電力交易平台網址:https://etp.taipower.com.tw/web/service_market/historical_settlement_trading
2022.1.15
為提供電業一個公平自由交易的管道,各國電力市場都設有電力交易平台,並藉此鼓勵民營電業投資綠能和儲能電源,投入電力自由交易, 早日達成以零排碳(Zero Emission)能源來滿足穩定供電的目標。有鑑於此,台電的電力交易平台在2021年11月15日已正式營運,為台灣電力轉型立下一個重大的里程碑。
目前電力交易平台首先導入的是「日前(Day-Ahead)輔助服務」市場,於前一天針對隔天的電力需求量進行競價買賣,台電每月依實際調度的電力容量、服務品質以及公佈的結算價 ,經由電力交易平台結算,付費給參與業者。現行開放參加買賣的日前市場輔助服務產品,包括以下三種:
台電除了以既有發電機組進行內部電力競價外,目前「非傳統機組參與即時備轉輔助服務暫行機制」共有12 家民間電力資源通過能力審查, 總合格容量在2021 年10月達到49.7 MW。至12月,包括台電在內的6家審查合格電業,參加三種輔助服務的競價交易容量列於下表:
從電源對每種輔助服務之總競價容量來看(表2),參加競價總容量已經超過每項產品之需求量 (表1),因此,根據市場規則,每小時的每項輔助服務應都可以達到供需平衡。 並且在公平競價的機制下,參加競價的電源會在價格上限內,以有競爭力的價格投標,在正常情況下,交易結清價格應遠小於公告價格上限。
因為三種輔助服務都設有價格上限與效能費,電力交易平台採低價先決標,且依最終的邊際價格結算。 若以調頻備轉來計算,邊際價格上限為 600 元/MW-h,再加上效能費 275 元,得標容量最終最高可獲得875元/MW-h,若受市場調度由得標容量提供發電時, 即時備轉與補充備轉還會多得電能費用。因此,在結清價足以回收容量成本的條件下, 自然能激勵電業參加公平競價交易,進而提升市場維持供電安全穩定的輔助服務容量。
台灣剛開始運作的電力交易平台,雖然公開、公平的交易原則和國外電力市場相同,但電力競價交易機制並不完全相同。如台灣目前不開放電能交易, 只開放日前市場的三種輔助服務,而且即使一發電機組已審核合格,獲准參加多種輔助服務,卻不像其他電力市場一樣, 可自由選擇每小時同時參加多項不同的輔助服務競價,而是只允許一電源每月參加固定一項輔助服務競價。這些都是未來精進市場運作效益時,可考量調整的地方。
目前電力交易平台已經順利完成交易將近二個月,本文之目的為:依據公告的《電力交易平台設置規則》第十二條 〈電力交易平台應公開的資訊〉, 藉由國外分析電力市場公開交易資訊的作法,對電力交易平台運作現況, 進行電力交易結果的分析探討,以供未來精進電力交易平台運作機制參考。對電業管制機關對電力交易平台之市場集中度、競爭力等監測指標,暫不深究。
市場交易供需平衡與結清價格的合理性
顯示於下圖的是台灣電力交易平台12月份三種輔助服務產品的每小時結清價,除了調頻備轉結清價有些微波動外, 即時及補充備轉結清價幾乎都是以公告價格上限結算。此外,12月結清價在價格上限1%範圍內的小時數超過 90%,這種現象,在成熟的電力市場實不應該發生, 因為價格上限的設定,都遠高過電源正常平均成本的數倍,目的在市場嚴重供需不平衡時,防止市場結清價不合理暴漲。如表2所示,每種輔助服務產品的報價總容量, 應都超過需求量2.5倍以上,電源為求得標,在供過於求的競價交易情況下,會以低於交易平台價格上限、高於電源容量成本的競價投標,所以結清價大多如此接近價格上限的機率,不應如此之高。
以加州電力市場輔助服務產品為例(2021年每小時市場結清價,請見下圖),加州物價比台灣高很多,所以平均電價也是台灣的好幾倍, 其輔助服務價格上限訂為250美元/MW,然而加州電力市場輔助服務產品結清價,在價格上限1%範圍內的小時數,全年卻小於0.5%, 大多數時間結清價皆遠低於價格上限。遵循電力市場公開透明的原則,當市場發生異常調度或結清價格劇烈波動時, 電力市場必須公佈造成交易異常的起因,因此當2021年加州輔助服務結清價激增,電力市場的分析報告立刻即時說明, 夏季高溫及大範圍森林大火是導致結清價異常高的主因,而且市場也適時採取減緩措施,因此少數時間結清價超過價格上限,對全年平均供電成本影響不大。
觀察台灣電力交易平台輔助服務產品結清價異常現象,造成的可能原因有:
1. 價格上限設定太低,大多電源必得以價格上限投標才能回收成本,所以結清價普遍偏高。但台灣對輔助服務產品價格上限的設定,還算合
理。
2. 民營電源參加電力交易平台競價容量的比例不高(如民營調頻備轉容量只有 1%),為了鼓勵民營電源參加電力交易,國營電源可能調高競
