电力市场设计的全球演变

电力市场设计的全球演变 Elcin Akcura Emelly Mutambatsere 政策研究工作文件 10986 Abstract 电力市场的设计决定了该部门如何应对复杂的经济、社会、环境和工程挑战，以最低成本向消费者提供可持续且可靠的电力。这绝非易事，因为必须每秒平衡供需，满足多种资源和网络约束条件，并通过市场传递正确的价格信号，激励长期的高效发电和对该领域的投资。全球各国在电力市场设计方面存在显著差异。没有一种适用于所有情况的模板，任何设计的成功运作都取决于国家的具体情况、政治环境和经济状况。 在这个关键时刻，实验继续进行。本文总结了不同电力市场设计选项在全球范围内的采用模式和趋势，利用了一个独特的全球电力市场结构数据库（Akcura 2024），该数据库涵盖了从1989年到2024年的230个经济体的数据。这些国家在构建其电力市场时所走的道路为不同国家背景下多种模式支持电力部门发展提供了宝贵的经验教训。本文借鉴全球经验，为未来的设计选项提供启示。 该政策研究工作论文系列传播正在进行中的研究成果，以促进关于发展问题的想法交流。该系列的一个目标是在快速发布研究成果的同时，即使展示尚未完全打磨成熟。这些论文带有作者的名字，并应相应地引用。本文中表达的观点、解释和结论完全是作者的个人观点。它们不一定代表国际复兴开发银行/世界银行及其附属组织的观点，也不一定代表世界银行执行董事会成员或他们所代表的政府的观点。 电力市场设计的全球演变 ByEABLCINA库卡和E MELLYM UTAMBATSERE* JEL 分类代码 ： Q400 ， Q4 ， L94 关键字:电力市场; 电力市场设计; 电力部门改革; 独立发电商 ElcinAkcura （eakcura @ worldbank. org） 是世界银行的高级能源经济学家。国际金融公司的 EmellyMutambatsere 是经理。* The be contacted ateakcura @ worldbank. org。作者要感谢 Ayooluwa Olusola Adewole 和 Tosin Kolajo作者可能会支持本文的所有支持。 本研究、分析和结论完全由作者提出。它们不一定代表国际金融 corporation/世界银行及其附属组织，或世界银行执行董事会成员所代表的政府的观点。世界银行不对其真实性和/或内容负责。 org保证本作品中包含的数据准确性，并不对信息中的任何错误、遗漏或差异负责，也不承担因使用或未使用 herein所述的方法、过程或结论而导致的任何责任。本作品中所示的边界、颜色、命名、链接/脚注及其他信息，并不代表世界银行对这些边界的认可或接受。引用他人著作时 1 Introduction 电力系统在19世纪后半叶首次出现，主要是在英国和美国。最初，商业发电厂由私人投资者拥有，并为小型服务区域提供电力，主要用于当地企业的照明、街道和政府建筑。到20世纪中叶，垂直整合且往往由国家拥有的垄断公司成为主流组织形式。由于电力的独特技术特性，垂直整合的电力 utility 被普遍认为是适当的市场结构。发展中国家也采纳了这一模式，大多数国家都建立了国有国家级电力 utility。 尽管一体化垄断电力企业在20世纪后半叶推动了前所未有的经济增长，但电力部门的表现有时并不令人满意。在过去四十年中，无论是发达国家还是发展中国家都在通过引入市场机制对电力系统进行改革，寻求替代一体化垄断企业的方案。越来越多的发展中国家采纳了市场化和市场机制，以吸引私营投资进入发电领域，并在一定程度上进入网络建设。 由于电力具有多种独特的特性，电力市场是其中最难创建的市场之一。电力市场的设计决定了该行业如何应对复杂的经济、社会、环境和工程挑战，以实现最低成本向消费者提供可持续且可靠的电力。这绝非易事，因为必须每秒平衡供应与需求，满足多种资源和网络约束条件，并通过市场价格信号激励高效发电和行业的长期投资。 