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張粒子:關(guān)于新形勢(shì)下電力市場(chǎng)體系建設(shè)的思考

2022年03月31日 22:10 | 來(lái)源:《中國(guó)電力企業(yè)管理》2022年02期
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自電力改革“中發(fā)9號(hào)文”發(fā)布以來(lái),我國(guó)深化電力體制改革各項(xiàng)工作全面推進(jìn),尤其是在核定獨(dú)立輸配電價(jià)、有序放開(kāi)發(fā)用電計(jì)劃、煤電上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革和電力市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)等方面,國(guó)家和地方共同推進(jìn),電力交易規(guī)模不斷擴(kuò)大,交易主體數(shù)量逐年增加,市場(chǎng)價(jià)格在一定程度上反映了市場(chǎng)供需變化;電力中長(zhǎng)期交易市場(chǎng)、電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)和電力輔助服務(wù)交易市場(chǎng)蓬勃興起,電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制促進(jìn)新能源消納、發(fā)現(xiàn)價(jià)格的功能初步展現(xiàn),電力市場(chǎng)優(yōu)化配置資源的作用逐步顯現(xiàn),電力市場(chǎng)化改革取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。

然而,面對(duì)“雙碳”目標(biāo)和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),全球能源危機(jī)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不確定性以及氣候異常、極端天氣頻發(fā)的新形勢(shì)、新要求,亟需按照黨中央、國(guó)務(wù)院的戰(zhàn)略部署,重新系統(tǒng)、全面地審視和思考我國(guó)電力市場(chǎng)體系建設(shè)面臨的外部條件和內(nèi)部問(wèn)題,厘清在保障電力供應(yīng)安全和能源低碳轉(zhuǎn)型中,市場(chǎng)能發(fā)揮什么作用、市場(chǎng)機(jī)制有效的前提條件和政府如何有為和無(wú)為等關(guān)鍵問(wèn)題,優(yōu)化電力市場(chǎng)體系結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)體系建設(shè)路徑,科學(xué)利用政府規(guī)制措施彌補(bǔ)市場(chǎng)失靈和保障微觀經(jīng)濟(jì)有序運(yùn)行的作用,構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、開(kāi)放、公允、高效的能源市場(chǎng)體系,探索出一條符合我國(guó)國(guó)情的電力市場(chǎng)建設(shè)之路。

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全國(guó)電力市場(chǎng)體系建設(shè)面臨的形勢(shì)與挑戰(zhàn)

我國(guó)電力市場(chǎng)體系建設(shè)面臨以下形勢(shì)與挑戰(zhàn):

一是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)面臨系統(tǒng)靈活性資源稀缺問(wèn)題。“雙碳”目標(biāo)的落實(shí),勢(shì)必推動(dòng)新能源的快速發(fā)展,并引發(fā)一系列新的挑戰(zhàn),近年來(lái),國(guó)內(nèi)許多省份由于可再生能源大規(guī)模并網(wǎng),電力系統(tǒng)調(diào)峰能力不足、棄風(fēng)棄光的問(wèn)題已經(jīng)逐漸凸顯;隨著可再生能源的進(jìn)一步發(fā)展,系統(tǒng)調(diào)峰容量、備用容量乃至爬坡容量等靈活性電力資源和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不足的問(wèn)題將更加普遍和突出。當(dāng)前,在我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)占比較高的北方地區(qū),夜間風(fēng)電大發(fā),而冬季熱電聯(lián)產(chǎn)的火電機(jī)組還需要發(fā)電保證供熱,加之水電處于枯水期,風(fēng)、水、熱“三碰頭”使系統(tǒng)調(diào)峰問(wèn)題嚴(yán)重。而且不僅僅是調(diào)峰數(shù)量問(wèn)題,還有調(diào)峰速率問(wèn)題。在我國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)省份中,光伏發(fā)電規(guī)模較大的山西省和山東省,也同樣存在系統(tǒng)調(diào)峰問(wèn)題,導(dǎo)致在光伏大發(fā)時(shí)段的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格出現(xiàn)零電價(jià),這從一個(gè)方面揭示了現(xiàn)有市場(chǎng)機(jī)制的不系統(tǒng)、不協(xié)調(diào)和不適應(yīng)。類(lèi)似的情況在國(guó)外已有先例,在光伏發(fā)電占比高的美國(guó)加州電力系統(tǒng)中,在早上太陽(yáng)升起和傍晚太陽(yáng)落山的時(shí)刻,分別出現(xiàn)系統(tǒng)凈負(fù)荷快速下降和攀升的情景,需要靈活性電源在這兩個(gè)時(shí)段分別快速減少出力和增加出力,來(lái)保障電力系統(tǒng)的發(fā)用電功率實(shí)時(shí)平衡和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,這也就是所謂的“爬坡”(調(diào)峰速率)問(wèn)題。鑒于加州電力系統(tǒng)內(nèi)部的靈活性爬坡容量資源不足,需要通過(guò)市場(chǎng)手段發(fā)揮互聯(lián)大電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),加州電力市場(chǎng)建立了不平衡能量市場(chǎng)機(jī)制,將與加州電網(wǎng)互聯(lián)的相鄰州電網(wǎng)中爬坡資源納入其市場(chǎng)范圍,主要在太陽(yáng)升起和落山兩段時(shí)間內(nèi)參與加州電力市場(chǎng)交易,幫助加州電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電力平衡。盡管我國(guó)尚未大范圍出現(xiàn)爬坡容量不足的問(wèn)題,但隨著光伏發(fā)電規(guī)模的快速增大和火電占比的相對(duì)減少,也將面臨一個(gè)省級(jí)電網(wǎng)和省域電力市場(chǎng)靈活性資源不足、無(wú)法獨(dú)自解決的爬坡問(wèn)題。

