中国储能网讯：加州电力市场改革始于1996年，在此之前，PG&E（太平洋天然气与电力公司，Pacific Gas and Electricity Company，简称“PG&E”）、SDG&E（圣地亚哥天然气和电力公司，San Diego Gas and Electric Company，简称SDG&E）、SCE（南加州联合爱迪生公司，Southern California Edison Company，简称SCE）三大公用事业公司集发、输、配、售一体，提供加州近80%的电力供给，以固定的费率向用户提供捆绑服务。
90年代初期，加州工业用户指责垂直一体化垄断性的电力市场是高电价的罪魁祸首，加州电力价格比其他州高出50%。随着美国议会通过《能源法案》（1992），掀起电力工业去管制化大幕，1996年，加州通过Assembly Bill 1890法案（AB1890），加州境内开始进行电力市场去管制化改革。
2000年6月，加州天气异常炎热，用电负荷直线上升。与此同时，PG＆E、SDG＆E和SCE——加州三家主要电力事业公司陷入财务危机，备受煎熬。
“三大”在电力危机中经受了何种磨难？“三大”如何渡过危机？危机之后“三大”各项业务都被严格监管，输配售一体如何运营？面对售电市场新进入者，“三大”何以先阻挠后放弃？
1、电力危机重创
加州颁布AB1890法案非常重要的一项改革重点是打破垄断，要求“三大”分离输、配、售业务，出售发电资产。当时，PG＆E和SCE被强制要求出售50%的化石燃料电厂，加州政府鼓励两家公司出售全部的发电资产。到2000年危机发生之时，PG＆E、SDG＆E和SCE出售了全部的化石燃料发电厂，只保留核电、水电。
在售电侧，加州允许公用事业公司的售电部门参与售电业务，但根据AB1890法案，在去管制化的四年过渡期内，零售市场电价被冻结，以便PG＆E、SCE和SDG＆E收回搁浅成本。同时，加州引入ESP（电力服务商，即售电商，Electricity Service Provider，简称ESP），允许其他ESPs进入零售市场，PG＆E、SDG＆E和SCE等IOUs（投资者所有公用事业公司，Investor Owned Utilities，简称IOUs）不再是唯一电力服务商，用户可以和ESPs直接签订购电合同，ESPs代表用户在电力批发市场购电。同时IOUs被要求向所有其他发电商、批发市场商人、ESPs开放输电和配电网，联邦能源监管委员会（Federal Energy Regulatory Commission，简称FERC）和加州公用事业委员会（California Public Utility Commission，简称CPUC）负责输、配费率监管。
加州当时的电力市场设计是电力交易和调度分开，前者在电力交易所（Power Exchange，简称PX）完成，后者由加州独立系统运营商（California Independent System Operator，简称CAISO）负责。此外，批发市场设计不允许公用事业公司、售电商与发电商签订长期合同，所有的电力必须在PX现货市场进行交易。
在安然等能源公司的大力推动下，加州电力市场迅速上马。经过短暂的平稳运行后，加州电力批发市场电价在2000年失控，批发市场价格暴涨，但无法传递到消费端。
当时，90年代后期兴趣盎然且野心勃勃打算进入加州电力市场的ESPs有300多个，但到了2000年之时，仅剩下30余个。市场中的主要供电商仍是“三大”——PG&E、SCE和SDG&E。批发市场电价失控上涨，“三大”别无选择，只能继续购买高价电，在零售市场以固定费率出售。
不到一年的时间，PG&E、SDG&E和SCE负债累累。2001年4月，PG&E申请破产保护，PG＆E估算自2000年6月起，其在批发市场未偿付的购买电力支出已经达到90亿美元。SDG＆E和SCE也都面临巨额债务。
