美国电力市场历史发展、供应参与者、监管及交易结构分析

从托马斯·爱迪生的珍珠街电站到塞缪尔·因萨尔塑造的受监管公用事业公司，以及 20 世纪末的纵向一体化垄断格局，美国电力行业在其初创的百年历程中，经历了技术和制 度翻天覆地的革新。

一、历史：美国电力改革的三次浪潮

在 20 世纪 60 年代，美国的电力供应几乎完全由垂直一体化的公用事业公司掌控，这些 公司负责从发电到输配电直至消费者的整个流程。这种模式下，单一的公用事业公司在 其服务区域内独占管理和运营输电设施的权利，形成了所谓的“传统监管”市场格局。

1.第一次改革浪潮：打破垄断、引入竞争

1978 年，《公用事业监管政策法案》（PURPA）的颁布标志着美国电力行业首次向竞争 机制转型。许多司法管辖区以两种形式引入竞争： 一是通过监管定价，促进了独立发电商之间的竞争，允许公用事业公司无需自行投 资昂贵的发电设施，便能获取所需电力； 二是在多个州进行了行业重组，将发电、输电和配电业务分离，以激发市场竞争， 使消费者能够通过市场途径获得成本更低的电力。 这一时期，市场逐步摒弃传统的垂直垄断模式，转而鼓励电力公司在更加自由化的环境 中提供多样化的产品和服务，以降低成本。

2.第二次改革浪潮：追求经济效率、持续改进市场

2001 年加州电力危机之后，市场设计者认识到电力市场设计是一个持续的过程，而非 一次性的任务。随着计算能力的增强，以及对市场运作和需求的深入理解，市场设计者 实施了一系列渐进式的改进措施。其中一个逐步改进的领域是市场的地理扩张，即利用 邻近地区的互补燃料组合、负荷的短期多样性，以及日益增长的可再生能源输出。 以加州市场为例，加州午间时段的净负荷鸭子曲线凸显太阳能发电过剩现象，这导致电 价下降，甚至出现负电价。邻近州可以优惠价格吸纳加州的过剩电力。这种市场现象促 进加州 ISO 市场快速增长，其影响范围最终覆盖美国八个州及加拿大的不列颠哥伦比亚 省，构筑起一个广泛的区域电力合作网络。

3.第三次改革浪潮：整合需求侧、可再生能源和分布式资源

美国在经历了前两次以电力基础设施拆分与私有化为核心的改革后，目前正处于第三次 改革的关键时期，该改革不仅聚焦于实现环境目标，特别是通过发电过程的脱碳来应对 全球变暖问题，而且还涵盖能源供应、存储和智能控制技术方面的突破性创新问题。

二、参与者：多元、分散的产业主体

美国电力供应涉及多个关键参与者，以发电、输电和配售电公司之间的市场份额较分散 为特征。以下是对这些市场参与者角色和职责的简要梳理：

电力零售商：在电力市场放松管制的地区，电力零售商通过购买批发电力并向消费 者销售来运营，通常不拥有配电基础设施。电力传输和配电通常仍由当地的垂直一 体化公用事业公司或配电公司负责，这些公司按照公共事业委员会（PUC）或类似机构设定的价格向所有消费者提供服务，而电力零售商则提供供电合同。

负载服务实体（LSE）/当地配电公司：在特定地理区域内向最终用户销售和分发电 力的公司。它们可能是垂直一体化电力公司的一部分，也可能是独立运营的实体， 专注于配电和零售环节。

区域输电组织（RTO）和独立系统运营商（ISO）：负责大范围电网运营的组织， 它们确保电网内的电力生产与需求之间保持平衡，同时促进电力市场的公平竞争。 RTO 和 ISO 不拥有电网中的物理资产（如发电厂或输电线），但负责监管电力的流 动和交易。它们为发电厂、输电公司、配电公司和最终用户之间的交互提供框架和 规则。

监管机构：联邦能源监管委员会（FERC）负责监管跨州的电力交易、批发电力市 场、电力传输。公共事业委员会（PUC）或公共服务委员会（PSC）负责监管本州 内的电力零售市场以及消费者保护。 这些参与者通过各自的职责和相互间的协作，共同维护美国电力系统的高效、安全和可 靠运行，构成电力市场运作的复杂但高效的生态系统。

