英国容量市场(Capacity Market)规则简介
容量市场(Capacity Market)是英国国家电网用于确保英国有足够的发电设备和发电电能的一种市场机制。发电设备可以提前多年参与报价报量,若中标获得合约,则发电设备需要在未来需要时进行发电,向电网输送电能。在未来需要时,当发电设备收到电网的发电指令时,发电设备需要在四小时以内响应发电。
英国每年会举行两次容量市场拍卖,分别是T-1拍卖与T-4拍卖。
T-1拍卖(在合约开始前,提前一年进行拍卖)
T-1拍卖旨在确保第二年有足够的电力供应。参与T-1拍卖的发电设备主要是存量发电设备。中标T-1拍卖合同将影响旧发电设备何时退役的决策。T-1拍卖合同的持续时长一般为一年。
T-4拍卖(在合约开始前,提前四年进行拍卖)
T-4拍卖是英国容量市场的主要拍卖,因为该拍卖的合约持续时间最长,且成交量最大。中标T-4拍卖合同的发电设备将在4年后提供电力。通常,T-4拍卖合同的持续时长最长可达15年,但实际上很多合同都不足15年。
在英国,发电设备(例如储能)的投资决策往往要考虑到发电设备在容量市场上的收益。发电设备在容量市场上的收益往往能将收益提升到项目可投的水平。为此,容量市场在很大程度上决定了英国的发电机组结构。
容量市场的两场拍卖通常由可调度的发电设备参与报价报量,例如储能电池、抽水蓄能、传统发电站、核电以及跨国互连传输线。获得容量市场拍卖合同并不影响发电设备在正常运行条件下参与其他市场交易。
不可调度的发电设备,例如风电和光伏,有自己的补贴机制,例如差价合约(Contracts for Difference, CfD)。为此,此类发电设备通常不会参与容量市场。
下面以2024/2025年度英国容量市场的T-1和T-4拍卖为例,介绍一下英国容量市场的拍卖规则:
2024/2025年度的T-1拍卖,电力开始交付的年度为2025/2026;
2024/2025年度的T-4拍卖,电力开始交付的年度为2028/2029。
T-1和T-4拍卖从资质审核到拍卖当天的日程安排如下:
事件 | T-1拍卖日程 | T-4拍卖日程 |
提交资质审核材料的窗口开启 | 2024-08-06 | 2024-08-06 |
提交资质审核材料的窗口关闭 | 2024-10-01 | 2024-10-01 |
资质审核 结果公示 | 2024-11-12 | 2024-11-12 |
处理了争议申诉后的资质审核结果公示 | 2024-12-10 | 2024-12-10 |
通知已通过资质审核的容量市场单元(CMUs),并更新拍卖参数 | T-3 weeks 2025-01-28 | T-3 weeks 2025-02-04 |
公布更新后的拍卖参数,并确认初审带条件通过资质审核、且现在满足条件完全通过资质审核的CMU | T-3 weeks 2025-02-11 | T-3 weeks 2025-02-18 |
确认各CMU的竞价资格,并将结果告知交付机构 | T-15 to T-10 2025-02-11~2025-02-18 | T-15 to T-10 2025-02-18~2025-02-25 |
模拟拍卖 | T-8 days 2025-02-20 | T-8 days 2025-02-27 |
拍卖正式开始 | 2025-03-04 | 2025-03-11 |
T-1和T-4拍卖的拍卖参数分别如下:
参数字段 | T-1参数 | T-4参数 |
目标容量 | 7.5 GW | 43.7 GW |
需求曲线中,价格上限对应的容量 | 6 GW | 42.2 GW |
需求曲线中,£0/kW对应的容量 | 9 GW | 45.2 GW |
可靠性标准 | 3h缺电预期* | 3h缺电预期 |
价格上限 | £75 /kW/year | £75 /kW/year |
Net CONE* | £49 /kW/year | £49 /kW/year |
价格接受者的价格阈值* | £25 /kW/year | £25 /kW/year |
15年最小£/kW阈值* | 无 | £340/kW (折算容量*) |
3年最小£/kW阈值* | 无 | £170/kW (折算容量*) |
指数化基准期 | 无 | 2023/24 |
每轮竞价的价格降幅 | £5 | £5 |
*缺电预期 Loss of Load Expectation:在统计学意义上,预计电力系统每年有几小时可能无法满足全部负荷需求
*Net CONE:Net Cost of New Entry,新入场成本净值。Net CONE = 入场成本 - 预期市场收益,其中入场成本指的是投建一台发电设备需要的年化固定成本,预期市场收益指的是该发电设备在电力批发市场和辅助服务市场上可获得的收益。Net CONE 是容量市场拍卖的参考价格,通常决定容量市场的价格上限。
-如果 Net CONE 过高,意味着新建发电设备需要更高的容量市场补偿才能吸引投资
-如果 Net CONE 过低,说明市场已有足够的盈利能力,无需额外的激励措施
*价格接受者的价格阈值:容量市场拍卖为荷兰式拍卖,即场上价格一轮比一轮低,每个参拍者只有一次竞拍的机会,当参拍者使用该机会,意味着参拍者提交离场竞价,若参拍者在某轮提交离场竞价后,该轮拍卖还不是出清轮(即最终轮),则提交离场竞价的参拍者须离场,剩下的参拍者继续进行下一轮拍卖。
作为价格接受者的CMU,只能选择以低于“价格接受者的价格阈值”的价格提交离场竞价。
