電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，不僅關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略問(wèn)題，也與人們的日常生活、社會(huì)穩(wěn)定密切相關(guān)，因此電力市場(chǎng)改革必須慎之又慎。市場(chǎng)化后的電力系統(tǒng)成為復(fù)雜的“工程——經(jīng)濟(jì)”耦合系統(tǒng)，也是目前世界上規(guī)模最龐大、因素最復(fù)雜、資金和技術(shù)最密集的人造工業(yè)系統(tǒng)計(jì)。

 

作為一種行業(yè)經(jīng)濟(jì)體制，電力市場(chǎng)的模式和交易機(jī)制與各國(guó)的政治經(jīng)濟(jì)制度、法律環(huán)境、文化背景、工業(yè)發(fā)展水平等密切相關(guān)，不存在一成不變的所謂“普世真理”。近年來(lái)，國(guó)外電力市場(chǎng)的問(wèn)題紛紛浮出水面，也印證了這一點(diǎn)：

 

近期美國(guó)能源部與各大區(qū)域電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商ISO/RTO就電力市場(chǎng)價(jià)格形成機(jī)制等問(wèn)題發(fā)生激烈爭(zhēng)論。2017年9月28日美國(guó)能源部長(zhǎng)R. Perry(里克˙佩里)給聯(lián)邦能源管理委員會(huì)(FERC)的信中提到，美國(guó)電力市場(chǎng)的短期市場(chǎng)可能無(wú)法提供充分的價(jià)格信號(hào)，以確保合理的長(zhǎng)期容量投資。

 

此外，當(dāng)前的批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格形成機(jī)制也受到質(zhì)疑，甚至被認(rèn)為已威脅到美國(guó)電網(wǎng)安全和國(guó)家安全。里克˙佩里敦促FERC立即采取行動(dòng)，確保不同類(lèi)型發(fā)電廠的可靠性和彈性得到充分估價(jià)，并制定新的市場(chǎng)規(guī)則實(shí)現(xiàn)這一緊迫目標(biāo)。

 

美國(guó)能源部給FERC的通知(Grid Resilience Pricing Rule, Docket No. RM17-3-000)則對(duì)煤電、核電過(guò)早退役給電網(wǎng)彈性帶來(lái)的威脅等問(wèn)題進(jìn)行了進(jìn)一步闡述，并提到現(xiàn)有的容量市場(chǎng)不能確保足夠可靠的電力供應(yīng)。

 

此前美國(guó)能源部報(bào)告重點(diǎn)研究了當(dāng)前電力批發(fā)市場(chǎng)的問(wèn)題及其與電網(wǎng)可靠性/彈性的關(guān)系，建議FERC應(yīng)加快與聯(lián)邦、RTO / ISO和其他利益相關(guān)方的合作，改革集中組織的電力批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格形成機(jī)制。報(bào)告明確了幾個(gè)亟需研究的課題，特別是市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和公平合理的定價(jià)機(jī)制，以確保電網(wǎng)安全性和經(jīng)濟(jì)性的實(shí)現(xiàn)。

 

作為對(duì)里克˙佩里部長(zhǎng)要求的回應(yīng)，2017年10月4日，聯(lián)邦能源管理委員會(huì)發(fā)出電網(wǎng)可靠性和彈性定價(jià)的文件(Grid Reliability and Resilience Pricing, Docket No. RM18-1-000)征求各方意見(jiàn)。由于認(rèn)為能源部理由不充分，2018年1月8日，聯(lián)邦能源管理委員會(huì)暫停市場(chǎng)規(guī)則的修改并啟動(dòng)一項(xiàng)新的對(duì)各大RTO/ISO所運(yùn)營(yíng)區(qū)域的大電網(wǎng)彈性進(jìn)行評(píng)估的行動(dòng)。R. Perry部長(zhǎng)當(dāng)日即在美國(guó)能源部官網(wǎng)上(https://www.energy.gov)作出回應(yīng)：“我感謝聯(lián)邦能源管理委員會(huì)所作的考慮和努力，以進(jìn)一步評(píng)估使我們的電網(wǎng)的長(zhǎng)期彈性面臨風(fēng)險(xiǎn)的市場(chǎng)扭曲。按照原先的意圖，我的提案啟動(dòng)了關(guān)于電力系統(tǒng)彈性的全國(guó)性辯論。但毫無(wú)疑問(wèn)的是，多樣化的燃料供應(yīng)，特別是現(xiàn)場(chǎng)燃料供應(yīng)能力，在為美國(guó)人提供可靠、有彈性和價(jià)格可承受的電力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，特別是在我們現(xiàn)在看到的與天氣有關(guān)的緊張時(shí)期。我期待繼續(xù)與聯(lián)邦能源管理委員會(huì)委員們合作，以確保電網(wǎng)的健全。”

 

