“雙碳”目標下中國綠色電力市場建設(shè)關(guān)鍵問題

張 顯，王彩霞，謝 開，李瓊慧，張 楠，吳 思

（1.北京電力交易中心有限公司,北京市 100031；2.國網(wǎng)能源研究院有限公司,北京市 102209）

0 引言

2020 年9 月,習近平總書記在聯(lián)合國大會上鄭重承諾,中國將在2030 年前碳達峰、2060 年前碳中和,這是中國做出的重大戰(zhàn)略決策,也是能源發(fā)展的根本遵循。黨的二十大報告強調(diào)要加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型,倡導(dǎo)綠色消費,推動形成綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式。2021 年,中國可再生能源補貼基本全部退出,新能源發(fā)電進入平價時代。綠色電力市場體系構(gòu)建將是未來接力新能源補貼政策、適應(yīng)新能源進入電力市場的重要政策設(shè)計。近年來,在國際綠色貿(mào)易壁壘以及供應(yīng)鏈綠色發(fā)展下,發(fā)達經(jīng)濟體、大型跨國企業(yè)以及國內(nèi)外資本市場對企業(yè)綠色發(fā)展提出更高要求［1］,對中國產(chǎn)業(yè)國際競爭力帶來挑戰(zhàn)。中國企業(yè),尤其是外向型企業(yè),對加快構(gòu)建綠色電力市場的訴求日益強烈。

綠色電力市場是鼓勵綠色電力投資和消費的政策性市場。在一個國家或地區(qū)對綠色電力投資和消費的一定戰(zhàn)略或政策目標下,綠色電力市場通過對綠色電力的環(huán)境價值進行定價,并采用相關(guān)支撐技術(shù)對綠色電力進行標記、核算和認證,滿足發(fā)用兩側(cè)綠色電力生產(chǎn)和消費的需求。綠色電力市場可服務(wù)于可再生能源配額制（renewable portfolio standard,RPS）等政策性目標,也可用于滿足自愿綠色電力消費需求［2］。

“十四五”以來,隨著國家政策的持續(xù)完善,中國綠色電力市場發(fā)展進入“快車道”,綠色電力市場建設(shè)取得顯著成效。自2021 年9 月綠色電力交易（簡稱“綠電交易”）試點啟動以來,已達成綠電交易電量83 TW?h。自2022 年9 月電力交易機構(gòu)啟動綠色電力證書（簡稱“綠證”）交易以來,全國累計交易綠證3 867 萬張（折合電量38.7 TW?h）。其中,北京電力交易中心完成綠證交易2 509 萬張（折合電量25.1 TW?h）,占比為65%。隨著帶補貼新能源項目進入綠色電力市場、綠證全覆蓋等政策落地實施,中國綠色電力市場建設(shè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。綠色電力市場不僅涉及電力市場本身,也與新能源發(fā)展、碳雙控等政策與制度設(shè)計密切相關(guān),需要開展系統(tǒng)性研究,為綠色電力市場建設(shè)提供支撐。

本文圍繞綠色電力市場建設(shè),從綠色電力及綠色電力市場的內(nèi)涵入手,研究了美國和歐洲綠色電力市場建設(shè)實踐,系統(tǒng)梳理和分析了其綠色電力市場建設(shè)的政策背景、運營機制、應(yīng)用場景以及關(guān)鍵支撐技術(shù),并提出了對中國的啟示。在此基礎(chǔ)上,從頂層設(shè)計、關(guān)鍵機制、銜接機制、支撐技術(shù)4 個方面研究了“雙碳”目標下中國綠色電力市場建設(shè)的關(guān)鍵問題,對中國綠色電力市場建設(shè)進行了展望。

1 綠色電力市場內(nèi)涵

1.1 綠色電力

綠色電力一般包括風電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、地熱發(fā)電等可再生能源電能,其電力生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生碳排放。