二是全球能源危機(jī)、氣候異常和極端天氣頻發(fā)將使電力市場(chǎng)面臨供應(yīng)嚴(yán)重短缺、電價(jià)攀升和供電可靠性不足的風(fēng)險(xiǎn)。2015年以來(lái),歐洲不斷提升清潔能源的比例、降低傳統(tǒng)能源在能源消耗結(jié)構(gòu)中的占比。2021年歐洲出現(xiàn)了“缺風(fēng)少水”的異常情況,可再生能源發(fā)電不達(dá)預(yù)期,電力供應(yīng)高度依賴(lài)天然氣,致使天然氣和電力供應(yīng)緊缺、價(jià)格暴漲。而生活電氣化和極端天氣頻發(fā),使居民生活更加依賴(lài)可靠的電力供應(yīng),同時(shí),經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)乏力使企業(yè)生產(chǎn)難以承受高昂的用電成本。這一事件使全球經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)普遍開(kāi)始更加關(guān)注電力供應(yīng)安全。目前,我國(guó)正在深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)改革,燃煤上網(wǎng)電量將全部進(jìn)入市場(chǎng)、由市場(chǎng)定價(jià)。這項(xiàng)電力市場(chǎng)化改革,一方面有效地促進(jìn)了電力市場(chǎng)建設(shè),進(jìn)一步發(fā)揮市場(chǎng)優(yōu)化配置資源的作用,使煤電價(jià)格反映電力市場(chǎng)供需及其變化;另一方面,也面臨在市場(chǎng)機(jī)制下如何保障長(zhǎng)期電力供應(yīng)安全、短期電力市場(chǎng)價(jià)格公允和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的挑戰(zhàn)。同時(shí),由于未來(lái)可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量高占比,各地區(qū)電力需求增長(zhǎng)、可再生能源發(fā)電出力和發(fā)電燃料價(jià)格都有較大的不確定性,將導(dǎo)致各省普遍面臨不同程度的電力平衡問(wèn)題,“西電東送”和“南電北送”的送、受兩端電力系統(tǒng)的電力平衡矛盾凸顯,需要重新審視和優(yōu)化現(xiàn)有的電力市場(chǎng)體系結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)交易機(jī)制,充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制發(fā)現(xiàn)價(jià)格、優(yōu)化配置資源的功能和政府規(guī)制彌補(bǔ)市場(chǎng)失靈、保障微觀經(jīng)濟(jì)有序運(yùn)行的作用,構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、開(kāi)放、公允、高效的能源市場(chǎng)體系。

