深度|人人都在談的電力現(xiàn)貨市場并沒有想象中那么完美

2017-08-04 14:32:59 中國能源報　點擊量：評論 (0)

《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9號文）印發(fā)后，電改成了業(yè)界熱議話題，尤其最近浙江省以4000萬人民幣全球招標電力市場設計與規(guī)則編制咨詢服務，更是賺足了眼球。浙江省初期市場的目標是

《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9號文）印發(fā)后，電改成了業(yè)界熱議話題，尤其最近浙江省以4000萬人民幣全球招標電力市場設計與規(guī)則編制咨詢服務，更是賺足了眼球。

浙江省初期市場的目標是建立以電力現(xiàn)貨市場為主體、電力金融市場為補充的省級電力市場體系，初期市場擬采用全電力庫模式，計劃于2019年上半年基本建成并投入試運行。這體現(xiàn)了國家權(quán)威部門對于電力體制改革的期待，即以電力現(xiàn)貨市場建設作為市場起步。

現(xiàn)貨價格僅反映電能交易的部分價值

根據(jù)“9號文”配套文件《關(guān)于推進電力市場建設的實施意見》，現(xiàn)貨市場主要開展日前、日內(nèi)、實時電能量交易和備用、調(diào)頻等輔助服務交易。

這種電力現(xiàn)貨市場的概念主要來自于國外電力市場的spotmarket，其理論基礎(chǔ)為美國麻省理工學院（MIT）F.C.Schweppe教授等人提出的實時電價（spotpricing）理論，取決于某一小時的電力供需情況。

實時電價在理論上十分精致，卻有兩個重大缺陷：

①仍然基于傳統(tǒng)的分時調(diào)度（或分時功率平衡）模型，沒有認真處理跨時段（inter-temporal）約束，因此也忽略了電能生產(chǎn)和消費的時間連續(xù)性這個十分重要的特征，在當前風、光等新能源大規(guī)模接入和對電力系統(tǒng)靈活性需求急劇升高的情況下，這個問題尤其嚴重；

②假設同一時段的電能商品都是同質(zhì)的，忽略了基荷、腰荷和峰荷機組區(qū)別明顯的技術(shù)特征及成本構(gòu)成。此外，基于短期調(diào)度模型的實時電價并不包括長期發(fā)電容量投資的經(jīng)濟信號，無法保證發(fā)電容量的充裕性。

筆者認為，對于負荷平穩(wěn)的基荷電力及發(fā)電機組（例如核電機組）而言，隨負荷波動的現(xiàn)貨價格（實時電價）并無意義。在電力系統(tǒng)運行中，把實時電力平衡（或頻率調(diào)節(jié)）分為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻，一次調(diào)頻常常作為發(fā)電機組的基本義務，不納入市場交易，二次調(diào)頻（或AGC）一般作為輔助服務，三次調(diào)頻（或經(jīng)濟調(diào)度）即對應于日前、日內(nèi)、實時電能量交易。

由于現(xiàn)貨價格最終由實時電力平衡模型計算出，主要反映容量稀缺性，所以筆者認為，現(xiàn)貨價格適合于調(diào)峰機組、儲能、需求側(cè)響應等主體所提供的“邊緣性”商品（電力平衡）的定價，即除輔助服務外電能交易的“最后一公里”的價值。

電力市場改革的核心是“改人”

電力市場屬于技術(shù)特性非常強的市場，經(jīng)濟問題和技術(shù)問題緊密關(guān)聯(lián)，因此電力市場改革可謂世界上最復雜的市場改革。但是，從傳統(tǒng)的垂直一體化的電力工業(yè)向自由競爭的電力市場轉(zhuǎn)型的過程，卻主要是生產(chǎn)關(guān)系的變革，也就是“改人”的過程。

純粹從電力資源優(yōu)化配置的角度講，發(fā)、輸、配、售垂直一體化的傳統(tǒng)工業(yè)模式是最好的，對于電能商品這種創(chuàng)新性并不十分強的商品市場，這種計劃管理模式仍有相當大的優(yōu)勢，世界上許多國家和地區(qū)的電力工業(yè)至今仍然保持垂直一體化模式。但是計劃管理模式卻存在許多弊端，例如：政企不分，企業(yè)缺乏應有的自主權(quán)；形成企業(yè)吃國家“大鍋飯”、職工吃企業(yè)“大鍋飯”的局面，嚴重壓抑了企業(yè)和職工的積極性、主動性、創(chuàng)造性；缺乏競爭壓力，企業(yè)官僚化，人浮于事，效率低下，腐敗嚴重等。而市場化改革正是要通過競爭機制的引入，來降低成本，提高效率，改善服務，其核心是人和企業(yè)組織的變化。

因此，我國的電力市場改革應將重點立足于“改人”，而非一開始就建立技術(shù)十分復雜的交易品種。

從“改人”的角度，當前各省的中長期電量交易機制簡單易行，技術(shù)支持系統(tǒng)建設不復雜，容易盡快著手實施。雖然對于這種大宗電量交易，利益關(guān)系調(diào)整并不小，當從已開展的省份來看，實際效果十分明顯。在用戶用電價格降低的同時，服務得到了改善，因此社會參與熱情高漲。發(fā)電主體從以往向電網(wǎng)被動售電轉(zhuǎn)向主動尋找電力客戶，并提供增值服務。電網(wǎng)企業(yè)明顯感到競爭壓力，也正在努力改善服務。

