中國儲能網(wǎng)訊：加州電力市場改革始于1996年，在此之前，PG&E（太平洋天然氣與電力公司，Pacific Gas and Electricity Company，簡稱“PG&E”）、SDG&E（圣地亞哥天然氣和電力公司，San Diego Gas and Electric Company，簡稱SDG&E）、SCE（南加州聯(lián)合愛迪生公司，Southern California Edison Company，簡稱SCE）三大公用事業(yè)公司集發(fā)、輸、配、售一體，提供加州近80%的電力供給，以固定的費(fèi)率向用戶提供捆綁服務(wù)。
90年代初期，加州工業(yè)用戶指責(zé)垂直一體化壟斷性的電力市場是高電價的罪魁禍?zhǔn)?，加州電力價格比其他州高出50%。隨著美國議會通過《能源法案》（1992），掀起電力工業(yè)去管制化大幕，1996年，加州通過Assembly Bill 1890法案（AB1890），加州境內(nèi)開始進(jìn)行電力市場去管制化改革。
2000年6月，加州天氣異常炎熱，用電負(fù)荷直線上升。與此同時，PG＆E、SDG＆E和SCE——加州三家主要電力事業(yè)公司陷入財務(wù)危機(jī)，備受煎熬。
“三大”在電力危機(jī)中經(jīng)受了何種磨難？“三大”如何渡過危機(jī)？危機(jī)之后“三大”各項業(yè)務(wù)都被嚴(yán)格監(jiān)管，輸配售一體如何運(yùn)營？面對售電市場新進(jìn)入者，“三大”何以先阻撓后放棄？
1、電力危機(jī)重創(chuàng)
加州頒布AB1890法案非常重要的一項改革重點(diǎn)是打破壟斷，要求“三大”分離輸、配、售業(yè)務(wù)，出售發(fā)電資產(chǎn)。當(dāng)時，PG＆E和SCE被強(qiáng)制要求出售50%的化石燃料電廠，加州政府鼓勵兩家公司出售全部的發(fā)電資產(chǎn)。到2000年危機(jī)發(fā)生之時，PG＆E、SDG＆E和SCE出售了全部的化石燃料發(fā)電廠，只保留核電、水電。
在售電側(cè)，加州允許公用事業(yè)公司的售電部門參與售電業(yè)務(wù)，但根據(jù)AB1890法案，在去管制化的四年過渡期內(nèi)，零售市場電價被凍結(jié)，以便PG＆E、SCE和SDG＆E收回擱淺成本。同時，加州引入ESP（電力服務(wù)商，即售電商，Electricity Service Provider，簡稱ESP），允許其他ESPs進(jìn)入零售市場，PG＆E、SDG＆E和SCE等IOUs（投資者所有公用事業(yè)公司，Investor Owned Utilities，簡稱IOUs）不再是唯一電力服務(wù)商，用戶可以和ESPs直接簽訂購電合同，ESPs代表用戶在電力批發(fā)市場購電。同時IOUs被要求向所有其他發(fā)電商、批發(fā)市場商人、ESPs開放輸電和配電網(wǎng)，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（Federal Energy Regulatory Commission，簡稱FERC）和加州公用事業(yè)委員會（California Public Utility Commission，簡稱CPUC）負(fù)責(zé)輸、配費(fèi)率監(jiān)管。