各国在电力市场结构方面存在显著差异。并不存在一种适用于所有情况的“一刀切”模式；任何解决方案的有效性都取决于国家、政治和经济背景。目前，各种尝试仍在继续。然而，可以从不同电力市场设计选项下各国过去和当前的经验中汲取宝贵教训。 这篇论文对1989年至2024年间全球每个经济体电力市场结构的发展进行了全面盘点。我们依赖一个新的独特数据库，“全球电力市场结构数据库”。1由本文的一位合作者开发。该数据库涵盖了全球所有230个经济体，并记录了从1989年至2024年间每年电力市场结构的变化。该数据库的目标是展示各国在全球范围内构建其电力市场时所追求的不同设计。据我们所知，这是首个此类数据库，也是首篇以如此全面的全球视角分析电力市场的论文。 本文结构如下：第2节提供了每个电力市场结构的全球概述；我们还探讨了各国在全球范围内采用的不同设计选项。第3节呈现了国家在不同市场结构之间转型的经验，突显了这些转型过程中国家面临的机遇与挑战。第4节讨论了在各自电力市场结构内尝试不同设计的国家的经验。第5节包含我们的结论，并基于35年的全球经验提炼出针对每种电力市场结构的关键政策建议。 2 电力市场结构设计方案 基于全球电力市场结构数据库，在1989年至2024年间，158个国家从传统的由政府所有并垂直整合的公用事业（VIU）模式转型为在电力系统中引入一定程度的私营部门参与（图1）。这一转变主要发生在发电环节。自1989年以来，152个经济体在其发电环节引入了独立发电生产商。 来源 ：(阿库拉 2024) 在本节中，我们回顾了四种主要市场结构：（1）车辆即服务（VIU），（2）单一买家模型（SBM），（3）竞争性批发市场，以及（4）竞争性零售市场。在每个市场结构内，我们将探讨全球各国采用的不同设计选项。 2.1 垂直集成效用 (VIU) 模型 具有最长历史市场的结构是垂直整合的公用事业（VIU）模式。在这种市场结构下，单一实体承担电力部门的所有功能，包括发电、输电、配电和零售供电（如图2所示）。VIU模式源于传统上将电力行业视为自然垄断行业的观念，在这种行业中，规模经济和高沉没成本为单一实体拥有并运营网络提供了合理性。 在1989年，有215个经济体使用VIU模型，为全球92%的人口提供电力。到2023年，这一数字下降至72个国家和地区（覆盖全球7%的人口），但该模型仍然是全球第二大最普遍的市场结构，尤其是在撒哈拉以南非洲地区（如图3所示）。 来源 ：(阿库拉 2024) VIUs在小市场国家较为常见，例如人口不足300万的小国和岛国。2这些市场的规模较小且地理位置孤立（包括群岛中的碎片化），这限制了规模效应和互联互通。这些因素导致电力部门成本高昂和金融风险增加，可能阻碍多个参与者进入电力市场。在拥有大规模国内独立单元（VIU）结构的大国中，VIU通常为国有。在某些情况下，这种结构与国家控制的经济模式相符（如朝鲜民主主义人民共和国和玻利瓦尔共和国委内瑞拉），或者由于脆弱性和冲突局势（如阿富汗和叙利亚阿拉伯共和国），在这些情况下私营部门的进入过于危险或在政治上不可行。 目前，84%的VIUs为国有企业。仅有11个经济体在保持VIU作为电力部门唯一提供综合服务公司的前提下实现了私有化。这些国家大多为小国（其中9个为岛国，一个为非岛国的小国摩纳哥）。这些国家独特的背景，包括主要的行业可持续性问题，限制了私营部门的进入范围。大多数高收入岛国的VIU由私人所有，在这些国家中，政府已经将电力建设和运营公司私有化，如百慕大、开曼群岛和法属波利尼西亚。 私有虚拟电厂可以提升运营性能，但需要有效的监管来防止滥用市场权力，并确保私有垄断企业具备正确的激励机制。市场准入限制也可能在经济和技术变化支持新进入者的情况下，持续维持市场权力（Kiesling 2014）。这种结构面临私有所有者与政府利益不一致时可能产生的冲突风险。例如，私有虚拟电厂是推动大规模向可再生能源转型的主要利益相关方之一，旨在满足该领域的可持续发展目标。