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美國加州電力危機對電改的啟示

無所不能 文 | 孫軼儂若回溯起2000-2001年美國的新聞大事件,那麼這場由電力系統崩潰進而引發的電力乃至整個加州財政的金融危機必定榜上有名——失控增長的批發電價,斷電頻發的供電系統,破產掙扎的電力公司,以及最後為了挽救這場危機、由財政盈餘跌至赤字的政府公關。

今天,我們就來聊聊這場天災人禍共同作用下的電力危機。

輸電網路設施 (圖片來源於網路)

2000年的加州,到底發生了什麼?

2000盛夏的加州,電力市場批發價格增至$100/MWh,較1999年12月$29.71/MWh的價格翻了近三倍;而激增的電價在千禧年的12月更是達到了$376.99/MWh的頂峰。與之相伴的,是加州多處大面積供電緊張,停電、斷電頻發,電力系統瀕臨崩潰。

如果說事態至此尚只是一場供求緊張的電力危機,那麼接下來,由昂貴批發電價所引發的加州三大電力公司的巨額虧損乃至破產則將這場電力市場的崩壞擴大成了金融市場的危機。

北加州最大的電力公司太平洋電氣公司PG&E(Pacific Gas & Electricity)在2001年4月累計虧損90億美金並宣布破產;南加州的南加州愛迪生公司SCE(Southern California Edison)亦虧損超過60億美金,后得於政府的資助才免於破產的命運;而聖地亞哥天然氣電力公司SDG&E (San Diego Gas & Electric)雖在危機前期尚可將虛高的批發價格訊號傳遞給終端用戶,損失略輕於前兩家,卻也在2000年投入了4億多美金用以應對危機。

作為公共基礎設施的提供者,幾大電力公司的崩潰已足以對加州的經濟造成巨大衝擊——然而故事還沒有結束。

為了拯救這場危機,加州政府在電力公司無力支付高額批發電價之後作為電力批發市場的購買方進入市場,充當起電力公司的角色以期維持電力系統的運轉;另外,後知後覺的政府終於意識到了「長期合同」(long-term contract)在電力市場中緩解「電價不穩定」等風險的重要性,卻在批發電價最高的幾個月間簽署了諸多長期合同——失當的補救措施和錯誤的時間節點不僅花費了加州政府70億美金的財政預算,讓原本80億美金的財政盈餘瀕臨赤字;更是將一場本可短期內解決的危機演變成為了長期的財政問題。

儘管這場聲勢浩大的電力危機是多方因素綜合作用的結果——異常的夏季氣候、失當的市場設計、疏忽的市場監管、以及無效的補救措施——然而不可否認,由於電力市場改革不徹底造成的市場失靈仍是造成危機的主要推力之一。在國內電改如火如荼的今天,正確理解加州電力改革失敗的前因後果並從中吸取相應教訓仍至關重要。

那麼,加州電力市場改革到底在這場浩大的危機中扮演了怎樣的角色,又緣何被廣泛認為是失敗的呢?就讓我們從改革的初衷與設計說起吧。

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從壟斷到競爭:自由市場的希冀

包括電力、通信、鐵路、水利等公共事業長久以來都被認為是具有自然壟斷的行業特性的,直至上世紀六七十年代,人們才在石油危機的壓力下意識到恰當的市場機制亦可在這般公共事業中帶來有效的競爭。且在美國電力系統中,發電效益最大化與輸電線路共享的需求亦日益增加。1978年出台的《公共事業管制政策法案》(PURPA)開放了垂直管理電力公司(即同時掌管著發電、輸電、配電、送電一系列電力服務的壟斷公司)的電力輸送權,允許獨立發電商(IPP)進入市場售電、使用電力公司的輸電線——這標誌著美國電力市場改革的開端,亦為各州優化設計電力市場遊戲規則做好了鋪墊。

美國整體電改的歷史進程的細節並非本文的重點,故而不加贅述——總的來說,人們通過希望增加發電側與售電側的競爭,以降低發電成本與終端電價,並鼓勵新的發電機組投資、滿足供電需求。在改革的整體思路上,即體現為將輸電領域獨立開來,引入發電(批發)和售點(零售)市場,允許競爭,以市場機製取代壟斷特性。

