歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)機(jī)制分析及其對中國的啟示

許玉婷，周前，荊朝霞，趙天輝，黃成，岑炳成，龍志豪，吳冕

（1.華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣州 510641；2.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院，南京 211103）

0 引言

建設(shè)統(tǒng)一電力市場能夠促進(jìn)電力資源更大范圍的優(yōu)化配置和消納新能源，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。在國家發(fā)展改革委、國家能源局《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》及相關(guān)配套文件的指導(dǎo)下［1］，多層次統(tǒng)一電力市場建設(shè)已取得初步進(jìn)展。2022 年1 月國家電網(wǎng)省間現(xiàn)貨電力市場啟動(dòng)試運(yùn)行，2022年度國家電網(wǎng)省間中長期電力交易電量累計(jì)達(dá)1 300 TWh，全國統(tǒng)一電力市場體系正加速構(gòu)建中。

科學(xué)有效的輸電容量分配和交易機(jī)制是更大范圍優(yōu)化電力資源配置的基礎(chǔ)［2］。中國目前省間輸電費(fèi)采取“按通道收取”的模式，尚未形成明確的輸電權(quán)機(jī)制，輸電費(fèi)和交易路徑、交易電量直接關(guān)聯(lián)，此種交易方式一方面降低了跨省跨區(qū)交易可行域，不利于電力資源更大范圍的優(yōu)化配置［3］；另一方面由于跨省跨區(qū)電力市場優(yōu)化需要考慮出清結(jié)果與買賣主體所在位置的關(guān)聯(lián)性，增加了跨省跨區(qū)交易出清的復(fù)雜度［4-7］。盡管中國已建立區(qū)域、省級和跨省跨區(qū)這3 個(gè)層次的輸電定價(jià)體系，但未從市場融合發(fā)展的角度建立跨省跨區(qū)輸電機(jī)制與多層次電力市場的聯(lián)系，尚未解決包括省間輸電權(quán)分配和交易機(jī)制、阻塞盈余分配方式等一系列影響市場融合的關(guān)鍵問題。

歐洲作為最早開始電力市場化改革的地區(qū)之一，其電力改革演化歷程、市場體系、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面與中國有諸多相似之處：1）歐洲統(tǒng)一電力市場的演化經(jīng)歷了從國家電力市場到區(qū)域電力市場再到跨國電力市場3 個(gè)發(fā)展階段，與中國“省級電力市場-區(qū)域電力市場-全國統(tǒng)一電力市場”的發(fā)展路徑相似。2）歐洲統(tǒng)一電力市場體系從上到下分別為：歐洲統(tǒng)一電力市場、區(qū)域電力市場和國家電力市場，與中國多層次電力市場體系類似。3）近年來電力系統(tǒng)脫碳是歐洲電力體制改革的核心目標(biāo)，統(tǒng)一市場建設(shè)在此進(jìn)程中居于中心地位［8］，與中國建設(shè)全國統(tǒng)一大市場以推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)類似。4）歐洲交易機(jī)構(gòu)與調(diào)度機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立的管理機(jī)制也與中國類似。

國內(nèi)外對歐洲跨境統(tǒng)一市場機(jī)制的研究主要集中在市場組織架構(gòu)［9-10］、市場績效評估［11-14］、電能量耦合市場的理論與模型［15-18］以及輸電容量分配機(jī)制［2，19-20］等方面。其中輸電容量分配機(jī)制是歐洲電力市場改革的基礎(chǔ)，輸電容量分配機(jī)制涵蓋輸電容量計(jì)算、分配方式和輸電容量價(jià)格形成等方面［2，19-22］。輸電容量計(jì)算包括基于凈輸電功率（net transfer capacity，NTC）和基于潮流（flow-based）兩種模型。輸電容量分配方式將影響其價(jià)格。分配方式有顯式拍賣和隱式拍賣，顯式拍賣即輸電容量獨(dú)立于電能量產(chǎn)品進(jìn)行拍賣，隱式拍賣則將輸電容量耦合在電能量市場中，電能量市場出清價(jià)格包含輸電容量價(jià)值。其中遠(yuǎn)期跨境市場一般采用輸電權(quán)顯式拍賣，而隱式拍賣主要用于日前市場耦合。

目前對于歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)機(jī)制的研究多集中在分配方式和輸電容量計(jì)算框架兩個(gè)方面，文獻(xiàn)［2］介紹了NTC 的計(jì)算框架以及在遠(yuǎn)期市場中的應(yīng)用情況，文獻(xiàn)［19］對于遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)的顯式拍賣進(jìn)行了概要介紹，但上述文獻(xiàn)一方面缺乏對遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)機(jī)制的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和對關(guān)鍵環(huán)節(jié)的深入探討，另一方面也未考慮其對于我國輸電權(quán)市場機(jī)制的借鑒意義。

為此本文介紹了歐洲遠(yuǎn)期跨境市場發(fā)展歷程和運(yùn)營現(xiàn)狀，深入剖析了歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場機(jī)制中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、交易組織流程以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合中國跨省跨區(qū)市場建設(shè)現(xiàn)狀，總結(jié)了歐洲跨境輸電權(quán)機(jī)制對中國的借鑒意義，為我國輸電權(quán)市場建設(shè)提供了參考。

