1.美国PJM容量年度交易结果公布引发热议
2024年7月31日，美国电网运营商PJM（Pennsylvania-New Jersey-Maryland）发布《2025/2026 Base Residual Auction Report》[1]，报告公布了最新的容量市场拍卖结果——2025/2026交付年下RTO区域的基本拍卖（base residual auction, BRA）的价格升高至每兆瓦日269.92美元，较去年同期拍卖价格28.92美元大幅升高，同比增长8.3倍，创新高的容量价格在国内外引起热议。
引发的舆论热潮之下，业界逐步开始思考在全球可再生能源渗透率不断提升的背景下，传统的容量市场机制是否满足未来的发展要求，探讨在我国新型电力系统建设的愿景下，开展容量充裕性机制的实际有效性。
为此，本文尝试基于实际数据与市场规则，还原本年度PJM电力市场容量交易情况，以期为我国电力市场的建设提供有益参考。为了更好地探讨本次PJM容量年度交易情况，本文尝试先就几个大众关注的热点问题进行事实性判断，并在此基础上梳理PJM的容量市场运行的基本原理，最终对我国电力市场中的容量充裕性机制提出参考意见。
2.关于本次PJM容量年度交易的事实性判断
首先，本文尝试回答以下六个问题，以便于广大读者更好地理解本次的交易结果。
（1）本次“价格暴涨”的交易品种是什么？
本次“暴涨”的价格为PJM容量市场在2025/2026交付年基本拍卖环节下的容量资源价格，与大众认知的电能量不同，拍卖的容量资源实际为发电主体的有效装机容量，拍卖价格的单位为美元/兆瓦日。根据PJM容量市场拍卖流程，本次基本拍卖原定于2022年5月进行，但由于联邦能源监管委员会（Federal Energy RegulatoryCommission, FERC）审核确认新的容量市场规则，拍卖时间有所调整。
PJM容量市场2025/2026交付年拍卖结果[2]
PJM容量市场拍卖流程[3]
当前，国内外电力市场中，主流的容量充裕性机制包括容量补贴/电价、战略备用、稀缺电价、容量市场、可靠性期权交易机制等。其中，美国PJM采用集中式容量拍卖机制，又称可靠性定价（reliability pricing model, RPM）容量市场。其以长时的发电容量为交易标的，与电能量市场共同将发电机组的成本划分为容量和能量两部制，兼顾了容量补偿的经济效率和机制运行的稳定性，在维持系统容量充裕性方面起到了良好效果。
（2）本次容量年度拍卖价格增长的幅度究竟有多大？
PJM容量市场主要区域的基本拍卖价格走势[1]
上图展示了PJM容量市场主要区域近十个交付年下基本拍卖的价格走势，其中2025/2026交付年RTO区域的容量价格达到269.92 $/MW-Day，较去年同期拍卖价格28.92 $/MW-Day大幅增长，而RTO区域容量价格在2018/2019交付年也曾达到164.77 $/MW-Day，同期EMAAC区域容量价格则达到了225.42$/MW-Day。
虽然本次出清的价格（269.92$/MW-Day）是近十年最高，但较历史价格水平而言并没有数量级的倍增，仍可将其视为相对正常的运行结果，应理性对待。容量市场出清所得的容量电价作为一种价格信号，直接反应了电力系统容量资源的供需关系，系统发电充裕性水平高时，容量价格低，导致主体投资热情低，系统可用容量增长缓慢，伴随负荷需求的升高，供需平衡趋于紧张，进而导致容量价格升高，呈现出动态平衡的过程。经过2021年到2024年容量价格的持续走低，市场投资意愿降低，可靠容量资源降低，再加上容量核算方式发生了变化（具体见下一个问题），市场在2025/2026交付年出现反弹，较去年增长幅度高，属于相对正常的市场价格波动现象。
（3）本次容量年度拍卖价格较大增长的主要原因是？
造成此次容量年度拍卖价格增长的主要原因在于PJM对发电机组可用自然容量（unforced capacity，UCAP）定义发生变化[4]（即通常所说可信容量），从而导致容量市场供需关系变化，产生较为明显的价格变化。
容量市场的拍卖价格由市场的供需关系决定，PJM首先在容量拍卖前根据系统预测负荷峰值、装机裕度、新建机组净成本等参数制定容量需求曲线，根据PJM市场报告数据，2024/2025交付年内RTO区域预测负荷峰值为150,640.3MW，系统装机裕度为14.7%，新建机组净成本为293.19$/MW-Day，而2025/2026交付年内RTO区域预测负荷峰值为153,883.0MW，系统装机裕度为17.8%，新建机组净成本为228.81$/MW-Day，根据上述基本参数以及PJM市场规则得到容量需求曲线如下图所示：
2024/2025与2025/2026交付年RTO区域容量需求曲线（价格帽基于当年新建机组成本进行一定比例的上浮）
容量市场的拍卖是以机组的可用自然容量为标的开展，有意向参与容量拍卖的资源主体申报机组装机容量等参数，PJM审查并核算其可用自然容量。在2024/2025交付年及过往交付年，PJM通过机组等效强迫停运率转换火电机组的装机容量得到可用自然容量。而从2025/2026交付年起，PJM将通过等效带载能力（effective load carrying capacity, ELCC）求取所有发电机组的可用自然容量，其指在相同可靠性标准下单一资源对系统可承载负荷的贡献，具体计算方法见本文第3部分。