在這樣的大背景下,90年代的加州幾乎走在了世界電力改革的最前列——1992年,加州公共事業委員會(CPUC)開始著手開發電改計劃,至1996年通過了California Assembly Bill AB1890,自1998年開始實行。新的法案成立了加州電力市場(Power Exchange,PX)與CAISO兩個獨立機構用以監管批發市場的運行,看似健全的機制見證了市場的建立、發展和一年半的繁榮,然而失當的市場設計在一開始就埋下了危機的種子——

要知道,構建電力批發市場的一個重要前提即是不同發電商可以共享平等的入網和輸電服務,方可在發電的問題上實現公平競爭。基於此,原本垂直管理的電力公司被強制要求出售其擁有的大部分發電機組、並開發輸電配電線路使用權。這樣批發市場的賣方主要由獨立發電商組成,而原來壟斷市場的垂直電力公司則成為了批發市場的買方、主要負責向終端用戶售電。

(1)由PX&CAISO兩個獨立機構監管市場運行

新的批發市場分為日前市場(day-ahead market)和實時市場(spot market)進行交易,兩個市場均由新設立的控制機構監管。大部分電力買賣都根據需求量的預測在日前市場當中進行,而後根據實時用電量需求在實時市場中進行微調。雖然兩個機構的平行運作降低了市場效率、提高了操縱市場的風險,但總的來說這樣的設計無可厚非。可當涉及到風險控制時,規則卻出現了巨大的失誤——

一般而言,電力公司多綜合考慮短期、中期市場買賣和長期合約進行購電,以避免現貨或實時市場可能出現的價格飆升、對衝風險。然而在新的市場設計中,加州公共事業委員會為避免壟斷、增加競爭,禁止了長期合約的存在,即將電力公司作為買方完全暴露在批發市場價格變動的風險當中。而事實亦證明,當2000年電力危機出現時,因為缺乏長期購電合約的保護,電力公司只能被動接受批發市場中不斷攀升的高額電價,進而導致破產。

(3)不徹底的改革——僅對電力批發進行市場改革,固定零售市場價格

如果說前兩點只是危機爆發后的加速劑,那麼零售端的固定價格則稱得上是引發危機的最大推力:加州公共事業委員會為了保證為消費者提供穩定低廉的價格,將電力公司的零售電價固定——這意味著批發市場的價格信號無法被傳遞給零售端消費者,故而當批發價格增加時,電力用戶無法針對批發市場的價格變動做出相應。

另外,根據設計,過渡階段電力公司可以通過「競爭過渡費」(即批發市場價格與零售固定價格的差值)來補償改革所帶來的潛在損失。然而,公共事業委員會卻同樣忽略了批發價格攀升至高於零售價的情況——這些都為危機的到來埋下了伏筆。

獨立發電商與電力公司共用輸電網路,參與發電側競爭(圖片來源於網路)

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危機的到來與加劇

所以危機究竟是怎樣到來的?

說起來,這場危機歸根結底始於天災——2000年的夏季,整個美國西部異常炎熱,降水稀少。這就導致了加州的用電需求略有增加,而原本在夏季為加州供電的美國西北部的水電機組們供電量卻有所降低。且由於前一年夏季發電量大,加州本土的許多機組都在千禧年停止了運行以進行維修——而這進一步降低了整體的供電量。

在這樣的情況下,效率較高的天然氣、水電等機組均滿載供電,而許多低效、昂貴的天然氣機組不得不充當邊際發電機組以滿足用電需求。由於在短期甚至實時的完全市場競爭下,成交電價是由最高成本的發電機組決定的,這一情況迅速推高了批發市場的售電價格。另外雖然理論上高電價可以吸引新的發電機組投資,可價格變動與市場反饋存在時間差——儘管許多新的機組已進入審批,機組的建設卻需要時間。綜合而言,電力的供不應求導致了2000年加州各地出現的大面積停電、斷電風潮,也引發了批發市場的電價飆升。

供電緊張只是開始,不徹底的改革結構則將其升級成為了一場電力危機。如前文所說,因零售價格固定,且電力公司無法通過長期合約購電,在批發價格飆升的市場狀況下電力公司只能高價買入電力再低價售予用戶。為期幾個月的入不敷出使得幾大電力公司終於無法承擔困損、瀕臨破產,因而引發了金融危機。

