德州ECRS机制崩溃对我国容量电价的启示

德州ECRS机制崩溃对我国容量电价的启示 2023年9月18日 1）电厂成本更低，挤占本属于储能机构的市场。ECRS对储能机构和发电厂商采用同一种补贴模式。电厂的发电和运营成本更低，因此在ECRS机制下具有优势。 2）电厂能够人为创造供应短缺，从而拉高电价获取盈利。在已知电力紧缺的情况下，电厂可以通过限制发电来抬高供应曲线从而抬高电价，而后保留发电容量来获取容量补贴，最后在高价时发电来赚取超额收入，两个收入区间都能通过人为操作带来超额收益，但也侧面抬高了电价，加剧了电价波动。 联系人： 魏林峻电力与新能源助理分析师从业资格号：F03111542Email:linjun.wei@orientfutures.com 3）低价容量从实际可被调用容量中抽离。ECRS机制下，低价容量不会参与电力市场，而是保留容量以获取更高价格的补贴，这部分原属于SCED的容量被抽离至辅助服务市场，导致市场误认为可用容量比以往更加短缺，使电价的上涨更加迅速和猛烈。 ★ECRS机制失败对电力市场的影响 实时电价波动放大，影响其价格发现功能。6至9月，受极端热浪冲击，ERCOT用电峰值负荷连续十次创下新高，投机者可能在已知电力紧缺的情况下利用ECRS机制助推电价上涨。实时电价的大幅波动传导至期货合约，首行电价的最高价相比正常水平翻超四倍。ECRS的高昂成本最终会转嫁给消费者。截至8月，ERCOT已经向发电厂商支付了超过6.08亿美元，占其所有辅助服务支出的45%。除直接成本外，实时电价上涨的间接成本可能高达80亿美元。 ★ERCS机制对我国容量电价政策的启示 1）容量电价应凸出其最重要的保险作用。应弱化其对增加电力市场波动的作用，而增强其保险属性。 2）ERCOT缺电现象比我国严重的多，我国的容量电价政策需要更多考虑电厂固定成本的回收。 ★风险提示： 容量电价政策出台不及预期。 热点事件：德州电网十分封闭，难以受入或输出来自其他地区的电力，因此供需调节仅存在于电网内部，弹性供应的部分极少。德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）于今年6月10日推出ERCOT应急储备服务（ECRS），由ERCOT向能够在电网紧急状态下提供备用电力的发电厂商支付补贴，这是20多年来德州首次引入辅助服务产品，其本质上是一种变相的容量补偿。 截至8月，ERCOT已向发电厂商支付了6.08亿美元，以使其在ERCOT应急储备服务（ECRS）中处于备用状态。上周五，ERCOT的独立市场监测机构发布分析报告，称ECRS可能在三个月内通过人为制造供应短缺，将实时电力成本提高了约80亿美元。此外，今年6至9月，ERCOT的实时电价出现多次暴涨，且频率远超过去10年的任何一年，除了长时间持续的极端高温，ECRS机制的漏洞也是电价暴涨的重要原因。 资料来源：Refinitiv，东证衍生品研究院 资料来源：Bloomberg，东证衍生品研究院 1、ECRS机制的主要漏洞 1）电厂成本更低，挤占本属于储能机构的市场。在设计市场时，能够参加ECRS的产品被指定为能够在接到通知后10分钟内部署完毕，并至少能够持续发电2小时的项目。起初市场认为ECRS将主要通过电储项目来实现，但由于其成本较高且容量较小，导致一部分发电厂商也进入了市场。 ECRS机制有两个重要特点： 一是ERCOT的容量电价采用稀缺定价机制。ERCOT没有容量市场，而是直接将高市场价格作为容量机制，电厂成本须通过发电和辅助服务来回收。ERCOT的实时结算价格由市场出清得到的节点边际电价、运营机构事后计算的实时备用价格增量和可靠性部署价格增量构成，每15分钟计算一次，实时电价的最高上限为9000美元/MWh。 实时备用价格增量（即容量补贴）反映的是电力稀缺时段的备用价值，会随着实时电价的波动而变化，这会导致平谷时期补贴在1-10美元左右，而尖峰时刻的补贴能达到每兆瓦时上千美元。