不同國家或者機構(gòu)因為政策設(shè)計的激勵目標不同,對綠色電力的界定也稍有差異。RPS 是激勵綠色電力技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的典型政策。在RPS 的政策框架下,一般對其激勵的綠色電力技術(shù)有明確界定。例如,美國30 個州和華盛頓特區(qū)實施了RPS,不同州的RPS 對認可的綠色電力定義有所不同,如表1 所示。此外,美國綠色能源合作伙伴（GPP）計劃、美國綠色電子商務(wù)協(xié)會（Green-e）和國際綠色電力消費倡議（RE100）等也是推動綠色電力消費的典型機構(gòu),其對綠色電力有自己的認可范圍［3-4］,如表2所示?？傮w而言,各機構(gòu)均認可風電、太陽能發(fā)電、地熱能發(fā)電,且有條件地認可水電及生物質(zhì)發(fā)電。

表1 美國部分實施RPS 的州對綠色電力技術(shù)的分類Table 1 Classification of green power technologies by some states that implement RPS in the United States

表2 部分機構(gòu)對綠色電力技術(shù)的分類Table 2 Classification of green power technologies by some organizations

1.2 綠色電力市場

綠色電力市場顯著區(qū)別于傳統(tǒng)電力市場之處在于其對綠色電力生產(chǎn)和消費的認證,以及對綠色電力環(huán)境價值的體現(xiàn)。綠色電力市場是典型的政策性市場。典型綠色電力市場一般包括政策、運營、應(yīng)用、支撐技術(shù)等要素,如圖1 所示。其中,政策指綠色電力市場的政策背景,涉及市場設(shè)計需要滿足的政策目標、對綠色電力的界定等。運營指綠色電力市場自身的運營機制,通常包括綠色電力及綠證交易機制、綠證轉(zhuǎn)移及核銷等環(huán)節(jié)。應(yīng)用指綠色電力市場的應(yīng)用場景,如滿足RPS 要求,環(huán)境、社會、治理（ESG）要求,自身碳減排目標等。支撐技術(shù)指支撐綠色電力市場運營的關(guān)鍵技術(shù),如綠電交易與電能量交易協(xié)同出清優(yōu)化技術(shù)等。

圖1 綠色電力市場要素框架Fig.1 Framework of elements for green electricity market

按照綠色電力市場設(shè)計的政策目標不同,綠色電力市場可分為強制性市場和自愿性市場。其中,強制性市場是為滿足市場主體履約RPS 等強制性政策目標設(shè)置的市場；自愿性市場是為滿足消費者出于自身綠色電力消費意愿而去消費綠色電力的市場。

從綠色電力市場的運營來看,國際上通常采用綠證作為對綠色電力生產(chǎn)和消費的認證依據(jù),以及作為綠色電力環(huán)境權(quán)益轉(zhuǎn)移的載體。根據(jù)交易標的和交易特點等不同,綠色電力市場可進一步細分為綠電交易和綠證交易兩類,如表3 所示。綠電交易將綠色電量和綠證同步交易給電力用戶,實現(xiàn)了綠色證明和交易電量的“證電合一”,一次性為新能源發(fā)電企業(yè)提供綠色電力的環(huán)境屬性收益和電能價值收益,可全面反映綠色電力的電能價值和環(huán)境價值,促進新能源發(fā)展,同時可為電力用戶購買綠色電力、實現(xiàn)產(chǎn)品零碳需求提供更加便捷可行的購買途徑。綠證交易將綠證單獨交易,以綠證作為電力用戶消費綠色電力的證明,并為新能源發(fā)電企業(yè)提供綠色電力的環(huán)境屬性收益。綠證交易不受發(fā)用雙方地理位置、是否在同一電力平衡區(qū)等制約,可以更加靈活地滿足廣大用戶綠色電力消費需求。

表3 綠電和綠證交易特點對比Table 3 Comparison of characteristics between green power trading and green certificate trading