另外值得一提的是,有學者認為在市場規則失當之外,監管的缺漏也使得如安然公司的投機者有機可乘、加劇了危機。這些公司在日前市場中購買大量用電量,然後在實時市場中高價賣給電力公司、從中獲取暴利,進一步增加了電力公司的購電成本。

事實上,電力公司的破產使得事態進一步惡化——破產導致幾家電力公司的信用評級降低,潛在的高風險使得售電商擔心售電收入得不到保證、不願賣電,進一步降低了供電量,使得電價愈發升高。

危機升級后,我們又為什麼說政府的不當處理引發了全加州的金融危機呢?

2001年一月,隨著太平洋電氣公司的破產和加州電力市場的關閉,加州政府介入、承擔起電力公司的職責進行購電、售電。然而零售電價依然固定——入不敷出的經濟賬拖垮了電力公司,然後慢慢開始吞食加州財政原本80億美金的財政盈餘。

更諷刺的是,加州政府終於意識到了長期購電合約對於規避風險的重要性,卻在批發電價依然虛高的情況下籤署了諸多10-20年的長期合同、併發售「電力收入債券」。這一舉措將原本可以通過調整零售設計、增加財政補貼解決的短期問題發展成為了即將捆綁加州財政多年的長期問題……

直到2001年六月,隨著美國聯邦能源委員會的介入、零售端電價的開放、供電需求的回落、新建機組的上線以及節能項目的推廣,這場電力危機才基本宣告結束——批發價格回落至不到$50/MWh,且價格降低的趨勢仍在繼續。而隨後的時間裡政府亦意識到許多長期合約的不當,通過洽談縮減合約年限、盡量降低財政損失。一場風波終漸平息。

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電改不是問題,電改不當才是問題

加州的電力危機曾一度讓許多人對電力市場的改革失去信心——時任加州州長的格雷戴維斯(Gray Davis)將危機歸咎於「市場化」的電力改革,使得當時尚在觀望的許多州推遲或中止了改革計劃。然而需要承認的是,這場危機遠非「電改失敗」一己之力的結果——氣候異常、市場投機、政府失誤,電改機制的失當也只是「電力危機」的眾多推力之一而已。

更重要的是,要知道並非是「電改」本身引發了危機,而是不合理、不徹底的規則設計為危機埋下了隱患——與其說是「市場化」的改革造成了失誤,不如說是開放市場之後的過度管制帶來了問題。無論是禁止長期購電合約還是固定零售定價,都實是限制了改革的徹底性。

所以,這場危機暗含了哪些啟示呢?

首先是有關制度上的市場化設計與監管上的機構性干預。引入市場即是要打破壟斷、引入競爭,這需要充分合理的市場化設計而非瞻前顧後的猶豫。在規則的設計上要充分考慮市場和經濟上的效率原則,以免出現如加州這般「價格相應失靈」的基本經濟學失誤。然而另一方面,在市場運行之上,全面、高效的監管手段同樣不可或缺——否則便容易為市場操弄者留下鑽營的空間。

其次便是如何對待過渡時期的複雜問題。從壟斷到競爭,即便是合理的市場設計也難以顧及過渡時期各利益相關方的諸多得失。如加州最初設計的「競爭過渡費」本意在解決這一時期電力公司的潛在損失,卻因設計者充分信任市場、疏於適當的政策保護而毫無效益。故而可知過渡時期往往需要妥善地政策支持,市場自身往往不足以解決問題。

另外,風險管理亦是規避危機的重中之重。加州之危機,先是從制度上忽略了對衝風險的重要性(禁止長期合約),再是從分配上將風險完全諸加在電力公司之上(相對而言市場中的其他玩家所面對的風險遠低於電力公司),而後更是在時間上將短期危機演化為長期的財政風險(政府面對危機所採取的措施)。疏於合理的風險管理可以說是引發危機、加劇危機的根源之一。在規則制定與市場實踐中,識別風險、規避風險、應對風險都對長期有效的市場運行至關重要。

本文僅代表作者觀點,不代表無所不能的立場和觀點

文章授權轉載自可道

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