美国电网怎么管理

　到目前为止，美国一共形成了七大独立调度机构（iso），按2014年度的最大负荷来排名，从大到小分别是：pjm，miso， ercot， spp， caiso，

nyiso

和iso-ne。这七大iso只涵盖了美国大约60%的用电量。剩余的40%主要分布在美国的东南部和广大的西部地区。这些地区的电力工业依旧处于垂直一体化的传统管理模式，由当地的公共事业服务公司（utility

company）来统一调度、运营和收取费用。

iso是非营利性的独立机构，主要负责其管辖区域内市场的运行和调度、发电和输电规划以及系统的运行安全。iso不拥有电力资产，其运营成本和员工工资由各市场参与者分摊，最终会均摊到用户的电费中。iso的调度职能对应国内的“网调”。只不过，有些iso只包含一个州（如ercot，

caiso和nyiso），有些iso包含多个州（如pjm， miso，

spp和iso-ne）。跨州的iso下面没有相应的“州调”，即所有的调度指令直接发送到机组，不用经过（也不存在）州一级的调度机构。

批发侧的电价一般采用节点边际电价lmp。根据输电网络的结构按一定的规则把系统划分成很多的节点区域（cpnode）。发电机和负荷就连接在这些节点上。iso在进行调度时会运行相应的机组组合（scuc）和经济调度（sced）模型。lmp是这些模型运行完之后得到的结果。由于存在阻塞和损耗，每个节点上的电价都不一样。目前，美国所有的iso都以lmp模型作为批发侧电力市场的电价机制。

公共事业服务公司的发展历史和演化

在90年代中期，美国的电力都是由垂直一体化的公共事业服务公司提供的。公共事业服务公司在产权结构上分为两种：一种是由投资者所拥有的（investor-owned），这种占了大多数；另一种是由大众持有的市政公司（publicly-owned

municipal

utility），这种占少数。从1995年到2002年之间，电力工业的改革渐渐拉开了序幕，其主要成果就是打破垄断引入竞争，以及独立调度机构iso的成立。

从历史上看，电力改革主要发生在由投资者所拥有的公共事业服务公司身上。而由大众持有的市政公司，绝大多数至今依然没有什么变化。电力工业可以分做四个独立的部分：发电，输电，配电和零售。在美国20多年的电力市场化改革的过程中，逐渐形成了一个共识：发电、输电和零售侧是可以开放竞争的，而配电侧被认为是天然垄断的，因此要受到监管（对于由投资者所拥有的）或者大众持有股份（对于大众持有的市政公司）。

其中，发电侧的开放体现在大量的发电机组从以前的公共事业服务公司中独立出来，成立了商品化的独立发电商（independent

power

producer）。改革以前，是基于平均发电成本的办法对机组进行补偿。改革以后，这些机组参与到市场竞争中，是以市场的价格来获得相应的利润。输电侧的开放体现在允许第三方进入其输电网络，并为独立发电商提供非歧视性的输电服务。比如，在传统的垂直一体化状态下，公共事业公司自己拥有输电网，因此会优先调用自己的机组而对其他机组使用自己的网络具有排他性。改革以后，尤其是在成立了iso和rto（区域输电组织）之后，输电网络对市场中所有的独立发电商都是公平开放的。零售侧的开放体现在用户可以自由的选择供电商，而供电商之间则是相互竞争的关系。由于配电网是由公共事业公司所有的，供电商为用户提供电力服务时，需要向公共事业公司购买输电服务。这就使得，供电商只能在零售服务类型上提出创新的产品，而不能通过另建一套网络（比如中国联通、中国移动各自拥有自己的电信网络）的形式来相互竞争。例如，为了吸引用户跟自己签订用电合同，有的零售商提出凌晨0至2点用电免费，有的零售商保证自己的电力100%来自绿色清洁能源，而有的零售商提出跟用户签订一年的低价合同以规避电价波动的风险。

三张电费单

本节主要从美国三个不同地区的电费账单分析美国各具特色的配电侧（或零售侧）的电价制度。

a.