在此背景下，2024/2025交付年内RTO区域申报装机容量为154,062.3MW，实际认定可用自然容量为148,945.7MW，仅缩减3.3%；2025/2026交付年内申报的装机容量为171,324.3MW，但实际认定的可用自然容量仅为135,692.3MW，缩减20.8%，远高于2024/2025交付年的缩减水平。根据容量需求曲线可以看出，在市场合理中标范围内，容量价格对于供给侧变化十分敏感，系统可用自然容量申报值的下降主要导致了容量价格的大幅升高。
（4）上一个交付年（2024/2025）的容量交易价格是否过低？
2021/2022交付年相对较高的容量交易价格，PJM区域内大量机组投入使用，系统容量充裕性水平提高，但自2021/2022交付年至2023/2024交付年，以RTO区域为例，区域预测负荷峰值自152,647.4MW降低至149,680.0MW，系统维持较高的容量充裕性水平。2024/2025交付年RTO区域预测负荷峰值较2023/2024交付年增长至150,640MW，略有回升，而区域实际中标的可用自然容量由139,873.6MW增长至140,415.8MW，系统容量充裕性水平基本不变，维持在较高水平，显示了容量市场无需出清新建机组的投标。因此，2024/2025交付年的容量交易价格低是当年容量充裕的正常市场表现，是容量市场作为一种长期市场必然存在的波动过程。
（5）为何容量年度拍卖中太阳能发电和风电的比例这么低？
PJM市场报告指出，2025/2026交付年的基本拍卖共有48%的天然气、21%的核能、18%的煤炭、1%的太阳能、1%的风能、4%的水力发电、5%的需求响应，另有来自其他电源的2%中标。中标结果为各类型主体未来的有效发电容量，而非电能量市场的发电量，亦不是PJM现在的电源结构。本文整理了PJM主要电源类型现有装机容量及2025/2026交付年容量市场中标量，结果如下表所示：
PJM电源结构，截至2023年底
PJM容量市场中标量，2025/2026交付年
PJM发电结构以天然气供电为主，截止2023年底，太阳能和风能装机容量占比仅为2.0%和1.9%，而由于太阳能和风能出力的间歇性，二者通过ELCC计算核定的可用自然容量系数也相对较低，因此在容量市场拍卖规则下，太阳能发电和风电的中标比例较低。值得一提的是，PJM市场的太阳能和风能装机容量占比很低，与美国加州市场（太阳能19.2%，风能6.5%）和得州市场（太阳能13.5%，风能25.0%）等有较大差距。
（6）本次容量年度拍卖价格增长会对终端用户产生多大的影响？
PJM批发市场2023年的平均用能价格为53.42 $/MWh，该价格包含能量、容量、输电服务、辅助服务的价格以及PJM系统收取的管理费、监管支持费和额外支付（uplift）费用[5]，其中各部分占比如下图所示：
PJM批发市场价格组成，2023年
根据2024/2025与2025/2026交付年下的RTO区域实际容量交付情况，求取两交付年待支付总额，折合至用户侧购电成本，经测算2025/2026交付年用户侧容量成本较上一个交付年上涨约2.8 $/MWh，用户侧购电成本上涨约5%，且该价格仅影响2025/2026一个年度的容量价格，后续交付年的容量价格还会根据容量市场滚动拍卖动态变化。综上所述，此次容量拍卖价格的增长会造成一定程度的终端用户购电成本上涨（约为5%），但是不会出现 “价格暴涨八倍”的景象。
3.PJM容量市场运行基本原理
（1）市场组织流程
美国PJM容量市场采用集中式容量拍卖机制，具体流程可分为4个环节：
①系统容量需求核定：PJM在容量拍卖前根据系统负荷预测峰值、系统装机裕度、新建机组净成本等参数制定容量需求曲线，反映系统容量需求价格随系统容量充裕度的变化。
②容量资源供应预审：有意向参与容量拍卖的资源主体需要参与运营商或相关机构组织的资格预审，申报自身的相关参数如机组的装机容量、等效强迫停运率等。通过审查确认容量资源是否符合市场参与资质，同时核算其可用自然容量，可用自然容量指机组在考虑降额、停运等情况下的实际可用容量，反应了机组实际可提供的容量支撑能力，以此作为参与容量市场申报的依据。
③集中容量拍卖组织：由PJM组织集中的市场拍卖，按照容量需求曲线和供给曲线的相交情况进行市场出清。对于中标主体授予容量合约，明确其在合约期应当履行的容量义务、相应的支付价格以及其他关键信息。
④合约交割与结算：容量资源在合约规定的交付年内履行容量义务并获得容量收益，未能按照合约履行义务的主体受到相应的惩罚。
（2）可用自然容量核算方法[6]
在2024/2025交付年及过往交付年，PJM通过机组等效强迫停运率转换火电机组的装机容量得到可用自然容量，而从2025/2026交付年起，PJM将通过等效带载能力求取所有发电机组的可用自然容量，这也是导致2025/2026交付年的有效供给大幅降低的原因。
具体的计算方法如下：
ELCC计算方法
假设基本场景下系统的失负荷期望（loss of load expectation, LOLE)为0.1天/年，在此场景下额外接入装机容量为X MW的发电资源，同等负荷水平下，系统的失负荷期望有所缓解，假设为0.09天/年，由此得到调整场景。在调整场景下提高负荷水平，若增加Y MW的负荷资源后，系统的失负荷期望回到0.1天/年，则该发电资源的可用自然容量可通过Y/X计算得到。