1 歐洲遠(yuǎn)期跨境市場

1.1 發(fā)展歷程

圖1 為歐洲統(tǒng)一市場的市場架構(gòu)，從時(shí)間尺度上看，歐洲統(tǒng)一市場主要包括遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場、日前耦合市場、日內(nèi)耦合市場和輔助服務(wù)與實(shí)時(shí)平衡市場4個(gè)子市場。截至2022年底歐洲電力市場已完成22 個(gè)國家遠(yuǎn)期跨境市場、27 個(gè)國家日前市場和日內(nèi)市場的耦合運(yùn)行［23］。

圖1 歐洲統(tǒng)一電力市場架構(gòu)Fig.1 Framework of the European unified electricity market

歐洲遠(yuǎn)期跨境市場演化歷程如圖2 所示，最初起源于2008—2010 年相繼成立的區(qū)域電力拍賣市場，在歐盟統(tǒng)一電力市場的政策推行下，區(qū)域市場間耦合程度逐年提升，2015年原先各自負(fù)責(zé)中西歐和中東歐的拍賣部門合并成為聯(lián)合拍賣部門（joint allocation office，JAO），2018年JAO 成為負(fù)責(zé)跨境市場的交易平臺，實(shí)現(xiàn)了歐洲區(qū)域電力市場的遠(yuǎn)期跨境市場耦合。

圖2 歐洲遠(yuǎn)期跨境市場演化歷程Fig.2 Evolution of European forward cross-border market

在歐洲包含高比例可再生能源的能源結(jié)構(gòu)下，電力現(xiàn)貨的價(jià)格波動(dòng)日漸加劇，遠(yuǎn)期市場能夠?qū)_價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)和阻塞風(fēng)險(xiǎn)，在幫助歐洲實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用［24］。歐洲遠(yuǎn)期跨境市場是涵蓋年度到日度的輸電權(quán)拍賣市場，交易標(biāo)的為邊界（border）輸電權(quán)，其中邊界指的是價(jià)區(qū)［25］間輸電聯(lián)絡(luò)線的總和，而邊界輸電權(quán)指的是保證邊界輸電計(jì)劃物理執(zhí)行或獲得邊界阻塞收益的權(quán)利。歐洲遠(yuǎn)期跨境市場自2016 年底運(yùn)行至今已達(dá)7 a，截至2022年底，JAO 組織的跨境邊界輸電權(quán)拍賣已包括65個(gè)價(jià)區(qū)，且超過350個(gè)市場注冊成員參與其中。

1.2 相關(guān)組織及其功能

歐盟委員會(huì)為保障遠(yuǎn)期市場的頂層規(guī)劃與實(shí)際運(yùn)營成立了歐洲輸電運(yùn)營商組織（European Network of Transmission System Operator for Electricity， ENTSO-E）和聯(lián)合拍賣部門（joint allocation office， JAO）。輸電權(quán)容量的計(jì)算和拍賣分別由ENTSO-E 和JAO 負(fù)責(zé)，與中國電力市場中調(diào)度機(jī)構(gòu)和交易機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立的管理機(jī)制相似。

ENTSO-E 負(fù)責(zé)制定統(tǒng)一的市場規(guī)則，開發(fā)便于市場參與者共享數(shù)據(jù)的平臺，協(xié)調(diào)42 家輸電運(yùn)營商（transmission system operator， TSO）開展遠(yuǎn)期輸電容量計(jì)算，同時(shí)在現(xiàn)貨市場關(guān)閘后，將協(xié)同各TSO 執(zhí)行發(fā)、用電實(shí)時(shí)平衡和阻塞管理。JAO 基于各TSO計(jì)算得到的遠(yuǎn)期輸電容量組織不同類型輸電權(quán)的公開拍賣，負(fù)責(zé)市場主體交易申報(bào)及信息發(fā)布、遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場出清、公布拍賣結(jié)果以及發(fā)布年度市場報(bào)告等事務(wù)。

1.3 遠(yuǎn)期輸電可用容量計(jì)算

遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場中輸電可用容量直接決定了市場的交易規(guī)模，進(jìn)而影響遠(yuǎn)期市場對沖價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)和優(yōu)化配置輸電資源的功能。若輸電可用容量計(jì)算得過大，電力系統(tǒng)會(huì)承擔(dān)一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，且TSO 需承擔(dān)額外的再調(diào)度成本，增大了全社會(huì)用電成本；若輸電可用容量計(jì)算得過小，可用輸電容量無法充分利用，遠(yuǎn)期合約對沖現(xiàn)貨市場價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的功能也會(huì)相應(yīng)削弱。因此，準(zhǔn)確計(jì)算輸電可用容量對于遠(yuǎn)期跨境市場效率有重要影響。

目前歐洲遠(yuǎn)期市場中輸電可用容量計(jì)算采用基于NTC 的模型［26］，此方法只考慮本邊界的系統(tǒng)運(yùn)行方式和交易計(jì)劃，不計(jì)及多個(gè)邊界交易間的相互影響?；贜TC 模型的輸電容量計(jì)算簡單易行，保證了歐洲跨境電力交易長期以來的正常運(yùn)行，但其計(jì)算結(jié)果較為保守，不利于跨境市場效率的進(jìn)一步提升。