电费单1

第一张电费单来自印第安纳州某居民用户。该地区属于miso的调度管辖范围，但是具体的供电服务是由duke

energy这一公共事业服务公司来提供的，每个月的电费也由该公司来收取。其代表性在于，该地区存在批发侧的竞争（即发电机组竞价上网），但是不存在零售侧的竞争（即终端用户无法选择供电商，供电服务由区域的公共事业服务公司垄断）。这代表了美国目前大部分用户所面临的情况。

分析该地区2014年12个月的电费账单，发现其电费主要由三个部分组成：

1）居民服务费（residential

service）9.4美元/月。这个费用直接加在账单上，跟用电量多少没有关系。该费用基本保持固定，每月稍微有浮动。

2）基本用电费。采用阶梯电价的方式，但第二段的电价比第一段要低。每月用电量低于300度电的部分，电价为0.092945美元/度；高于300度电的部分，电价为0.054178美元/度。这个定价标准在一年内基本固定，不同的季度之间稍微有所浮动。

3）各种调整费。2014年1月份的收费标准如下表所示。一共有9项，但不同的月份，项数可能增加或减少一些。在不同的月份，每项费用的值也可能进行一些微调，但差别不大。

除了上面三项之外，还要加上7%的州税。举一个例子。如果某用户在该月用了622度电。那么交给公共事业公司的费用为：

9.4 +

（0.092945*300+0.054178*322） +

0.045378*622=82.95美元

再加上7%的州税，账单上显示的总费用为88.76美元。所平均下来，一度电的总费用为0.143美元，合0.885元人民币/度。

值得注意的是，在采用阶梯电价时，第二段的价格比第一段要低。这与国内很多人的思路相反，因为我们一般习惯第二段的价格要高一些。这是因为长久以来，在中国水、电等资源属于稀缺产品，把第二段的价格定的高一些有利于控制其用量。而在印第安纳州，电被认为是一般性的商品，买的越多价格自然更便宜。这更符合经济学的原理。

b.

电费单2

第二张电费单来自美国德克萨斯州某地区的用户。其代表性在于，该地区既存在批发侧的竞争，又存在零售侧的竞争。在批发侧，发电商通过ercot的交易平台竞价上网。在零售侧，用户可以选不同的售电商来为自己提供服务。虽然用户可以选择不同的零售商，但接入用户家里的只有一张电网，即当地的公共事业公司所拥有的电网。各零售商不可能建立自己的电网，因此只能通过租用当地公共事业公司的电网，向其支付一定的输配电费用。电网的维护和维修，以及电力系统的可靠性，都应该由公共事业公司来负责。

美国很多州是不存在零售竞争的，但有少数州走在了零售侧市场改革的前沿。目前，德州的改革是最充分的，电力销售的61%是在零售市场中完成的（也即39%的电力依然是公共事业公司垄断销售）。其他的州当中，在零售市场售电的比例分别为：缅因州45%，

宾夕法尼亚州38%，

康涅狄格州34%，俄亥俄州30%，伊利诺伊州32%，马萨诸塞州31%，新泽西州31%，马里兰州31%，新罕布什尔州26%，纽约州25%，蒙大拿州16%，加州8%，内华达州3%，俄勒冈州3%，华盛顿州2%。余下各州还没有形成零售市场，比例为0。

在德州，满足条件的人或公司都可以向德州公共事业委员会申请成为零售商。零售商的一般拥有如下职能：

从批发市场买电。

向输配电公共事业公司（transmission

and distribution

utilities）购买输配电服务并支付其相应费用。

以一定的价格把电力卖给用户。由于零售侧是竞争的，因此零售商在满足德州公共事业委员会对电价要求的基础上，可以自由设定卖给用户的电力价格。

当用户需要电力服务时（比如电力设备维修），可以直接跟零售商联系。零售商再跟当地的公共事业公司联系使其提供需要的服务并支付相应的价格。

必须为用户提供24小时免费咨询电话。

必须建立信息接口，与ercot和其他市场参与者交换电表数据和与用户选择其他零售商有关的信息。

以德州圣安吉洛市为例。虽然该市人口只有10万，但电力零售商却有十几家之多。用户除了可以向零售商买电之外，也可以直接向公共事业公司买电。它们之间是竞争的关系。每个零售商都向用户推出了不同的“用电套餐”。以下是几个不同公司的具体套餐标准：

套餐一：需与某零售商签订6个月的用电合同，每度电的价格固定为8.3美分，并保证100%的电力来自可再生能源。

套餐二：与某零售商签订12个月的用电合同，每度电的价格固定为7.1美分，大约有11%的电力是来自可再生能源。

套餐三：按月签合同，第一个月的电价为每度电9.1美分，此后每月电价需要根据零售商的标准做一些调整。保证6%的电力是来自可再生能源的。

该地区的用电套餐计划多达几十种，其中包括公共事业公司自己推出的套餐。用户根据的实际需求，选择最合适的零售商并与之签订用电计划。

一张德州圣安吉洛市的电费账单应该包含三部分。第一部分是按照套餐计划付给零售商的费用。第二部分是支付给当地公共事业公司的电力输送费用，这部分费用是受到德州公共事业委员会监管的。收费的标准规定得非常详细，相关的文件多达370页。用户可以随时对这些文件进行查阅。由于其条款过于繁琐，在这里笔者仅列举居民用户电费账单上出现的各种费率值，如表2所示。对其具体的含义和计算方法不做详细描述。第三部分是所缴纳的税值。

c.