对于容量补偿费用，ERCOT采用的是稀缺定价机制，即通过设置极高上限的短时高价格来回收成本，但这种模式下电价波动往往较大。在一般水平下。例如6月13日，高峰期（12:00-21:00）容量补偿为23-45美元/MWh，而其他时间则在1-10美元/MWh。历史上ERCOT的实时电价平均在20-35美元/MWh波动，当实时电价低于23美元/MWh时，电厂可以通过设定更高的发电价格来保留发电容量；但在极端情况下，例如6月20日的午间实时电价为25美元/MWh，在下午的高峰期时，稀缺定价机制发挥作用，保留容量的补贴高达2000美元/MWh，而实时电价的收入为5000美元/MWh。 二是各类主体的补贴机制相同，即对储能机构和发电厂商采用同一种补贴模式。相比储能机构，电厂的投资和运营成本更低，因此电厂在ECRS机制下具有优势。此外，一项新政策还要求电储项目保持处在能够持续提供2小时电力供应的状态，这显著增加了电储项目参与市场的难度，不仅会造成部分时段的电力供应更加紧张，还会使市场中发电商的比例进一步增加。 2）电厂能够人为创造供应短缺，从而拉高电价获取盈利。电厂与储能企业有本质上的不同，电厂容量远大于储能企业，因此能够更大程度地影响电力供应。在ECRS的体系下，ERCOT为了优化市场成本，会选择边际成本最低的发电厂商来发电，并依次指定提供服务，这导致边际定价节点大概率会落在成本更低的电厂方面。这意味着，在已知电力紧缺的情况下，电厂可以通过限制发电来抬高供应曲线从而抬高电价，而后保留发电容量来获取容量补贴，最后在高价时发电来赚取超额收入。 在这种方式下，电厂拥有两个收入区间，而这两个收入区间都能通过人为操作带来超额收益：若电厂会选择保留容量赚取补贴，就能获取第一次超额收益；而等待实时电价上涨至比容量补贴更高之后，再发电就能获取第二次更高的收益。因此电厂会选择收入更高的方式，即人为限制电力供应而非率先去补充电力供应。此外，根据ERCOT，ECRS自从6月后就维持着约2.5GW的应急储备容量，这部分容量在接收到ERCOT通知后才会启动运行，而在尖峰时刻，由于部分电厂可能存在主动抬升价格的现象，不仅侧面抬高了电价、加剧了电价波动，还可能拉长峰值电价的时长。 资料来源：东证衍生品研究院 3）低价容量从实际可被调用容量中抽离。ERCOT市场中发电容量分为物理响应容量(PRC)和安全约束经济调度(SCED)，前者是在市场里的备用电源数量，反映的是实际电网运行情况，后者是实时市场上实际可被调动的容量。在ECRS推出之后，低价容量不会参与电力市场，而是保留容量以获取更高价格的补贴收入，这部分原属于SCED的容量被ECRS抽离至辅助服务市场，导致市场误认为可用容量比以往更加短缺，这在一定程度上使电价的上涨更加迅速和猛烈。同时，虽然ERCOT比以往拥有更多的备用容量，但这些备用电力会根据收益来选择是否参与市场，因此即使在高峰时段，电力供应依旧可能出现短缺。 资料来源：Bloomberg，东证衍生品研究院 资料来源：Bloomberg，东证衍生品研究院 2、ECRS机制失败对电力市场的影响 1）实时电价波动放大，影响价格发现功能。6至9月，受到创纪录的极端热浪冲击，ERCOT用电峰值负荷连续十次创下新高，由于极端天气和用电负荷的预测都作为公开信息，投机者很可能在已知电力紧缺的情况下利用ECRS机制助推电价上涨，这很可能也是为何每次实时电价上涨的过程都极为短暂的原因，因为实际上容量可能是充足的，市场参与者只是在等待更高的盈利点。 2）实时电价的大幅波动还传导至期货合约。由于高温预期，首行价格同样持续上涨。从趋势上看，在6月底和8月一整个月的行情中，首行合约的走势与实时电价趋势相近，而实时电价的急涨急跌往往会对首行电价产生协同影响。在电力现货屡创新高的情况下，ERCOT首行从原来的25美元/MWh左右上涨到超过100美元/MWh。由于9月气温预期是有所下降的，8月首行电价的价格可能存在失真的情况。 资料来源：Bloomberg，东证衍生品研究院 3）ECRS的高昂成本最终会转嫁给消费者。