為此ENTSO 計(jì)劃于2024 年底在中歐和北歐地區(qū)推行基于潮流（flow based）的遠(yuǎn)期輸電權(quán)拍賣市場，TSO 不再提前確定拍賣容量，而是在拍賣市場出清時(shí)考慮線路傳輸容量約束，提高了交易可行域，ENTSO預(yù)計(jì)此項(xiàng)轉(zhuǎn)變將提高27%的社會(huì)福利。

2 遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場機(jī)制

2.1 遠(yuǎn)期輸電權(quán)基礎(chǔ)合約要素

目前歐洲統(tǒng)一電力市場已形成成熟的遠(yuǎn)期輸電權(quán)的交易機(jī)制，其基礎(chǔ)合約要素包括產(chǎn)品交易周期、產(chǎn)品時(shí)段、產(chǎn)品類別3個(gè)方面，如表1所示。

表1 歐洲遠(yuǎn)期輸電權(quán)產(chǎn)品合約要素Tab.1 Contractual elements of European long term transmission rights

2.1.1 交易周期

一般遠(yuǎn)期市場中的交易周期包括年、月和周等，歐洲遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場在此基礎(chǔ)上新增了按日進(jìn)行的的輸電權(quán)交易。日度輸電權(quán)產(chǎn)品具有以下三點(diǎn)作用。

1） 拍賣時(shí)間更接近實(shí)際物理交割時(shí)間，可以進(jìn)一步幫助市場主體對沖短期價(jià)格波動(dòng)造成的風(fēng)險(xiǎn)。

2） 允許輸電權(quán)持有者在日度拍賣市場開始前退還其持有的輸電權(quán)，此做法能夠幫助輸電用戶更精準(zhǔn)地決定是否退還多余的輸電權(quán)，從而更好地配置輸電權(quán)。

3） 對于未參加歐洲耦合市場的價(jià)區(qū)，輸電權(quán)持有者的結(jié)算價(jià)格為日度輸電權(quán)市場的拍賣出清價(jià)格，此方式發(fā)揮了輸電權(quán)拍賣市場價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能，理想狀態(tài)下輸電權(quán)市場的拍賣出清價(jià)格應(yīng)趨向于實(shí)際區(qū)域出清價(jià)格的差值［27］。

在實(shí)際市場中邊界輸電權(quán)的交易周期由邊界兩端TSO 進(jìn)行確定，歐洲遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場2022 年度輸電權(quán)產(chǎn)品交易周期以年度、季度和月度為主，ENTSO 預(yù)計(jì)下一年度日度輸電權(quán)產(chǎn)品交易比重將有所提升［23］。表2 中羅列出了部分邊界的輸電權(quán)產(chǎn)品交易周期［28］。

表2 關(guān)鍵跨境邊界遠(yuǎn)期輸電權(quán)產(chǎn)品交易周期Tab.2 Trading cycle of key cross-border boundary long term transmission rights products

2.1.2 產(chǎn)品時(shí)段

目前在美國、澳大利亞等國家的輸電權(quán)市場中對于輸電權(quán)產(chǎn)品交割期的設(shè)計(jì)普遍采用劃分峰谷時(shí)段的方式，即分別設(shè)計(jì)交割期為峰時(shí)段、谷時(shí)段的產(chǎn)品。

歐洲遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場按基荷和峰荷時(shí)段來設(shè)計(jì)交割期，在此基礎(chǔ)上還建立了“縮減期（reduction periods）”的概念。其中縮減期是考慮可預(yù)見的特定網(wǎng)絡(luò)情況（如線路計(jì)劃維護(hù)）下，對跨境邊界輸電權(quán)容量進(jìn)行特定縮減的時(shí)間段。設(shè)計(jì)了含縮減期的基荷輸電權(quán)，定義為：除了縮減期外，其他產(chǎn)品期間分配的輸電權(quán)容量為拍賣時(shí)的固定值，縮減的時(shí)段及容量在輸電權(quán)拍賣市場開閘前公布。

歐洲跨境遠(yuǎn)期輸電權(quán)廣泛采用含縮減期的基荷輸電權(quán)，主要出于以下三點(diǎn)考量。

1） 避免了將輸電權(quán)產(chǎn)品劃分為更多個(gè)時(shí)段，通過降低產(chǎn)品復(fù)雜度從而提高產(chǎn)品的流動(dòng)性。

2） 通過縮減期將可預(yù)見的網(wǎng)絡(luò)情況反映到輸電權(quán)產(chǎn)品容量中，相對于僅劃分峰谷時(shí)段的方式能夠更精確地反映實(shí)際的輸電容量。

3） 歐 洲 能 源 交 易 所（European Energy Exchange）交易的電力期權(quán)、期貨為基荷產(chǎn)品和峰荷產(chǎn)品，采用含縮減期的基荷輸電權(quán)能夠在交割時(shí)段方面與上述電力金融產(chǎn)品形成良好的銜接。