三是市場(chǎng)機(jī)制的不系統(tǒng)和政策的不配套,可能導(dǎo)致發(fā)電容量充裕性不足的問(wèn)題。在可再生能源激勵(lì)政策下,可再生能源發(fā)電高占比的電力現(xiàn)貨市場(chǎng),多時(shí)段、頻繁出現(xiàn)零電價(jià)甚至負(fù)電價(jià),市場(chǎng)化電源在電能量批發(fā)市場(chǎng)的收益持續(xù)下降,難以保障投資成本回收,可能導(dǎo)致發(fā)電容量充裕性不足的問(wèn)題。隨著可再生能源滲透率的不斷提高,稀缺的價(jià)格機(jī)制和容量市場(chǎng)機(jī)制也不足以激勵(lì)全收益市場(chǎng)化電源投資。目前,“1439號(hào)文”擴(kuò)大了市場(chǎng)交易電價(jià)上下浮動(dòng)范圍,電力現(xiàn)貨價(jià)格不受上下浮動(dòng)范圍的限制,有效緩解了電力供應(yīng)緊張的問(wèn)題。但現(xiàn)貨市場(chǎng)真正進(jìn)入“實(shí)戰(zhàn)期”后,也將面臨新的問(wèn)題,如電力現(xiàn)貨價(jià)格究竟在哪個(gè)區(qū)間浮動(dòng)合適?是否會(huì)有市場(chǎng)主體操縱市場(chǎng)的行為?如果取消工商業(yè)用戶(hù)消費(fèi)電價(jià),工商業(yè)用戶(hù)如何進(jìn)入市場(chǎng)?2021年12月上旬的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出,傳統(tǒng)能源逐步退出要建立在新能源安全可靠替代的基礎(chǔ)上。目前,距離2060年實(shí)現(xiàn)碳中和還有近40年時(shí)間,而燃煤發(fā)電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命期是20年,政策制定者需要通過(guò)怎樣的機(jī)制引導(dǎo)建設(shè)保障能源安全所需要的火電容量?大水電、抽水蓄能目前沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的裝機(jī)容量,又應(yīng)該通過(guò)怎樣的市場(chǎng)機(jī)制來(lái)引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)?以上問(wèn)題都是市場(chǎng)運(yùn)行和建設(shè)中亟待解決的問(wèn)題。

因此,新形勢(shì)下我國(guó)電力市場(chǎng)體系建設(shè)亟待解決的問(wèn)題可以歸結(jié)為:一是如何保障靈活性電力資源供應(yīng)的充裕性和經(jīng)濟(jì)性,主要是如何激勵(lì)靈活性資源的投資與提供、如何實(shí)現(xiàn)靈活性資源在更大范圍優(yōu)化配置;二是如何保障電力供應(yīng)安全,主要是如何激勵(lì)可靠電源投資以保障發(fā)電容量的充裕性,如何重構(gòu)電力市場(chǎng)體系結(jié)構(gòu)和以電力市場(chǎng)為核心的能源市場(chǎng)體系,用規(guī)范的市場(chǎng)機(jī)制協(xié)調(diào)電力送、受兩端系統(tǒng)的電力平衡和經(jīng)濟(jì)利益,促進(jìn)中長(zhǎng)期發(fā)電燃料市場(chǎng)與中長(zhǎng)期電力市場(chǎng)的協(xié)同發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)上下游市場(chǎng)交易對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)、保障電力可靠供應(yīng)和避免用電價(jià)格超預(yù)期大幅增長(zhǎng);三是如何在保障有效發(fā)電容量成本回收的同時(shí),進(jìn)行市場(chǎng)力管控;四是如何實(shí)現(xiàn)全部工商業(yè)用戶(hù)進(jìn)入市場(chǎng),這個(gè)問(wèn)題不僅涉及不同計(jì)量條件下的解決方案問(wèn)題,還涉及市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控。

