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孙轶侬(可道|文以载道主编)

若回溯起2000/2001年美国的新闻大事件,那么这场由电力系统崩溃进而引发的电力乃至整个加州财政的金融危机必定榜上有名——失控增长的批发电价,断电频发的供电系统,破产挣扎的电力公司,以及最后为了挽救这场危机、由财政盈余跌至赤字的政府公关。

今天,我们就来聊聊这场天灾人祸共同作用下的电力危机。

 

1.2000年的加州,到底发生了什么?

2000盛夏的加州,电力市场批发价格增至$100/MWh,较1999年12月$29.71/MWh的价格翻了近三倍;而激增的电价在千禧年的12月更是达到了$376.99/MWh的顶峰。与之相伴的,是加州多处大面积供电紧张,停电、断电频发,电力系统濒临崩溃。

如果说事态至此尚只是一场供求紧张的电力危机,那么接下来,由昂贵批发电价所引发的加州三大电力公司的巨额亏损乃至破产则将这场电力市场的崩坏扩大成了金融市场的危机。北加州最大的电力公司太平洋电气公司PG&E(Pacific Gas & Electricity)在2001年4月累计亏损90亿美金并宣布破产;南加州的南加州爱迪生公司SCE(Southern California Edison)亦亏损超过60亿美金,后得于政府的资助才免于破产的命运;而圣地亚哥天然气电力公司SDG&E (San Diego Gas & Electric)虽在危机前期尚可将虚高的批发价格讯号传递给终端用户,损失略轻于前两家,却也在2000年投入了4亿多美金用以应对危机。 

作为公共基础设施的提供者,几大电力公司的崩溃已足以对加州的经济造成巨大冲击——然而故事还没有结束。为了拯救这场危机,加州政府在电力公司无力支付高额批发电价之后作为电力批发市场的购买方进入市场,充当起电力公司的角色以期维持电力系统的运转;另外,后知后觉的政府终于意识到了“长期合同”(long-term contract)在电力市场中缓解“电价不稳定”等风险的重要性,却在批发电价最高的几个月间签署了诸多长期合同——失当的补救措施和错误的时间节点不仅花费了加州政府70亿美金的财政预算,让原本80亿美金的财政盈余濒临赤字;更是将一场本可短期内解决的危机演变成为了长期的财政问题。

尽管这场声势浩大的电力危机是多方因素综合作用的结果——异常的夏季气候、失当的市场设计、疏忽的市场监管、以及无效的补救措施——然而不可否认,由于电力市场改革不彻底造成的市场失灵仍是造成危机的主要推力之一。在国内电改如火如荼的今天,正确理解加州电力改革失败的前因后果并从中吸取相应教训仍至关重要。

 

那么,加州电力市场改革到底在这场浩大的危机中扮演了怎样的角色,又缘何被广泛认为是失败的呢?就让我们从改革的初衷与设计说起吧。

 

2.从垄断到竞争:自由市场的希冀

 

包括电力、通信、铁路、水利等公共事业长久以来都被认为是具有自然垄断的行业特性的,直至上世纪六七十年代,人们才在石油危机的压力下意识到恰当的市场机制亦可在这般公共事业中带来有效的竞争。且在美国电力系统中,发电效益最大化与输电线路共享的需求亦日益增加。1978年出台的《公共事业管制政策法案》(PURPA)开放了垂直管理电力公司(即同时掌管着发电、输电、配电、送电一系列电力服务的垄断公司)的电力输送权,允许独立发电商(IPP)进入市场售电、使用电力公司的输电线——这标志着美国电力市场改革的开端,亦为各州优化设计电力市场游戏规则做好了铺垫。

 

美国整体电改的历史进程的细节并非本文的重点,故而不加赘述——总的来说,人们通过希望增加发电侧与售电侧的竞争,以降低发电成本与终端电价,并鼓励新的发电机组投资、满足供电需求。在改革的整体思路上,即体现为将输电领域独立开来,引入发电(批发)和售点(零售)市场,允许竞争,以市场机制取代垄断特性。

图2:加州电力改革初期的市场设计(制图|孙轶侬)

 

在这样的大背景下,90年代的加州几乎走在了世界电力改革的最前列——1992年,加州公共事业委员会(CPUC)开始着手开发电改计划,至1996年通过了California Assembly Bill AB1890,自1998年开始实行。新的法案成立了加州电力市场(Power Exchange,PX)与CAISO两个独立机构用以监管批发市场的运行,看似健全的机制见证了市场的建立、发展和一年半的繁荣,然而失当的市场设计在一开始就埋下了危机的种子——

 

3.失当的市场设计埋下了一颗定时炸弹

 

那么改革后的市场是怎样设计的呢?