在默认情况下,所有CMU都是价格接受者(Price Takers)。如果某个 CMU 希望在拍卖中出价高于“价格接受者的价格阈值”,则需要在资质审核阶段申请成为价格制定者(Price Makers)。要成为价格制定者,需要CMU提供相关证据,证明其运营成本或资本支出需要在拍卖中出价高于“价格接受者的价格阈值”。CMU必须在资质审核阶段提交申请成为价格制定者,错过此阶段将无法在拍卖中作为价格制定者出价,即只能作为价格接受者。
*15年最小£/kW阈值:竞标者在每千瓦折算容量上投入的最低资本支出。该支出金额决定了竞标者是否符合参与竞标以及承接容量义务的资格。该容量义务的持续时间超过3年,不超过15年。
*3年最小£/kW阈值:竞标者在每千瓦折算容量上投入的最低资本支出。该支出金额决定了竞标者是否符合参与竞标以及承接容量义务的资格。该容量义务的持续时间为两年或3年。
*折算(derated)容量:折算容量是指一个发电设备在容量市场中被认可的可用容量,而不是其额定容量。折算容量 = 额定容量 * 折算系数
-一个 100 MW 的电池储能系统如果具有 50% 的折算系数,那么其折算容量在容量市场中仅为 50 MW。
-一台 100 MW 的燃气机组如果折算系数是 90%,那么其折算容量为 90 MW。
由于不同类型的 CMU 具有不同的可用性,因此需要通过折算系数在同一量纲下来衡量不同类型的发电设备的可靠性。一般而言,发电持续时间较短、可预测性较低的发电类型,折算系数较低。
在2024/2025年度的T-1和T-4拍卖中,折算系数分别如下:
发电类型 | T-1 折算系数 [%] | T-4 折算系数 [%] |
燃油蒸汽发电 | 93.49 | 93.49 |
开放式循环燃气轮机 | 93.49 | 93.49 |
往复式发电机 | 93.49 | 93.49 |
核电 | 75.44 | 75.44 |
水力发电 | 91 | 91 |
联合循环燃气轮机 | 90.95 | 90.95 |
热电联产 | 90.95 | 90.95 |
生物质能 | 88.03 | 88.03 |
废物利用能源 | 88.03 | 88.03 |
负荷需求响应 | 79.87 | 79.87 |
储能 0.5h | 6.82 | 5.3 |
储能 1h | 13.64 | 10.47 |
储能 1.5h | 20.33 | 15.77 |
储能 2h | 27.15 | 20.94 |
储能 2.5h | 33.97 | 26.1 |
储能 3h | 40.79 | 31.27 |
储能 3.5h | 47.61 | 36.57 |
储能 4h | 54.17 | 41.74 |
储能 4.5 | 59.96 | 47.04 |
储能 5h | 65.1 | 52.34 |
储能 5.5h | 69.87 | 57.51 |
储能 6h | 74.63 | 62.67 |
储能 6.5h | 79.26 | 67.84 |
储能 7h | 84.02 | 73.14 |
储能 7.5h | 88.65 | 78.31 |
储能 8h | 92.99 | 83.47 |
储能 8.5h | 92.99 | 88.78 |
储能 9h | 92.99 | 92.99 |
储能 9.5h | 92.99 | 92.99 |
储能 >9.5h | 92.99 | 92.99 |
在正式拍卖开始前,作为需求方(买方),市场主办方会公布其在价格-容量坐标系中的需求曲线:T-1 需求曲线
T-4 需求曲线
需求曲线的细节信息与上文的拍卖参数表一一对应。
容量拍卖采用递减时钟拍卖模式,即荷兰式拍卖:
拍卖以上文拍卖参数表规定的价格上限开始。
价格区间在每轮拍卖中按固定的递减幅度降低。
竞标必须在固定的时间窗口内提交。
每个参与者有一次竞价的机会,即离场竞价(Exit Bid)
参与者必须提交离场竞价,才能退出拍卖。
离场竞价是参与者愿意接受容量协议的最低价格。
当某轮拍卖中的剩余供给容量小于所需容量时,即供需曲线产生了交点(随着一轮轮拍卖的进行,供给曲线从右上到左下,需求曲线从左上到右下),拍卖达成出清。
若参与者在某轮拍卖中提交离场竞价,但该轮拍卖未达成出清,则提交离场竞价的参与者出局,未提交离场竞价(系统默认其出价为该轮次地板价)的参与者进入下一轮拍卖。
在出清轮中,仍在拍卖池中的且出价低于出清价格的CMU都将以相同的协议价格(即出清价格)获得容量协议,即卖家盈余最大化。
在2024/2025年度的拍卖中,每轮拍卖的竞价区间最大值减最小值为£5/kW/year。T-1拍卖开始于2025年3月4日 09:00,T-4拍卖开始于2025年3月11日 09:00。T-1拍卖和T-4拍卖都会持续两天,每天的第一轮拍卖时长都是1h,之后轮次的拍卖时长为30min,轮次间隔时间为15min,第一天会进行10轮拍卖,第二天会进行5轮拍卖。
在每轮拍卖期间,参与者可以
(a) 提交在该轮拍卖生效的离场竞价(Exit Bid);
(b) 提交在后续轮次生效的离场竞价(即代理出价,Proxy Bid);
(c) 修改或删除任何离场竞价。
在上文提及的价格制定者可以在容量市场拍卖中以不高于价格上限的任何价格提交离场竞价,而价格接受者的离场竞价不得高于针对价格接受者的竞价阈值。
在出清轮提交的离场竞价被称为相关离场竞价(Relevant Exit Bid)。这些相关离场竞价按照以下方法和顺序进行排名:
价格(从低到高)
提供的容量(从高到低)
协议期限(从短到长)
随机抽签(随机数从低到高)
为此,在以下示例中,CMU 5 无法获得容量协议: