北欧电力市场改革

政务 2024-07-01 17:48 广东

北欧电力市场

自1991年挪威启动电力市场改革以来，北欧电力市场在跨国电力市场领域取得了显著成就，并已发展成为一个跨境的联合电力市场。作为世界上首个跨国电力交易市场，北欧电力市场在电力资源跨国优化配置方面取得了成功和效率。北欧电力市场的主要成员国包括挪威、芬兰、瑞典和丹麦。这些国家通过北欧电力交易所进行电力商品现货和电力金融产品的交易，该交易所是各种交易的结算和清算场所。

在初始阶段，北欧电力市场仅作为一个电力远期合同市场，只允许市场主体进行物理合同交易。然而，随着改革的不断深化，交易类型和交易品种逐渐增多，交易规则也变得更加细化。进入21世纪初，北欧电力交易所（Nord Pool）的子公司或关联公司开始运营北欧地区的日前市场、日内市场和金融市场。2008年，Nord Pool将金融市场剥离，转由纳斯达克运营至今。此外，Nord Pool的业务范围也不再局限于北欧，从2010年起负责运行英国N2EX物理市场。爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛等国也先后加入了Nord Pool市场。

1991年1月，挪威的能源法案正式生效，这一里程碑事件标志着挪威国家电力市场的建立，并正式启动了北欧电力市场的市场化改革。随后在1992年，挪威国家电力公司进行了拆分，形成了挪威电网公司（Statnett）和挪威发电公司（Stankraft），其中Statnett承担了挪威电网系统的运营职责。到了1993年1月，挪威电力交易所（Statnett Marked AS，即现今的Nord Pool ASA）得以建立。

同年，瑞典也开始了电力市场化的探索，实现了电网与发电的分离，并在1992年成立了瑞典国家电网公司（Svenska Kraftnät）。1996年1月，瑞典加入了挪威国家电力市场，两国共同成立了挪威-瑞典联合电力交易所，其中挪威国家电网公司和瑞典国家电网公司各持有50%的股份，总部设在挪威首都奥斯陆，并在斯德哥尔摩设立了办事处。芬兰则根据1995年6月生效的新能源法，开始构建竞争性电力市场，并在1996年成立了本国电力交易所，即负责电力平衡的EL-EX。1998年6月，芬兰加入了电力市场，瑞典国家电网公司和芬兰国家电网公司联合拥有EL-EX交易所，作为北欧电力交易平衡调节市场。

丹麦在1996年开始实施新能源法，该法律要求分阶段开放电力市场。1998年1月1日，丹麦成立了Eltra电网公司，负责西兰岛（Zealand）的输电网运营，而1999年7月，西兰岛加入了电力市场。1997年，Ekraft公司成立，负责丹麦西部的Jutland和Funen输电网，2000年10月，丹麦东部也加入了市场，从而建立了北欧四国的统一市场。随后，爱沙尼亚、立陶宛和拉脱维亚等国也相继加入了北欧电力市场。2014年，来自欧盟的14个成员国以及挪威的电网运营商和电力交易所就电力联合交易达成了正式协议，建立了统一的日前电力批发市场。

在北欧电力市场的架构中，存在三大类市场成员：市场交易机构、输电系统运营机构（TSO）以及市场主体。市场交易机构主要由Nord Pool及其子公司以及NASDAQ OMX集团构成，其中Nord Pool负责电力现货市场的交易与清算业务，而NASDAQ OMX则承担电力金融市场的交易与清算职能。TSO则负责输电网的运行与维护，并掌管实时市场的运作，处理实际电量与预测之间的不平衡问题。市场主体包括发电企业、配电企业、供电企业、交易商、经纪人和终端用户等。

北欧电力市场主要分为电力现货市场和电力金融市场两大类。电力现货市场由电力日前现货市场、远期合同交易、平衡调节市场和实时平衡市场组成。而电力金融市场则涉及电力期货和电力期权等金融衍生品的交易。

根据交易是否涉及实物交割的标准，北欧电力批发市场的交易可分为金融交易和实物交易。金融交易在NASDAQ OMX运营的金融市场中进行，包括期货、期权和区域间差价合同交易。实物交易主要包括三个部分：首先是双边交易；其次是通过北欧电力交易所负责的日前市场（Elspot）和日内市场（Elbas）进行的现货交易，这是北欧电能交易的主要形式，其交易量占北欧地区电能消耗量的90%以上；最后是由各国TSO负责运行的实时市场，主要负责处理不平衡电量，其交易量相对较小。值得注意的是，双边市场和金融市场的合同时间跨度较长，最长可达6年。

双边交易结算

北欧的双边交易在市场建设初期比重较大，交易量约占电能总消耗量的70%。但随着北欧地区价区划分不断细化，以及不允许市场成员跨价区双边交易等原因，双边交易额近年来不断下降，其份额已下降至2014年的10%左右。

在日前市场中，往往要求市场成员将其已经签订的双边交易量申报给北欧电交所，由电交所对全网的发电资源与用电需求进行统一的优化匹配。市场成员可以对双边合同在物理执行或金融结算中进行选择，并事先进行申报。对于希望物理执行的双边交易，此部分电量需要在现货市场上物理交割，在日前市场的集中出清计算中会作为边界信息输入现货市场的出清模型中。对于选择金融结算的合约，双方可以选择NASDAQ OMX结算合同。

