美国电力市场运行与监管实例分析

本书系统总结分析了过去20年美国电力市场运行实践的理论依据、政策法律、历史背景、内在逻辑和实践效果。全书包括12章，从物理网络、市场网络、监管网络和信息网络等维度对输电市场、趸售电力市场、零售电力市场、需求响应、市场监管、可再生能源激励等电力市场主要内容进行了深入分析，并通过大量详实的数据和具体案例剖析其经验和教训。同时，对新能源并网、智能电网、储能技术、信息物理融合系统等新技术对电力市场的新挑战和美国电力市场未来发展趋势做出了预测分析。

谢开，英国布鲁奈尔大学博士，教授级高工，电力市场领域资深专家，全球能源互联网研究院副院长、党组成员。我国最早开拓电力市场研究的学者之一，具有深厚的电力市场理论基础和丰富国内外电力市场和调度运行的实践经验，在不错刊物上发表论文60多篇。1995年出版我国第一本电力市场专著《电力市场》（与于尔铿合著），2000年获得英国Brunel大学电力系统博士学位，期间出版《电力市场优化理论》（英文）、《面向市场的电力系统运行》（英文）等专著。首次提出基于内点法很优潮流的实时电价计算和分解模型，对节点电价理论的发展有重要作用。2000~2003年作为ABB系统控制公司技术负责人参与美国加州ISO、PJM、纽约州ISO、我国华东电力市场建设和技术支持系统开发工作。2003~2010年回国到华北电网公司工作，先后担任调度中心处长、副总工程师、副主任，智能电网办公室主任、公司副总工程师等职务。2010~2011年，担任天津市电力公司总工程师。2011~2013年，任公司驻美办主任，对美国电力市场建设进行了深入研究和考察，组织编写了关于美国电力市场监管、可再生能源政策与发展、智能电网与微网、储能技术等几十份深度研究报告。2013年以来，任智能电网研究院副院长、党组成员。

序
前言
1竞争与监管——美国电力工业主导模式演变1
1.1早期的电力发展与自由竞争1
1.2垄断兼并与监管模式形成2
1.3监管模式失效和市场竞争再引入5
1.4电网开放与趸售电力市场形成8
1.5加州电力危机与美加大停电12
1.6美国电力工业现状与混合模式16
1.7美国能源战略与电力行业发展趋势19
2物理网络——电力系统运行24
2.1电力系统规模24
2.2电网可靠性27
2.3控制区与电力平衡30
2.4电网运行31
2.5电力规划35
2.6信息交换38
2.7输电项目开发39
2.8联邦电力营销局（PMA）40
2.9配电网可靠性41
3美国电力监管体系43
3.1电力监管的六个阶段43
3.2联邦和州监管职能的划分45
3.3联邦能源监管机构47
3.4州公用事业监管机构51
3.5联邦电力监管重要法律法规55
3.6公营电力公司运行与监管63
4监管的核心——电价的制定与调整68
4.1监管定价的目标68
4.2不同业务间的成本分摊69
4.3确定电力公司收入要求70
4.4各类消费者的成本分摊75
4.5各类消费者的价格设计76
4.6电价调节机制79
4.7传统监管的缺陷与修正81
4.8排放成本的监管84
5监管网络新发展——可再生能源激励政策87
5.1国家层面可再生能源激励政策87
5.2各州可再生能源主要支持政策89
5.3美国风电的发展93
5.4美国太阳能光伏行业的发展96
5.5加州可再生能源发展实例分析100
6电力市场的基础——输电网开放103
6.1输电网开放103
6.2市场模式106
6.3交易制度110
6.4输电定价114
6.5输电服务费115
6.6可用输电容量（ATC）与分配119
6.7辅助服务收费121
6.8电网扩展费124
7市场网络的核心——一体化交易模式128
7.1能量市场概述130
7.2节点边际电价（LMP）133
7.3金融输电权（FTR）141
7.4发电计划与日前市场148
7.5实时市场153
7.6调频与备用市场157
7.7长期容量充裕性与容量市场162
7.8市场外调度及上抬费用168
8零售市场174
8.1电力零售市场基本情况174
8.2电力零售市场竞争178
8.3零售价格的构成181
8.4电力零售竞争实施的效果184
8.5零售准入关键问题190
8.6零售市场中的几对关键关系192
9趸售与零售市场的联动——需求响应195
9.1需求响应的发展195
9.2需求响应的分类197
9.3可靠性需求响应199
9.4经济需求响应201
9.5零售侧（不可调度）需求响应204
9.6需求响应实施要素207
9.7需求响应的效果210
9.8需求响应的趋势——价格响应负荷214
10电力市场监管219
10.1ISO治理结构和决策机制219
10.2市场监督部门设置和职责223
10.3市场力的判定与消除224
10.4ISO市场运行绩效评价228
10.5ISO系统运行指标237
10.6ISO组织有效性评价239
10.7FERC电力市场监管与执法239
11新技术的挑战——智能电网与电力市场244
11.1美国智能电网的发展244
11.2需求响应促进可再生能源并网251
11.3可再生能源参与电力市场257
11.4储能技术与电力市场263
11.5微电网与电力市场270
12美国电力市场五大发展趋势276
12.1电力市场规模扩大276
12.2监管电力公司演化新的商业模式278
12.3电网运行灵活性需要与之适应的市场设计282
12.4电力市场需要更强大的优化引擎285
12.5信息物理融合推动能源互联网发展289
参考文献293