加州當(dāng)時的電力市場設(shè)計是電力交易和調(diào)度分開，前者在電力交易所（Power Exchange，簡稱PX）完成，后者由加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（California Independent System Operator，簡稱CAISO）負(fù)責(zé)。此外，批發(fā)市場設(shè)計不允許公用事業(yè)公司、售電商與發(fā)電商簽訂長期合同，所有的電力必須在PX現(xiàn)貨市場進(jìn)行交易。
在安然等能源公司的大力推動下，加州電力市場迅速上馬。經(jīng)過短暫的平穩(wěn)運(yùn)行后，加州電力批發(fā)市場電價在2000年失控，批發(fā)市場價格暴漲，但無法傳遞到消費(fèi)端。
當(dāng)時，90年代后期興趣盎然且野心勃勃打算進(jìn)入加州電力市場的ESPs有300多個，但到了2000年之時，僅剩下30余個。市場中的主要供電商仍是“三大”——PG&E、SCE和SDG&E。批發(fā)市場電價失控上漲，“三大”別無選擇，只能繼續(xù)購買高價電，在零售市場以固定費(fèi)率出售。
不到一年的時間，PG&E、SDG&E和SCE負(fù)債累累。2001年4月，PG&E申請破產(chǎn)保護(hù)，PG＆E估算自2000年6月起，其在批發(fā)市場未償付的購買電力支出已經(jīng)達(dá)到90億美元。SDG＆E和SCE也都面臨巨額債務(wù)。
州長戴維斯宣布加州進(jìn)入緊急狀態(tài)，政府層面出手“救市”，緊急出臺AB 1X法案，讓水資源部（Department of Water Resources，簡稱DWR）簽訂了一份430億美元的跨境電力大單，以保證PG&E和SCE的電力供應(yīng)；此外，政府讓CPUC調(diào)整售電側(cè)費(fèi)率，兩次加碼售電費(fèi)率，以彌補(bǔ)“三大”的虧空，多方面協(xié)調(diào)“三大”渡過危機(jī)。
旋即，PX被叫停，現(xiàn)貨市場停擺，售電側(cè)開放被“攔腰截斷”，加州電力工業(yè)改革步伐也全面停滯。
2、“三大”涅槃
1998年4月，競爭性批發(fā)市場和零售市場開始運(yùn)行。
當(dāng)電力需求比較平穩(wěn)時，電價接近邊際成本，市場能夠?qū)崿F(xiàn)比較充分地競爭。但當(dāng)時，一方面電力需求增加，另一方面，加州十余年未建新電廠、天然氣價格陡升、持續(xù)干旱水電乏力、有的能源公司虛報故障等多種原因造成供不應(yīng)求的局面。發(fā)電商坐地起價，用戶側(cè)又缺乏響應(yīng)，隨之而來的是批發(fā)市場電價一路水漲船高，2000年4月至12月，月平均市場批發(fā)電價從$50/MWh上漲至$400/MWh。
此時的PG&E、SDG&E和SCE仍在苦苦支撐，出于對電價下跌以及政府會采取危機(jī)處理措施的考慮，PG＆E公司選擇繼續(xù)等待，仍以高價從批發(fā)市場購電。而SDG&E則提前收回擱淺成本，解除了零售市場電價管制，將高昂的電價轉(zhuǎn)移給消費(fèi)者。
SCE公司由于公司規(guī)模小于PG＆E，并且加州政府在PG＆E申請破產(chǎn)保護(hù)后，將零售電價調(diào)高了46%，SCE因此得以渡過難關(guān)。
而PG＆E最終因為負(fù)債過高，信用等級一降再降，發(fā)電商出于風(fēng)險考慮，不敢再向PG＆E售電，最終PG＆E在2001年遞交破產(chǎn)申請。
2000年的加州電力危機(jī)讓PG＆E、SDG＆E和SCE元?dú)獯髠?