2 國外綠色電力市場建設(shè)實踐

2.1 美國

在政策設(shè)計方面,由于傳統(tǒng)化石能源消耗帶來的環(huán)境問題日益嚴峻,美國出臺了一系列激勵政策來促進可再生能源的發(fā)展,主要是聯(lián)邦層面的生產(chǎn)稅抵減政策（PTC）、投資稅減免政策（ITC）和各州施行的RPS 等［5］。目前,已有30 個州、華盛頓特區(qū)及4 個屬地島嶼擁有強制配額制度。州級RPS 要求電力供應(yīng)商的綠色電力供應(yīng)量在規(guī)定期限內(nèi)必須達到一定比例,不能按時履約的責任主體則會接受相應(yīng)的懲罰。用戶可通過購買綠色電力或者綠證滿足可再生能源配額目標。受RPS 政策推動影響,美國綠電交易市場逐步擴大。美國綠色電力市場主要有兩種類型:基于RPS 的強制市場和自愿市場［6］。無論是在強制市場還是自愿市場,可再生能源證書（renewable energy certificate,REC）在可再生電力生產(chǎn)、使用、結(jié)算等過程中均扮演著重要角色,證明責任主體/買家成功履約或者為綠色電力消費作出貢獻。美國綠色電力市場政策與綠色電力市場運作機制如圖2 所示。

圖2 美國綠電、綠證交易體系運作機制示意圖Fig.2 Schematic diagram of operation mechanism for green power trading and green certificate trading systems in the United States

在運營機制方面,綠證交易通常包括4 個環(huán)節(jié):1）登記,即可再生能源發(fā)電企業(yè)到運營管理機構(gòu)登記注冊；2）核發(fā),即運營管理機構(gòu)經(jīng)審核后向發(fā)電企業(yè)發(fā)放綠證；3）買賣,即履責主體通過現(xiàn)貨、短期合同、長期合同等形式向發(fā)電企業(yè)或擁有富余綠證的主體購買綠證,交易完成后綠證所有權(quán)由出售方轉(zhuǎn)移到購買方賬戶,相應(yīng)的綠證通常退出市場以避免重復(fù)出售；4）申報核銷,即履責主體向政府部門報告擁有的綠證數(shù)量,完成配額指標,相應(yīng)的綠證從系統(tǒng)中核銷［7］。按交付時間劃分,綠證交易可分為遠期交易和現(xiàn)貨交易。按轉(zhuǎn)移方式劃分,綠證交易可分為捆綁式交易與非捆綁式交易。捆綁式交易即通過簽訂長期購電協(xié)議（PPA）等方式,以“證電合一”形式實現(xiàn)電能量和綠證的同步轉(zhuǎn)移；非捆綁式交易即在市場中單獨購買綠證。此外,零售用戶還可通過支付公用事業(yè)綠色電力加價、單獨購買綠證、社區(qū)集中采購等多元渠道購買綠證。

在應(yīng)用場景方面,主要是滿足州政府的RPS 目標以及用戶自愿綠色電力消費需求。自2000 年以來,美國可再生能源發(fā)電量和裝機容量增長約有50%與配額制的要求有關(guān)。美國實施RPS 的州和地區(qū)覆蓋全部零售電量的58%。同時,自愿市場在促進可再生能源發(fā)展中的作用越來越大。2020 年,美國通過自愿市場購買的電量占非水可再生能源發(fā)電量的35%。

在支撐技術(shù)方面,綠色電力追蹤系統(tǒng)是美國綠電交易市場的重要支撐技術(shù)。綠證追蹤系統(tǒng)為每兆瓦時綠色電力生成一個相應(yīng)的REC,每個綠證都有唯一的編碼代號,記錄著發(fā)電主體的相關(guān)信息（包括發(fā)電設(shè)施的位置、發(fā)電技術(shù)、發(fā)電設(shè)施所有者、裝機容量、交付使用的年份、綠色電力生產(chǎn)的時間等,不包含購買者信息）。綠證追蹤系統(tǒng)允許在賬戶持有人之間轉(zhuǎn)移REC,每個有唯一識別編號的REC 只能出現(xiàn)在一個追蹤系統(tǒng)賬戶中,從而避免重復(fù)計算。監(jiān)管機構(gòu)通過綠證追蹤系統(tǒng)核實RPS 的履約情況［8-10］。

2.2 歐洲

在政策設(shè)計方面,2009 年發(fā)布的歐盟可再生能源指令（Directive2009/28/EC）對歐洲綠證,即來源擔保證書（guarantees of origin,GO）進行了定義,規(guī)定GO 的主要功能是證明終端用戶的能源消費中有一定比例或者規(guī)模來自可再生能源［11］。

