國外電力市場建設對我國新時期電力市場化改革的啟示與建議

張紫鶴，盧繼平

（重慶大學電氣工程學院，重慶 400044）

電力現(xiàn)貨市場被稱為新電改的“最后一公里”，實施難度和重要性兼?zhèn)?，實行現(xiàn)貨市場的目的是優(yōu)化資源配置，發(fā)現(xiàn)真實的電價，進一步拓寬和挖掘電力商品和服務的交易品種，吸引更多主體進入市場。但由于電能目前不能大量儲存的特性，還需要中長期合約來幫助電能“虛擬儲存”，而且電能中長期交易不僅發(fā)揮金融避險功能，還幫助發(fā)電廠根據(jù)市場預測提前做好發(fā)電計劃，是一個不可或缺的交易環(huán)節(jié)。一個較為穩(wěn)定健康的電力市場應該能讓現(xiàn)貨市場和中長期市場共同發(fā)力，最大程度反映電能的商品特性，擁有較強的市場力和競爭活力。文章將系統(tǒng)總結國外主要國家電力市場化新進展、發(fā)展經(jīng)驗，最后提出對當前我國電力市場建設的啟示和建議。

1 中國電力體制市場化歷程

我國電力體制改革的早期階段，是在改革開放背景下以解決電力供應不足、改善電力行業(yè)運行機制僵化、激發(fā)電力行業(yè)發(fā)展活力為導向，而進行的一系列主要針對電力企業(yè)結構的改革。

2015 年《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（即9 號文）的印發(fā)，標志著我國新電改時代的開啟，新電改結合我國電力行業(yè)迅速發(fā)展、行業(yè)規(guī)模大幅增長的現(xiàn)狀，基于實現(xiàn)電力行業(yè)數(shù)字化和清潔化、促進新能源電力企業(yè)競爭力的未來愿景，從輸配電價改革、電力市場建設、電力交易機構組建和規(guī)范運行、有序放開發(fā)用電計劃、售電側(cè)改革等方面開展工作[1]，對電網(wǎng)企業(yè)的交易方式、交易職能等產(chǎn)生了巨大影響，也促進了大量售電公司的出現(xiàn)。

隨著新電改不斷縱向推進，電能商品屬性進一步得到發(fā)掘，大用戶直購電、跨省跨區(qū)競價交易、售電側(cè)零售等具有市場化特質(zhì)的電量交易方式已得到實踐[2]；2017 年，國家能源局選擇南方（以廣東起步）、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅8 個地區(qū)作為第一批電力現(xiàn)貨市場建設試點，開始了現(xiàn)貨市場的探索，成為新電改的又一里程碑。

2 國外電力市場建設現(xiàn)狀

2.1 英國

英國市場是全球最早開始改革的電力市場之一，經(jīng)歷了由電力庫到NETA 再到EMR 的三大改革階段（如圖1 所示），根據(jù)安全運行、低碳生產(chǎn)、降低電價的目標，在最新一輪電改中主要計劃引入容量市場（Capacity Market）和差價合同（Contract for Difference，簡稱：CFD）兩大機制。差價合同讓發(fā)電企業(yè)可以獲得市場參考電價和合約價格之間的差別支付，降低了新能源收益的不穩(wěn)定性，并且促使發(fā)電商合理報價，吸引投資，英國國家電網(wǎng)已于2014 年和2017 年舉行了兩輪差價合同拍賣[3]。容量市場獨立于電量市場設立，用來保證在電力供應緊張時的充足容量，在2014 年的第一次交易后，暴露出了新機組受阻、成交價格過低、對需求側(cè)管理重視不足等缺陷，受到了能否有效增加供電靈活性的質(zhì)疑。為了實現(xiàn)2050 年凈零排放目標，英國提出了脫碳行動計劃[4]，并在近期發(fā)布計劃對容量市場的設計進行改進，推進儲能項目參與，允許跨境容量直接參與；今年3月，Ofgem(這是什么組織)提出對可再生能源的CfD進行修訂，在激勵新能源投資的同時盡可能降低發(fā)電成本[5]。