但三大仍必須是“三大”——大多數(shù)ESPs退出市場，僅剩下20余個，它們的主要服務(wù)對象還是工業(yè)用戶。絕大部分居民用戶、大多數(shù)工業(yè)用戶重新劃歸“三大”。
自此，加州電力市場進(jìn)入十年恢復(fù)期。
3、危機(jī)后：全面監(jiān)管下的“三大”
“三大”仍擁有輸電資產(chǎn)、配電資產(chǎn)，并在各自區(qū)域內(nèi)提供輸配服務(wù)和供電服務(wù)。加州的輸電網(wǎng)歸FERC監(jiān)管，配電網(wǎng)歸州級CPUC監(jiān)管，供電費(fèi)率也受到CPUC審核——輸配售雖然仍同屬一家公司，但在內(nèi)部是相對獨(dú)立的業(yè)務(wù)部門，用加州CPUC高級工程師米景超的話來說就是，“無論是實(shí)質(zhì)上還是形式上，公用事業(yè)公司輸配售業(yè)務(wù)之間有一堵‘墻”’。
在FERC和CPUC的監(jiān)管下，三家公用事業(yè)公司PG&E、SDG&E和SCE的輸配售各環(huán)節(jié)都在監(jiān)管下運(yùn)營。
輸電費(fèi)、配電費(fèi)是三大主要的收入來源。
在制定費(fèi)率前，“三大”需要向FERC或CPUC上報輸電成本或配電成本，F(xiàn)ERC和CPUC會根據(jù)成本加合理收益，進(jìn)行多項程序最終決定公用事業(yè)公司應(yīng)收取的輸電費(fèi)率和配電費(fèi)率。
所有從CAISO運(yùn)營的電網(wǎng)獲得電量的市場參與者都需要交納過網(wǎng)費(fèi)。過網(wǎng)費(fèi)分為200kV以上的高壓輸電費(fèi)率和低于200kV（高于50kv）的低壓輸電費(fèi)率，2010年以后，CAISO對所有高壓網(wǎng)的用戶收取統(tǒng)一的高壓輸電費(fèi)率。目前，PG＆E、SDG＆E和SCE的高壓輸電費(fèi)率為$7.8749/MWh。低壓輸電費(fèi)率各不相同，最高的是PG＆E，為$5.7357/MWh，SCE的低壓輸電費(fèi)率為$0.5428/MWh。SDG&E 只有四條高壓輸電線，沒有低壓輸電線。
4、“三大”輸配售常規(guī)業(yè)務(wù)表現(xiàn)
PG&E的業(yè)務(wù)集中在加州北部和中部，向居民、商業(yè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用戶提供發(fā)電、輸電、配電服務(wù)。2014年P(guān)G＆E的購電量為74547GWh，PG＆E自發(fā)電量占到35.8%，認(rèn)證發(fā)電設(shè)施購電占12.2%，第三方購電占29.5%，其他從CAISO開放市場購電占到21.6%，灌溉區(qū)水電占0.9%。
2014年P(guān)G＆E的總裝機(jī)容量為7684MW，核電2240MW，水電3889MW，化石燃料發(fā)電1400MW，光伏發(fā)電152MW。但根據(jù)CPUC的規(guī)定，IOUs不得從自己所有的發(fā)電廠中購電，所以PG＆E的輸電和配電服務(wù)完全隔離，旗下的發(fā)電廠需要和其他發(fā)電商同臺競價上網(wǎng)。
輸電方面，截止到2014年12月，PG＆E擁有18100英里的輸電線，電壓范圍從60Kv到500Kv。PG&E運(yùn)行有91個變電所，總?cè)萘繛?3400MW。
在配電方面，PG＆E擁有141700英里的配電網(wǎng)，其中20%位于地下，80%位于地上；55座變電所和603座配電所，總?cè)萘考s30200MVA。配電和輸電系統(tǒng)通過變電所相連接，將高壓輸電電壓降至低壓，從而達(dá)到向用戶配電的電壓標(biāo)準(zhǔn)。
供電方面，2014年P(guān)G＆E的用戶為528萬，輸電量86303GWh，總營業(yè)收入136.56億美元，收入比2013年增長9.3%。
SCE擁有12000英里的輸電線路，集中在加州中部、沿海和南加州，用戶超過1400萬。
