中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：經(jīng)過兩年多的電改，中國(guó)的市場(chǎng)參與者已經(jīng)對(duì)于統(tǒng)一出清的規(guī)則有了一定的了解：發(fā)電側(cè)與用電側(cè)進(jìn)行電量與電價(jià)的申報(bào)，交易中心匯總這些報(bào)價(jià)以形成兩條曲線，市場(chǎng)在發(fā)電曲線與用電曲線的交點(diǎn)出清。報(bào)價(jià)低于出清價(jià)的發(fā)電機(jī)組和高于出清價(jià)的售電公司得以出清。
當(dāng)不考慮電網(wǎng)傳輸阻塞時(shí)，每個(gè)得到出清的市場(chǎng)參與者的獲利都是市場(chǎng)出清價(jià)與自身邊際成本的差值。然而當(dāng)考慮電網(wǎng)傳輸阻塞時(shí)，事情就變得沒這么簡(jiǎn)單了。傳輸阻塞將市場(chǎng)進(jìn)行了分割，形成了一個(gè)一個(gè)不同的區(qū)域。每個(gè)區(qū)域都有不同的約束，使得不同區(qū)域之間不能夠自由的進(jìn)行電流的傳輸。就好像有人在市場(chǎng)不同區(qū)域之間建起了一座座的墻，每座墻都有不同的厚度和高度，因而對(duì)于不同區(qū)域的發(fā)電機(jī)組或是用戶，給另一區(qū)域供電或者從另一區(qū)域獲取電能，所翻越的墻的厚度、高度都是不一樣的，因此發(fā)/用電的邊際成本就會(huì)不一樣。而如果用節(jié)點(diǎn)來(lái)代替區(qū)域的說法，則每個(gè)不同節(jié)點(diǎn)的特定成本稱為節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格。
節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格的正式定義是，節(jié)點(diǎn)k的節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格既是向電網(wǎng)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)k提供額外單位電量的邊際成本。
類似的，我們有時(shí)也會(huì)定義網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)j和k之間地“傳輸價(jià)格”或者“阻塞價(jià)格”的差為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)的差。
節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)構(gòu)成了美國(guó)PJM市場(chǎng)和其他類似市場(chǎng)發(fā)用電方在市場(chǎng)進(jìn)行交易的基礎(chǔ)。發(fā)電方根據(jù)自己所在的節(jié)點(diǎn)收取節(jié)點(diǎn)電價(jià)，用電方同樣根據(jù)自己所在的節(jié)點(diǎn)支付節(jié)點(diǎn)電價(jià)，PJM交易中心充當(dāng)所有購(gòu)買和銷售的中間人，從買家那里收了錢之后并支付給賣家。
下面是了解節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)必須要了解的事情：
1、如果沒有電網(wǎng)傳輸阻塞，那么所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)都相同，且都等于系統(tǒng)邊際價(jià)格。這表示如果沒有輸配電網(wǎng)絡(luò)的限制，那么就可以使用相同的邊際發(fā)電機(jī)組向電網(wǎng)的任何一個(gè)需求的角落提供任何額外的電量。
2、如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)（相對(duì)其他節(jié)點(diǎn)）的節(jié)點(diǎn)電價(jià)非常高，那么表示把電能傳輸?shù)竭@個(gè)位置是非常昂貴的，但它并不一定代表著這個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸阻塞的情況，因?yàn)閱栴}也可能出現(xiàn)在系統(tǒng)的其他地方。
3、如果我們觀察到節(jié)點(diǎn)j的電價(jià)高于節(jié)點(diǎn)k，這并不一定意味著電流是從k流向j的，雖然通常在經(jīng)濟(jì)學(xué)上商品都是從低價(jià)的區(qū)域流向高價(jià)的區(qū)域。由于電的物理特性以及電網(wǎng)的約束，電流仍然有可能從高價(jià)位向低價(jià)位流動(dòng)。
4、節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)也有可能是負(fù)的。雖然這聽起來(lái)很奇怪，但事實(shí)上這是一個(gè)經(jīng)常發(fā)生的事情。在這種情況下，發(fā)電機(jī)組向市場(chǎng)供電，同時(shí)要向市場(chǎng)支付其接收自己這部分電量的錢，而用戶用電越多，則獲得的報(bào)酬越多。這種情況是由于發(fā)電機(jī)組可能無(wú)法靈活調(diào)節(jié)出力以響應(yīng)市場(chǎng)快速變化而導(dǎo)致的。假設(shè)某些地區(qū)的電力需求突然大幅下降，服務(wù)于該需求的發(fā)電機(jī)組不能夠足夠快的響應(yīng)這一變化，那么它要么自行關(guān)閉，要么向市場(chǎng)支付電價(jià)。如果發(fā)電方因?yàn)槌杀净驒C(jī)組自身約束等因素選擇繼續(xù)發(fā)電，那么節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)就很可能變成負(fù)的，來(lái)向市場(chǎng)發(fā)出信號(hào)，增加市場(chǎng)的電力需求?；蛘咂渌闆r，比如某時(shí)刻風(fēng)力特別強(qiáng)，導(dǎo)致風(fēng)電的出力特別大的時(shí)候，由于供給的大量增加，節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格也會(huì)下降。
對(duì)PJM來(lái)說，節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格實(shí)際上是個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。它每5分鐘就要計(jì)算40000多歌不同節(jié)點(diǎn)的電價(jià)。
節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)在整個(gè)交易區(qū)域的不同部分可能變化很大，并且可能非常不穩(wěn)定，這具體要取決于整個(gè)系統(tǒng)的邊界條件。下圖顯示了PJM系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)電價(jià)的熱圖，圖中白色的區(qū)域?yàn)楣?jié)點(diǎn)電價(jià)最高的區(qū)域，之后是紅色、黃色、綠色的區(qū)域。而顏色越藍(lán)，則表示節(jié)點(diǎn)電價(jià)越低。圖中白色區(qū)域?yàn)槿A盛頓特區(qū)。華盛頓特區(qū)電價(jià)最高的原因是因?yàn)镻JM電網(wǎng)中存在傳輸能力的不足，限制了像俄亥俄州這樣的地區(qū)，提供低成本電力用來(lái)滿足華盛頓特區(qū)等高電力需求。因此華盛頓特區(qū)只能使用更靠近該地區(qū)的高成本發(fā)電機(jī)組。