三、监管：从传统监管到解除管制

在 20 世纪 90 年代之前，美国的电力公司多为受监管的垂直一体化企业，拥有发电厂和 输电网络。这些公用事业公司作为垄断经营者，客户只能从其购买电力。州监管机构控 制电价，确保电力公司能收回成本并获得合理回报，同时防止过高收费。在这种商业模 式下，消费者承担着较高的电力价格风险，因为电力公司通过电力销售价格回收建设发 电设施的投资成本。无论其发电效率如何，均能确保成本得到回收。例如，南卡罗来纳 州的电力客户为从未建造的核电站付费。目前，这类公司仅满足美国约三分之一的电力 需求。 自 20 世纪 90 年代起，美国多个州开始放宽对电力行业的管制。此次放松管制最主要的成效体现在引入竞争性的批发市场，以及在零售市场中引入竞争机制，即客户可自行选 择零售商。

在这个结构下，发电站出售电力，而负载服务实体（LSE）购买电力并转售给消费者。 与受管制市场相比，发电厂的投资风险由电力供应商承担，这样有助于激励供应商寻求 成本效益最高的电力解决方案。 放松管制后，RTO/ISO 取代公用事业公司成为电网运营商，并成为电力批发市场的运营 商。运营商通常运行三种市场来决定这些服务的批发价格：能源市场、容量市场和辅助 服务市场。

能源市场：用于协调日常电力生产的拍卖。在能源市场中，电力供应商根据特定的 价格出售其发电厂的电力合约，LSE 竞标这些合约以满足消费者的需求。供应商的 出价按价格从低到高进行排列。当提供的电量与需求量相匹配时，市场“出清”， 发电厂根据每兆瓦时的市场定价收费。RTO/ISO 主要运行两个能源市场：日前市场 和实时市场。

辅助服务市场：旨在维护电网的频率稳定，并在发电机组发生故障或停机时，提供 必要的短期备用电源。

容量市场：用来确保电网在任何给定时间都有足够的发电能力来满足消费者的需求， 包括在高峰负荷时期。它是一个补充机制，专注于电力系统的可靠性和安全运行， 而不仅仅是即时的电力供应。RTO/ISO 定期组织容量拍卖，电力零售商在这些拍卖 中竞购必要的发电能力，以满足其客户预期的电力需求，并加上额外的安全边际。

并非所有州都严格归入上述传统监管和解除管制中任一类。实际上，许多州选择在维持 某些部分监管的同时接受放松管制的某些方面。

四、交易结构：从远期到日前到实时

从交易时限的角度，美国电力市场可以细分为远期（包括期货）市场、日前市场和实时 市场。远期市场涉及的交易基于双方合同，合同期限可以根据双方协商决定，范围从一 个月到 30 年不等，涵盖全天或特定的高峰/非高峰时段。相比之下，日前市场和实时市 场的交易则更为灵活，主要针对即将发生的电力需求，按小时计价和交易。为保证发电 机能够提前准备运行，实时市场仅处理市场中 5%的电力需求，而其余 95%的电力交易 则是通过日前市场和远期市场来完成的。这种多层次的市场结构旨在确保电力的高效生 产和供应，同时满足不同消费者的需求。

1.期货市场

电力期货市场是指以特定的价格进行买卖，在将来某一特定时间开始交割并在特定时间 段内交割完毕，以电力期货合约形式进行交易的电力商品。美国电力期货交易主要是在 以下几个交易所进行：纽约商品交易所、纳斯达克期货交易所、Nodal 交易所和 ICE 美 国期货交易所。纽约商品交易所提供美国所有枢纽按月或按日的电力商品套餐，包括 PJM、MISO、NYISO、ISO-NE、ERCOT、CAISO 等的月级和日级的峰荷和非峰荷电 力期货，以及 NYISO 电力容量期货。纽约商品交易所也提供美国主要市场的期权产品 服务。

2.日前和实时市场

以 PJM 为例，在日前市场，电力的价格是根据预测的下一日电力需求和供应以及预定 的交易来提前计算的。电力参与者在日前市场进行交易，以锁定次日的电力价格和数量， 这有助于他们减轻价格波动的风险并提前规划他们的电力需求。 PJM 的实时市场是一个现货市场，即采购的产品可立即交付，其中当前价格（称为节点 边际电价）根据实际电网运行状况每五分钟计算一次。实时能源价格发布在 PJM 运营数据网页上，买家和卖家之间的交易按小时结算。