什么是電力？什么是市場(chǎng)？什么又是數(shù)字化？

文 | 本刊特約評(píng)論員 張樹(shù)偉

專題背景介紹

相比傳統(tǒng)可控化石能源發(fā)電，風(fēng)、光可再生能源是特殊的，這一點(diǎn)體現(xiàn)在它們的出力特點(diǎn)、成本結(jié)構(gòu)、成本下降潛力與驅(qū)動(dòng)力、最優(yōu)布置規(guī)模等諸多方面，業(yè)內(nèi)人士對(duì)此都有著越來(lái)越深刻的認(rèn)識(shí)。

同時(shí)，相比人們的日常生活經(jīng)驗(yàn)，電力是特殊的；作為一個(gè)曾經(jīng)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)國(guó)家，市場(chǎng)整體上對(duì)于我們來(lái)講仍舊是特殊的，特別是在競(jìng)爭(zhēng)程度有限、基礎(chǔ)設(shè)施壽期很長(zhǎng)、行政壟斷較多的能源行業(yè)，“先來(lái)后到”的政治資格邏輯仍然影響著市場(chǎng)開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)邏輯；作為一個(gè)日益受到IT與數(shù)字化技術(shù)影響的部門(mén)，目前的能源電力部門(mén)也處于一個(gè)特殊時(shí)期。

這幾個(gè)“特殊”加在一起，使得我們對(duì)很多問(wèn)題的認(rèn)識(shí)變得多種多樣，甚至混亂。在歐美，由于市場(chǎng)是開(kāi)放而不是先來(lái)先得的，不會(huì)有人認(rèn)為“煤電是先來(lái)的，風(fēng)電是后來(lái)的，風(fēng)電得給煤電支付費(fèi)用”；在南美競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)，用電的無(wú)差別性使得“圣保羅用上了亞馬遜清潔的水電”之類(lèi)的純忽悠沒(méi)有任何市場(chǎng)，電力對(duì)消費(fèi)者是均一的，關(guān)鍵是涉及消費(fèi)者福利的價(jià)格水平；在非洲這樣一個(gè)最年輕的大陸1：https://www.project-syndicate.org/commentary/africa-overregulation-digital-economy-by-perseusmlambo-2019-02，普遍用電服務(wù)仍舊是個(gè)問(wèn)題，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施非常稀缺，但是分布式供電、信息化帶來(lái)的便利卻因此而很少受到羈絆。他們面臨的，往往是上述四個(gè)特殊性中的幾個(gè)，而不是全部。

但是，筆者認(rèn)為，我們卻具有四個(gè)方面的全部特殊性。在過(guò)去的兩年（2017-2018年）間，我們聚焦風(fēng)電的棄風(fēng)與可再生能源的限電問(wèn)題，討論了電力對(duì)于消費(fèi)者的均一性質(zhì)、生產(chǎn)者的高度異質(zhì)性；對(duì)于市場(chǎng)的統(tǒng)一性、開(kāi)放性要義進(jìn)行過(guò)論述；推演了先進(jìn)技術(shù)與數(shù)據(jù)透明性在改善棄風(fēng)中扮演的角色。可以說(shuō)，此前的10期專欄討論均是圍繞可再生能源、電力、市場(chǎng)與數(shù)字化這四個(gè)特殊展開(kāi)的。

在本期的“可再生能源時(shí)代的電力市場(chǎng)與數(shù)字化”專題開(kāi)篇文章中，我們將解析為什么有以上的“特殊論”觀點(diǎn)與認(rèn)識(shí)。今后2～3年內(nèi)，將探討一些更具廣度與深度的問(wèn)題，但是仍舊圍繞上述四個(gè)關(guān)鍵詞進(jìn)行。筆者希望通過(guò)系列討論，業(yè)界能夠在一些有爭(zhēng)議的事實(shí)問(wèn)題上達(dá)成一定程度的共識(shí)，就價(jià)值觀問(wèn)題進(jìn)行透明的討論以及必要的妥協(xié)，并最終助推我國(guó)實(shí)現(xiàn)有效率的能源轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

觀點(diǎn)前提

電力作為一種商品是特殊的，這種特殊性根源于電力的高度均一性。因此，電力市場(chǎng)的平衡往往是具有“控制區(qū)”的概念。歐美的競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)，是建立在嚴(yán)格的微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)理論上的人造市場(chǎng)。從這個(gè)視角來(lái)看，電力市場(chǎng)是最早出現(xiàn)的人工智能（AI）市場(chǎng)。這個(gè)市場(chǎng)的價(jià)格與購(gòu)買(mǎi)行為通過(guò)出清算法決定，而不僅僅是人基于情緒、直覺(jué)的獨(dú)立選擇與自由意志。

市場(chǎng)的開(kāi)放性、競(jìng)爭(zhēng)性與統(tǒng)一性建設(shè)目標(biāo)在我國(guó)仍未足夠清晰，但是情況逐漸在改善。新近組建的國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局有望施加關(guān)鍵積極的建設(shè)性作用，消除大部分的行政（比如專業(yè)規(guī)劃）與市場(chǎng)壟斷。