 

要知道,构建电力批发市场的一个重要前提即是不同发电商可以共享平等的入网和输电服务,方可在发电的问题上实现公平竞争。基于此,原本垂直管理的电力公司被强制要求出售其拥有的大部分发电机组、并开发输电配电线路使用权。这样批发市场的卖方主要由独立发电商组成,而原来垄断市场的垂直电力公司则成为了批发市场的买方、主要负责向终端用户售电。

 

规则上,新的批发市场有这样几个设计要点:

 

1) 由PX & CAISO两个独立机构监管市场运行

 

新的批发市场分为日前市场(day-ahead market)和实时市场(spot market)进行交易,两个市场均由新设立的控制机构监管。大部分电力买卖都根据需求量的预测在日前市场当中进行,而后根据实时用电量需求在实时市场中进行微调。虽然两个机构的平行运作降低了市场效率、提高了操纵市场的风险,但总的来说这样的设计无可厚非。可当涉及到风险控制时,规则却出现了巨大的失误——

 

2)禁止电力公司签署长期购电合约

 

一般而言,电力公司多综合考虑短期、中期市场买卖和长期合约进行购电,以避免现货或实时市场可能出现的价格飙升、对冲风险。然而在新的市场设计中,加州公共事业委员会为避免垄断、增加竞争,禁止了长期合约的存在,即将电力公司作为买方完全暴露在批发市场价格变动的风险当中。而事实亦证明,当2000年电力危机出现时,因为缺乏长期购电合约的保护,电力公司只能被动接受批发市场中不断攀升的高额电价,进而导致破产。

 

3)不彻底的改革——仅对电力批发进行市场改革,固定零售市场价格

 

如果说前两点只是危机爆发后的加速剂,那么零售端的固定价格则称得上是引发危机的最大推力:加州公共事业委员会为了保证为消费者提供稳定低廉的价格,将电力公司的零售电价固定——这意味着批发市场的价格信号无法被传递给零售端消费者,故而当批发价格增加时,电力用户无法针对批发市场的价格变动做出相应。

 

另外,根据设计,过渡阶段电力公司可以通过“竞争过渡费”(即批发市场价格与零售固定价格的差值)来补偿改革所带来的潜在损失。然而,公共事业委员会却同样忽略了批发价格攀升至高于零售价的情况——这些都为危机的到来埋下了伏笔。

 

4.危机的到来与加剧

 

所以危机究竟是怎样到来的?

                     

说起来,这场危机归根结底始于天灾——2000年的夏季,整个美国西部异常炎热,降水稀少。这就导致了加州的用电需求略有增加,而原本在夏季为加州供电的美国西北部的水电机组们供电量却有所降低。且由于前一年夏季发电量大,加州本土的许多机组都在千禧年停止了运行以进行维修——而这进一步降低了整体的供电量。

 

在这样的情况下,效率较高的天然气、水电等机组均满载供电,而许多低效、昂贵的天然气机组不得不充当边际发电机组以满足用电需求。由于在短期甚至实时的完全市场竞争下,成交电价是由最高成本的发电机组决定的,这一情况迅速推高了批发市场的售电价格。另外虽然理论上高电价可以吸引新的发电机组投资,可价格变动与市场反馈存在时间差——尽管许多新的机组已进入审批,机组的建设却需要时间。综合而言,电力的供不应求导致了2000年加州各地出现的大面积停电、断电风潮,也引发了批发市场的电价飙升。

 

供电紧张只是开始,不彻底的改革结构则将其升级成为了一场电力危机。如前文所说,因零售价格固定,且电力公司无法通过长期合约购电,在批发价格飙升的市场状况下电力公司只能高价买入电力再低价售予用户。为期几个月的入不敷出使得几大电力公司终于无法承担困损、濒临破产,因而引发了金融危机。

 

另外值得一提的是,有学者认为在市场规则失当之外,监管的缺漏也使得如安然公司的投机者有机可乘、加剧了危机。这些公司在日前市场中购买大量用电量,然后在实时市场中高价卖给电力公司、从中获取暴利,进一步增加了电力公司的购电成本。

 

事实上,电力公司的破产使得事态进一步恶化——破产导致几家电力公司的信用评级降低,潜在的高风险使得售电商担心售电收入得不到保证、不愿卖电,进一步降低了供电量,使得电价愈发升高。

 

危机升级后,我们又为什么说政府的不当处理引发了全加州的金融危机呢?

