/RTO組織參數表（資料來源：FERC，2015年）
在零售側，美國電力市場化改革的重點是允許具有競爭性的電力服務公司參與電力供給，同時賦予電力使用者在不同電力服務公司之間自由選擇的權利，以消除傳統電力公司在銷售端的壟斷。美國對零售市場的監管是在州層面進行的，各州根據自身情況制定零售市場的政策法規，情況不一。有的州開放了電力零售市場的競爭，即允許電力使用者在競爭性零售供應商之間進行選擇，零售電價會因電力供需關係和服務計畫變化而不同；有的州仍實行傳統的壟斷電力供應模式，消費者不能自主選擇供電公司，只能從所在地區的電力公司購買電力，但零售價格會受到政府的監管；有的州則在一定程度上開放了零售電力選擇。
建構公平開放、競爭有序的市場環境，是國內外電力市場改革的共同目標。具體到美國電力市場改革，還具有以下特點：
1.立法先行。從美國電力市場化處理程序可以看出，美國電力市場改革的每一步幾乎都是先從立法開始的，每部重要法規的出台往往都是改革的關鍵節點：美國當代電力市場體系的形成肇始於1992年頒布的EPAct92，該法案開啟了地區壟斷性公司的重組，為市場競爭的引入及後續ISO/RTO的建立奠定了基礎；1996年的888號法令是FERC在廣泛徵求各方意見後頒布的，要求建立電力批發市場，並規定各個市場在修改或完善市場規則時，首先要由市場利益相關方進行公開討論，形成修改建議送交FERC，再由FERC舉行聽證會並公開徵詢意見，最後決定是否批准，這一過程有助於保證市場規則的公平公正透明。從888號法令開始，FERC先後發佈了400多個法令，致力於解決市場運行中湧現的各種問題，規範電力批發市場。我們知道，美國實行聯邦制的政治體制，這賦予各州相當高的獨立性和自主性，電力零售業務一直是州立法和州政府機構監管的業務，各州也根據自身實際制定了電力監管的法令法規。聯邦、州等不同層級電力市場相關政策、法令的出台，都是針對特定的問題，比如開放市場競爭、RTO建立、輸電網開放、提高市場效率、成本分攤等，為詳細市場規則的設計提供法律依據。
2.實行非統一標準的電力市場。由於美國各州具有自主的司法管轄權，888號法令最初沒有嚴格明確統一的市場規則，各ISO/RTO根據自身情況設計了各具特色的電力批發市場。由於規則缺陷和監管缺失，2000年加利福尼亞州出現了能源危機，發生了電價過高和不正常停電等現象。此外，由於市場模式各異，市場相互間也無法有效配合，市場經驗無法充分借鑑。對此，FERC曾於2002年7月發佈標準電力市場設計（SMD）的擬議規則（NOPR），旨在糾正提供州際輸電服務和其他行業服務時的歧視現象，並確保各區域電力市場內部及相互間的公平合理費率。儘管NOPR因受到多方反對而最終沒有通過，但各ISO/RTO基本上都按照SMD的設計思想對原市場規則進行了修改，亦或在新規則中加以採用，這推動了電力市場的建設與發展。
3.規劃與市場相結合。美國把電網和電源規劃納入ISO/RTO的業務範圍，並建立了電網投資成本回收機制。FERC發佈的第1000號法令明確了關於區域統一規劃輸電投資的要求，此外也頒布了多個法令規定標準化電源接入電網的流程，保證非歧視性電源接入。通常輸電規劃流程是ISO/RTO根據電網輸電需求提出輸電網升級或建設計畫，投資人對相關輸電計畫進行評估以確定是否競標建設；電源規劃則由電源投資商根據投資收益評估提出建設計畫，ISO/RTO對計畫進行審批。無論是輸電規劃還是電源規劃，都會評估投資的經濟效益。而經濟效益評估主要依據對未來市場情況的預估。
4.運行安全與經濟效益相平衡。美國電力市場改革的主要目標是破除壟斷、降低市場進入門檻、建立公平的競爭環境及降低供電成本，但在交易過程中，電網運行安全始終是市場出清的必要條件。通過容量市場、日前市場、即時市場等多時間尺度的交易來保證供電的充裕性，並應對可能出現的系統故障或發電、負荷的波動。然而，由於競爭性市場中市場成員都追求自身利益的最大化，ISO/RTO必須按照電網運行的可靠性標準確定輸電約束、電力和備用需求，不能隨意增加輸電約束、增加購買發電或備用，任何市場出清邊界條件的改變和非經濟性的調度措施都可能引起市場成員的質疑。因此，高效的市場必然是電網運行安全與電力供需經濟效益的平衡。總的來看，美國電力市場政策法律體系的建構、市場機制的設計都不是一蹴而就的，都是針對在市場建設與營運中出現的各種問題，不斷完善市場規則，逐步建構起成熟的市場體系。
美國作為世界上最早進行電力市場改革的國家之一，其相對豐富的改革經驗對於中國實現“十四五”發展規劃特別是能源電力領域的具體發展目標，建構公平公正透明的電力市場，加快建設新型能源體系，統籌高品質發展和高水平安全，全面提高能源資源安全保障能力，具有較好的借鑑意義。
參考文獻：
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