SCE的輸電線和配電站都由CAISO控制，其電力系統(tǒng)包括55座輸電站和789座變電站，共擁有3100MW的裝機(jī)容量，有33座水電站、5臺燃?xì)庹{(diào)峰機(jī)組、1個天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠、1個柴油發(fā)電廠、24座屋頂光伏發(fā)電站和1座地上光伏發(fā)電站。SCE還持有位于亞利桑那州Palo Verde核電站15.8%的股份，新墨西哥州一座發(fā)電廠48%的股份。SCE還擁有南加州 San Onofre核電站2號和3號機(jī)組78.21%的股份，但是這兩臺機(jī)組即將被淘汰。
2015年，SCE的高低壓輸電年所需收入比去年上漲了10.8%，達(dá)到2.6億美元，主要原因是若干條新的輸電線路在2013年投入使用，輸電成本有所增加。
SDG＆E的規(guī)模在三家公司中最小，其輸電、售電、費(fèi)率和天然氣業(yè)務(wù)同樣處于FERC的監(jiān)管之下。SDG＆E在加州3個縣和21個城市開展電力業(yè)務(wù)，在其他城市還經(jīng)營有天然氣業(yè)務(wù)。SDG＆E的服務(wù)面積超過4100平方英里，截止到2014年12月，擁有140萬用戶。在發(fā)電資產(chǎn)上，SDG＆E的裝機(jī)容量為1194MW，此外SDG＆E還有電力購買合同，認(rèn)證設(shè)施合同有246MW、可再生能源2057MW，其他長期合同865MW（包括水電、氣電和需求響應(yīng)）。
SDG＆E的電力基礎(chǔ)設(shè)施主要集中在圣地亞哥、帝王谷、橘郡，以及亞利桑那州和內(nèi)華達(dá)州，共擁有2090英里的輸電線和23158英里的配電線。SDG＆E和帝國灌溉區(qū)、亞利桑那公共服務(wù)公司共用一條500Kv的高壓輸電線路，這條線路連接亞利桑那州的帕洛弗迪和加州的圣地亞哥，SDG＆E擁有這條線路1162MW的輸電容量。SDG＆E還有一條500Kv的專門輸送可再生能源電力的高壓輸電線路——Sunrise Powerlink，輸電容量為1000MW，能夠?qū)⒁蚱だ餇柡庸鹊目稍偕茉措娏敵鲋罶DG＆E的服務(wù)區(qū)域內(nèi)。墨西哥的下加尼福利亞州與SDG＆E的電網(wǎng)通過一條230Kv的高壓輸電線相連，從北到南的輸電容量為408MW，從南到北的輸電容量為800MW。SDG＆E的電網(wǎng)也和SCE相互連接，在 San Onofre 有一條230kV的輸電網(wǎng)連接兩個公司的電網(wǎng)，輸電容量達(dá)到2500MW。
5、“三大”創(chuàng)新：大數(shù)據(jù)與智能電網(wǎng)
2008年馬林郡籌建CCA（Customer Choice Aggregation，用戶選擇聚合體，簡稱CCA）之時，“三大”稍微緊張了一把。加州政府在2001年就把CCA寫進(jìn)了當(dāng)時的AB117中，允許地方政府成立“購電聚合體”，代表居民向批發(fā)市場購電，為售電市場提供多種選擇性，同時推動當(dāng)?shù)乜稍偕茉窗l(fā)展。
2008年，馬林郡率先啟動CCA。當(dāng)時有二十余個ESPs參與市場直購電，為工業(yè)用戶供電，一旦CCA發(fā)展起來，一方面售電市場可能會重啟競爭，另一方面，用戶流失且需要向CCA提供服務(wù)，對于公用事業(yè)而言是一個不小的潛在損失。CCA的啟動引發(fā)了“三大”公用事業(yè)公司的抵觸。在2008-2010年期間，公用事業(yè)公司采用多種營銷手段和政治游說手段，企圖將引入售電競爭的CCA扼殺于萌芽之中。
三大似乎感受到了危機(jī)。但是很快，政府出面制止三大的阻撓行為，點(diǎn)名PG&E，責(zé)令其禁止任何不利于CCA的行為。很快，對于新售電模式的阻撓偃旗息鼓。
時至今日，對新進(jìn)入者的抵觸似乎已經(jīng)成了一個被遺忘的章節(jié)，“三大”既有作為“三大”的實(shí)力，更多的則是把精力放在了新技術(shù)上，在智能儀表和能源大數(shù)據(jù)上不斷開疆拓土。