州长戴维斯宣布加州进入紧急状态，政府层面出手“救市”，紧急出台AB 1X法案，让水资源部（Department of Water Resources，简称DWR）签订了一份430亿美元的跨境电力大单，以保证PG&E和SCE的电力供应；此外，政府让CPUC调整售电侧费率，两次加码售电费率，以弥补“三大”的亏空，多方面协调“三大”渡过危机。
旋即，PX被叫停，现货市场停摆，售电侧开放被“拦腰截断”，加州电力工业改革步伐也全面停滞。
2、“三大”涅槃
1998年4月，竞争性批发市场和零售市场开始运行。
当电力需求比较平稳时，电价接近边际成本，市场能够实现比较充分地竞争。但当时，一方面电力需求增加，另一方面，加州十余年未建新电厂、天然气价格陡升、持续干旱水电乏力、有的能源公司虚报故障等多种原因造成供不应求的局面。发电商坐地起价，用户侧又缺乏响应，随之而来的是批发市场电价一路水涨船高，2000年4月至12月，月平均市场批发电价从$50/MWh上涨至$400/MWh。
此时的PG&E、SDG&E和SCE仍在苦苦支撑，出于对电价下跌以及政府会采取危机处理措施的考虑，PG＆E公司选择继续等待，仍以高价从批发市场购电。而SDG&E则提前收回搁浅成本，解除了零售市场电价管制，将高昂的电价转移给消费者。
SCE公司由于公司规模小于PG＆E，并且加州政府在PG＆E申请破产保护后，将零售电价调高了46%，SCE因此得以渡过难关。
而PG＆E最终因为负债过高，信用等级一降再降，发电商出于风险考虑，不敢再向PG＆E售电，最终PG＆E在2001年递交破产申请。
2000年的加州电力危机让PG＆E、SDG＆E和SCE元气大伤。
但三大仍必须是“三大”——大多数ESPs退出市场，仅剩下20余个，它们的主要服务对象还是工业用户。绝大部分居民用户、大多数工业用户重新划归“三大”。
自此，加州电力市场进入十年恢复期。
3、危机后：全面监管下的“三大”
“三大”仍拥有输电资产、配电资产，并在各自区域内提供输配服务和供电服务。加州的输电网归FERC监管，配电网归州级CPUC监管，供电费率也受到CPUC审核——输配售虽然仍同属一家公司，但在内部是相对独立的业务部门，用加州CPUC高级工程师米景超的话来说就是，“无论是实质上还是形式上，公用事业公司输配售业务之间有一堵‘墙”’。
在FERC和CPUC的监管下，三家公用事业公司PG&E、SDG&E和SCE的输配售各环节都在监管下运营。
输电费、配电费是三大主要的收入来源。
在制定费率前，“三大”需要向FERC或CPUC上报输电成本或配电成本，FERC和CPUC会根据成本加合理收益，进行多项程序最终决定公用事业公司应收取的输电费率和配电费率。
所有从CAISO运营的电网获得电量的市场参与者都需要交纳过网费。过网费分为200kV以上的高压输电费率和低于200kV（高于50kv）的低压输电费率，2010年以后，CAISO对所有高压网的用户收取统一的高压输电费率。目前，PG＆E、SDG＆E和SCE的高压输电费率为$7.8749/MWh。低压输电费率各不相同，最高的是PG＆E，为$5.7357/MWh，SCE的低压输电费率为$0.5428/MWh。SDG&E 只有四条高压输电线，没有低压输电线。
4、“三大”输配售常规业务表现
PG&E的业务集中在加州北部和中部，向居民、商业、工业和农业用户提供发电、输电、配电服务。2014年PG＆E的购电量为74547GWh，PG＆E自发电量占到35.8%，认证发电设施购电占12.2%，第三方购电占29.5%，其他从CAISO开放市场购电占到21.6%，灌溉区水电占0.9%。