在運營機制方面,GO 通過在歐洲各國設(shè)立的登記處核發(fā),核發(fā)流程與美國綠證基本一致。新能源發(fā)電企業(yè)和電力用戶可進行雙邊交易,交易可跨境、與電力銷售相互獨立,也可與挪威、瑞典等國家同時建立的有配額義務(wù)的可再生能源強制市場相互獨立［12］。歐洲批發(fā)市場與終端用戶市場中的綠證交易運作機制如圖3 所示。從交易模式來看,歐洲較為常用的GO 交易模式包括:1）一次采購型非捆綁GO,即買方與可再生能源發(fā)電商之間建立一次性購買關(guān)系,對可再生能源的地點、技術(shù)、項目和時間沒有特定偏好；2）供應(yīng)合同非捆綁GO,即企業(yè)通過簽訂中長期合同來采購GO,承諾按約定時間以固定價格購買GO；3）綠色電力供應(yīng),即買方和能源供應(yīng)商之間簽訂捆綁GO 的綠色電力供應(yīng)合同；4）PPA。其中,一次采購型非捆綁GO、供應(yīng)合同型非捆綁GO 以及虛擬PPA 是證電分離的交易模式；綠色電力供應(yīng)和物理PPA 是證電合一的交易模式。GO 沒有固定的價格,其價值取決于市場需求。從價格水平來看,GO 的價格大部分時間都處于低水平,與可再生能源電力價格脫鉤。

圖3 歐洲綠證交易運作機制示意圖Fig.3 Schematic diagram of operation mechanism for European green certificate trading

在應(yīng)用場景方面,歐洲GO 機制實質(zhì)上是可再生能源自愿市場,主要是滿足企業(yè)或者居民用戶自愿消費綠色電力,或者滿足供應(yīng)商的碳減排目標。例如,部分大型企業(yè)加入RE100 等可再生能源利用倡議聯(lián)盟,RE100 將購買綠證作為成員企業(yè)滿足可再生能源消費比例要求的途徑之一。這些企業(yè)為滿足RE100 標準購買綠證。目前,歐洲碳市場尚未納入間接碳排放,購買綠色電力和綠證尚無法抵碳。歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機制（CBAM）擬將水泥、鋁、化肥等部分行業(yè)納入間接排放。未來,這些行業(yè)購買綠色電力和綠證可用于抵扣電力碳排放［13-14］。

在支撐技術(shù)方面,歐盟通過可再生能源指令要求所有歐盟成員國必須建立國家GO 登記處,并建立了名為“歐洲能源證書系統(tǒng)（EECS）”的聯(lián)合標準,成立發(fā)行機構(gòu)協(xié)會（AIB）負責管理。目前,已有20 個歐洲國家符合EECS 要求并使用AIB 系統(tǒng)。通過各國登記處,可追蹤每一個GO 的發(fā)行、轉(zhuǎn)讓和撤回。AIB 開發(fā)EECS 以統(tǒng)一存儲各國的市場主體信息、發(fā)電機組信息、GO 簽發(fā)核銷數(shù)據(jù),確保憑證的唯一性,防止重復(fù)簽發(fā)和核銷,并支撐市場主體開展GO 交易。

2.3 相關(guān)啟示

總體而言,國外綠色電力市場建立了較為完善的體系:

1）政策目標清晰,主要是滿足RPS 或者企業(yè)/個人自愿消費綠色電力的需求。

2）運營機制完善,包括核發(fā)、交易、轉(zhuǎn)移、核銷等各環(huán)節(jié),市場主體可通過多樣靈活的證電合一或證電分離的方式進行綠色電力消費。

3）應(yīng)用場景明確,基本與政策目標一致,主要用于完成RPS 履約或者自愿購買。未來,隨著CBAM實施,歐洲水泥、鋁、化肥等行業(yè)購買綠色電力可用于電力碳排放抵扣。

4）建立綠色電力溯源追蹤、認證等支撐技術(shù)。例如,歐美均采用綠色電力追蹤系統(tǒng)作為綠色電力市場的重要支撐技術(shù),通過綠證記錄發(fā)電側(cè)詳細信息,對綠色電力進行全生命周期的追蹤溯源,避免綠色電力環(huán)境權(quán)益的重復(fù)計算。