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建立區(qū)域電力平衡市場(chǎng)前景可期

靈活性電力資源的合理調(diào)用范圍是一個(gè)極其復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。如何保障靈活性電力資源供應(yīng)的充裕性和經(jīng)濟(jì)性?從我國(guó)現(xiàn)有電力市場(chǎng)對(duì)靈活性電力資源的激勵(lì)機(jī)制來(lái)看,主要有調(diào)峰市場(chǎng)和輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制,以及電力現(xiàn)貨市場(chǎng)。為了激勵(lì)火電機(jī)組深度調(diào)峰和靈活性改造以促進(jìn)可再生能源消納,大多數(shù)省份建立了調(diào)峰市場(chǎng),只有山西省和山東省實(shí)現(xiàn)了以現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制解決調(diào)峰問(wèn)題。我國(guó)的調(diào)峰市場(chǎng)實(shí)質(zhì)上是一種對(duì)深度調(diào)峰機(jī)組的補(bǔ)償機(jī)制,補(bǔ)償費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)由市場(chǎng)化方式形成,但如果把調(diào)峰問(wèn)題放到省域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中,就融入了所有省內(nèi)統(tǒng)調(diào)機(jī)組的機(jī)組組合和經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題中,調(diào)峰成本會(huì)降低,山西現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果已經(jīng)初步證實(shí)了這一點(diǎn)。可再生能源高占比的省份,本省調(diào)峰能力不夠,還有賴(lài)于區(qū)域省間調(diào)峰市場(chǎng)來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)電力平衡。理論上,如果把各省調(diào)峰問(wèn)題放到區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中統(tǒng)籌解決,區(qū)域內(nèi)各省共享調(diào)峰資源,調(diào)峰成本將會(huì)更低。因此,建立區(qū)域性電力現(xiàn)貨市場(chǎng),應(yīng)該是我國(guó)下一階段電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)的目標(biāo)取向,也是我國(guó)電力市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展、建立統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的中間環(huán)節(jié)。從省域電力市場(chǎng)融合的現(xiàn)實(shí)可能性出發(fā),區(qū)域性電力市場(chǎng)建設(shè)宜從區(qū)域電力平衡市場(chǎng)起步。

區(qū)域電力平衡市場(chǎng)是基于日前電能量市場(chǎng)出清基礎(chǔ)上,區(qū)域內(nèi)電源出力上、下調(diào)整能力和需求側(cè)凈負(fù)荷上、下調(diào)整能力的日內(nèi)/實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng),包括和電能量日內(nèi)/實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)和不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(爬坡速率)的備用容量市場(chǎng)等構(gòu)成。在沒(méi)有建立區(qū)域日前電能量市場(chǎng)的情況下,可以在日前至調(diào)度執(zhí)行前15分鐘的時(shí)間內(nèi)連續(xù)開(kāi)展交易。各省電力調(diào)控機(jī)構(gòu)在日前、日內(nèi)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)階段,根據(jù)本省電力平衡需要,適時(shí)適量購(gòu)買(mǎi)。區(qū)域電力平衡市場(chǎng)的建立,將有效提高區(qū)域內(nèi)各省調(diào)峰和可再生能源消納的能力,同時(shí)有效降低各省調(diào)峰和備用等保障電力平衡的成本,從而提高區(qū)域調(diào)峰和可再生能源消納的經(jīng)濟(jì)性。自2006年原國(guó)家電監(jiān)會(huì)頒布《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》(電監(jiān)市場(chǎng)〔2006〕42號(hào))和《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》(電監(jiān)市場(chǎng)〔2006〕43號(hào)),各區(qū)域在此基礎(chǔ)上制定“兩個(gè)細(xì)則”,在有效規(guī)范發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理的同時(shí),建立了電力輔助服務(wù)公平調(diào)用與成本補(bǔ)償機(jī)制。2021年底,國(guó)家能源局根據(jù)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變化、電力市場(chǎng)化改革的新要求,對(duì)這兩個(gè)文件進(jìn)行了修訂。據(jù)此,目前全國(guó)除西藏外,6個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和30個(gè)省級(jí)電網(wǎng)均已啟動(dòng)電力輔助服務(wù)市場(chǎng),為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可再生能源消納起到了重要的保障和支撐作用。但由于調(diào)峰、調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用是短期資源優(yōu)化問(wèn)題,其市場(chǎng)交易的機(jī)會(huì)成本是以電能量現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格為參考,在沒(méi)有建立電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的情況下,調(diào)峰市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)主要的作用只是實(shí)現(xiàn)公平調(diào)用、定價(jià)和互補(bǔ),但要提高調(diào)峰和輔助服務(wù)市場(chǎng)的效率,降低和傳導(dǎo)電力靈活性資源成本,則有待隨著電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的正常開(kāi)展,將調(diào)峰問(wèn)題納入電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制中解決,同時(shí)建立和完善與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制配套的輔助服務(wù)市場(chǎng)。隨著光伏發(fā)電規(guī)模的不斷增長(zhǎng),“爬坡”問(wèn)題也會(huì)逐漸顯現(xiàn),光伏發(fā)電高占比省份也無(wú)法獨(dú)自解決。因此,在第二批省域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)已經(jīng)啟動(dòng)的情況下,亟待建立區(qū)域統(tǒng)一的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)或統(tǒng)一的區(qū)域電力平衡市場(chǎng)。在兩、三個(gè)區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)正常運(yùn)行后,適時(shí)開(kāi)展區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)聯(lián)合出清,形成實(shí)質(zhì)性的全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng),這不失為我國(guó)電力市場(chǎng)體系建設(shè)的一條優(yōu)化路徑。