2014年PG＆E的总装机容量为7684MW，核电2240MW，水电3889MW，化石燃料发电1400MW，光伏发电152MW。但根据CPUC的规定，IOUs不得从自己所有的发电厂中购电，所以PG＆E的输电和配电服务完全隔离，旗下的发电厂需要和其他发电商同台竞价上网。
输电方面，截止到2014年12月，PG＆E拥有18100英里的输电线，电压范围从60Kv到500Kv。PG&E运行有91个变电所，总容量为63400MW。
在配电方面，PG＆E拥有141700英里的配电网，其中20%位于地下，80%位于地上；55座变电所和603座配电所，总容量约30200MVA。配电和输电系统通过变电所相连接，将高压输电电压降至低压，从而达到向用户配电的电压标准。
供电方面，2014年PG＆E的用户为528万，输电量86303GWh，总营业收入136.56亿美元，收入比2013年增长9.3%。
SCE拥有12000英里的输电线路，集中在加州中部、沿海和南加州，用户超过1400万。
SCE的输电线和配电站都由CAISO控制，其电力系统包括55座输电站和789座变电站，共拥有3100MW的装机容量，有33座水电站、5台燃气调峰机组、1个天然气联合循环电厂、1个柴油发电厂、24座屋顶光伏发电站和1座地上光伏发电站。SCE还持有位于亚利桑那州Palo Verde核电站15.8%的股份，新墨西哥州一座发电厂48%的股份。SCE还拥有南加州 San Onofre核电站2号和3号机组78.21%的股份，但是这两台机组即将被淘汰。
2015年，SCE的高低压输电年所需收入比去年上涨了10.8%，达到2.6亿美元，主要原因是若干条新的输电线路在2013年投入使用，输电成本有所增加。
SDG＆E的规模在三家公司中最小，其输电、售电、费率和天然气业务同样处于FERC的监管之下。SDG＆E在加州3个县和21个城市开展电力业务，在其他城市还经营有天然气业务。SDG＆E的服务面积超过4100平方英里，截止到2014年12月，拥有140万用户。在发电资产上，SDG＆E的装机容量为1194MW，此外SDG＆E还有电力购买合同，认证设施合同有246MW、可再生能源2057MW，其他长期合同865MW（包括水电、气电和需求响应）。
SDG＆E的电力基础设施主要集中在圣地亚哥、帝王谷、橘郡，以及亚利桑那州和内华达州，共拥有2090英里的输电线和23158英里的配电线。SDG＆E和帝国灌溉区、亚利桑那公共服务公司共用一条500Kv的高压输电线路，这条线路连接亚利桑那州的帕洛弗迪和加州的圣地亚哥，SDG＆E拥有这条线路1162MW的输电容量。SDG＆E还有一条500Kv的专门输送可再生能源电力的高压输电线路——Sunrise Powerlink，输电容量为1000MW，能够将因皮里尔河谷的可再生能源电力输出至SDG＆E的服务区域内。墨西哥的下加尼福利亚州与SDG＆E的电网通过一条230Kv的高压输电线相连，从北到南的输电容量为408MW，从南到北的输电容量为800MW。SDG＆E的电网也和SCE相互连接，在 San Onofre 有一条230kV的输电网连接两个公司的电网，输电容量达到2500MW。
5、“三大”创新：大数据与智能电网
2008年马林郡筹建CCA（Customer Choice Aggregation，用户选择聚合体，简称CCA）之时，“三大”稍微紧张了一把。加州政府在2001年就把CCA写进了当时的AB117中，允许地方政府成立“购电聚合体”，代表居民向批发市场购电，为售电市场提供多种选择性，同时推动当地可再生能源发展。