國外綠色電力市場建設(shè)實踐對中國綠色電力市場建設(shè)具有啟示意義,在市場運營、應(yīng)用銜接、支撐技術(shù)等方面的諸多經(jīng)驗值得借鑒。同時,中國綠色電力市場建設(shè)在政策背景、市場設(shè)計等方面和歐美綠色電力市場有較大不同,需要結(jié)合國情開展研究。

3 中國綠色電力市場建設(shè)關(guān)鍵問題

“十四五”以來,中國綠色電力市場建設(shè)取得積極進展。同時,隨著帶補貼新能源項目進入綠色電力市場、綠證全覆蓋等政策落地實施,中國綠色電力市場建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)［15］,需要開展綠色電力市場系統(tǒng)性研究以解決中國綠色電力市場關(guān)鍵問題,如圖4 所示。

圖4 中國綠色電力市場建設(shè)關(guān)鍵問題Fig.4 Key issues of green electricity market construction in China

3.1 基于綠色電力環(huán)境價值的綠色電力市場體系設(shè)計

1）綠色電力環(huán)境價值量化計算方法

綠色電力市場區(qū)別于常規(guī)電力市場的核心在于對綠色電力環(huán)境價值的體現(xiàn)。從國內(nèi)外研究來看,目前對于綠色電力環(huán)境價值的量化方法研究較少。其主要觀點有兩類:（1）文獻［16］從綠證本源出發(fā),提出綠證的理論價值是綠色電力成本與常規(guī)電力成本的差異,實際中綠證的價格通常由市場供需形成,而非綠證的理論價值；（2）文獻［17-18］研究了綠色電力、綠證交易、綠電交易、碳排放權(quán)交易等市場的銜接機制,雖并未給出綠色電力環(huán)境價值的具體形成方法,但對幾種相關(guān)的環(huán)境權(quán)益產(chǎn)品進行了對比分析。從實踐來看,目前市場中尚未有統(tǒng)一的綠色電力環(huán)境價值量化方法,部分省份將綠電交易價格減去中長期交易均價得到綠色電力環(huán)境價值,部分省份將綠電交易價格減去燃煤基準價得到綠色電力環(huán)境價值。

本文認為綠色電力環(huán)境價值應(yīng)體現(xiàn)綠色電力成本與常規(guī)電力成本的差異。綠色電力環(huán)境價值需要使得綠色電力在電力市場環(huán)境下與傳統(tǒng)化石能源電力公平競爭,綠色電力環(huán)境價值可以覆蓋二者,提供同質(zhì)電能量的成本差異,如圖5 所示。

圖5 綠色電力環(huán)境價值構(gòu)成示意圖Fig.5 Schematic diagram of green electricity environmental value composition

理想的環(huán)境價值可表示為:

式中:Vg為綠色環(huán)境價值；Pm為市場成交電價；Cge為綠色電力電能量成本；Csa為系統(tǒng)消納成本。其中,市場成交電價與多種政策因素相關(guān),比如,RPS完成的難易度、電-碳市場聯(lián)動后對綠色電力供需影響從而對電力市場價格形成的影響等。從本質(zhì)上來看,綠色電力市場作為典型的政策性市場,RPS、電-碳市場協(xié)同等政策設(shè)計將在很大程度上影響綠色電力環(huán)境價值的形成。

2）綠色電力市場框架體系研究

相比于歐美國家的綠色電力市場建設(shè),中國綠色電力市場的系統(tǒng)設(shè)計更具挑戰(zhàn),原因如下:一是政策目標復(fù)雜,包括激勵可再生能源可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建適應(yīng)新能源的市場體系、推動形成綠色生產(chǎn)和生活方式等多個目標,其中,對于可再生能源發(fā)展,既要考慮平價新能源項目,又要考慮存量帶補貼新能源項目,尤其是需要處理好綠證與補貼的銜接關(guān)系；二是市場運營難度大,中國電力市場仍處于建設(shè)中,新能源參與電力市場、分布式新能源參與市場等仍處于探索階段,綠色電力市場建設(shè)不僅涉及核發(fā)、交易、核算認證等綠色電力市場建設(shè)本身,也涉及綠電、綠證交易與常規(guī)電力市場的銜接；三是應(yīng)用場景更加多元,包括可再生能源消納保障機制落實、碳排放核算、國際減排認可等不同應(yīng)用場景,需要有效統(tǒng)籌各類場景下環(huán)境權(quán)益的計量和歸屬,避免環(huán)境價值的重復(fù)計量。圖6 設(shè)計了中國綠色電力市場建設(shè)的初步框架。

