英國容量機制設計方向

確保電力供應安全一直是英國政府首要關注事項。過去歷經開放電力市場競爭以及建立獨立管制機構,為英國提供穩定、安全電力。然而,未來無論是資源充足性(整體系統是否能滿足需求)和操作安全性(即時平衡電力供需),英國皆面臨重大變化,其中包括:

 電廠除役數量明顯增加,2011年英國可用容量中,約1/5左右比例將於10年內關閉,如2015年約8GW燃煤電廠將除役。
 儘管能源效率已提升,但長期電力需求仍大幅成長,特別是供暖電器設備和電器運輸設備。
 間歇性再生能源比例提高和核能電廠作為基載電力使用,使得英國需要有足夠彈性的容量,以維持電力供應安全。

英國認為有必要建立一容量機制以降低中、長期電力供應安全之風險,在機制設計方面,英國將建立市場面的容量市場(Capacity Market)為主要目標。根據電力需求之預測來判斷市場所需可靠的容量,並從容量供給者購買需求量,以滿足市場條件。此外,考量容量來源多元性,容量供給者包括發電機組以及其他形式(如電力公司的需量反應或儲能設備容量)。透過能源法案之建立,整體容量市場操作模式如圖1所示。
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圖1 英國容量市場操作流程

(一)容量市場設計

容量市場設計方面,在容量市場專家小組(Capacity Market Expert Group)協助下,英國政府已進一步提出容量市場設計建議。基本上,容量市場運作包括:

 預測未來電力需求高峰。
 整體容量數量之訂定,並透過System Operator負責集中拍賣。
 發電和非發電類型容量的參與辦法,發電類包括電廠參與拍賣的資格;非發電類如demand side response(DSR)參與容量拍賣辦法。
 在容量市場完成拍賣的供給者將進入容量協定,承諾提供電力或減少電力需求,換取容量費用或面臨罰則的問題。
 容量費用的成本與電力供給者之間分攤。

為防止容量市場缺乏效率或不利能源市場發展,圖b概述容量市場各階段涉及層面,並區分5階段,包括:容量訂定、主要拍賣、次級拍賣、容量交付以及付款模式。
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圖2 容量市場架構

1.容量訂定(Amount of Capacity to Contract)
首先預估電力尖峰需求後,應用客觀的可靠性標準來決定容量需求,此可靠性標準將以缺電風險(loss of load expectation,LOLE)作為判斷標準,如法國利用標準來評估其容量水準是否足夠。此容量需求之訂定提高市場資訊透明度,並透過需求量訂定進一步顯示價格訊號。

2.拍賣(Auction)
拍賣舉辦將於容量交付年度前4年開始進行,同時為確保容量能夠於交付年度如期準備,System Operator將擔任參與資格預審,主要確認容量是否存在,如審查容量是否超過電廠最大額定容量。此外規範參與者以及罰則制度之建立是容量市場設計的關鍵要素,此一階段涉及容量市場參與者資格規則,以及拍賣形式和功能。
 資格規定(Eligibility Rules):英國容量機制係屬市場型態的容量市場,因此容量供給者將區分發電類和非發電類:在發電類型部分,現有電廠和正在新建電廠皆能夠參與容量拍賣;在非發電類型部分,則以DSR與儲能設備提供之容量為主。當電力短缺或電力價格高漲時,DSR可增進運作市場並適時反應價格訊號,以減少電力需求。此外,儲能亦有利於市場運作,將多餘能源儲存,並使用於電力短缺的情況。
 拍賣設計(Auction Design):拍賣設計包括容量拍賣交付時間、拍賣形式、容量協議期限等。目前英國政府已訂定容量拍賣至容量交付年之期間為4年,而拍賣形式正考慮2種類型:Pay-as-bid即成功得標之供給者將取得報價金額;Pay-as-clear即每個成功得標之供給者將取得拍賣最高報價金額。

3.次級交易和拍賣(Secondary Trading and Secondary Auctions)
次級拍賣之建立主要希望透過交易和對沖避險形式,讓參與各方能管理本身風險,由於次級容量拍賣計畫於交付年度前一年舉行,市場參與者可進入次級交易或拍賣進行微調。

4.容量交付(Delivery)
此階段涉及供給者的容量協定,以及未履行的處罰制度(delivered energy model)。當系統出現壓力情況,容量提供商有義務提供能源或減少電力需求,以確保電力供應安全。在容量交付年度,供給者能夠收取可預期的報酬,若未能於系統壓力提供容量需求,供給者將面臨罰款。

5.付款(Payment)
英國將計畫引入結算機構的支付模式,協調與決定電力供應商和容量供給者之間付款流向,而容量支付的成本將由電力供應商之間分攤。後續英國將進一步著重容量成本回收、電力供應商和容量供給者的擔保品要求以及管理規則的細部設計。

(二)體制框架

在容量市場運作的體制框架中,英國政府將設定政策方針和目標,並對關鍵規則和參數作最終決定的主要規則和參數,包括容量大小之訂定。System Operator則向政府提供專業獨立意見,包括容量市場關鍵規則、參數以及市場管理。至於管制機構Ofgem除了持續獨立管制電力市場外,未來將加入容量市場管理。
英國政府將公布每5年一次的容量交付計畫,其中包括政府目標、關鍵的決策分析。交付計畫將包括電力市場目標說明情況,考慮其他EMR政策影響,包括電力供應安全。經由System Operator、Panel of Technical Experts以及Ofgem分析與建議,英國政府決定關鍵性決策,並且英國計畫每年公布容量拍賣和容量合約之訂定等相關訊息。

(三)未來規劃

根據英國容量市場實施之規劃時程(圖c)顯示,2012年至2014年英國將針對容量市場制定法案,同時2012年至2013年英國將完成容量市場各階段詳細設計內容,2014年後則開始試運作容量市場。此外,英國政府希望透過容量市場專家小組和特定歐盟國家之間合作與探討,讓容量市場運作得以更加完善。
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圖3 容量市場執行時程

資料來源:
1.Planning our electric future: technical update
https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/fil...
2.Annex C Capacity Market: Design and Implementation Update
https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/fil...