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由經驗中學習──英國新電力市場交易機制

2002/08/05 經濟部能源局 點閱人次: 1593

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▓撰文:林鍾洋

英國早期的電力系統與我國極為相似,也是第一個實施電業自由化且成功的國家,雖然為顧及供電穩定,採逐步開放競爭的做法較為保守費時,但與我國以穩定供電為優先考量,則有相同的顧慮。

英國電業自由化的改革大致有二階段:第一階段是1989年修訂能源法,將中央電力局(CEGB)分割成發、輸、供三個部門,並建立強制電力池的電力市場時期,英國政府於1990年開始電力池的運作;第二階段係於1997年開始進行電力市場的改革,擬定新的電力市場交易機制NETA(New Electricity Trading Arrangements)代替原來的電力池,擬使電力市場更具競爭力,並降低輔助服務電力之成本,NETA業於2001年3月27日正式開始運作至今。

自由化特色以及NETA

電力市場自由化之後,雙邊合約(Bilateral Contract)交易與即時市場(Real Time Market)交易都是重要的交易方式,二者的交易特性並不相同,雙邊合約以穩定價格為主,成本競爭,交易量較大,佔總成交量八、九成左右;即時市場交易則價格波動大,成交量雖較小,投機性強。除成本競爭之外,調度能力及需求預測能力,都是影響競爭的重要考量因素。

雙邊合約市場彈性甚大,即使沒有建立集中市場,也可以有雙邊合約的交易行為,只是沒有價格訊號而已,但是也可以建立集中的遠期雙邊合約市場(Forward Bilateral Market),交易完成後再將成交量提報NGC,那就有價格訊號。NETA並沒有負責雙邊合約市場,而是要求參與者自行完成雙邊合約後,再參與NETA市場,並提供交易量即初始IPN(Indication Physical Notification;IPN)予NGC,開始NETA市場的交易。

NETA負責經營即時市場,該市場則分為平衡系統機制(Balancing Mechanism;BM)與不平衡系統機制(Imbalancing Mechanism;IM)二部份,平衡系統機制係包括處理電力壅塞、平衡電力、不平衡電力及提供輔助服務電力,各機組的昇、降載均得根據FPN、Offer及Bid標單、NGC的調度命令或輔助服務合約等調度電力,其中價格由參與者的Offer及Bid標單決定。不平衡系統機制則是對於平衡系統機制中,未依據雙邊合約履行者,造成電力供需不平衡者,給予懲罰,價格由NGC計算決定,係一種約束性質。

NETA業於2001年3月27日正式實施新電力交易制度,舊有的電力池被NETA取代,並由BSC(Balancing Services Code)監督負責電力交易、結算及所有規則的制定,NGC為獨立系統調度公司。

新機制的特色

一、3.5小時前收盤(3.5hour ahead gate closure)

3.5小時前收盤的目的是使參與者的雙邊合約能夠銜接即時交易,電業自由化之後,電力與普通商品類似,雙邊合約與即時交易是主要的躉售交易方式,其中雙邊合約並不是NETA的業務範疇,NETA只負責即時交易,NETA規定參與者每天於11點前需將隔天24小時雙邊合約的交易量及最初實體報告提交BSC(Balance and Settlement Code)及NGC,參與者可以調整雙邊合約的交易量,當實質的雙邊合約成交量逐漸被顯現出來,整體電力系統之相關資訊也愈來愈多,一直到即時交易市場開始作業3.5小時之前為止,參與者必須向NGC提交最終實體報告(Final Physical Notification;FPN),可以提供Offers及Bids競標單增加或降低機組的發電量或需求量,即時交易前3.5小時收盤(Gate Closure)之後,就不可以再調整雙邊合約成交量。

NETA不同於電力池,NGC負責只是將調度信號送與業者,業者則自己調度本身機組的出力,如果不符合FPN、Offers及Bids所造成的不平衡電力,將由業者自行負擔不平衡費用。

二、平衡機制(Balancing Mechanism;BM)

平衡機制是NETA交易市場的核心,前述3.5小時前收盤僅是NETA接單的櫃檯,這個櫃檯在收盤時會接受一些FPN、Offer及Bid,NGC則在即時3.5小時前與即時調度之間,依據FPN模擬電力潮流,根據Offers及Bids標單進行價格排序,模擬排除電力壅塞,即時調度時則依據價格排序及NGC已簽訂的輔助服務合約,以最小成本增加或降低機組發電,隨負載調度電力達成電力平衡。