歐盟在2016年12月公布的新電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)方案中尖銳指出：“當(dāng)今能源市場(chǎng)規(guī)則是為了滿足過(guò)去火力發(fā)電為主和沒(méi)有需求側(cè)響應(yīng)的能源系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。”由于光伏、風(fēng)電低邊際成本的特點(diǎn)，將火力發(fā)電在以邊際成本為基礎(chǔ)的現(xiàn)貨競(jìng)價(jià)交易中擠出，使市場(chǎng)出清價(jià)格降低，甚至出現(xiàn)負(fù)值，導(dǎo)致火力發(fā)電難以生存。

 

而同時(shí)，光伏和風(fēng)電的不可預(yù)測(cè)性、波動(dòng)性，給電力系統(tǒng)的安全可靠性和靈活性帶來(lái)了挑戰(zhàn)。在2012年11月到2013年2月歐盟針對(duì)電力市場(chǎng)問(wèn)題的調(diào)查中，被調(diào)查者一致認(rèn)為，確保市場(chǎng)更健康地運(yùn)行和市場(chǎng)進(jìn)一步融合對(duì)于電力安全供給十分關(guān)鍵，對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)設(shè)計(jì)是否能夠充分吸引投資以保障發(fā)電容量充裕度則觀點(diǎn)各異。相當(dāng)多觀點(diǎn)認(rèn)為，可再生能源的補(bǔ)貼機(jī)制、優(yōu)先發(fā)電和電力平衡責(zé)任缺失扭曲了市場(chǎng)。

 

澳大利亞電力市場(chǎng)現(xiàn)貨價(jià)格劇烈波動(dòng)，而且只要有機(jī)組跳閘，現(xiàn)貨價(jià)格就猛漲，用戶需要為機(jī)組跳閘買(mǎi)單。2016年9月28日，臺(tái)風(fēng)和暴雨等極端天氣襲擊了新能源發(fā)電占比高達(dá)48.36%的澳大利亞南部地區(qū)電網(wǎng)，最終導(dǎo)致全南澳大利亞州大停電，50小時(shí)后才全部恢復(fù)供電。這是世界上第一次由極端天氣誘發(fā)新能源大規(guī)模脫網(wǎng)導(dǎo)致的電網(wǎng)大停電事故。

 

在澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)中，發(fā)電機(jī)組需在現(xiàn)貨市場(chǎng)競(jìng)價(jià)以滿足實(shí)時(shí)負(fù)荷需求，并舍棄出清后剩余的發(fā)電機(jī)組，因此報(bào)價(jià)越低的發(fā)電廠中標(biāo)幾率越大。電力市場(chǎng)環(huán)境下報(bào)價(jià)低的風(fēng)電侵占報(bào)價(jià)高的燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電空間、大規(guī)模安裝光伏自發(fā)電系統(tǒng)導(dǎo)致用電負(fù)荷減少、天然氣市場(chǎng)波動(dòng)及輸送管道地緣格局不利等因素導(dǎo)致南澳電網(wǎng)燃煤機(jī)組及燃?xì)鈾C(jī)組大量退出運(yùn)行。隨著燃煤燃?xì)鈾C(jī)組數(shù)量減少，南澳電網(wǎng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量逐年減少。“9.28”事故當(dāng)日南澳系統(tǒng)慣量呈現(xiàn)歷史最低，頻率振蕩時(shí)間最短、切機(jī)容量最大，是導(dǎo)致大停電事故的重要原因。

 

 

① 電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行需要保持多樣化的發(fā)電機(jī)組類(lèi)型，當(dāng)前電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)雖然對(duì)新能源有利，但對(duì)傳統(tǒng)電源沖擊過(guò)大，無(wú)法確保電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠性與彈性;

 

② 電力市場(chǎng)需要對(duì)靈活性資源合理定價(jià)，才能保障可再生能源的消納，但當(dāng)前電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)無(wú)法對(duì)靈活性資源提供合理的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。因此，歐美在20多年的電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了各種各樣的更新和嘗試。

 

總之，世界上并沒(méi)有一個(gè)完美的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)方案，各國(guó)電力市場(chǎng)仍都在不斷實(shí)踐中逐步修改和完善。因此別國(guó)市場(chǎng)模式雖可借鑒但無(wú)法照搬，而經(jīng)濟(jì)學(xué)教科書(shū)上的理論也難以直接應(yīng)用于實(shí)際市場(chǎng)設(shè)計(jì)。這些問(wèn)題在理論與實(shí)踐上都是我國(guó)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)亟需解決的重大挑戰(zhàn)。

 

(作者系華南理工大學(xué)電力經(jīng)濟(jì)與電力市場(chǎng)研究所所長(zhǎng))

 

原標(biāo)題:認(rèn)識(shí)要清楚！沒(méi)有完美的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)可以照搬