能源系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展前景令人興奮。我國(guó)是實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)，還是困于既有的體制機(jī)制安排？目前處于一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。并且，很多新出現(xiàn)的問(wèn)題（比如算法壟斷、隱私問(wèn)題、監(jiān)管滯后性等），從現(xiàn)存的理論與實(shí)踐中還找不到答案。

過(guò)去的故事

電力的特殊性：新疆大棗，你買(mǎi)了必須給你寄過(guò)來(lái)，不能拿河北小棗寄給你，那是以次充好。這是常識(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)品品質(zhì)是很不一樣的。但是電力的平衡與交付，完全不用這樣。原國(guó)家電監(jiān)會(huì)的報(bào)告指出，2009年底湖北缺電，江西組織的臨時(shí)送湖北交易實(shí)際上是三峽送江西電量直接改送湖北，江西則在省內(nèi)掛牌向火電企業(yè)采購(gòu)電量。但事實(shí)是，這部分電量并未出省而是由江西自行消納，交易量與三峽送入電量進(jìn)行了對(duì)沖。調(diào)度對(duì)于電力的均一性是充分掌握的，所謂的江西臨時(shí)送湖北，完全是紙面與財(cái)務(wù)結(jié)算層面的操作。這也是電力系統(tǒng)的平衡，物理層面與交易結(jié)算的財(cái)務(wù)層面可以完全分離的基本原因。交易可以很靈活任意，但是落到物理層面，只要保證總體的平衡即可。

市場(chǎng)的特殊性：三峽每發(fā)的一千瓦時(shí)電，其價(jià)值如何，取決于賣(mài)給誰(shuí)，電力的均一性價(jià)值特點(diǎn)完全沒(méi)有體現(xiàn)。三峽賣(mài)給各個(gè)省份的電價(jià)，全部都不一樣，市場(chǎng)高度分割；賣(mài)給距離自己更近的江西，價(jià)格比上海還低，而賣(mài)給浙江反而最高（圖1）。這種情況下，它為何不多賣(mài)給浙江以獲得更多收益？這種定價(jià)方式存在著彼此之間復(fù)雜的交叉補(bǔ)貼，在流動(dòng)開(kāi)放市場(chǎng)下完全不能生存。因此，對(duì)電力流向的爭(zhēng)奪與揚(yáng)棄就成了家常便飯的事情，因?yàn)榇蠹一尽拜喠鞒蕴潯?。筆者認(rèn)為一個(gè)市場(chǎng)，一個(gè)價(jià)格，在我國(guó)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是常態(tài)與常識(shí)，這方面國(guó)內(nèi)外差異非常大。

反市場(chǎng)的安排：電價(jià)下調(diào)是煤炭行業(yè)的好消息還是壞消息？煤電聯(lián)動(dòng)時(shí)代，筆者曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)多篇文章，論證電價(jià)下調(diào)的影響——帶來(lái)終端需求一定程度的上升，這對(duì)煤炭行業(yè)構(gòu)成實(shí)質(zhì)性利好，可以盡快幫助煤炭行業(yè)去庫(kù)存，盡管很微弱。但是，完全沒(méi)有想到的是，大部分煤炭行業(yè)從業(yè)者，甚至是一些大型煤炭集團(tuán)的決策者，都認(rèn)為電價(jià)下調(diào)會(huì)導(dǎo)致煤價(jià)下降2：https://www.jiemian.com/article/573951.html。后來(lái)筆者終于明白了，原來(lái)在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，煤炭企業(yè)往往與電力企業(yè)簽過(guò)合同，列上了“電價(jià)如果下調(diào)的話，購(gòu)買(mǎi)煤價(jià)相應(yīng)下調(diào)”的條款。也就是說(shuō)，這樣的合同把電力行業(yè)的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)全部轉(zhuǎn)移給了上游煤炭行業(yè)。只是不知道，這種在筆者看來(lái)明顯違反市場(chǎng)供需邏輯的合同（電價(jià)波動(dòng)與煤炭市場(chǎng)有何關(guān)系），煤炭行業(yè)為何要簽？市場(chǎng)的邏輯完全沒(méi)有體現(xiàn)。

圖1 三峽定價(jià)體系（單位：元／兆瓦時(shí)）

可再生能源的特殊性：在歐洲電力市場(chǎng)，由于可再生能源零邊際成本的特點(diǎn)，其自然是優(yōu)先調(diào)度的，并且如果因?yàn)殡娋W(wǎng)的原因需要切除，必須明確地支付補(bǔ)償（物理與財(cái)務(wù)結(jié)算完全分離）。由于可再生能源存在補(bǔ)貼，所以市場(chǎng)價(jià)格可以降到負(fù)值，只要不負(fù)到算上補(bǔ)貼也虧損的程度。因此，德國(guó)-盧森堡市場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)則增加了一個(gè)負(fù)電價(jià)超過(guò)6小時(shí)就不再給予補(bǔ)貼的規(guī)定。這對(duì)于可再生能源——資本密集、無(wú)燃料成本、切除技術(shù)上容易、向下調(diào)節(jié)可能無(wú)成本發(fā)電類(lèi)型的競(jìng)價(jià)行為發(fā)生了明顯改變，負(fù)電價(jià)不可能再超過(guò)6小時(shí)（圖2）。