 

2001年一月,随着太平洋电气公司的破产和加州电力市场的关闭,加州政府介入、承担起电力公司的职责进行购电、售电。然而零售电价依然固定——入不敷出的经济账拖垮了电力公司,然后慢慢开始吞食加州财政原本80亿美金的财政盈余。

 

更讽刺的是,加州政府终于意识到了长期购电合约对于规避风险的重要性,却在批发电价依然虚高的情况下签署了诸多10-20年的长期合同、并发售“电力收入债券”。这一举措将原本可以通过调整零售设计、增加财政补贴解决的短期问题发展成为了即将捆绑加州财政多年的长期问题……

 

直至2001年六月,随着美国联邦能源委员会的介入、零售端电价的开放、供电需求的回落、新建机组的上线以及节能项目的推广,这场电力危机才基本宣告结束——批发价格回落至不到$50/MWh,且价格降低的趋势仍在继续。而随后的时间里政府亦意识到许多长期合约的不当,通过洽谈缩减合约年限、尽量降低财政损失。一场风波终渐平息。

图4:加州电力危机诱因示意图(制图|孙轶侬)

 

5.电改不是问题,电改不当才是问题

 

加州的电力危机曾一度让许多人对电力市场的改革失去信心——时任加州州长的格雷戴维斯(Gray Davis)将危机归咎于“市场化”的电力改革,使得当时尚在观望的许多州推迟或中止了改革计划。然而需要承认的是,这场危机远非“电改失败”一己之力的结果——气候异常、市场投机、政府失误,电改机制的失当也只是“电力危机”的众多推力之一而已。

 

更重要的是,要知道并非是“电改”本身引发了危机,而是不合理、不彻底的规则设计为危机埋下了隐患——与其说是“市场化”的改革造成了失误,不如说是开放市场之后的过度管制带来了问题。无论是禁止长期购电合约还是固定零售定价,都实是限制了改革的彻底性。

 

所以,这场危机暗含了哪些启示呢?

 

首先是有关制度上的市场化设计与监管上的机构性干预。引入市场即是要打破垄断、引入竞争,这需要充分合理的市场化设计而非瞻前顾后的犹豫。在规则的设计上要充分考虑市场和经济上的效率原则,以免出现如加州这般“价格相应失灵”的基本经济学失误。然而另一方面,在市场运行之上,全面、高效的监管手段同样不可或缺——否则便容易为市场操弄者留下钻营的空间。

 

其次便是如何对待过渡时期的复杂问题。从垄断到竞争,即便是合理的市场设计也难以顾及过渡时期各利益相关方的诸多得失。如加州最初设计的“竞争过渡费”本意在解决这一时期电力公司的潜在损失,却因设计者充分信任市场、疏于适当的政策保护而毫无效益。故而可知过渡时期往往需要妥善地政策支持,市场自身往往不足以解决问题。

 

另外,风险管理亦是规避危机的重中之重。加州之危机,先是从制度上忽略了对冲风险的重要性(禁止长期合约),再是从分配上将风险完全诸加在电力公司之上(相对而言市场中的其他玩家所面对的风险远低于电力公司),而后更是在时间上将短期危机演化为长期的财政风险(政府面对危机所采取的措施)。疏于合理的风险管理可以说是引发危机、加剧危机的根源之一。在规则制定与市场实践中,识别风险、规避风险、应对风险都对长期有效的市场运行至关重要。

 

参考文献:

1]http://www.nfcmag.com/article/4361.html

[2]http://blog.sciencenet.cn/blog-302992-325698.html

[3]http://www.npf.org.tw/1/11439

[4]James L. Sweeney, The California Electricity Crisis: Lessons for the Future, http://web.stanford.edu/~jsweeney/paper/Lessons%20for%20the%20Future.pdf

[5]http://www.hoover.org/sites/default/files/uploads/documents/0817929126_277.pdf

[6]https://en.wikipedia.org/wiki/California_electricity_crisis

[7]http://www.eia.gov/electricity/policies/legislation/california/subsequentevents.html

[8]http://news.bjx.com.cn/html/20120925/390972.shtml

(文章仅代表作者个人观点)


作者简介:

孙轶侬:北京大学大气科学本科,耶鲁大学环境管理硕士,现实习于美国国家可再生能源实验室,关注清洁电网、可再生能源与能效市场

责任编辑:李煜

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