歐洲和北美的電力體制差別很大,其中各國(guó)電力市場(chǎng)化改革的進(jìn)程也參差不齊,但也都是通過(guò)建立跨州/跨國(guó)的區(qū)域性電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng),來(lái)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置,促進(jìn)可再生能源消納和低碳發(fā)展。歐洲是以建設(shè)統(tǒng)一電力市場(chǎng)為目標(biāo),選擇的實(shí)現(xiàn)路徑是:國(guó)家電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)—跨國(guó)區(qū)域統(tǒng)一的日前和日內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)—多區(qū)域聯(lián)合出清的歐洲統(tǒng)一日前和日內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng),目前正在建設(shè)歐洲統(tǒng)一電力平衡市場(chǎng)。歐洲電力平衡市場(chǎng)包括實(shí)時(shí)平衡電能量交易和輔助服務(wù)交易,原先是各國(guó)的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)在本國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng),近年來(lái)歐盟已規(guī)劃建立一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)是各國(guó)市場(chǎng)主體把實(shí)時(shí)輔助服務(wù)和電力平衡資源(即靈活性資源)都放在這個(gè)平臺(tái)上,供各國(guó)的調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)自身實(shí)時(shí)平衡的需要去購(gòu)買(mǎi)。前述提及美國(guó)加州的可再生能源中分布式光伏占比高,在國(guó)際上最先出現(xiàn)凈負(fù)荷“鴨子曲線”,這個(gè)問(wèn)題僅依靠加州電力系統(tǒng)內(nèi)的電源無(wú)法解決。加州的機(jī)組有燃煤機(jī)組、燃?xì)鈾C(jī)組、核電機(jī)組和水電,核電無(wú)法快速地調(diào)整機(jī)組出力,水電和煤電機(jī)組調(diào)整出力也是有限度的,這些傳統(tǒng)電源調(diào)節(jié)出力的速度,無(wú)法跟隨光伏發(fā)電出力的變化。但加州所在的西部電網(wǎng)還沒(méi)有建立區(qū)域電力市場(chǎng),無(wú)法采用美國(guó)PJM區(qū)域電力市場(chǎng)的“日前市場(chǎng)+實(shí)時(shí)市場(chǎng)+輔助服務(wù)市場(chǎng)”的機(jī)制來(lái)利用西部電網(wǎng)內(nèi)的靈活性電力資源,幫助加州電源“爬坡”。為了利用市場(chǎng)機(jī)制,激勵(lì)相鄰州與加州聯(lián)網(wǎng)的電力系統(tǒng)提供“爬坡”資源,幫助加州電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力平衡,加州電力市場(chǎng)設(shè)立了一個(gè)“能量不平衡市場(chǎng)”,實(shí)際上是一個(gè)區(qū)域性實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng),把加州周邊電力公司的靈活性電力資源都納入進(jìn)來(lái),當(dāng)加州本地上午太陽(yáng)能發(fā)電快速增長(zhǎng),周邊的電力公司就以低價(jià)從加州市場(chǎng)買(mǎi)入光伏發(fā)電電量,到傍晚太陽(yáng)落山的時(shí)候,周邊電力公司都增加發(fā)電出力,以高價(jià)向加州電力市場(chǎng)賣(mài)電,幫助加州電網(wǎng)平衡。顯然,可再生能源高占比的加州電力系統(tǒng)無(wú)法獨(dú)自實(shí)現(xiàn)電力平衡,以加州為核心的區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)是其發(fā)展的經(jīng)濟(jì)選擇。