2002年，CPUC指導(dǎo)電力公用事業(yè)公司實(shí)施高級電表測量體系（Advanced Metering Infrastructure，簡稱AMI）應(yīng)用，該體系是一個用來測量、收集、存儲、分析和運(yùn)用用戶用電信息的完整網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。2006年，PG＆E成為首個安裝AMI的電力公用事業(yè)公司。2009年，SCE和SDG＆E也開始安裝AMI。2009年，加州通過 Senate Bill 17 （簡稱SB17）法案，要求所有的電力公用事業(yè)公司在2010年7月之前出臺智能電網(wǎng)建設(shè)計劃，計劃包括智能電表安裝、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以及其他建設(shè)高效電網(wǎng)的措施，同時規(guī)定超過10萬用戶的事業(yè)公司的最遲時間為2011年7月1日。
到2012年，幾乎所有的電力公用事業(yè)公司在其服務(wù)范圍內(nèi)都安裝了AMI，目前總共有1100萬塊智能電表、氣表安裝完畢，總花費(fèi)超過70億美元。
在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，SDG&E為用戶提供多個服務(wù)項目。一是智能電表需求響應(yīng)項目，為用戶提供不同的價格選擇方案，以及根據(jù)價格信號做出負(fù)荷調(diào)整；二是電動汽車服務(wù)，為客戶提供電動汽車峰谷分時電價信息；三是用戶隱私項目，保護(hù)用戶的個人隱私；四是數(shù)字路線圖，使用戶更容易獲得所需的電力信息；五是相量測量裝置：配電，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝相量測量裝置，以確保配電網(wǎng)的可靠性和安全性。
SCE也通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)多樣化了自己的供電服務(wù)，例如“夏季折扣HNA試點(diǎn)項目”，該項目為用戶提供多種價格選擇方案，通過計算機(jī)程序自動根據(jù)價格信號調(diào)整用電量。此外，還有電動汽車服務(wù)項目，為用戶提供電動汽車峰谷電價信息。目前SCE還有家庭用電建議項目，在線向用戶進(jìn)行調(diào)查，并提供分析結(jié)果和建議；向企業(yè)提供自動高峰省電服務(wù)，如果企業(yè)安裝相關(guān)裝置，在用電高峰時就可以自動減少用電，從而獲得獎勵。用戶可以提前設(shè)定負(fù)荷減低策略，當(dāng)用電高峰到來時，系統(tǒng)自動向裝置發(fā)送價格信號，然后用戶就可以根據(jù)信號選擇合適的負(fù)荷計劃。除此之外，SCE還有開放式自動高峰省電、永久負(fù)荷轉(zhuǎn)移等多種服務(wù)。
作為加州最大的公用事業(yè)公司，PG&E的能源大數(shù)據(jù)和智能電網(wǎng)運(yùn)用更為廣泛深入。例如，PG&E利用智能電網(wǎng)進(jìn)行可再生能源接入。在可再生能源接入服務(wù)上，要求可再生能源用戶以最快的速度接入電網(wǎng)，滿足負(fù)荷。
在智能儀表大數(shù)據(jù)方面，PG＆E通過智能電表的數(shù)據(jù)為商業(yè)用戶提供定制的需求響應(yīng)服務(wù)。針對小型商業(yè)用戶和家庭用戶，PG＆E推出SmartAC服務(wù)，在夏季空調(diào)負(fù)荷高時確保用戶不會受到斷電的影響。對于大中型商業(yè)用戶，PG＆E的服務(wù)有“最大負(fù)荷日價格優(yōu)惠服務(wù)”，在夏季最炎熱的幾天，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過重時，PG＆E通過給予一定的電費(fèi)優(yōu)惠，鼓勵用戶減少用電，以減輕電網(wǎng)的負(fù)荷，確保電網(wǎng)的可靠性。還有基荷中斷服務(wù)，PG＆E會在30分鐘前告知用戶減少用電負(fù)荷，如果用戶在這個時間段減少用電負(fù)荷，將得到每個月$8/kW到$9/kW的獎勵；如果不能在該時間段減少用電負(fù)荷，將會被收取$6/kWh的罰款。此外，PG＆E還提供“需求競價服務(wù)”、“計劃負(fù)荷削減項目”、“聚合管理組合”等多種服務(wù)。這些服務(wù)的本質(zhì)就是通過智能電表對用戶使用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計算出負(fù)荷曲線，再通過價格信號，減少最大負(fù)荷時的負(fù)荷，保持電網(wǎng)的可靠性。