圖1 英國發(fā)電結構變化，1970-2017[3]

2.2 美國

美國電力市場分為批發(fā)和零售兩部分，各州獨立運營，可以自行選擇監(jiān)管性或者競爭性市場，其中代表性的有PJM 集中式市場[6]、零售商競爭激烈的德州市場[7]和分布式儲能參與的加州市場[8]，上述3 個市場機制的設計差異見表1。美國也是實施可再生能源綠色證書的先行者，除了政府規(guī)定的強制性最小新能源在電力供應中的占比以外，個人或組織可以自愿購買具有綠色證書的清潔能量，綠證制度將可再生能源市場資源送到全國購買者的面前，同時也使新能源項目直接獲得投資。

表1 美國各電力市場設計對比

2.3 澳大利亞

澳大利亞的電力市場規(guī)則和市場架構經(jīng)過20年的發(fā)展已經(jīng)相當完善，分為現(xiàn)貨市場和合同市場。澳大利亞國家市場（NEM）的現(xiàn)貨市場實行全電量池交易市場（Gross Pool Market）和分區(qū)電價，目前實時市場價格以30min 間隔結算一次，但2021 年計劃將結算周期將改為與出清周期一致的5min[9]。實時市場供需平衡過程的預測負荷可分為兩部分之和，一是上一個5min 結束時的實際負荷，二是神經(jīng)網(wǎng)絡對5min 內(nèi)負荷變動的預測[2]。從區(qū)域的歷史電價來看，全電量現(xiàn)貨市場模式的結算電價能較好的反映實時供需關系并且穩(wěn)定電能的供給。為了對沖現(xiàn)貨市場中的價格波動風險，NEM 采用了包括差價合同和遠期合同的合約市場，不同于中長期電量合同，合約市場主要以金融交割，這使零售商能為用戶長期提供穩(wěn)定的電價，還可以提高發(fā)電企業(yè)收入資金的確定性。現(xiàn)貨市場和合約市場通過補償差價，將現(xiàn)貨價格信號和電力系統(tǒng)的物理狀態(tài)直接聯(lián)系在一起[10]。

2.4 歐盟

歐盟市場由多國市場組成，為了充分利用跨國跨區(qū)互聯(lián)傳輸能力使區(qū)域化市場向一體化市場轉(zhuǎn)型，形成了日前市場的價格聯(lián)合機制（Price Coupling Mechanism）：聯(lián)合算法以社會福利最大化為目標，在日前市場預測不同國家的產(chǎn)能和需求，根據(jù)供需估計不同國家的現(xiàn)貨市場價格，計劃讓電價較高的國家進口電能而電價較低的國家出口電能，直到相鄰國家的電價平衡或者可用傳輸能量耗盡為止，但由于傳輸容量普遍不足，不同國家之間仍會存在價格差[11]。這種適用于多區(qū)域電力市場的機制，提高了市場流動性、降低了電價波動、實現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置。歐盟正在推動日內(nèi)現(xiàn)貨市場進行多次公開拍賣（Auction），以利用新能源出力信息重新分配日前市場的剩余傳輸容量，以此來適應2030 年新能源發(fā)電占比將提升至50%以上的預測[12]。

2.5 日本

在福島核電站泄漏事件后日本已經(jīng)進行了五輪電力體制改革，目前電力市場已實現(xiàn)售電側(cè)全面放開，但是除傳統(tǒng)大型電力公司以外的新電力公司市場占比仍然較小，2018 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)為11.7%[13]。與中國現(xiàn)階段電力市場改革發(fā)展相似，日本電力交易所（JPEX）也建立了中長期市場、日前現(xiàn)貨市場和日內(nèi)現(xiàn)貨市場，不同的是，其日內(nèi)市場和遠期市場的交易方式是撮合出清，并且增添了由交易所代理發(fā)電商的公告板市場（bulletin board），幫助規(guī)模較小的發(fā)電商參與售電，此外正在建設基荷市場、容量市場、平衡市場和非化石燃料市場[14]。但面對占比不斷提升的可再生能源，日本政府仍舊采取固定上網(wǎng)電價制度（FIT），這樣既不能反映市場供需關系也不能刺激市場競爭力的價格制度，是不利于高占比新能源消納的。