數(shù)字化的新問(wèn)題：數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)將成為一種資源。新的商業(yè)與社會(huì)應(yīng)用浮現(xiàn)，但是同時(shí)也意味著會(huì)衍生出諸多問(wèn)題。什么時(shí)間洗澡？什么時(shí)候在家？幾點(diǎn)睡覺(jué)？是有坐班的工作還是在家辦公？對(duì)24小時(shí)高分辨率的電力消費(fèi)曲線進(jìn)行分析就能看出來(lái)（圖3）。如何更好利用成本為零的可再生能源電力，如何更有效率地安裝與調(diào)用儲(chǔ)能，也與此息息相關(guān)。這其中蘊(yùn)藏著巨大的信息、商機(jī)利用與個(gè)人主觀決策與隱私風(fēng)險(xiǎn)，亟需各個(gè)視角與跨學(xué)科的討論。

內(nèi)容——本系列專題聚焦新的3D問(wèn)題

基于以上現(xiàn)狀，我們的內(nèi)容仍將是著眼于將來(lái)。世界電力行業(yè)目前越來(lái)越面臨新的3D問(wèn)題，也就是分布式（Decentralisation）、數(shù)字化（Digitilisation）與脫碳化（Decarbonisation）。

脫碳是一個(gè)環(huán)境目標(biāo)與緊約束，決定了發(fā)展各種可再生能源成為長(zhǎng)期理性的選擇。如果只需要摘2個(gè)蘋(píng)果，摘低處的那個(gè)就夠了；但是如果需要摘200公斤蘋(píng)果，那就意味著把整個(gè)樹(shù)都擼光，高處、低處的問(wèn)題就不那么重要了，重要的是有把“梯子”備用。氣候安全的目標(biāo)，要求整個(gè)能源系統(tǒng)在未來(lái)的20～30年實(shí)現(xiàn)完全脫碳，否則就是人類(lèi)的失敗。這種目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，成本低的先脫碳（比如所謂提高能源效率），成本高的后脫碳（比如光伏）似乎變得不再是首要問(wèn)題。如何保證實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的“梯子”可能往往更重要。我們相信，不斷地持續(xù)補(bǔ)貼可再生能源甚至直到永遠(yuǎn)，就是一把這樣的“梯子”。

圖2 德國(guó)-盧森堡市場(chǎng)2018年元旦日前市場(chǎng)價(jià)格3：http://www.epexspot.com/en/market-data/dayaheadauction/chart/auction-chart/2018-01-01/DE_LU

圖3 各行業(yè)負(fù)荷特性4：https://www.mpoweruk.com/electricity_demand.htm

數(shù)字化是IT與信息化技術(shù)在能源行業(yè)投影催生的新的業(yè)態(tài)、商業(yè)模式以及行業(yè)的進(jìn)化，如果處理得好，它可能會(huì)極大地提升整個(gè)行業(yè)的效率與可靠性，是能源行業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力、更高更快更強(qiáng)的工具與手段。行業(yè)的透明程度亟需進(jìn)一步提升，以大幅度地提升整個(gè)行業(yè)的社會(huì)參與度，發(fā)展更先進(jìn)的發(fā)電（比如prosumer）與用能（比如基于動(dòng)態(tài)電價(jià)的響應(yīng)）方式。

分布式是實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模利用的基本手段，如果不是唯一的話。可再生能源能量密度低、出力波動(dòng)，會(huì)壓低傳統(tǒng)電力系統(tǒng)各種基礎(chǔ)設(shè)施的利用水平，帶來(lái)強(qiáng)烈的再分配效應(yīng)（比如原來(lái)中午往往電價(jià)高，發(fā)展大量光伏后，中午的電價(jià)反而成了低谷），是一種特殊的電源。應(yīng)對(duì)它的基本方式是一個(gè)“更快、更短”的靈活市場(chǎng)，而不是把可再生能源“改造”（更準(zhǔn)確的說(shuō)法是扭曲）成傳統(tǒng)電源的出力特性那樣。從這個(gè)視角，筆者認(rèn)為我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的儲(chǔ)能上馬泡沫。

以上的內(nèi)容與主要觀點(diǎn)，我們并沒(méi)有進(jìn)行基于事實(shí)與研究的充分論證，而它們恰恰構(gòu)成了這一系列專題2019-2021年的主要內(nèi)容。請(qǐng)期待，并感謝各位讀者的關(guān)注！