圖6 中國綠色電力市場定位及與相關(guān)市場關(guān)系Fig.6 Positioning of green electricity market in China and its relationship with related market

未來,需要研究綠色電力市場構(gòu)建的關(guān)鍵要素及基本功能,包括綠色電力配額分配、賬戶構(gòu)建、核算認證、交易平臺等；研究綠色電力配額分配、賬戶構(gòu)建、核算認證等關(guān)鍵要素的流程設(shè)計；研究綠色電力市場與新能源發(fā)展、能耗雙控考核、碳市場等銜接的關(guān)鍵機制框架。

3.2 綠電交易機制優(yōu)化設(shè)計

目前,中國參與綠電交易的市場主體多為平價新能源發(fā)電項目,交易方式包括雙邊協(xié)商、集中競價,交易規(guī)?？傮w還較小。隨著帶補貼新能源項目參與綠電交易、綠證核發(fā)全覆蓋等政策文件落實,市場主體對綠電交易機制優(yōu)化提出更高訴求?？傮w來看,中國綠電交易亟須針對以下問題開展優(yōu)化設(shè)計。

1）跨省跨區(qū)綠電交易機制優(yōu)化研究

中國外向型企業(yè)主要分布在經(jīng)濟較發(fā)達的中東部地區(qū),而綠色電力供給以西北、東北、華北“三北”地區(qū)居多。受可再生能源消納責任權(quán)重指標、本地需求等因素影響,綠色電力資源豐富的送端省份外送意愿不足,加之跨省跨區(qū)輸電通道安排完國家優(yōu)先發(fā)電計劃后,剩余通道空間已十分有限,給省間綠電交易帶來較大挑戰(zhàn)。同時,綠電交易目前主要以雙邊協(xié)商的形式開展,掛牌和集中競價交易比例較低,交易的門檻高、溝通協(xié)商難度大,大部分用戶由于缺乏省外發(fā)電資源,難以通過雙邊交易方式購得綠色電力。

目前,關(guān)于跨省跨區(qū)綠電交易機制優(yōu)化研究較少?，F(xiàn)有關(guān)于跨省跨區(qū)電力交易機制的文獻主要研究了跨省跨區(qū)電力交易的組織架構(gòu)、電力交易優(yōu)化［19-21］。但現(xiàn)有文獻并未針對跨省跨區(qū)綠電交易問題進行研究,缺乏對跨省跨區(qū)綠電交易組織協(xié)調(diào)模式、價格生成機制及結(jié)算執(zhí)行方法的具體研究。未來,需要研究考慮通道約束、送受端可再生能源消納責任權(quán)重要求的跨省跨區(qū)綠電交易基本模式和關(guān)鍵機制；研究構(gòu)建省間綠電交易優(yōu)化決策模型,提出基于雙邊交易和平臺聚合集中競價的省間綠電交易出清方案。

2）分布式新能源聚合參與綠電交易機制設(shè)計

隨著綠證核發(fā)全覆蓋,分布式新能源項目參與綠電交易的訴求增加。目前,關(guān)于分布式新能源參與綠電交易機制的研究也較少。文獻［22］針對配電網(wǎng)分布式可再生能源綠電交易的可信交割問題,建立了考慮主體信用的分布式綠色電力市場化交易模型,實現(xiàn)在降低交割偏差的同時提高綠色電力市場社會福利,但并未提出分布式新能源聚合參與綠電交易的具體模式。

