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PJM地处经济发达的美国东部地区，美国21%的GDP在其调控区域内产生。2017年，PJM区域总发电量约7700亿度，截至目前已有超过1000个成员，但这番繁荣景象并非一日炼成，而是在经历了数十年的发展之后才演变至今日的样貌。 随着一次能源结构变化和能源消费方式的改变，电力系统调度和市场运行也必须适应这种变化和发展。虽然PJM所在的区域并非新能源禀赋良好的地方，但近年来新能源及分布式电源在区域中仍然稳步向前，甚至有提速趋势。另外，跟随页岩气革命而来的燃气机组已成为PJM市场中最多的机组，很多燃机成为基荷机组。在此背景下，PJM市场迎来了新的挑战和机遇。 第一，完善价格形成机制。对于电力市场而言，最核心的是价格，它是评定一个市场好坏的最终指标。 从二十世纪末美国联邦能源管理委员会 （FERC）推出标准化市场设计以来，近十多年以边际节点价格为基础的安全约束机组组合及经济调度算法沿用至今。2014年，FERC要求各个独立系统运营商（ISO）、区域输电组织（RTO）重新审视自己的价格形成机制，尤其是对一些快速启停机组的定价算法进行必要修改。 此外，从2006年到2017年间，PJM电力批发市场的成本结构也发生了变化。从批发市场的角度看，发电厂能在能量市场、容量市场以及辅助服务市场中获得利润。图一中蓝色为能量市场占比，深蓝色为容量市场占比。近年来，比例由以往的能量市场占绝对主导地位，变成了容量市场向上攀升。
图一 批发市场成本结构比例（2006-2017） PJM及其成员基于FERC提出的要求和当前成本结构的变化，已形成专门的任务工作组开展讨论。初步解决方案包括，让快速启停机组来参与定价，减少市场外补偿；另外，在实时市场中，增加设置合适的辅助服务。PJM的实时市场目前只有10分钟备用，增加实时市场备用到30分钟，使其和日前市场有效衔接。 第二，燃料供应安全。电力系统的韧性和弹性是PJM另一个重点， 如何“小概率大影响”的极端事件中恢复到正常状态将是所有电力系统面临的课题，比如极端天气，或者某种燃料供给不足，从而影响到系统安全。目前PJM正在从安全角度研究，并进行仿真试验，一是未来如果燃气机组在系统中占据绝对主导地位，是否会对系统韧性有所影响；二是与美国能源部（DOE）、国土安全局（Department of Homeland Security）等相关部门合作，协助他们对重要设施的安全稳定运行进行保护。 第三，容量市场定价和补贴。容量市场定价涉及补贴。近几年由于联邦和地方政府的各种补贴，比如清洁能源补贴（zero emission credit），容量市场的出清价格被压低（如图二所示）。
图二 容量市场出清 现在正在讨论的可能解决方案之一是，这些被补偿的机组直接带着补偿，不参与容量市场，这些机组的离开导致价格会回到比另一个较高的价格，是否要求这些退出机组将补贴拿出来，补偿给这个容量市场中出清的机组将是另一个值得研究和讨论的课题。 第四，分布式能源参与批发市场。储能，需求侧响应等等分布式能源近些年来在任何一个系统中都有增加的趋势，PJM也不例外。FERC的841号令也要求各系统运营商研究并提出可行方案来协助这些参与批发市场。因为分布式能源往往在配网中，在ISO能够看到的计量表计后面。如何让他们被批发市场运营者观测到，进而参与市场，是规划、调度、市场三个部门正在协同研究推进的事。 以上仅是几个近几年PJM面临的挑战，随着政治、经济、环境等外部变化，任何电力系统及市场也在不停的发生演变和创新，电力市场的主要目的是发现价格并提供系统调度运行有效的帮助。在任何市场设计中，电力安全和可靠永远是第一，有效的电力市场是更好的以价格为导向的辅助电力调度和安全生产。 （编辑：Wendy） |