现货交易结算

目前，北欧电力市场主要采用日前市场、日内市场与实时市场互为补充的市场模式，3 个市场有着不同的功能定位，三者协调运行、有序开展，共同形成一个贴近实时运行的交易计划，整个过程可看作是模型预测控制。

日前市场建于1993年，由北欧电力交易所(Nord pool)组织，采用“集中竞价，边际出清”的方式。

日前交易中最主要的订单类型是小时订单。订单包含了成员以特定价格水平（单位为欧元/（MW·h））在1h内的售购电量。购电投标的容量为正数，售电为负数。电交所将整个系统内所有的购电投标和售电报价分别汇总为每小时的购电曲线和售电曲线。现货市场采用了边际出清的价格机制。系统价格是不考虑联络线阻塞的市场价格，是无约束价格。当所有价区间的联络线都没有输电阻塞时，全区价格相等，即系统价格；如果出现了输电阻塞，就将两个价区分开，形成分区价格。每个价区成员的投标被分别聚集成供给曲线和需求曲线，并形成区域边际电价，采用与系统价格相同的出清方式。当出现分区电价时，分区电价用于现货市场结算。系统电价作为金融市场和双边市场的参考电价。

日内市场交易是日前市场的有效补充，主要作用在于支撑市场成员微调其发用电计划，并有助于确保北欧电力市场供需之间的平衡，交易规模比较小，大概占总用电量的1%。由于间歇性的新能源发电（风电、光伏）的比重不断增大，近年来日内市场交易量呈增长趋势。日内市场是一个不间断的连续市场，允许成员在每日14:00后通过电子交易系统或电话报价，直到交易履行前的1h停止，成交前可以注销或者更改报价。日内市场采取的定价机制是撮合定价。市场成员提交其投标竞价信息，电交所以“价格优先、时间优先”的原则进行撮合，即首先对负荷报高价者与发电报低价者进行撮合成交，报价相同时则按先到先得的原则撮合。

设买入报价为P_A，卖出报价为P_B，成交价格P_M的确定方式为：

式中：P_Amax和 P_Bmin分别为最高买入报价和最低卖出报价。

如果报价区之间的联络线容量已满，则将报价区分开交易，两个价区之间的成员无法看到对方价区的报价。

实时交易的主要作用是保证系统功率的实时平衡和频率稳定，参与者一般是发电商和可以快速调整负荷的大用户。早期实时市场由各国TSO负责运行并进行结算。2010年芬兰、瑞典和挪威的TSO建立协调统一的北欧不平衡结算模式，并成立了负责不平衡电量结算的eSett公司。

下文主要介绍eSett所采用的不平衡交易和结算模式。

在日前市场关闭后，电力公司根据Nord Pool发布的交易计划和自身的购售电能力向eSett提交实时市场的报价，每个报价包含总容量和单位容量价格。报价分为上调报价和下调报价两类。eSett将收到的下调报价和上调报价按价格从低到高排列。当需要上调时，eSett按报价从低到高的顺序选取上调订单，直到这些订单的总容量满足上调需求，此时被选取订单中的最高价格为上调价格，报价低于上调价格的发电商将获得利润。当需要下调时，eSett优先选择报价最高的下调订单，满足eSett下调需求的所有订单中的最低价格为下调报价。在北欧不平衡结算模型中，对平衡责任方的不平衡结算分为两类：发电不平衡和用电不平衡。其中

发电不平衡量＝实际发电量－计划发电量－／＋发电不平衡调整量

用电不平衡量＝实际用电量＋计划发电量－／＋交易量－／＋用电不平衡调整量＋电网量测区域（MGA）不平衡量

两类不平衡量的定价方式不同：发电不平衡量的定价采用“两价法”；用电不平衡量的定价采用“一价法”。具体定价方式如表１所示。通常，上调价格不低于日前市场价格，下调价格不高于日前市场价格。

金融交易结算

北欧金融市场主要交易品种包括期货合同、期权合同、区域差价合同等。

期货合同采取按日结算方式，且与现货市场电价联动，称为市场联动日结算，即通过将合同的套期保值价格与合同期间的平均系统价格进行比较来结算合同。最终结算金额为合同价格与合同期间的平均系统价格的价差乘以合同容量。

在期权交易中，期权的买方拥有一笔交易是否成交的权利，并付给期权卖方一笔权利金。如果买方根据期权条款要求履行合同，卖方必须履行。如果期权买方没有行使该权利，或者期权失效，则这笔权利金就成了期权卖方的收入和期权买方的损失。区域差价合同反映了区域电价和北欧系统电价之间的差异，专门针对跨区交易和结算设置。区域差价合同允许成员对冲由输电阻塞引起的价格风险。

电力市场建设是一项复杂的系统工程，涵盖经济、社会和技术等多个方面，难以一蹴而就。博众家之长，补一己之短。

参考文献

[1]包铭磊、丁一、邵常政、宋永华.北欧电力市场评述及对我国的经验借鉴[J].中国电机工程学报. 2017,37(17)

[2]周明、严宇、丁琪、武昭原、贺宜恒、龙苏岩.国外典型电力市场交易结算机制及对中国的启示[J].电力系统自动化. 2017,41(20)
[3]伏开宝.电力体制改革中市场价格波动管理研究[D]. 上海社会科学院,2018

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