1. 電力市場學習筆記（4）：電力現貨市場的價格出清機制-節點電價
在電力現貨市場的價格出清機制中，邊際價格出清是核心概念。然而，實際應用中，為了應對輸電線路功率限制、安全約束等復雜情況，價格出清機制有所不同，主要有系統邊際電價（SMP）、分區邊際電價和節點邊際電價（LMP）三種。下面主要介紹系統邊際電價和節點邊際電價。
系統邊際電價（SMP）是指在現貨電能交易中，按照發電側報價從低到高的順序逐一成交電力，使成交的電力滿足負荷需求的最後一個電能供應者（即邊際機組）的報價。SMP適用於電網阻塞較少、阻塞程度較輕、阻塞成本較低的地區。在這種情況下，出清後的價格將被交易地區范圍內所有成員接受，即每個發電機組發電價格和每個用戶售電價格都一樣。
節點邊際電價（LMP）則是一種更為精細化的價格出清機制。它將交易區域內按照不同的位置設置若干節點，該節點每增加一個單位的負荷（1MW）所產生的發電邊際成本、輸電阻塞成本和損耗成本。發電價格即為節點電價，售電價格為所有節點的加權平均價。LMP適用於電網阻塞較為嚴重、輸電能力經常受限的地區。
以3個節點的簡單模型為例，說明節點電價的形成機制。假設三個節點間傳輸線路的容量限制為600MW。在上午9:00時，若C節點負荷為500MW，按照機組從低到高出清，發電機組B出力為500MW，發電機組A、C均無需出力，此時節點C的節點電價由發電機組B決定，為200元/MWh。同理，此時節點A和B的節點電價也是200元/MWh。因為此時無論在A點還是在B點，每增加1MW產生的發電成本均由機組B提供，同樣是200元/MWh。而下午15:00時，若C節點負荷為1000MW，此時發電機組B完全出力為900MW，發電機組A出力為100MW，此時C的節點電價由A機組確定，為260元/MWh。同樣，此時節點A和B的節點電價也是260元/MWh。原因是此時機組B已無發電能力，無論在A點還是在B點，每增加1MW產生的發電成本均由機組A提供，是260元/MWh。
通過上述兩種情形，我們可以看到，隨著用戶負荷隨時間變動，節點電價也在不斷變化，並且隨著負荷提高，節點電價也隨之提高。但是，在不發生阻塞的情況下，節點電價保持一致。一旦發生阻塞，節點電價不再一致，甚至產生一節點一價格。
總結來說，在系統被視為一個節點的情況下，此時的節點電價就是系統邊際電價（SMP）。然而，在面對電網阻塞的情況時，節點電價模式能更精準地顯示出不同電網條件下不同區域位置的價格信號，從而引導更有價值的投資。關於用戶側的價格，按照加權平均的定義進行計算，可以得到合理的答案。然而，具體的計算方法需要根據實際情況進行調整，以確保公平性和准確性。
2. 邊際變動：邊際收益與邊際成本
我們日常所做的每一件事，都伴隨著邊際效應的考量。邊際效應，即邊際的產生，代表著邊緣或盡頭。比如決定是否再吃一碗飯，或是再多跑一圈。這一過程中，我們權衡盈虧與價值。邊際成本的概念在此基礎上浮現，其指在確定行動後，為這一行為付出的時間、金錢等成本。邊際成本在一定范圍內，邊際產品數量的增加對整體成本影響微乎其微，體現為邊際效應遞減。因此，邊際成本常被視為最後一單位的成本，通常較低。
以建築為例，11層以下的建築通常需配置1個樓梯與1部電梯；12至17層則需增設2部電梯。對於發電廠而言，啟動一次爐子的成本高昂，因此，即使多發電也難以停止生產。航空公司的職員家屬免費乘坐策略則體現了不同視角下的邊際成本考量。在整體成本既定的情況下，增加一人實際上可以降低平均成本，即便通過低價或折扣吸引，邊際成本仍然低至可忽略不計。
邊際成本與邊際收益的概念緊密相連，前者涉及持續性行動的成本降低，而後者則由稀缺性決定，強調最後一單位的價值。水與鑽石在這一概念下形成鮮明對比：水雖便宜，但邊際成本低；鑽石價值高昂，邊際收益高。邊際收益與邊際成本的比較，通常決定行動是否值得。邊際成本極低的行動，如喝水，邊際收益足以覆蓋成本；邊際收益必須遠超邊際成本的行動，如購買鑽石，方能實現最大化收益。