2.1.3 產(chǎn)權(quán)類別

輸電權(quán)按產(chǎn)權(quán)類別分為金融輸電權(quán)和物理輸電權(quán)［29］，歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場交易標(biāo)的同時(shí)包括金融輸電權(quán)（financial transmission right，F(xiàn)TR）和物理輸電權(quán)（physical transmission right，PTR），二者實(shí)現(xiàn)了較好的銜接。其中，物理輸電權(quán)采用非用即售（use it or sell it，UIOSI）原則，物理輸電權(quán)持有者擁有保證其相應(yīng)電量物理交割的權(quán)利，但需要在規(guī)定時(shí)間前提交物理執(zhí)行計(jì)劃，即物理輸電權(quán)的指定（nomination），否則由JAO按拍賣原價(jià)進(jìn)行回收。金融輸電權(quán)持有者則擁有獲得對應(yīng)輸電通道阻塞收益的權(quán)利，可具體分為期權(quán)型（option）和義務(wù)型（obligation）。由于占比較大的間歇性可再生能源使得各報(bào)價(jià)區(qū)間潮流的幅值、方向較為多變，義務(wù)型金融輸電權(quán)并不能很好地滿足歐盟統(tǒng)一電力市場中的阻塞風(fēng)險(xiǎn)管理要求，因此歐洲遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場中實(shí)際交易的金融輸電權(quán)均為期權(quán)型。

邊界兩端的TSO根據(jù)實(shí)際情況選擇該邊界采用物理輸電權(quán)或金融輸電權(quán)。在歐洲遠(yuǎn)期跨境市場的36 條邊界中，26 條邊界采用期權(quán)型金融輸電權(quán)，10 條邊界采用物理輸電權(quán)［30］。根據(jù)ENTSO 發(fā)布的年度報(bào)告［23］，物理輸電權(quán)使用率呈逐年下降趨勢，從2021年的12.3%降至2022年的5.5%，表明遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場逐漸由物理輸電權(quán)向金融輸電權(quán)轉(zhuǎn)變。這是由于：一方面，基于潮流的日前耦合市場廣泛應(yīng)用的背景下基于NTC 方法分配的遠(yuǎn)期輸電權(quán)越來越難以保障物理輸電權(quán)的交割；另一方面，從資源配置的角度為確保某些物理輸電權(quán)持有者發(fā)/用電計(jì)劃的物理交割，可能導(dǎo)致市場出清結(jié)果的次優(yōu)化，降低了統(tǒng)一市場的資源配置效率。因此采用金融輸電權(quán)實(shí)現(xiàn)輸電通道容量物理使用權(quán)和金融收益權(quán)的解耦，有助于發(fā)揮統(tǒng)一電力市場促進(jìn)清潔能源消納和大規(guī)模資源優(yōu)化配置的作用。

2.2 市場交易流程

市場主體在遠(yuǎn)期市場中無需繳納顯式的輸電費(fèi)，獲取遠(yuǎn)期輸電權(quán)需要通過參與拍賣市場或者進(jìn)行二級交易（轉(zhuǎn)讓）。歐洲遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場交易周期涵蓋年度到日度，具體交易流程如圖3 所示，可劃分為以下步驟。

1） 遠(yuǎn)期輸電權(quán)拍賣容量計(jì)算。各TSO 按規(guī)定提供發(fā)電機(jī)組、負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，ENTSO 搭建通用網(wǎng)絡(luò)模型（common grid model）；此后，TSO基于通用網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算出各邊界的可用輸電容量。

2） 確定輸電權(quán)拍賣上限。TSO 根據(jù)各自的實(shí)際情況計(jì)算不同交易周期中輸電權(quán)拍賣上限，詳見3.1節(jié)。

3） JAO 公布遠(yuǎn)期輸電權(quán)拍賣信息，具體包括遠(yuǎn)期輸電權(quán)對應(yīng)的交易邊界、交易周期、產(chǎn)品交割期、縮減期及縮減容量等交易信息。

4） 市場參與者在拍賣市場關(guān)閘前提交輸電權(quán)競標(biāo)報(bào)價(jià)信息。

5） JAO 按拍賣收益最大為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行市場出清后，出清結(jié)果將在官網(wǎng)上公示。

6） 輸電權(quán)持有者在申請時(shí)間截止前根據(jù)自身意愿提交輸電權(quán)退還或二次交易申請，詳見3.5節(jié)。

7） 現(xiàn)貨市場出清后JAO 計(jì)算各輸電權(quán)持有者應(yīng)獲得的阻塞收益，并由邊界兩端的TSO結(jié)算，結(jié)算細(xì)節(jié)詳見3.3節(jié)。

3 遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1 確定各交易周期的輸電權(quán)拍賣容量上限

在各交易周期的輸電權(quán)拍賣市場開啟前JAO 需要先確定當(dāng)前交易周期的輸電權(quán)拍賣容量上限。目前歐盟各TSO對于不同交易周期輸電權(quán)容量的確定主要分為兩種方法：固定比例法和第五百分位法。大部分邊界采用的是固定比例法，即在假設(shè)NTC和實(shí)際輸電容量一致的基礎(chǔ)上根據(jù)官網(wǎng)公示的比例確定各交易周期輸電權(quán)拍賣容量上限。輸電權(quán)拍賣容量上限的確定與對應(yīng)邊界輸電權(quán)產(chǎn)品交易周期有關(guān)，歐洲部分關(guān)鍵跨境邊界不同交易周期下的輸電權(quán)拍賣容量上限如表3所示。

表3 跨境邊界各交易周期下輸電權(quán)拍賣容量上限Tab.3 Upper limit of auction capacity for transmission rights under various transaction cycles at cross-border boundary%