平衡機制市場不採用系統邊際價格,而是依競標價格Pay-as-Bid付款,輔助服務電力則以簽約方式提供。電力平衡系統使用費(Balance Services Use of System Charges;BSUoS)係指平衡電力、輔助服務電力、系統運轉成本(System Operation Cost;SOC)及誘因費用(Incentive payment;Incpay)等之總和,而平衡電力來源為Offer、Bid及輔助服務電力。

即時電力調度之後,依據調度結果定出所接受的Offer與Bid,可以計算出系統買進價(System Buy Price;SBP)與系統賣出價(System Sell Price;SSP),系統買進價是由接受Offers總和除以其總發電容量,系統賣出價是由接受Bids總和除以其總發電容量

三、能量不平衡費用(Energy Imbalance Charges)

為了確保參與者能維持接近100%的雙邊合約成交量,對於造成能量不平衡者,在BSC制下,應有適當懲罰,以維持制度設計百分之百雙邊合約的精神。因此實際用電量與其合約所載的量不符時,造成失衡者必須負擔價差,當實際少發的電能時,將以較簽約價格為高的系統買進價,補足需求量,當實際多發的電能,將以較簽約價格為低的系統賣出價格。

四、NETA Incentive Scheme

Incentive Scheme是NGC積極降低電力系統使用費的驅動力,管制單位估算年電力系統使用費約450至500億之間,這費用包括電力系統運轉成本,並規定如果NGC維持該費用在450至500億之間,則不鼓勵也不懲罰維持原來的電力系統運轉成本,如果能夠將該費用由450億降至350億之間,則可以由降低的差額中獲得40%的報酬,350億以下則維持如同350億的報酬,但如果該費用由500億升至635億之間,則需由增加的差額中負擔12%的損失,635億以上則維持如同635億的損失。由於簡單、清楚的利潤導向設計,使得NGC工作績效大幅提高,也大幅降低電力系統使用費。

五、NETA Cash-Flows

NETA即時市場又可分為電力平衡與電力不平衡兩部份,電力平衡的部份係包括處理電力壅塞、達成電力平衡及提供輔助服務電力,各機組的昇、降載均得依據Offer、Bid、NGC的命令或輔助服務合約等調度電力;電力不平衡部份則對於未依據雙邊合約供需電力造成不平衡者,給予懲罰,係一種約束性質。

NETA即時市場供需雙方的基本資料及成交量,需報告NGC及BSC Co,並提供Offer與Bid,當NGC依據Offer或Bid調度電力時,NGC則需付款予BSC Co,BSC Co再付款予平衡電力提供者,除此之外,NGC也可以與發電業者簽訂提供輔助服務電力並付款予電業者,NGC的所有付款加上本身的系統運轉成本及利潤導向的獎金等,向所有參與者平均收取費用,即電力平衡系統使用費。

六、BM Reporting 資訊公開是電力市場的重要條件,該資訊包括負載預測、電力壅塞、電力潮流、系統買進價格、系統賣出價格、電力價格、合約成交量等,這些資訊對於參與者非常重要,皆透過網路免費提供給市場參與者,一些交易規則、調度規則等也都可以從NGC網站找到。

另外,Forward Market雖然不是NETA的業務範圍,但是Forward Market的成交量高達八、九成當然重要,因此有效率的Forward Market集中市場及提供合理的價格訊號將較會吸引投資者,因此民營的電力集中交易市場自然應運而生,曾經達五家左右,經過激烈競爭目前仍有UKPX、APX、SPECTRAN及一些大批發商。

自由化過程中的良師

NETA實施的結果極為成功,使得英國電力市場的交易,非常有效率,因此英國是我國研究電業自由化的理想對象之一,其實施自由化電力市場之理論基礎、NETA的特色、電力Forward市場、即時市場之交易與調度、NETA之平衡機制、電力壅塞處理以及電力之輔助服務等相關問題,都是值得評估了解的議題,尤其對於能量不平衡之處理與Incentive Scheme等相關配套措施,更是須要深入研究探討,去蕪存菁,研擬出適合我國情的電力市場方案及其相關配套措施,俾做為我國未來推動電業自由化及建立自由化市場之參考。(本文作者任職於台電綜合研究所)


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