未來,需要研究小型、分散分布式新能源聚合參與省間、省內(nèi)兩級綠色電力市場的交易機制,包括交易品種、交易組織、價格形成、交易出清、計量結(jié)算、成本分攤、綠證劃轉(zhuǎn)等。同時,需要研究分布式新能源主體間博弈優(yōu)化的協(xié)同交易技術(shù),分析新能源主體的綠色電力市場博弈互動行為及其關(guān)鍵影響,構(gòu)建聚合商多主體之間以及新能源分布式差異性主體之間的多層次耦合博弈互動優(yōu)化模型。

3）源網(wǎng)荷儲一體化新能源項目綠電交易機制設(shè)計

“十四五”以來,國家出臺多個政策性文件鼓勵源網(wǎng)荷儲一體化項目建設(shè)。這類項目往往結(jié)合園區(qū)開展,對高比例使用綠色電力也有較大訴求,需要研究面向源網(wǎng)荷儲一體化的綠電交易機制,支撐源網(wǎng)荷儲靈活性資源參與綠色電力市場。

目前,已有對源網(wǎng)荷儲一體化項目的研究集中在源網(wǎng)荷儲一體化對電力系統(tǒng)的影響［23-24］。還有部分文獻研究了包含源網(wǎng)荷儲一體化項目的現(xiàn)貨電力市場,并構(gòu)建了新的電力市場運營評價體系和現(xiàn)貨交易體系［25-26］。但缺乏源網(wǎng)荷儲一體化項目特性和典型行為特征的研究,并未提出適應(yīng)源網(wǎng)荷儲一體化的綠色電力市場優(yōu)化決策方法和交易機制。未來,需要研究區(qū)域級、園區(qū)級等類型源網(wǎng)荷儲一體化項目綠電交易機制,提出交易組織模式；研究構(gòu)建源網(wǎng)荷儲項目主體的綠電交易決策模型,提出綠色電力市場的高效優(yōu)化策略。

3.3 綠色電力相關(guān)銜接機制設(shè)計

目前,中國綠電、綠證應(yīng)用范圍和規(guī)模仍然較小,綠色電力消費需求亟待激發(fā)。激勵綠色電力消費,需要做好以下關(guān)鍵銜接機制設(shè)計。

1）綠電、綠證交易與RPS 協(xié)同機制研究

目前,針對國內(nèi)外RPS 和綠電、綠證交易的研究包括可再生能源電力與綠證交易機制、包含綠證的各市場主體的決策行為研究以及市場最優(yōu)化效益模型3 個方面［27-30］,初步提出了RPS 與綠電、綠證交易耦合關(guān)系以及RPS 與綠電、綠證交易的協(xié)同機制。隨著中國綠證核發(fā)全覆蓋,亟須全面優(yōu)化設(shè)計基于綠色電力和綠證的RPS。

未來,應(yīng)研究分析不同負荷特性、負荷類別的用電企業(yè)消納綠色電力和購買綠證的需求,提出細分到市場主體的省級配額指標的分配方案；綜合考慮綠證、消納量、綠色電力、新能源參與市場化交易等因素,研究RPS 的考核核算方法；綜合考慮綠色電力、綠證購買需求,研究可再生能源配額指標的優(yōu)化設(shè)定方法。

2）綠電、綠證交易與碳市場協(xié)同機制研究

綠色電力市場與碳市場的銜接,對于拓寬綠證應(yīng)用場景、從需求側(cè)激發(fā)綠色電力消費潛力具有重要意義。文獻［31］從用電側(cè)碳減排的角度,提出以綠證為紐帶的綠電交易與用電碳排放的互認機制,通過綠證抵消碳排放實現(xiàn)碳市場與綠電市場的聯(lián)動交易。文獻［17］在對各個市場配套的可交易減排價值從計量方式、需求來源、使用區(qū)域等方面進行分類的基礎(chǔ)上,設(shè)計和評估了若干權(quán)證銜接的具體方案,提出了分階段逐步并軌可再生電力權(quán)證、優(yōu)先通過綠色電力憑證抵扣碳排放量的方式將綠色電力納入碳市場等建議。文獻［32］構(gòu)建了一種結(jié)合電力潮流追蹤與綠電交易的企業(yè)用電碳排放因子計算模型與方法,碳排放因子能夠?qū)崟r更新,通過算例分析證明了所提方法的有效性。文獻［18］剖析了當前綠證、綠色電力消費、碳排放權(quán)、CCER 等不同類型環(huán)境權(quán)益產(chǎn)品銜接互認過程中,存在的碳排放量核算不準確、減排量重復(fù)認證、CCER 申領(lǐng)范圍不清晰等問題,并提出了一種電-碳市場背景下不同類型環(huán)境權(quán)益產(chǎn)品的銜接互認體系,包括綠色電力消費與碳排放量的銜接、綠證或非水可再生能源（電力）消納量與碳排放量的銜接、綠證與CCER 的銜接等。