小部分邊界采用第五百分位法，如希臘和意大利間的邊界［34］，年度輸電權(quán)拍賣容量上限Yp由近兩年NTC 分布的第五百分位Y5、10%和50%的年度最大可用輸電總?cè)萘縔cc，max3 個(gè)數(shù)值共同決定，計(jì)算如式（1）所示。第五百分位法綜合考慮產(chǎn)品可靠交割和市場競爭兩方面：1） NTC 數(shù)值與計(jì)算時(shí)選取的系統(tǒng)運(yùn)行方式有關(guān)，通過考慮第五百分位的NTC，從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度保證95%情況下年度輸電權(quán)產(chǎn)品的可靠交割，NTC 的計(jì)算過程詳見文獻(xiàn)［35］。2） 通過設(shè)定輸電容量在年度輸電權(quán)市場中不能超過50%，保證市場參與者能夠在年度和月度輸電權(quán)市場中滿足對沖阻塞風(fēng)險(xiǎn)的需求，并引入10%Ycc，max作 為Yp的 下 限，防 止Y5因 異 常 事 件 過低，而導(dǎo)致年度輸電權(quán)市場交易額度偏小的情況。

Yp= min[50%Ycc，max，max(Y5，10%Ycc，max)]（1）

3.2 物理輸電權(quán)的指定

物理輸電權(quán)的指定含義為物理輸電權(quán)持有者在遠(yuǎn)期物理輸電權(quán)指定截止日期前提交物理輸電計(jì)劃，確定該輸電權(quán)在各時(shí)間段的容量。ENTSO 規(guī)定了兩項(xiàng)指定原則：1） 提交的物理輸電計(jì)劃需與物理輸電權(quán)方向一致；2） 提交的物理輸電計(jì)劃不得超出其持有的物理輸電權(quán)容量。指定后物理輸電權(quán)持有者應(yīng)嚴(yán)格按照物理輸電計(jì)劃執(zhí)行，對于偏離計(jì)劃進(jìn)行輸電的情況則基于“誰造成誰承擔(dān)”原則在平衡市場進(jìn)行結(jié)算。對于未指定的物理輸電權(quán)將基于UIOSI原則由統(tǒng)一拍賣平臺按原價(jià)收回。

物理輸電權(quán)的指定流程包括物理輸電權(quán)持有者提交物理輸電計(jì)劃 、提交TSO 校驗(yàn)物理輸電計(jì)劃和匹配未通過校驗(yàn)的輸電權(quán)3 個(gè)環(huán)節(jié)，歐洲中東部地區(qū)物理輸電權(quán)指定時(shí)間表如表4 所示［36-37］。物理輸電計(jì)劃將在日前兩天確定，并將未納入物理輸電計(jì)劃的物理輸電權(quán)容量用于日度輸電權(quán)拍賣，此做法有助于物理輸電權(quán)容量的有效利用。

表4 物理輸電權(quán)指定時(shí)間表Tab.4 Nomination schedules of physical transmission rights

物理輸電權(quán)持有者包括發(fā)電商、電力用戶和能源集團(tuán)（包含發(fā)電廠和電力用戶）3 類市場成員。持有者在輸電權(quán)指定方式上有多種選擇，如圖4 所示，物理輸電權(quán)持有者有1 對1、1 對N、N對1 和M對N這4 種指定方式［38］。4 種方式的差別在于輸電權(quán)持有者和指定的交易對象上：1） 1 對1 方式中持有物理輸電權(quán)的發(fā)電商/電力用戶選擇單一的電力用戶/發(fā)電商進(jìn)行電力交易與電能傳輸；2） 1 對N方式中持有物理輸電權(quán)的發(fā)電商，可選擇多個(gè)電力用戶進(jìn)行交易；3） 與1 對N的指定方式類似，N對1 方式中持有物理輸電權(quán)的電力用戶可選擇多個(gè)發(fā)電商作為交易對象；4）M對N方式是為持有物理輸電權(quán)的能源集團(tuán)所設(shè)計(jì)。如圖4 所示，能源集團(tuán)包括發(fā)電廠和集團(tuán)電力用戶，在滿足指定原則的基礎(chǔ)上集團(tuán)發(fā)電廠可為集團(tuán)電力用戶和其他電力用戶供應(yīng)電能，而集團(tuán)電力用戶也可選擇集團(tuán)發(fā)電廠以外的發(fā)電商進(jìn)行電力交易。

圖4 物理輸電權(quán)指定方式Fig.4 Nomination modes of physical transmission rights

歐洲物理輸電權(quán)指定方式考慮了“能源集團(tuán)”的市場角色，集團(tuán)內(nèi)部的發(fā)電廠和電力用戶能夠共同使用集團(tuán)持有的物理輸電權(quán)，并根據(jù)情況選擇交易對象，有助于物理輸電權(quán)的靈活利用；其次，兩項(xiàng)指定原則只規(guī)定了物理輸電計(jì)劃的方向與物理輸電權(quán)方向一致且不得超出持有的總輸電權(quán)容量，市場成員能夠自主選擇交易對象與交割方式，擁有較為靈活的交易選擇權(quán)。

3.3 輸電權(quán)結(jié)算

歐洲跨境輸電權(quán)的資金流向如圖5 所示。首先，市場用戶參與遠(yuǎn)期輸電權(quán)拍賣市場，以拍賣出清價(jià)格購得遠(yuǎn)期輸電權(quán)，遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場中的拍賣收益將由對應(yīng)TSO 按共享因子（sharing key）進(jìn)行分享，共享因子按跨境輸電線路的產(chǎn)權(quán)確定，部分邊界的共享因子如表5所示。

