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金融输电权(FTR)的那些事 采编

作者:郎木晨烟 2020年08月21日

  接着说隔壁老王的故事,被Tom阴了一把,心里很郁闷,找到了ISO(独立系统运营商,调度/交易一体)。老王说:“我的合同上白纸黑字写着,1度电1块钱,我消费了100度,不应当是$100嘛,怎么能是$150?”

  ISO的Jordan过来了:“老王大哥呀,事情很简单呀,咱们费城这边的电价是1.5块1度呀,100*1.5=150呀。”

  老王说:“别和中国人比算术,你们连小九九都不会背。我是和匹兹堡电厂的签的长期合同,不应当这样结算嘛:

  C=C日前+C中长

  =Q日前*P日前+Q中长*(P中长-P日前)

  =100*1.5+100*(1.0-1.5)

  =$100

  不应当是$100块嘛,怎么能是$150?”

  Jordan哑口无言,求助旁边的Johnson。Johnson入职早几年,知道的多一些,赶紧解释:“老王大哥呀,你这个公式没错,但得把这个公式拆开看,前一部分”C日前 = Q日前*P日前“日前市场出清的结算公式,电量和价格都没错,咱们两个之间结算。后半部分是中长期的差价合约公式,你和匹兹堡电厂签的是双边合同,你们俩结算,我们只是代收下电费的。”

  老王:“那又怎样,哪里不对了?”

  Johnson:“问题就来了呀,C中长=Q中长*(P中长-P日前) ,Q中长电量、P中长电价都没有争议吧。但是,P日前应该是匹兹堡的日前价格呀,我帮你查过了,1度电1块钱。所以算下来,你还是得交$150。”

  老王:“为什么不用费城的日前价格($1.5/kWh)呢?”

  Johnson:“你们签合同的时候只是电量合同呀,相当于是离岸价贸易,没考虑路费变化因素。我也知道这次是Tom阴你的,他突击用电导致匹兹堡-费城线路阻塞,产生了阻塞成本。没关系,我们正在研究通过输电容量权解决阻塞问题。这样,我把匹兹堡-费城之间线路的物理输电权(Physical Transmission Right,PTR)给你,你就不用担心了。”

  效果很不错,以后老王挖矿的时候,再也不怕Tom阴他了。随你怎么用电,匹兹堡-费城线路优先送我买的电,电价$1.0/kWh,变不了。

  老王是高兴了,ISO却碰到了问题:

  1、最近比特币行情不好,经常在日常市场关闸时间前一刻,老王跑来讲,我只要80kW。其他交易都已经出清了,再去协调优化,时间来不及了。好好的20kW的线路容量资源就浪费了;

  2、老王经常使用物理输电权去压匹兹堡电厂的价格,这可是典型的行使市场力的行为;

  3、有了PTR作为约束条件,电网调度空间变窄,极端情况下甚至影响运行。

  效率低、易于行使市场力、调度难度大是物理输电权的几大缺点,因此,不适用于复杂的电网系统。美国人的特点:不怕犯错,犯了就改、改了再犯、犯了再改。于是,从物理输电权改为了金融输电权。

  金融输电权(Financial Transmission Rights,FTR):是市场交易者规避价格波动风险(输电阻塞引起的)而设立的金融工具,通过预先购买FTR来获得阻塞收益分配的权利。可以通过FTR对冲阻塞费用,将阻塞剩余分配给FTR持有者。PJM的FTR市场主要操作有:

  1、固定输电服务用户(比如老王,可以理解为合同在手的市场主体)由于对输电服务预定的付费,自动分配到拍卖收益权(Auction Revenue Rights,ARR),成为ARR持有者;

  2、ISO组织FTR拍卖市场(长期、年度、月度)和FTR二级市场交易,拍卖收益分配给ARR持有者;

  3、市场参与者为了规避阻塞风险购买FTR,成为FTR持有者。同时,ARR持有者也可以将其ARR转为FTR,成为FTR持有者;

  4、实际运行时,如果出现阻塞,由于各节点电价不同,会产生阻塞收益  (比如老王多交的$50);

  5、ISO将阻塞收益分配给FTR持有者。

  回到老王的例子,虽然由于阻塞多交了电费,但由于有FTR收益,这部分又“还”了回来。

  一个没有实际能量交易的市场主体也可以通过拍卖获得金融输电权,从而投机获利,这也是市场所允许的。但投机不当,也会抓鸡不成反蚀米的。金融输电权的购买单位为MW,假设市场主体购买了A节点到B节点的金融输电权为Fmw,B节点的节点边际电价为LMPb,A节点的为LMPa,则FTR收益的简单公式是(Fin为FTR收益):