但是，中長期電量交易的缺陷也是十分明顯的。由于發(fā)用功率曲線完全解耦，沒有反映電能商品的物理特征，同時也沒有反映峰谷不同時段電能商品的不同價值，交易量增大后，將給運行調(diào)度帶來諸多困難。因此，后續(xù)改革應重點考慮帶功率曲線的中長期交易。另一方面，即便是對于最簡單的中長期電量交易，目前各省能持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的交易機制也非常罕見，而這些問題并非倉促推行現(xiàn)貨交易所能解決的。此外，在“改人”的過程中，電力市場相關(guān)的信用體系、監(jiān)管體系、金融市場和法律法規(guī)等也亟待完善。

降價并非評價電力市場好壞的依據(jù)

電力電量平衡是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行的中心問題，又包括電力（power，或功率）平衡和電量（energy，或能量）平衡。無論對于計劃管理方式或市場競爭方式，這個中心問題并無任何變化。

電力平衡條件即規(guī)劃期內(nèi)每年新建機組的總?cè)萘繎笥谠撘?guī)劃年最大預測負荷與容量備用之和扣除系統(tǒng)內(nèi)原有發(fā)電廠容量，而電量平衡條件即規(guī)劃期內(nèi)系統(tǒng)每年需要新建發(fā)電廠所補充的發(fā)電量應等于系統(tǒng)在該規(guī)劃年的總需求電量扣除系統(tǒng)內(nèi)原有發(fā)電廠在該年的發(fā)電量。

在電力系統(tǒng)短期運行中，保持電力（功率）實時平衡是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基本條件，為應對負荷和電源的不確定性，還應保留一定的旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)備用。在分時調(diào)度模型中，如調(diào)度期間所有時段電力平衡，則電量必定平衡。目前現(xiàn)有的電力市場理論對電力平衡與電量平衡問題沒有作明確區(qū)分，帶來許多問題。

在實際電力系統(tǒng)調(diào)度中，電力電量平衡是按照以下方式來實現(xiàn)的：每年初由政府電力管理部門制定年度發(fā)用電（量）計劃和年分月發(fā)用電（量）計劃；然后逐月由電力調(diào)度中心滾動修改月度發(fā)電（量）計劃，并初步形成月分日發(fā)電（量）計劃；

到生產(chǎn)運行日的前一天，電力調(diào)度中心需要根據(jù)次日負荷預測曲線、電源和電網(wǎng)運行和檢修狀況、電網(wǎng)和電源的運行約束等，制定次日各發(fā)電機組的開停機計劃（也稱為機組組合）和出力曲線、調(diào)頻和備用以及無功電壓調(diào)整等輔助服務安排，即日發(fā)電計劃和輔助服務計劃，電力供應緊張時，還要對用戶側(cè)制定有序供電計劃；

最后在生產(chǎn)運行日內(nèi)，調(diào)度中心的調(diào)度員還要根據(jù)電網(wǎng)實時平衡和安全穩(wěn)定運行的需要，對發(fā)電機組進行再調(diào)度，調(diào)整一些機組在部分時段的出力，甚至啟停機。發(fā)電機組的自動發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）也會根據(jù)系統(tǒng)頻率的偏差自動調(diào)整調(diào)頻機組的出力，以保障系統(tǒng)的動態(tài)實時電力平衡。

電力市場化改革并不改變上述電力電量平衡的基本問題，只是改變發(fā)用電計劃和調(diào)度計劃的形成方式，由傳統(tǒng)的政府、電網(wǎng)制訂改為市場主體自主報價，并通過市場交易出清規(guī)則形成。

長期以來，我國在電力系統(tǒng)調(diào)度方面積累了豐富的經(jīng)驗，確保了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，支撐了國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高。在市場化改革初期，并不適合對業(yè)已成熟的基本調(diào)度框架進行劇烈調(diào)整，需要改革的是電力調(diào)度的決策權(quán)而非執(zhí)行權(quán)，即將傳統(tǒng)的集中統(tǒng)一調(diào)度決策權(quán)還給市場，但調(diào)度計劃最后仍由電網(wǎng)調(diào)度中心依據(jù)調(diào)度規(guī)程執(zhí)行。

如圖1所示，市場機制下的電力電量平衡問題即用不同的（橫向的或縱向的）“能量塊”填充負荷曲線下的面積，因此也將形成內(nèi)涵不同的價格。電力現(xiàn)貨市場主要對應于綠色的縱向“能量塊”和少部分藍色的橫向“能量塊”的交易，進而形成分時的調(diào)峰價格，為燃氣輪機、抽水蓄能等調(diào)峰電源和需求側(cè)響應提供合理的經(jīng)濟激勵，亦即除輔助服務外的電力電量平衡漫長鏈條的“最后一公里”。

但這種價格并不適合于對所有的“能量塊”（特別是基荷“能量塊”）進行定價。以英國電力市場的NETA、BETTA模式為例，以中長期雙邊交易為主，形成物理交割的發(fā)用電計劃曲線，并提交給電網(wǎng)調(diào)度的平衡機制。平衡機制中的交易電量約占全網(wǎng)總用電量的2%，而包含日前交易的現(xiàn)貨市場交易電量比例不到30%。也就是說，在現(xiàn)貨交易前負荷曲線的形狀即已大致確定，現(xiàn)貨交易主要是對負荷曲線的形狀進行修正，并沒有采用現(xiàn)貨價格對所有電量進行定價。

我國電力市場機制設計的中心問題是：以符合國情的市場化交易手段解決電力電量平衡的問題，并還原電能商品的真實價值。降價并非評價電力市場好壞的依據(jù)，過度降價反而招致國有資產(chǎn)流失的嫌疑。