表5 主要跨境邊界共享因子Tab.5 Sharing factors of main cross-border boundary

圖5 歐洲輸電權(quán)機(jī)制資金流向Fig.5 Capital flow of European transmission right mechanism

其次，在日前和日內(nèi)的耦合市場中產(chǎn)生的阻塞盈余將以相同方式由對應(yīng)TSO分享，若產(chǎn)生負(fù)的阻塞盈余也按照相同原則由對應(yīng)TSO分?jǐn)?。值得關(guān)注的是不同跨境容量分配機(jī)制下市場阻塞盈余的計(jì)算方法存在差異：基于NTC 的輸電容量分配方式下阻塞盈余CNTCI1由分配的價(jià)區(qū)間輸電容量和競價(jià)區(qū)間價(jià)差相乘得到，如式（2）所示?；诔绷鞯妮旊娙萘糠峙浞绞较滦柘韧ㄟ^區(qū)域潮流轉(zhuǎn)移因子和各價(jià)區(qū)跨境交易凈功率計(jì)算出聯(lián)絡(luò)線上的線路潮流，再乘以競價(jià)區(qū)間的價(jià)差得到阻塞盈余CFBMCi，l，k，如式（3）—（4）所示。

再次，由相應(yīng)TSO支付輸電權(quán)持有者的阻塞收益，支付對象包括物理輸電權(quán)持有者和金融輸電權(quán)持有者（義務(wù)型和期權(quán)型）。阻塞收益的計(jì)算流程如圖6所示，包括以下步驟：1） 對于物理輸電權(quán)持有者，基于UIOSI 原則對其未指定的物理權(quán)按初始拍賣價(jià)格結(jié)算，對于實(shí)際發(fā)用電量與物理輸電計(jì)劃有差異的部分則在平衡市場中結(jié)算，不屬于嚴(yán)格意義上遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場的結(jié)算范疇。2） 對于金融輸電權(quán)持有者，結(jié)算容量以官網(wǎng)最終公布的持有情況為準(zhǔn)。若源匯價(jià)區(qū)存在一個(gè)以上不參加日前耦合市場的價(jià)區(qū)，即源匯價(jià)區(qū)無法形成各自的區(qū)域出清價(jià)格，這種情況下補(bǔ)償價(jià)格為日度輸電權(quán)拍賣的邊際價(jià)格。只有在源匯價(jià)區(qū)都參加耦合市場的情況下，義務(wù)型金融輸電權(quán)按實(shí)際價(jià)差結(jié)算，期權(quán)型按正價(jià)差結(jié)算，負(fù)價(jià)差統(tǒng)一按0歐元/MWh結(jié)算。

圖6 阻塞收益計(jì)算流程Fig.6 Calculation process of blocking benefits

最后，大多數(shù)情況下給定時(shí)間段內(nèi)，TSO 從遠(yuǎn)期輸電權(quán)市場中獲得的拍賣收益與日前/日內(nèi)耦合市場中獲得的阻塞盈余之和（簡稱為3 個(gè)市場的收入），不等于支付給輸電權(quán)持有者的阻塞收益。歐盟對這部分資金有明確的規(guī)定：當(dāng)TSO給定時(shí)間段內(nèi)3 個(gè)市場的收入大于應(yīng)支付給輸電權(quán)持有者的阻塞收益時(shí)，這部分剩余收入將用于必要的線路擴(kuò)建或補(bǔ)償其他時(shí)段的資金缺口；當(dāng)給定時(shí)間段內(nèi)TSO 3 個(gè)市場的收入小于應(yīng)支付給輸電權(quán)持有者的阻塞收益時(shí)，則挪動(dòng)其他時(shí)段的富余資金進(jìn)行補(bǔ)充。

3.4 輸電權(quán)的裁減

為保證不可抗力情況下系統(tǒng)的安全運(yùn)行，對部分物理輸電計(jì)劃進(jìn)行裁減是電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)常遇到的情況。針對此種情況，歐盟制定了詳細(xì)規(guī)范的申請、裁減校驗(yàn)和補(bǔ)償流程。為確保線路運(yùn)營在安全裕度內(nèi)，包括金融輸電權(quán)和物理輸電權(quán)在內(nèi)的遠(yuǎn)期輸電權(quán)在特定情況均可被裁減。從權(quán)利轉(zhuǎn)讓的角度來看，被裁減的輸電權(quán)持有者失去退還、二次交易、物理交割（針對物理輸電權(quán)持有者）和金融結(jié)算（針對金融輸電權(quán)持有者）的權(quán)利，因此輸電權(quán)持有者有權(quán)根據(jù)輸電權(quán)執(zhí)行后預(yù)計(jì)獲得的價(jià)值獲得等額的補(bǔ)償。

價(jià)區(qū)間的TSO發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有輸電權(quán)分配情況無法通過安全校核時(shí)，可向JAO 提交裁減申請。JAO 按照各市場主體輸電權(quán)持有比例進(jìn)行裁減，在其官網(wǎng)上公布相應(yīng)的裁減時(shí)段、裁減容量及具體裁減觸發(fā)事件等相關(guān)信息，并對被裁減的輸電權(quán)持有者進(jìn)行金額補(bǔ)償。