價,以維持偏高的結清價。
3. 如果總投標容量大於500 MW的需求量(如圖3所示),但交易平台公佈的得標容量不足需求量(如圖4所示) ,表示市場可能有以高競價減少提
供市場容量之經濟保留現象,或者交易平台沒有公佈滿足需求量的全部得標容量。
因為台灣電力交易平台剛起步,就以上推測的幾個原因,最有可能是為了鼓勵民營電源參加電力交易,以抬高結清價的方式,釋放增加民營電源獲利之誘因。 然而價格上限原本就已遠高於電源容量成本,長期維持高結清價,難免有電源集體哄抬競價的嫌疑,必須應用競價預設值調節競價的減緩措施,促使競價合理的收斂到容量成本, 盡快使結清價偏離價格上限,避免增加整體供電的成本負擔。 若是為鼓勵電業參加輔助服務容量交易,則會造成違反公平競價的交易原則,失去建立電力公平競價交易平台之用意,可參考向投資電業以雙邊合約採購輔助服務容量的方式。
另外再以2021/12/11的調頻備轉交易量為例,說明交易平台得標過量的情況。圖5顯示第十三小時的成交量為573.5MW,超過需求量500 MW很多, 市場成交量多於需求量,即是增加市場成本,而間接增加用電戶的負擔,因此電力市場得標量不應該超過公告需求量。 假設此例的最後得標電源其競價容量高於市場所需容量(假設此電源競價容量是80 MW),交易平台應調整此電源為部分得標6.5MW,減少不必要的得標量(73.5MW)。 而且得標容量供過於求,結清價格卻等於價格上限(600元/MW-h), 依電力市場運作準則衡量,極可能出現典型的壟斷操縱價格現象,電力交易平台必須對電業管制機關解釋說明,並在需要時,提供市場交易量與結算的修正。
市場交易競價容量的合理性
因應再生能源發展帶給電力市場的不確定性,亟需各類儲能技術的配合,以延長太陽能及風能的穩定供電,所以台灣的電力交易平台也不乏儲能電源的參與, 如大同公司建置於桃園和大園間的4MW儲能系統,經台電調頻備轉輔助服務能力測試,已取得4MW電力交易平台合格競價容量的資格,並積極參與電力交易平台投標。 但如表2所示,參加調頻輔助服務的民間總容量在12/23前有14 MW (盛達公司12/23才獲審查合格) ,以12/18為例,民間調頻備轉容量得標容量24個小時均為14MW, 表示大同公司的儲能系統每小時都得標所有容量 (4MW) ,一旦市場出現異常,需要連續調度這儲能系統的調頻備轉得標容量,提供發電8小時, 基於一般儲能能夠持續供電時間均限於6小時,換言之,儲能無法長期持續提供輔助服務超過6小時,儲能持續得標24小時,屆時恐衍生市場供電穩定的問題。 在加州電力市場有近 20 年經驗的德瀚公司資深電力市場顧問蔣佳佑博士也指出,這種無法調度儲能輔助服務得標容量的窘境,美國加州在2020年夏天即已發生過, 當時部分區域分區限電超過2天,非常多儲能電源的輔助服務得標容量,只受調度不到4小時, 即耗盡儲存的電能,得標容量無法履行供電義務。所以台灣電力交易平台宜記取加州電力市場經驗,改善儲能競價得標機制,避免發生儲能得標容量無法持續供電的系統可靠性問題。
電力交易平台應公開的資訊
雖然台灣目前不開放電能在電力平台交易,不會有電能交易結清價,但受市場調度以輔助服務得標的容量提供發電時,依電力交易平台管理規範及作業程序規定, 即時備轉與補充備轉還會多付電能費用,而電能價格結算是以日前電能邊際價格進行結算。在交易公平、公開原則下, 電力交易平台有必要公開攸關結算的相關資訊,因此有公佈輔助服務得標又受調度之容量,以及電能結清價格的必要性,以增進電力交易市場之透明度。
從公平競爭的另一個角度來看交易公開資訊,電力交易平台以國營和民間類別公佈結清價格與交易量,而不披露電源的個別競價資訊, 充分考量到競價機密對公平競爭的重要性,這是非常值得讚揚的做法。然而電力平台交易必須受電業管制機關監督,對於不披露的個別電源,其競價資訊之合理性, 以及競價所顯示出的競價行為和意圖,期待電力交易平台能即時提供給電業管制機關,管制機關可以第三者立場, 為所有參與電業和用電戶把關。預期管制機構對電力競價交易行為的研析報告,如電力市場「集中度」、「競爭力」以及「市場力」等指標的監測,將會很快出爐。
更重要的是,在不披露個別競價資訊的條件下,剖析個別電源的競價行為和意圖,檢視參與電力交易平台的電源是否保留可競價容量, 刻意造成容量供不應求的「物理保留」現象;或者以高於成本數倍的競價投標,哄抬交易結清價而出現「經濟保留」等現象,對這些異常競價行為, 即時篩檢與糾正的機制,正是防止「市場力」操縱競價交易的必要措施, 也是我們共同期許電力交易平台能夠經由公平合理競價交易,整合不同資源之經濟效益,在協助台灣綠能發展與電力系統穩定上做出貢獻。