2008年，马林郡率先启动CCA。当时有二十余个ESPs参与市场直购电，为工业用户供电，一旦CCA发展起来，一方面售电市场可能会重启竞争，另一方面，用户流失且需要向CCA提供服务，对于公用事业而言是一个不小的潜在损失。CCA的启动引发了“三大”公用事业公司的抵触。在2008-2010年期间，公用事业公司采用多种营销手段和政治游说手段，企图将引入售电竞争的CCA扼杀于萌芽之中。
三大似乎感受到了危机。但是很快，政府出面制止三大的阻挠行为，点名PG&E，责令其禁止任何不利于CCA的行为。很快，对于新售电模式的阻挠偃旗息鼓。
时至今日，对新进入者的抵触似乎已经成了一个被遗忘的章节，“三大”既有作为“三大”的实力，更多的则是把精力放在了新技术上，在智能仪表和能源大数据上不断开疆拓土。
2002年，CPUC指导电力公用事业公司实施高级电表测量体系（Advanced Metering Infrastructure，简称AMI）应用，该体系是一个用来测量、收集、存储、分析和运用用户用电信息的完整网络和系统。2006年，PG＆E成为首个安装AMI的电力公用事业公司。2009年，SCE和SDG＆E也开始安装AMI。2009年，加州通过 Senate Bill 17 （简称SB17）法案，要求所有的电力公用事业公司在2010年7月之前出台智能电网建设计划，计划包括智能电表安装、数据网络，以及其他建设高效电网的措施，同时规定超过10万用户的事业公司的最迟时间为2011年7月1日。
到2012年，几乎所有的电力公用事业公司在其服务范围内都安装了AMI，目前总共有1100万块智能电表、气表安装完毕，总花费超过70亿美元。
在智能电网的基础上，SDG&E为用户提供多个服务项目。一是智能电表需求响应项目，为用户提供不同的价格选择方案，以及根据价格信号做出负荷调整；二是电动汽车服务，为客户提供电动汽车峰谷分时电价信息；三是用户隐私项目，保护用户的个人隐私；四是数字路线图，使用户更容易获得所需的电力信息；五是相量测量装置：配电，在关键节点安装相量测量装置，以确保配电网的可靠性和安全性。
SCE也通过运用大数据多样化了自己的供电服务，例如“夏季折扣HNA试点项目”，该项目为用户提供多种价格选择方案，通过计算机程序自动根据价格信号调整用电量。此外，还有电动汽车服务项目，为用户提供电动汽车峰谷电价信息。目前SCE还有家庭用电建议项目，在线向用户进行调查，并提供分析结果和建议；向企业提供自动高峰省电服务，如果企业安装相关装置，在用电高峰时就可以自动减少用电，从而获得奖励。用户可以提前设定负荷减低策略，当用电高峰到来时，系统自动向装置发送价格信号，然后用户就可以根据信号选择合适的负荷计划。除此之外，SCE还有开放式自动高峰省电、永久负荷转移等多种服务。
作为加州最大的公用事业公司，PG&E的能源大数据和智能电网运用更为广泛深入。例如，PG&E利用智能电网进行可再生能源接入。在可再生能源接入服务上，要求可再生能源用户以最快的速度接入电网，满足负荷。
在智能仪表大数据方面，PG＆E通过智能电表的数据为商业用户提供定制的需求响应服务。针对小型商业用户和家庭用户，PG＆E推出SmartAC服务，在夏季空调负荷高时确保用户不会受到断电的影响。对于大中型商业用户，PG＆E的服务有“最大负荷日价格优惠服务”，在夏季最炎热的几天，当电网负荷过重时，PG＆E通过给予一定的电费优惠，鼓励用户减少用电，以减轻电网的负荷，确保电网的可靠性。还有基荷中断服务，PG＆E会在30分钟前告知用户减少用电负荷，如果用户在这个时间段减少用电负荷，将得到每个月$8/kW到$9/kW的奖励；如果不能在该时间段减少用电负荷，将会被收取$6/kWh的罚款。此外，PG＆E还提供“需求竞价服务”、“计划负荷削减项目”、“聚合管理组合”等多种服务。这些服务的本质就是通过智能电表对用户使用数据进行分析，计算出负荷曲线，再通过价格信号，减少最大负荷时的负荷，保持电网的可靠性。