我國(guó)的電力市場(chǎng)建設(shè)的內(nèi)外部條件與歐美不同,不能直接照搬北美或歐洲的市場(chǎng)模式,但國(guó)際上電力市場(chǎng)建設(shè)的路徑具有共性,經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)是值得我們借鑒的,那就是大國(guó)大電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)難以一蹴而就,先行建設(shè)區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)或電力平衡市場(chǎng),是合理選擇。目前,對(duì)于我國(guó)可再生能源高占比市場(chǎng)的省份而言,即使建立了現(xiàn)貨市場(chǎng)也很難獨(dú)自實(shí)現(xiàn)電力平衡。筆者建議,如果在短時(shí)間內(nèi)不能建立區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng),就應(yīng)盡快建立區(qū)域電力平衡市場(chǎng)。

當(dāng)然,還需要考慮一些細(xì)節(jié)問(wèn)題,如調(diào)峰問(wèn)題到底通過(guò)什么市場(chǎng)機(jī)制解決更經(jīng)濟(jì)?是否要不惜代價(jià)地保證可再生能源的棄風(fēng)率不超過(guò)5%?筆者認(rèn)為,需要根據(jù)各地實(shí)際情況而論。例如可再生能源占比高的省份,棄風(fēng)率應(yīng)該可以允許高于5%;有時(shí)棄一些風(fēng)電,系統(tǒng)運(yùn)行整體上更經(jīng)濟(jì),也能為電力規(guī)劃投資和電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供正確的信號(hào)。市場(chǎng)機(jī)制的作用是經(jīng)濟(jì)配置資源,而不是強(qiáng)行消納資源。經(jīng)濟(jì)配置資源的機(jī)制,對(duì)用戶(hù)才是公平的,才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展,才可持續(xù)。

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保證電力供應(yīng)安全需要政府與市場(chǎng)共同發(fā)力

如何保障電力供應(yīng)安全,首先要厘清電力市場(chǎng)機(jī)制能解決什么問(wèn)題、不能解決什么問(wèn)題。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)及其短期邊際成本定價(jià)機(jī)制,可以實(shí)現(xiàn)短期電力資源優(yōu)化配置,使短期發(fā)電成本最小化;激勵(lì)市場(chǎng)主體提供靈活性電力資源,促進(jìn)發(fā)用電實(shí)時(shí)平衡和可再生能源消納;為電力輔助服務(wù)市場(chǎng)提供價(jià)格參考信號(hào),激活靈活性電力資源(火電靈活性改造、儲(chǔ)能系統(tǒng)、需求側(cè)響應(yīng)、虛擬電廠等)的投資和提供;為中長(zhǎng)期市場(chǎng)提供參考價(jià)格,引導(dǎo)電力規(guī)劃投資,促進(jìn)電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。中長(zhǎng)期合同可用于對(duì)沖現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),中長(zhǎng)期交易價(jià)格參考現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格;可再生能源高占比電力市場(chǎng)的現(xiàn)貨價(jià)格走低,相應(yīng)的中長(zhǎng)期市場(chǎng)價(jià)格也必然趨勢(shì)相同。但是,現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格并不是電源投資決策的唯一評(píng)價(jià)指標(biāo),電力建設(shè)周期長(zhǎng),保障電力供應(yīng)安全不能僅僅依靠現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制。

歐洲的電力期貨市場(chǎng)上,合同期較長(zhǎng)的為3~5年。實(shí)施能源低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略和可再生能源支持政策后,近年來(lái)歐洲的電能量批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格下降,幾乎沒(méi)有新投運(yùn)的市場(chǎng)化裝機(jī)容量。英國(guó)電力市場(chǎng)化改革初期的電力差價(jià)合同期和電煤合同期相匹配,長(zhǎng)達(dá)數(shù)年甚至10年;2021年英國(guó)已出現(xiàn)15年的容量市場(chǎng)合同。巴西在經(jīng)歷上世紀(jì)90年代電力市場(chǎng)危機(jī)之后,實(shí)行政府規(guī)劃電力項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)招標(biāo)制,合同期為20年或30年。2021年底以來(lái),歐洲能源危機(jī)、價(jià)格飆升,居民家庭面臨付不起電費(fèi)、企業(yè)也面臨生產(chǎn)成本高漲的挑戰(zhàn),美國(guó)電力市場(chǎng)價(jià)格也隨之大幅度攀升。歐洲五大經(jīng)濟(jì)體德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、意大利和西班牙的政府分別提出了援助政策和有時(shí)限的減稅方案,以幫助電力用戶(hù)應(yīng)對(duì)電費(fèi)大幅上漲帶來(lái)的壓力。發(fā)電燃料價(jià)格暴漲,已成為危及電力供應(yīng)安全的一個(gè)主要因素。電力供應(yīng)安全問(wèn)題已經(jīng)成為世界各國(guó)電力市場(chǎng)面臨的新難題和各國(guó)政府關(guān)注的新問(wèn)題。