在補(bǔ)償價(jià)格計(jì)算流程如圖7 所示，包括以下2個(gè)步驟：1） 首先需要判斷該遠(yuǎn)期輸電權(quán)對應(yīng)源匯價(jià)區(qū)的價(jià)差是否為正，即線路是否存在設(shè)定方向上的阻塞。如有，補(bǔ)償價(jià)格應(yīng)為兩價(jià)區(qū)間的區(qū)域出清價(jià)格差，否則為0 歐元/MWh。2） 其次判斷源匯兩價(jià)區(qū)是否參與現(xiàn)貨耦合市場，若源匯兩價(jià)區(qū)都參與耦合市場，則補(bǔ)償價(jià)格為價(jià)區(qū)間的區(qū)域出清價(jià)格差，若不參加耦合市場，無法產(chǎn)生日前出清電價(jià)，此時(shí)補(bǔ)償價(jià)格為日前輸電權(quán)拍賣的邊際價(jià)格。

圖7 補(bǔ)償價(jià)格計(jì)算流程Fig.7 Calculation process of supplementary price

為保證交易組織機(jī)構(gòu)的收入充裕度，ENTSO對于所有輸電權(quán)持有者獲得的裁減補(bǔ)償設(shè)定了補(bǔ)償上限，當(dāng)超出補(bǔ)償上限時(shí)，應(yīng)當(dāng)按等比例下調(diào)補(bǔ)償金額，如式（5）—（6）所示。

在市場充裕度問題上，歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場的處理方式與美國存在較大不同。在美國，通過輸電權(quán)拍賣過程中進(jìn)行的同時(shí)可行性校驗(yàn)（simulaneously feasible test，SFT）來保證收入充裕度，其本質(zhì)在于SFT 模型是否能切實(shí)有效地實(shí)時(shí)市場運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)模型［39］，對于實(shí)際運(yùn)行中因不可抗力情況造成的輸電容量減少，并不裁減輸電權(quán)持有者的輸電權(quán)容量，仍按最終輸電權(quán)持有量進(jìn)行結(jié)算。這種做法對于SFT 模型要求較高，當(dāng)SFT 模型無法準(zhǔn)確估計(jì)實(shí)時(shí)市場運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將有較大可能產(chǎn)生不平衡資金。

歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場采取另一方式，在輸電權(quán)拍賣時(shí)并不進(jìn)行精細(xì)的校驗(yàn)，只有在不可抗力因素影響系統(tǒng)運(yùn)行安全時(shí)，對相應(yīng)的輸電權(quán)進(jìn)行裁減，一方面簡化了輸電權(quán)拍賣市場出清的約束，另一方面通過對輸電權(quán)容量的裁減，避免因不可抗力情況而產(chǎn)生的阻塞不平衡資金，保證了輸電權(quán)市場的收入充裕度。

3.5 輸電權(quán)的退還與二次交易

在拍賣結(jié)果公布后，遠(yuǎn)期輸電權(quán)持有者能夠在規(guī)定時(shí)間前對其持有輸電權(quán)進(jìn)行退還或二次交易。

輸電權(quán)持有者在日度拍賣市場開閘前提交退還申請，JAO 應(yīng)及時(shí)向申請者發(fā)送申請的結(jié)果，并按規(guī)定返還經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。補(bǔ)償價(jià)格為退還的輸電權(quán)再次進(jìn)行拍賣的邊際價(jià)格，并非申請者初始拍賣購得的價(jià)格，此種補(bǔ)償方式下JAO 不必承擔(dān)兩次拍賣間的價(jià)差，而是通過市場將輸電權(quán)價(jià)格的波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)讓給申請者。

遠(yuǎn)期輸電權(quán)持有者在交割日前兩天的中午12：00 前可根據(jù)自身意愿與需求進(jìn)行二次交易，采用的交易方式為掛牌交易，輸電權(quán)持有者通過拍賣工具在JAO 上公布愿意轉(zhuǎn)讓時(shí)段的輸電權(quán)容量及價(jià)格，交易雙方確定交易細(xì)節(jié)并與JAO 簽訂有效協(xié)議后，JAO 將公布轉(zhuǎn)讓結(jié)果。按照科斯定理（Coase theorem）的思想，在產(chǎn)權(quán)界定清晰的前提條件下，不論FTR的初始分配結(jié)果如何，在交易成本足夠低的二次交易機(jī)制下仍可實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)［21］。因此歐洲遠(yuǎn)期輸電權(quán)交易市場中，JAO 不收取額外費(fèi)用，僅作為免費(fèi)的信息公布平臺（notice board），并允許輸電權(quán)所有者進(jìn)行多次轉(zhuǎn)讓交易。