4.对我国市场化容量充裕性机制的建议
（1）正确看待容量市场价格波动
当前，我国电力市场建设面临着电力保供、能源转型和提质增效的多重任务，现有以电能量市场为核心的电力市场体系由于较低的价格帽限制，部分机组无法完全通过能量市场收回固定成本。容量市场作为一种有效的容量充裕性机制，其价格信号反映了容量资源的供需关系，不应因为部分价格的上涨而否定容量充裕性机制的建设意义。
（2）深入研究容量机制关键技术
容量机制有效发挥作用的前提是容量成本测算、可信容量评估和系统容量需求计算等关键技术的设计足够科学合理。PJM容量市场此次价格的波动部分原因在于对机组可信容量评估方法的修正，考虑到我国电源结构的特殊性和新型市场主体的涌现，需进一步结合异质资源的物理运行特性（如风、光出力的随机性、储能出力的能量有限与时序耦合特性等），合理度量不同类型电源的对系统容量充裕性的实际贡献值。
（3）积极探索市场化充裕性机制
容量充裕性机制的建设应当立足基本国情网情，我国目前初步建立了煤电容量补偿机制，一定程度上保障了支撑类电源的成本回收。但固定的补偿形式难以有效挖掘各类不同发电机组真实的容量价值，亦无法激励先进技术的发展。下一步需根据市场运行情况，精细化核算发电机组容量补偿标准及可补偿容量，实现对发电机组容量成本市场化的动态补偿。通过本文分析可以看出，PJM容量市场的涉及诸多复杂参数、拍卖流程也相对复杂，既要求电能量市场与辅助服务市场长周期良好运转，又需要具备良好的电力市场监管机制以及调整机制。未来随着中国电力市场建设的逐步成熟，在实践经验的基础上进一步探索适应我国的容量市场机制。
5.主要结论
（1）此次PJM容量拍卖价格上涨属于相对正常的市场价格波动。虽然容量拍卖价格较去年增长幅度大，但对比历史价格水平并未出现数量级的暴涨，仍处于合理范围之内。
（2）此次PJM容量拍卖价格上涨不会造成终端用户购电成本的大幅提高。经测算，2025/2026交付年用户侧容量成本较上一个交付年上涨约2.8 $/MWh，对比现有电价水平，用户侧购电成本上涨约5%。
（3）随着新能源渗透率的不断提升，电力市场中容量充裕性机制愈发重要。在我国电力现货市场飞速建设的背景下，加快探讨市场化容量充裕性的机制亦是重要的机制设计任务。
参考文献
[1]PJM．2025/2026 Base Residual Auction Report[EB/OL].(2024-7-30)[2024-08-05].
https://pjm.com/-/media/markets-ops/rpm/rpm-auction-info/2025-2026/2025-2026-base-residual-auction-report.ashx.
[2]PJM．PJM Capacity Auction Procures Sufficient Resources To Meet RTO Reliability Requirement [EB/OL].(2024-7-30)[2024-08-05].
https://www.pjm.com/-/media/about-pjm/newsroom/2024-releases/20240730-pjm-capacity-auction-procures-sufficient-resources-to-meet-rto-reliability-requirement.ashx
[3]PJM．Capacity Exchange User Guide [EB/OL].(2024-4-26)[2024-08-05].
https://www.pjm.com/-/media/etools/capacity-exchange/capacity-exchange-user-guide.ashx.
[4] PJM. PJM Manual 18:PJM Capacity Market[EB/OL].(2024-6-17)[2024-08-05].
https://pjm.com/-/media/documents/manuals/m18-redline.ashx.
[5]Monitoring Analytics. State of the Market Report for PJM[EB/OL].(2024-03-14)[2024-08-05].
https://www.monitoringanalytics.com/reports/PJM_State_of_the_Market/2023/2023-som-pjm-vol2.pdf
[6]PJM. How Effective Load Carrying Capability (“ELCC”) Accreditation Works.[EB/OL].(2021-04-20)[2024-08-05].
https://www.pjm.com/-/media/committees-groups/committees/pc/2021/20210420-special/20210420-item-03b-how-effective-load-carrying-capability-works.ashx