當(dāng)前我國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)有日前和實(shí)時(shí)市場(chǎng),電力中長(zhǎng)期合同期長(zhǎng)至一年,短則一個(gè)月甚至幾天。火電、核電、大水電經(jīng)濟(jì)壽命期是20~40年,在可再生能源高占比的電力系統(tǒng)中,火電、大水電、核電等企業(yè)的投資成本如何保證回收?發(fā)電燃料成本如何控制?從國(guó)內(nèi)外電力市場(chǎng)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)來(lái)看,無(wú)論是電力市場(chǎng)正常運(yùn)行,還是電力長(zhǎng)期供應(yīng)安全,都需要政府制定能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃及支持規(guī)劃實(shí)現(xiàn)的有效政策,例如建立長(zhǎng)效的發(fā)電容量成本回收機(jī)制,對(duì)國(guó)家規(guī)劃的大型電力項(xiàng)目不能在市場(chǎng)回收的成本提供政策支持;同時(shí),還需要統(tǒng)籌電力上下游市場(chǎng)協(xié)同建設(shè),合理、有效地規(guī)制燃煤、燃?xì)夂碗娏κ袌?chǎng)等。

一些人認(rèn)為,這些問(wèn)題都可以通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制解決。但市場(chǎng)并不是萬(wàn)能的,市場(chǎng)和政策兩者應(yīng)該如何有效結(jié)合和合理劃界?針對(duì)電力供應(yīng)的安全問(wèn)題,看似可以通過(guò)簽訂中長(zhǎng)期合同解決,但在2021年的年度合同執(zhí)行中,就遇到煤價(jià)大幅上漲,而發(fā)電企業(yè)簽訂的電煤合同并沒(méi)有和電力合同量?jī)r(jià)對(duì)應(yīng),導(dǎo)致年度合同要重新簽訂,電力中長(zhǎng)期市場(chǎng)的功能沒(méi)有真正發(fā)揮作用,最后還是靠政府干預(yù)來(lái)保證電煤和電力供應(yīng)。這里面有中長(zhǎng)期合同設(shè)計(jì)不合理、市場(chǎng)主體風(fēng)險(xiǎn)管控意識(shí)和能力不足的問(wèn)題,但更主要的是電煤市場(chǎng)價(jià)格規(guī)制與電力市場(chǎng)價(jià)格規(guī)制不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。可見(jiàn),電力中長(zhǎng)期市場(chǎng)也不能完全解決電力安全供應(yīng)問(wèn)題。在全球能源低碳發(fā)展、可再生能源發(fā)電占比不斷提高的形勢(shì)下,發(fā)電燃料市場(chǎng)價(jià)格漲跌的不確定性越來(lái)越大,單純依靠市場(chǎng)機(jī)制,煤炭企業(yè)和電力企業(yè)很難簽訂遠(yuǎn)期合同,是否需要借助政府職能來(lái)規(guī)劃和協(xié)調(diào)?除了燃料價(jià)格之外還有發(fā)電容量成本回收的問(wèn)題。可再生能源高占比的電力系統(tǒng)如何保證發(fā)電容量的充裕性?一方面要保證存量的電源投資成本的回收,另一方面要引導(dǎo)新電源投資。如果僅僅采取美國(guó)得州和歐洲的稀缺價(jià)格機(jī)制,或者美國(guó)PJM的容量市場(chǎng)機(jī)制,并不一定能夠有效解決這一問(wèn)題。歐洲近年來(lái)的電源投資,大多數(shù)是要靠非市場(chǎng)化方式保障容量成本回收。美國(guó)PJM的容量市場(chǎng)是在可再生能源占比不高的情況下建立的,合同期最長(zhǎng)為4年。隨著可再生能源占比的不斷提高,容量市場(chǎng)需求和價(jià)格走勢(shì)將如何?這些不確定因素必然影響電源投資決策,致使容量市場(chǎng)機(jī)制難以保障以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)電容量充裕性。因此,美國(guó)PJM的容量市場(chǎng)也在探索如何改進(jìn)其容量市場(chǎng)。