电费单3

第三张电费单来自美国科罗拉多州的用户。其代表性在于，该地区没有成立iso，依旧处于垂直一体化的传统电力工业状态。公共事业服务公司负责调度机组为其管辖区内的用户供电。该州主要有四个大的公共事业服务公司：xcel

energy， black hills colorado， platte river power authority和public service co.。

虽然它们在各自的供电区域内是垄断地位，在批发和零售侧都不存在竞争，但各公司依旧有动力为用户提供更好的服务。比如，xcelenergy公司近几年在大力发展风电以降低用电成本，在2015年某时刻风电的发电量甚至超过总供电量的50%。

再如，上述后三家公司最近达成了一项协议，决定成立一个小型的电力库（pool）来对三个区域的发电资源进行统一的调度。预计2015年该项举措会使三个区域的供电成本降低770万美元至1330万美元，这些节省的成本最终会使得用户受益。另一方面，这些公共事业服务公司会受到州和联邦能源管理委员会的严格监管。其电费制定的标准都是基于一定回报率的合理水平。

以xcel

energy公司为例，在其网站上详细公布了电费收取标准手册。它向用户收取的电费，要严格按照手册中的规定来计算。该手册的条款非常复杂。总结起来，xcelenergy公司主要为用户提供了两种不同类型的用电选择：

1）类型r，即一般性服务类型，适合大多数用户的选择；

2）类型rd，即基于容量需求的服务类型，适合家里拥有许多大功率用电器的用户。此外，如果用户安装了小型光伏发电系统，还有一些特别的优惠政策和计价方式。下面分别予以阐述。

对于类型r，

其电费的收取标准如表3所示。由表可见，用户的电费主要由三部分组成：

1）

每月固定的服务和设备费；

2）基本用电费。在夏季的收费标准中，第二段（高于500度的部分）的价格比第一段高。这与印第安纳州相反。

3）各种调整费。此外，还要加上6.5%的税。

类型rd的电费收取标准如表4所示。它也主要由三部分组成，不过与类型r相比有如下的不同：1）其每月的服务和设备费要高；2）基本用电费包括容量和电量两部分。容量部分是基于用户该月的容量需求（billing

demand）来计算的。容量需求是基于用户电表实时测量数据而得来，它等于该用户在该月每15分钟的平均用电需求的最大值。电量部分的价格要远低于类型r。3）调整费当中，前四项是基于容量需求而不是实际用电量来计价的。

对于家里安装了小型光伏发电系统的用户，用户可以选择r或者rd服务类型标准，只不过基本电费是以“净用电量”作为计费基准的。也就是说，用户需要安装双向电表，“净用电量”等于电网为用户提供的电量减去光伏系统向电网提供的电量。如果“净用电量”等于负值，表明用户所发的电大于其所用的电，则把它折算到下一个月的账单中作为“credit”，以此类推。此外，为了鼓励光伏发电系统的安装，xcelenergy会向用户提供补贴，补贴的标准是根据该光伏发电系统的实际发电情况而事后确定的。xcelenergy与美国可再生能源国家实验室联合开发了一套pvwatts的系统专门用于计算补贴的标准。用户可以随时访问该网站进行核实。这些额外的补贴也会反映到用户每个月的账单中。

结语

美国的电力工业发展水平在各个地区都是不一样的，因此电价的制度也存在很大差异。看到印第安纳州账单所反映的居民用电价格约为0.885元人民币/度。其他两个地区的用电价格也与此差不多。考虑到美国民众的平均收入，这个电价相对中国是比较低的。其原因，除了是因为美国的能源供应充足，资源价格较低外，还因为通过改革提高了电力部门的运营效率，通过合理的机制设计（比如竞价上网调度）又进一步降低成本，通过提高透明度，使得电力公司的各项费用都有严格的标准和计算方法，接受社会大众的监督，从而使得收费更加规范。改革是发展的方向。改革必然会带来红利，为整个社会的经济发展带来好处。比如，美国20多年的改革过程中，遇到了很多问题，也出现了很多新的需求。相应的，就出现了一大批依附于电力工业的咨询公司、软件公司和科技公司如雨后春笋般出现了。甚至有很多人从原来的垄断企业中跳出来，成立了自己的公司。这为美国社会增加了不少的就业岗位，也为传统的电力工业注入新的活力。