  Fin = Fmw*(LMPb - LMPa)

  阻塞不发生,LMPb-LMPa=0,FTR收益为0。如果FTR持有者为固定输电用户,即实实在在有供用电合同的交易者,反正FTR是自动分配的ARR转过来的,也没有花钱,无所谓。但如果FTR持有者是在拍卖市场或二级市场购买的,那可就亏了。FTR白买了,还有更惨的。

  金融输电权是带方向的,(LMPb - LMPa)的结果也是有正负号的。如果两者一致,恭喜你,可以“分红”了。如果相反呢,怎么办?这里就引出FTR的两种类型:责任型(强制型)和权益型(选择型)。对于后者,当节点电价差为负,FTR持有者不需要向ISO交费。对于前者,此时还要向ISO提交堵塞费用,这可真真是抓鸡不成蚀两把米。相比权益型,责任型FTR在收益充足性和交易流动性方面具有优势(见下一篇),在美国各电力市场均有采用。而NYISO(纽约)和ISO-NE(新英格兰)就没有采用权益型FTR。

  对于ISO来说,向FTR持有者支付的费用来自阻塞收入,那会不会出现入不敷出的情况呢?答案是:对于一个金融输电权集合,如果它产生的电力潮流能够在满足电网安全约束的前提下实现,具有同时可行性,则阻塞收入就不会低于FTR支出,可以保证“收益充分性”。同时可行性的具体描述,下次详谈。

  FTR收益公式中的LMP指的是日前市场的LMP,而不是实时市场的LMP,原因有二:一是日前市场实现了电量交易的绝大多数;其二,实时LMP波动大,很可能导致或加大阻塞收入缺口。

  上面提到了拍卖收益权(ARR)。直接把相应的FTR分配给固定输电用户不就得了,为什么要引进ARR呢?这不是脱裤子**,多此一举嘛。

  每次看到PJM引进ARR的初衷时,我都会感慨下:独立系统运营商(ISO)的存在是建立完善的电力市场的基础!没有ISO和公正严格的监管,电力市场慎建。

  PJM金融输电权市场建立伊始,申报量、交易量、收入均快速发展,但也暴露出了问题。固定输定用户自动分配得到FTR,但他们一般为传统电力公司,占有了绝大多数的FTR。其他市场主体缺乏获得FTR的机会,只能从月度拍卖和二级市场中获得些残羹冷炙。因此,FTR缺乏灵活性,优势不能得以体现,就像挂羊头卖狗肉的PTR。2003年,PJM取消了对固定输定用户自动分配FTR的做法,代之以开放的年度FTR拍卖市场。任何市场主体都可以通过拍卖获得年度FTR。对于固定输电用户,被赋予分配年度FTR市场拍卖收益的权利,即拍卖收益权(ARR)。ARR持有者也可以将其ARR转为FTR,成为FTR持有者。通过这一改变,FTR的优势得以全面发挥,资源得到了最优化的配置。

  美国各电力市场是独立发展的,在FTR市场方面差别很大,包括名字。NYISO称为输电阻塞合同(transmission congestion contracts,简称TCC),ERCOT称为输电阻塞权(transmission congestion right,简称TCR),PJM称为金融输电权(financial transmission rights),CAISO称为固定输电权(fixed transmission rights),ISONE称为金融阻塞权(financial congestion rights,简称FCR)。详细对比见下表,摘自谢开主任的著作。

  最后是几点说明:

  1、到目前为止,介绍的都是批发市场的东西。为了叙述方便,才麻烦老王出场,老王其实代表的是电力公司、批发商、大用户;

  2、老王在宾夕法尼亚州的费城,PJM并没有引入过物理输电权。只有德州市场ERCOT在2002~2010年采用过基于输电权利购买的输电断面法,类似于PTR;

  3、美国电力市场采用的不是差价合约方式,而是净额结算方式,操作层面不同,但财务效果相同。为了叙事方便,本文用的是差价合约。

*文章为作者独立观点,不代表甘蔗网立场,除来源是“甘蔗网”外 文章来源:电力市场那些事儿

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标签: 电力科普

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