3 新時期我國電力市場化建設情況

新電改5 周年來，電力行業(yè)各方堅持5 號文件和9 號文件精神不動搖，在一系列動態(tài)更新的國家政策框架的持續(xù)引導下，電力改革在多方面都取得了顯著成果。最直觀的成效是電價總體水平在供大于需的關系下合理降低，2018 年和2019 年一般工業(yè)平均電價連續(xù)每年降低10%，達到0.635 元/千瓦時，僅為36 個OCED 國家平均電價的70%。“市場交易價格”+“輸配電價”這一新的電價形成機制已基本實現(xiàn)[15]，電價改革直接影響著社會各方的利益和電力工業(yè)的發(fā)展，其復雜性和重要性決定了未來必須進一步探索合理的定價機制。

特高壓輸電通道建設為促進跨省電量交易、擴大資源優(yōu)化配置范圍保駕護航。截至2020 年3 月，已建成投運的特高壓直流輸電項目有25 條，包括世界首條±1100 特高壓線路，亞中-江西等7 條特高壓線路在建，其中包括多端柔性直流輸電線路等國際領先項目[16]。截至2019 年底，全國跨區(qū)輸電能力達到14815 萬千瓦，為跨省跨區(qū)電能交易提供客觀可行性，“西電東送”戰(zhàn)略緩解了中國能源與負荷逆向分布問題，促進能源從西北、華北、東北等區(qū)域向華中、華東等經(jīng)濟發(fā)達省份輸送。

新電改實施至今，電力交易機構組建在省級層面基本完成，并且建設了北京、廣州兩個國家級交易中心負責南北跨省跨區(qū)交易。2019 年全年，全國各電力交易中心組織完成市場交易電量28344 億千瓦時，比上年增長37.2%。其中，全國電力市場電力直接交易電量合計21771.4 億千瓦時，占全社會用電量的30.0%，占電網(wǎng)企業(yè)銷售電量的36.8%，全國電力市場化交易規(guī)模再創(chuàng)新高度[17]。目前的工作重點是加速推進電網(wǎng)企業(yè)獨資的交易中心股份制改造，明確劃分交易機構和調(diào)度機構的職能，積極應對跨省跨區(qū)電力交易挑戰(zhàn)。

在市場機制變革方面，中長期交易機制不斷完善，交易周期和交易品類不斷增加；現(xiàn)貨市場于2018年在八地開始試點運行并穩(wěn)步推進，盡管受到上半年新冠疫情的影響，甘肅電力現(xiàn)貨市場已率先于2020 年4 月實現(xiàn)連續(xù)整月現(xiàn)貨結算試運行，運行期間分時電價明顯且市場供需關系能跟隨新能源出力變化，增加了新能源消納空間，并有望在下半年完善運行規(guī)則后再次開展省內(nèi)現(xiàn)貨市場連續(xù)運行；廣東電力現(xiàn)貨市場已進行多次系統(tǒng)結算測試，并定于8月進行全月現(xiàn)貨結算試運行[18]；其余各試點省份均結合省內(nèi)情況，正在加速開展多種交易機制下的現(xiàn)貨市場試運行探索[19]，先試點再推廣的發(fā)展模式積累了大量經(jīng)驗。同時，輔助服務市場建設加速，西北跨省和華中區(qū)域電力輔助市場已開始正式運行，河南、湖北、湖南等地的輔助市場試運行也相繼啟動。

新電改促進新能源消納成果顯著，2019 年度，國網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域新能源利用率達到96.8%，提前一年完成棄能率低于5%的目標[20]，省間新能源市場化交易電量4931 億千瓦時，同比增長40.1%[21]，尤其是甘肅、新疆消納率隨特高壓外送通道的配套建設大幅提高。新能源參與日前市場和現(xiàn)貨市場、與常規(guī)能源打捆外送、替代火電發(fā)電權交易、綠電交易、調(diào)峰輔助服務市場等新機制的實施，減弱了新能源平價上網(wǎng)對政策補貼的需求，市場化因素有力推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和發(fā)電結構轉(zhuǎn)變。