還有關(guān)于市場(chǎng)力管控的問(wèn)題,目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)省份,大部分都參考美國(guó)PJM的市場(chǎng)力管控機(jī)制。但我國(guó)電力市場(chǎng)環(huán)境與美國(guó)PJM市場(chǎng)的環(huán)境有很大差異,PJM市場(chǎng)有容量市場(chǎng),而且其市場(chǎng)主體主要是各州內(nèi)發(fā)輸配售一體化的電力公司。如果沒(méi)有容量市場(chǎng),在可再生能源發(fā)電高占比的情況下,火電機(jī)組一年能發(fā)多少電量很難預(yù)測(cè),火電容量成本平攤到每度電的成本也就難以預(yù)測(cè),如何合理確定火電報(bào)價(jià)上限?顯然,我國(guó)照搬美國(guó)的PJM的市場(chǎng)力管控機(jī)制和容量市場(chǎng)機(jī)制也不適合。

另外,關(guān)于工商業(yè)用戶(hù)全部進(jìn)入市場(chǎng),目前面臨的問(wèn)題是很多工商業(yè)用戶(hù)不具備分時(shí)計(jì)量的條件。這些用戶(hù)進(jìn)入市場(chǎng)以后怎么結(jié)算?這方面歐洲有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。但如果現(xiàn)貨市場(chǎng)不能連續(xù)正常運(yùn)行,就無(wú)法由中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易形成分時(shí)電價(jià),那么如何引導(dǎo)用戶(hù)削峰填谷?因?yàn)榘l(fā)電和用電的偏差電量結(jié)算價(jià)格都以沒(méi)有隨時(shí)間變化的現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格作為參考價(jià)格,所以中長(zhǎng)期交易也沒(méi)有分時(shí)定價(jià)的參考信號(hào),不能分時(shí)定價(jià),中長(zhǎng)期交易約定曲線就沒(méi)有意義;售電公司也無(wú)法針對(duì)中小工商業(yè)用戶(hù)的負(fù)荷特性和用電偏好,制定多種套餐以激勵(lì)用戶(hù)合理用電、削峰填谷。此外,發(fā)電商和售電商和大用戶(hù)怎么進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控,是否具有風(fēng)險(xiǎn)管控的能力,是否承擔(dān)交易引發(fā)的巨額經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)?這些問(wèn)題不是僅依靠市場(chǎng)機(jī)制本身就能夠解決的,要在加快建設(shè)和完善市場(chǎng)機(jī)制的同時(shí),提高政府規(guī)制效率,遵守市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的契約制度,需要市場(chǎng)和政府合力解決。

綜上,在新形勢(shì)下,保障電力供應(yīng)安全需要有為政府和有效市場(chǎng)的協(xié)同。保障長(zhǎng)期電力供應(yīng)安全需要依靠政府的作為,政府通過(guò)制定和滾動(dòng)調(diào)整長(zhǎng)期電力規(guī)劃引導(dǎo)電力投資,可借助電力項(xiàng)目長(zhǎng)期合同招標(biāo)制、容量成本補(bǔ)償機(jī)制等促進(jìn)規(guī)劃項(xiàng)目落實(shí)和保障發(fā)電容量充裕性;協(xié)同、有效地規(guī)制發(fā)電燃料市場(chǎng)和電力市場(chǎng),助力電力上下游市場(chǎng)交易對(duì)沖價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制形成,避免電力價(jià)格暴漲;制定清晰的全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)路徑圖,配合區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)區(qū)域電力市場(chǎng)建設(shè),促進(jìn)短期電力資源優(yōu)化配置,提高新能源電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。實(shí)現(xiàn)短期電力資源優(yōu)化配置主要依靠市場(chǎng)機(jī)制,以及在發(fā)生極端事件或市場(chǎng)供需失衡情況下政府的有效干預(yù)。

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