PJM的节点电价法到底是怎么搞的？

 经过两年多的电改，中国的市场参与者已经对于统一出清的规则有了一定的了解：发电侧与用电侧进行电量与电价的申报，交易中心汇总这些报价以形成两条曲线，市场在发电曲线与用电曲线的交点出清。报价低于出清价的发电机组和高于出清价的售电公司得以出清。

当不考虑电网传输阻塞时，每个得到出清的市场参与者的获利都是市场出清价与自身边际成本的差值。然而当考虑电网传输阻塞时，事情就变得没这么简单了。传输阻塞将市场进行了分割，形成了一个一个不同的区域。每个区域都有不同的约束，使得不同区域之间不能够自由的进行电流的传输。就好像有人在市场不同区域之间建起了一座座的墙，每座墙都有不同的厚度和高度，因而对于不同区域的发电机组或是用户，给另一区域供电或者从另一区域获取电能，所翻越的墙的厚度、高度都是不一样的，因此发/用电的边际成本就会不一样。而如果用节点来代替区域的说法，则每个不同节点的特定成本称为节点边际价格。

节点边际价格的正式定义是，节点k的节点边际价格即是向电网中的某个节点k提供额外单位电量的边际成本。

类似的，我们有时也会定义网络中两个节点j和k之间的“传输价格”或者“阻塞价格”的差为两个节点边际电价的差。

节点边际电价构成了美国PJM市场和其他类似市场发用电方在市场进行交易的基础。发电方根据自己所在的节点收取节点电价，用电方同样根据自己所在的节点支付节点电价，PJM交易中心充当所有购买和销售的中间人，从买家那里收了钱之后并支付给卖家。

下面是了解节点边际电价必须要了解的事情：

1、如果没有电网传输阻塞，那么所有节点的节点边际电价都相同，且都等于系统边际价格。这表示如果没有输配电网络的限制，那么就可以使用相同的边际发电机组向电网的任何一个需求的角落提供任何额外的电量。

2、如果某个节点（相对其他节点）的节点电价非常高，那么表示把电能传输到这个位置是非常昂贵的，但它并不一定代表着这个节点的传输阻塞的情况，因为问题也可能出现在系统的其他地方。

3、如果我们观察到节点j的电价高于节点k，这并不一定意味着电流是从k流向j的，虽然通常在经济学上商品都是从低价的区域流向高价的区域。由于电的物理特性以及电网的约束，电流仍然有可能从高价位向低价位流动。

4、节点边际电价也有可能是负的。虽然这听起来很奇怪，但事实上这是一个经常发生的事情。在这种情况下，发电机组向市场供电，同时要向市场支付其接收自己这部分电量的钱，而用户用电越多，则获得的报酬越多。这种情况是由于发电机组可能无法灵活调节出力以响应市场快速变化而导致的。假设某些地区的电力需求突然大幅下降，服务于该需求的发电机组不能够足够快的响应这一变化，那么它要么自行关闭，要么向市场支付电价。如果发电方因为成本或机组自身约束等因素选择继续发电，那么节点边际电价就很可能变成负的，来向市场发出信号，增加市场的电力需求。或者其他情况，比如某时刻风力特别强，导致风电的出力特别大的时候，由于供给的大量增加，节点边际价格也会下降。

对PJM来说，节点边际价格实际上是个非常复杂的系统。它每5分钟就要计算4万多个不同节点的电价。

节点边际电价在整个交易区域的不同部分可能变化很大，并且可能非常不稳定，这具体要取决于整个系统的边界条件。下图显示了PJM系统中节点电价的热图，图中白色的区域为节点电价最高的区域，之后是红色、黄色、绿色的区域。而颜色越蓝，则表示节点电价越低。图中白色区域为华盛顿特区。华盛顿特区电价最高的原因是因为PJM电网中存在传输能力的不足，限制了像俄亥俄州这样的地区，提供低成本电力用来满足华盛顿特区等高电力需求。因此华盛顿特区只能使用更靠近该地区的高成本发电机组。