水力发电厂或变电站中安装的安稳装置一般包括低电压减载、低频减载、联切负荷装置、远切负荷装置、备用电源自投装置等。

其原理一般是根据电力系统的电压、频率、负荷大小的变化，如引起电力网的不稳定运行，即通过这些安稳装置切除部分负荷，保证大电网迅速回到正常运行状态。

1.1 电网缺乏科学统一的规划，没有形成合理的网架结构电网电压等级多，网络结构复杂，电磁环网交错，事故时很难实施有效的控制和解列措施。　

1.2 电网建设滞后，网络输送能力不足，系统备用下降在过去10年中，美国电力需求增长了35%，而输电能力仅提高了18%；美国的高峰备用已由1990年的20%下降为2000年的10%。

1.3 电网没有统一的调度中心，管理上缺乏有效协调机制美国电网采取分散的管理模式，每个电网管理上相对独立，运行没有统一调度，事故时缺乏统一指挥。3 000多家电力公司的电网互联形成北美庞大的电力系统，但他们的调度和管理则各自为政，法律上负责电力管理的美国能源部却难以协调全美电力，作为行业组织的北美电力可靠性委员会仅有权制订技术标准，而无权惩罚违规操作。　

1.4 各电网公司为降低成本，对高压输电线路未进行正常的维护美国电网曾因未及时清理输电线路通道内的树木而引发事故，这在1996年西部大停电事故中已暴露，今年再一次成为事故的导火线。

没有采取任何举措，德州政府并不管控电力，在德州管控电力的是一个叫做电力可靠性委员会的组织进行管理的，这个组织也没有提出任何有建设性的措施，只是一直表示：正在尽可能的恢复供电。

没有人道主义救援，也没有分发食物，更没有派人上门救灾，到现在已经有很多人因为寒冷冻死在家里或者车里。

一、美国僵化的政府制度

得克萨斯州的供电一直都依靠电力可靠性委员会，但电力可靠性委员会并不隶属于任何组织，也就没有任何监管措施。

所以在寒流来临之前，电力可靠性委员会并没有采取任何措施，在被问及为何没有采取措施的时候，电力可靠性委员会表示并没有得到气象局的通知。

而气象局在被询问到的时候，答案竟然是：以为电力可靠性委员会早就做好准备了，因为这股寒流基本上都是30年一次，这一次刚好就是30年后。

美国僵化的政府制度导致各种部门互相推诿，最终谁都认为对方已经尽到了责任，而自己则什么都不用做，最终受害的永远是美国人民。

二、太过依赖新型能源导致能源不足

德州的供能不足最根本的原因还是因为德州的储备能源不足，这是因为德州过于依赖风能、水能、太阳能等新型能源，这才导致遇到暴风雪的天气后供能不足。

三、美国社会的自由主义

美国德州在遭遇了这么严重的意外之时，其他州的人并没有提供帮助，富人炒高电价，有一些动物保护协会的人还出门拯救即将被冻死的3500只海龟，可有很多人在家里被冻死，这些动物保护协会的志愿者却不愿意伸出援手。

美国社会的自由主义让这些人无法被谴责，反而还会被赞美，说他们是一群有爱心的人。

统一点民用电压等级为110V 频率是60HZ

高压电压等级跟中国一样 10KV 35KV 110KV 220KV 330KV（中国没有） 500KV 1000KV 1200KV（交流）800KV（直流）

美国居民用电：城市10美分/kw·h；农村用电9美分/kw·h市府4~6美分kw·h；工业、商业实行两部制电价；基本电价11~15美分/kw·h，电度电价4~6美分/kw·h，平均8美分/w·h。

美国电网分为居民用电，商业用电，工业用电和市府用电,各基层电价不相同。农村购电价：从私营电力公司购点贵，从联邦电力公司购电价比较低廉，平均购电价为4-7美分/瓜w·h。

例如南伊州发供电合作社售给配电合作社的电价：基本电价：6.88美分/kw·h电度电价：2.5美分/kw·h，居民用电：月基本服务费15美元（无论用多少电，都要先交基本服务费)500 kw·h以下9美分/kw·h500~1000 kw·h7美分。

扩展资料

此外还有特殊电价，如排灌等，会得到优惠低廉的电价。电价制定是由美国私营电力公司由政府制定，电价主要由一个部门来管理。

在定价之前首先做调查，了解运行费，损失是否量低，银行利率以及物价税收的情况，进行成本分析，再加上一个适当的回报率，然后向政府写报告，批准后执行。这样美国的电价概括起来说包括以下五个部分：（1）运行维护费；（2）折旧费；（3）税收；（4）还贷；（5）回报率。

定价公式为：电价=运行维护费+折旧+税收+固定资产投资补偿率贷款+回报率（一般8%18%）。在美国，电价不是经常调整，有的电价一定十几年不变。另外，电价变动，有升有降，不是电价水准总是提高。

参考资料来源：中国知网-美国电价