總體來看,目前針對考慮綠電、綠證交易的碳排放核算方法已經(jīng)開展了初步研究。未來,需要針對以下兩個問題開展深化研究:一是考慮綠電、綠證交易的碳排放核算方法研究,研究綠電、綠證交易碳減排方法學和確權(quán)機制,并基于碳核算方法,優(yōu)化電力間接碳排放核算因子,研究考慮綠電、綠證交易的企業(yè)碳減排核算和抵扣方法；二是綠色電力與CCER的核算方法及銜接機制研究,基于CCER 認定范圍、認定方法學以及CCER 減排量的核算方法,研究綠色電力CCER 等效減排量核算方法,并基于CCER 項目額外性、規(guī)模上限約束,研究中國存量、增量綠色電力項目CCER 認定機制,考慮綠色環(huán)境價值不重復(fù)計量原則、綠證核發(fā)范圍等因素,研究綠證與CCER 的銜接機制。

3.4 綠電交易支撐技術(shù)研究

中國綠色電力市場在交易機制、銜接機制等方面仍然面臨一些亟待解決的關(guān)鍵問題,以下支撐技術(shù)有待進一步深入研究。

1）綠電交易與電能量交易協(xié)同出清優(yōu)化技術(shù)

針對綠電交易與電能量交易,研究建立綠電交易環(huán)境價值偏差模型,考慮綠電交易與電能量交易協(xié)同的出清模型和出清框架構(gòu)建方法,建立綠電交易與電能量交易協(xié)同出清模型求解方法。

2）分布式發(fā)電參與綠電交易的聚合技術(shù)與溯源技術(shù)

針對分布式發(fā)電參與綠電交易,研究建立考慮接入電價等級與全局出力的分布式新能源分層聚合模型,評估接入分布式資源能力?；趨^(qū)塊鏈技術(shù),研究開發(fā)面向分布式新能源參與綠電交易的可信、可視、可查的區(qū)塊鏈應(yīng)用服務(wù)軟件,對分布式參與綠電交易數(shù)據(jù)進行溯源。

3）綠色電力市場與碳市場協(xié)同機理與方法

針對綠色電力市場與碳市場的協(xié)同,研究建立綠色電力環(huán)境價值量化方法,促進綠色電力環(huán)境價值與減碳價值的協(xié)同；研究構(gòu)建碳市場中考慮綠色電力碳減排價值的碳排放量核算方法和調(diào)整電網(wǎng)碳排放因子的計算方法。

4）綠色電力消費核算認證方法

研究探索建立完善的綠證賬戶體系,對綠證進行全流程管理,記錄用戶綠色電力消費數(shù)據(jù)；建立基于綠證賬戶的綠色電力消費核算認證體系,在對用戶綠色電力消費數(shù)據(jù)進行核算的基礎(chǔ)上,開展綠色電力消費認證工作,為用戶出具權(quán)威的綠色電力消費認證憑證。

4 結(jié)語

隨著“雙碳”目標深入推進,綠色電力市場將迎來蓬勃生機,為推動發(fā)展方式綠色低碳轉(zhuǎn)型、引導(dǎo)全社會提高綠色消費意識發(fā)揮了重要作用,具有現(xiàn)實意義。未來,應(yīng)加快綠色電力市場頂層設(shè)計,并圍繞綠色電力環(huán)境價值量化計算、綠電交易機制優(yōu)化設(shè)計,以及綠電、綠證交易與RPS 和碳市場協(xié)同機制進行研究,對綠色電力、綠證追蹤認證開展技術(shù)攻關(guān),為中國綠色電力市場建設(shè)提供支撐。