截至8月，ERCOT已经向参与ECRS产品的发电厂商支付了超过6.08亿美元，占其所有辅助服务支出14亿美元的45%。除直接成本外，发电厂商人为助推实时电价上涨的间接成本可能高达80亿美元，而9月初的高温还会进一步导致间接成本上升。用户端来看，零售电价不会立即出现上涨，但长期来看，这部分的成本最终会由消费者来买单。根据戴文能源，排除电价上涨的影响，ECRS导致的成本上涨最终将使每户家庭的年度电费支出增加30-75美元，若以1000万户家庭计算，家庭部门年度电费大约会增加3-7.5亿美元。 3、ERCS机制对我国容量电价政策的启示 我国目前主要采用直接补偿机制，即核定固定价格的方式体现容量补偿费用。目前开展领域主要为抽水蓄能和部分火电，远未达到市场化的程度。抽水蓄能方面，由政府以固定成本的方式核定各个抽水蓄能电站的容量电价；火电方面，山东和云南的政策较为典型，山东将容量成本覆盖在电价中，由用户侧承担，而云南的容量成本则由风光电企业承担，主要是对火电的调峰服务做出补偿。采用固定成本的优势在于易于管控，且可以对不同的生产商制定不同的规则，但需要政府根据市场变化及时调整，灵活性较弱。 ECRS机制本质上是一种特殊的容量补偿，只不过对象是对所有能够及时供电的机构，补偿费用由市场化机制决定。近期市场对容量电价的讨论声愈发热烈，ECRS机制的失败对我国容量市场的建设具有参考和警示意义。 1）容量电价应凸出其最重要的保险作用。ECRS机制下，电厂能够通过调整供应来增加电价的波动率，这对维稳电力市场是明显的负面作用。而实际上，容量电价更多是对可用机组容量的一种补偿，本质上是对电力系统安全性的保险。应弱化其对增加电力市场波动的作用，而增强其保险属性。 2）ERCOT缺电现象比我国严重的多，我国的容量电价政策需要更多考虑电厂成本的回收。ERCOT本身是缺电地区，因此ECRS机制是将一部分原先在市场上的可用供应拆离至备用容量中，本质上还是供应端的零和博弈，无法解决难以受入外来电的缺陷。在8月份极端高温时，ERCOT的用电负荷出现过高达4GW的出力缺口，即便加上备用容量，供电依旧无法满足用电负荷，此时ECRS的直接和间接成本难以体现出其确保电力供需实时平衡的价值。而我国不像ERCOT那么缺电，可以更多考虑发电厂的固定成本和运营能力，从而对电厂的收入形成托底。 3、风险提示 容量电价政策出台不及预期。 上海东证期货有限公司 上海东证期货有限公司成立于2008年，是一家经中国证券监督管理委员会批准的经营期货业务的综合性公司。东证期货是东方证券股份有限公司全资子公司。公司主要从事商品期货经纪、金融期货经纪、期货交易咨询、资产管理、基金销售等业务，拥有上海期货交易所、大连商品交易所、郑州商品交易所、上海国际能源交易中心和广州期货交易所会员资格，是中国金融期货交易所全面结算会员。公司拥有东证润和资本管理有限公司，上海东祺投资管理有限公司和东证期货国际（新加坡）私人有限公司三家全资子公司。 自成立以来，东证期货秉承稳健经营、创新发展的宗旨，坚持以金融科技助力衍生品发展为主线，通过大数据、云计算、人工智能、区块链等金融科技手段打造研究和技术两大核心竞争力，坚持市场化、国际化、集团化发展方向，朝着建设一流衍生品服务商的目标继续前行。 免责声明 本报告由上海东证期货有限公司（以下简称“本公司”）制作及发布。 本公司已取得期货投资咨询业务资格，投资咨询业务资格：证监许可【2011】1454号。 本研究报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。 本研究报告是基于本公司认为可靠的且目前已公开的信息撰写，本公司力求但不保证该信息的准确性和完整性，客户也不应该认为该信息是准确和完整的。同时，本公司不保证文中观点或陈述不会发生任何变更，在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司会适时更新我们的研究，但