然而，作为私营实体，除非私有虚拟电厂的管理层感到充分补偿或能够从自身生产可再生能源中获利，否则它们不大可能鼓励第三方可再生能源发电项目，这可能会对其自身的市场份额造成威胁。 VIUs的技术和财务表现参差不齐。一些市场利用该模型确保投资决策和运营协调（提高成本效率并降低风险），从而实现能源安全和社会目标，如农村电气化。然而，一些拥有VIUs的经济体出现了投资滞后、缺乏竞争、财务表现不佳、效率低下和高损失等问题。这主要是因为通常创新和提升绩效的动力不足，尤其是在拥有稳定财政支持的国有企业VIUs中更为明显。这种市场结构可能受到由短期政治目标驱动的政府干预的影响，这些干预会影响VIU的运营，如账单回收、费率和燃料采购。 成功维持VIU结构下高绩效的国家通过有效缓解这些风险实现了这一目标，例如，通过国有企业公司化或公用事业的公开上市。公用事业的公开上市通常能提升整体表现，因为它促进了更为稳健的财务、公司治理和信息披露原则。国有企业公用事业的公司化也可以作为私有部门参与市场结构的一种步骤（附录1）。一些高度先进的电力市场结构是在公司化的基础上启动的。例如，新加坡于1995年对其公用事业单位进行公司化，这有助于该领域逐步转型为世界上最自由的电力市场之一。 方框 1 ： 私有化过程中的公司化和拆分 VIU ： 科索沃的经验 科索沃能源公司（KEK）是直到2006年为止垂直整合的公共服务企业，为科索沃提供电力服务。在KEK时期，电力部门面临多重挑战：峰值容量缺口、高技术损失和商业损失、差劲的计费和收款实践，以及高额的政府补贴以抵消能源进口成本。仅配电环节每年通过技术损失和低收款率就亏损超过2000万欧元。 从2005年到2006年，科索沃政府实现了KEK的公司化和拆股。输电和调度业务成功地拆分并成立了独立的公共公司。政府寻求IFC的帮助以实现KEK电力分配与供应（KEDS）的公司化和私有化。IFC被聘为科索沃政府的首席顾问，以执行一个透明且竞争性的招标过程，允许私人投资者获得KEDS的多数股权并运营该公司。 国际招标邀请于2010年6月发布。尽管环境充满挑战，该项目仍成功吸引了两个合格的投标，分别来自阿拉伯共和国埃及的一个联合体和土耳其。土耳其联合体Limak-Çalik提交了最高报价，并通过一个公开透明的过程被选中。双方就KEDS的销售合同及其与各相关方未来关系的所有条款进行了四个月的谈判，并于2012年10月签订。这些合同要求中标方至少投资3亿欧元用于将分销和供应系统提升至国际标准，并改进计量、计费和收款。中标方需合同规定地在监管期内明确目标以减少技术性和商业性损失。该公司成功降低了技术性损失。前五次商业亏损为 13.5 ％ ， 从 2012 年的 42.8 ％ 降至 2021 年的 18.5 ％(KEDS 2022) 。 KEK的企业化和拆分奠定了基础，使该国能够从VIU过渡到具有竞争力的组织化批发结构，而科索沃电力交易所于2024年2月开始运营。 一些国家将VIUs结构化为拥有相对于政府运营和信托自治权的公司（例如，在巴哈马）。3),虽然它们通常有政府代表担任董事会成员。这些企业化的公用事业公司还拥有管理自主权，并且通常根据透明度和报告要求受到公司法和会计规则的约束。通过企业化，目标是让政府保留对公用事业的所有权同时确保其运营更加组织化和高效。公用事业的企业化也被用于缓解州级预算的压力。 2.2 单一买家模式 目前，单一买家模型（SBM）是全球最为广泛使用的电力市场结构。已有87个国家和地区采用这种结构，覆盖了全球约29%的人口。在SBM模式下，政府授权私营投资者作为独立发电企业（IPP）建设发电厂以产生电力，并将其出售给国家电力公司或唯一的合法购电机构（如批发市场购买代理）（图4）。通常情况下，IPP会通过长期电力采购协议（PPA）来销售其产生的电力。 在这种广泛的分类中，存在几种设计变体：单一买家可能保留发电资产（和其他功能）的