4 對中國輸電權(quán)市場建設(shè)的啟示與建議

結(jié)合歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)提出以下建議。

1） 在輸電權(quán)市場產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)當(dāng)明確界定輸電權(quán)的產(chǎn)權(quán)類別。產(chǎn)權(quán)類別的不同決定了輸電權(quán)的交割方式，即物理交割或金融交割。建議在輸電權(quán)機(jī)制初始設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)電網(wǎng)阻塞情況和市場主體需求對輸電權(quán)產(chǎn)品的產(chǎn)權(quán)類別，并在此后一段周期內(nèi)保持產(chǎn)權(quán)類別不變。其次，應(yīng)當(dāng)明確售電主體和購電主體輸電權(quán)市場交易的申報(bào)關(guān)口，在市場建設(shè)初期，輸電權(quán)產(chǎn)品的申報(bào)關(guān)口可與跨省跨區(qū)中長期電力交易的申報(bào)關(guān)口保持一致；隨著市場發(fā)展，可以通過構(gòu)造交易樞紐（trading hub）的虛擬節(jié)點(diǎn)簡化交易路徑，提高輸電權(quán)市場流動(dòng)性。最后，在市場初期時(shí)可采用含縮減期的基荷輸電權(quán)產(chǎn)品，簡化降低產(chǎn)品復(fù)雜度，提高產(chǎn)品的流動(dòng)性。

2） 在省間輸電權(quán)市場協(xié)調(diào)運(yùn)行上，完善省間和區(qū)域電力交易機(jī)構(gòu)的信息協(xié)作機(jī)制。歐洲跨境市場中監(jiān)管機(jī)構(gòu)、拍賣平臺和輸電運(yùn)營商有明確的角色功能，ENTSO 和各TSO 之間的有效信息交互促進(jìn)跨境輸電權(quán)容量更精確的計(jì)算，使得歐洲統(tǒng)一電力市場可以得到有效集中的協(xié)調(diào)管理。建議進(jìn)一步完善我國各層次交易機(jī)構(gòu)的信息交互機(jī)制，建立數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，便利市場主體信息互聯(lián)互通，引導(dǎo)市場更高效地發(fā)揮配置資源作用。

3） 在輸電權(quán)結(jié)算方面，首先應(yīng)充分考慮目前各省級市場模式存在差異的現(xiàn)狀，保證機(jī)制的適用性。ENTSO 對于參與統(tǒng)一市場的國家和未參與統(tǒng)一市場的國家采取了不同的的結(jié)算方式，有助于逐步推行統(tǒng)一市場下的輸電權(quán)機(jī)制，建議在設(shè)計(jì)跨省跨區(qū)輸電權(quán)機(jī)制中，對于未參與區(qū)域市場聯(lián)合出清的省份，按其省級市場節(jié)點(diǎn)電價(jià)差結(jié)算，而對于參與聯(lián)合出清的省份則按聯(lián)合出清價(jià)格差結(jié)算。其次，保證輸電權(quán)持有對象責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)的對等協(xié)調(diào)。與歐洲跨境交易市場用戶不繳納輸電費(fèi)的情況不同，在國內(nèi)市場中，按責(zé)權(quán)利一致的原則，應(yīng)由支付輸配電費(fèi)的用戶分享阻塞盈余，初期可暫按用電量占比分配；隨著市場發(fā)展，應(yīng)進(jìn)一步探索更科學(xué)的阻塞盈余分配方式。

4） 在市場長期可靠運(yùn)營方面，可設(shè)置裁減環(huán)節(jié)以保障市場充裕度。歐美在保障市場充裕度上采用不同做法：美國構(gòu)建SFT 模型保證收入充裕度，而當(dāng)SFT 模型估計(jì)出現(xiàn)偏差時(shí)可能導(dǎo)致市場充裕度缺口；歐洲則通過設(shè)置裁減環(huán)節(jié)，對不可抗力情況下無法交割的輸電權(quán)進(jìn)行裁減并給予其持有者相應(yīng)補(bǔ)償。目前我國省間省內(nèi)市場的協(xié)調(diào)優(yōu)化出清在技術(shù)上仍面臨挑戰(zhàn)［40］，因此在引入輸電權(quán)市場時(shí)可采用設(shè)置裁減環(huán)節(jié)的方式，既能簡化輸電權(quán)市場出清的約束，又能避免因不可抗力情況而產(chǎn)生的阻塞不平衡資金，保證輸電權(quán)市場的收入充裕度。

5） 可通過設(shè)立輸電權(quán)的退還和二次交易環(huán)節(jié)以保證輸電資源的充分利用。兩個(gè)環(huán)節(jié)截止時(shí)間應(yīng)當(dāng)盡可能接近實(shí)時(shí)交割時(shí)間，退還造成的損失和二次交易費(fèi)用應(yīng)當(dāng)盡可能降低，促進(jìn)對輸電資源的優(yōu)化配置。

5 結(jié)語

目前中國區(qū)域電力市場的建設(shè)已經(jīng)取得初步的成果，為推動(dòng)市場進(jìn)一步融合，應(yīng)盡快設(shè)計(jì)跨省跨區(qū)輸電權(quán)分配機(jī)制和交易機(jī)制。歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場在統(tǒng)一電力市場中發(fā)揮關(guān)鍵作用，本文對于歐洲遠(yuǎn)期跨境輸電權(quán)市場中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、交易組織流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開了深入分析，并提出了相應(yīng)的建議。目前歐洲遠(yuǎn)期跨境市場正在不斷推進(jìn)過程中，部分市場環(huán)節(jié)仍在優(yōu)化調(diào)整。未來，隨著歐洲市場的發(fā)展，將持續(xù)開展跟蹤研究，并進(jìn)一步研究不同輸電容量計(jì)算模型下的輸電權(quán)市場實(shí)際效果開展量化測算，更好地支撐中國輸電權(quán)市場建設(shè)需要。