4 對我國電力市場建設的啟示與建議

電力市場化改革是我國能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然要求，也是新時期全面提升能源供給質(zhì)量，提高能源配置效率重要途徑。雖然歐美等國電力能源政策隨資源稟賦及國情不同而存在差異，但在電力市場化改革方面起步早，積累了一定的政策和實踐經(jīng)驗，可以為我國電力市場建設提供一定參考。近年來，雖然我國在能源供給政策、電力體制機制改革等方面均取得了重大進展，但同時也存在一定不足，為更好完善我國電力市場運行機制，結合國外電力市場建設與運行經(jīng)驗，提出以下建議：

1)注重跨省輸送通道規(guī)劃合理性。歐盟的區(qū)域耦合電價機制由于輸送通道的容量限制還無法完全實現(xiàn)，而我國部分輸電通道工程建成后達不到設計輸送容量，例如湖南豐水期時水電大發(fā)接受甘肅外送新能源的空間很小，仍有富余電量無法充分利用。輸電項目規(guī)劃時應在安全前提下，充分考慮未來供需關系和產(chǎn)能結構的影響，在建設中進行長期動態(tài)優(yōu)化。

2)打破省間交易壁壘。對比國外比較成功的區(qū)域電力市場：唯一調(diào)度機構統(tǒng)籌全區(qū)的PJM 集中式市場和各區(qū)僅交易規(guī)則統(tǒng)一的北歐電力市場，我國各省間市場在交割方式、交易頻率和開放程度上的差異，外加地方政府對市場的干預都增加了區(qū)域市場協(xié)調(diào)優(yōu)化的難度。

3)增強綜合能源出力預測能力，提高新能源中長期期預測精度，減少結算偏差。精準的產(chǎn)量預測不僅有利于電網(wǎng)制定科學的運行計劃、準確預測電價，更利于發(fā)電商發(fā)揮新能源成本優(yōu)勢，以技術彌補新能源不確定性，不斷增加新能源的市場競爭力。

4)盡快完善市場信息披露機制。美、澳、英等國家都擁有可查詢電力市場實時價格等運行數(shù)據(jù)的網(wǎng)站頁面，其交易中心及監(jiān)管機構還在每季度、每年向公眾發(fā)布市場分析報告。信息透明有利于降低發(fā)用雙方的信息不對等、提高市場效率和公平性、為開展電力市場相關學術研究提供數(shù)據(jù)基礎。

5)繼續(xù)發(fā)掘真正的電力市場。英、美等國的用戶都可以自由選擇不同售電商提供的用電方案，在我國由于市場發(fā)展客觀規(guī)律、電網(wǎng)體系結構龐大復雜、參與者市場意識不強等現(xiàn)實因素，在市場化推進過程中仍存在諸多阻力，導致政府必須參與維持市場秩序。深化改革需要多管齊下，以激勵相容的市場機制設計、清晰的職能劃分以及有力的監(jiān)管機構，放開發(fā)、售兩側(cè)，給予市場主體更多選擇權和自由度。

5 總結

我國的電力市場建設仍存在規(guī)則不完善、對應政策缺乏等問題，面臨輸電擁堵和新能源消納受限等困難，電力市場架構仍有待進一步探索，但優(yōu)化現(xiàn)貨市場交易的方向是不變的，現(xiàn)階段研究外國發(fā)展經(jīng)驗和模式，對我國尋找因地制宜、符合國情的市場配合方案十分重要。文章結合國內(nèi)電力市場建設現(xiàn)狀以及國外電力市場的新進展，概述了新電改以來在電價、輸電、市場建設、新能源消納等方面取得的成績，對深入推進我國電力市場化改革提出了建議。在未來隨著電力市場機制不斷完善、交易品種更加豐富，對現(xiàn)貨市場與輔助服務市場、跨省跨區(qū)域市場等各市場銜接的研究，也有很長的路要走。