摘要:隨著人工智能、區塊鏈、邊緣計算等技術的進步,以及分布式光伏、儲能、電動汽車等分布式能源的發展,虛擬電廠、負荷聚集商等新興市場主體應運而生。
電力現貨市場是電力市場體系中的重要組成部分,能夠有效發現電力商品價格,為電力短期供需平衡提供市場化手段,促進清潔能源消納等。推進電力現貨市場建設是本輪電力體制改革的重要任務之一。2019年上半年,第一批8家電力現貨市場建設試點全部進入模擬試運行,標志著我國電力市場建設又向前邁進了一大步。
電力現貨市場建設 取得積極成效
2017年8月,國家發改委、國家能源局聯合印發《關于開展電力現貨市場建設試點工作的通知》,選擇南方(以廣東起步)、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅、蒙西等8個地區作為第一批試點,開啟我國電力現貨市場建設實踐。兩年來,我國電力現貨市場建設取得了積極成效,標志著我國在創新探索具有中國特色的電力市場建設道路上取得了突破性進展。
第一批省級現貨市場試點全面啟動模擬試運行。國家電網有限公司經營區域內6家試點單位已全部進入模擬試運行階段,電力現貨市場運行平穩有序,市場出清結果符合預期目標,正在根據試運行情況不斷完善市場規則和技術支持系統。山西電力現貨市場于2018年12月27日啟動模擬試運行,已經開展模擬推演、調電試運行、按日結算試運行三個階段工作,于2019年9月1日完成首次按日試結算。甘肅電力現貨市場于2018年12月27日啟動模擬試運行,已經開展模擬推演、調電試運行兩個階段工作。浙江、四川電力現貨市場分別于2019年5月30日、6月20日,福建、山東電力現貨市場于6月21日啟動模擬試運行。
跨區域省間富余可再生能源現貨交易平穩有序。跨區域省間富余可再生能源現貨交易,是提高新能源利用率、積極探索以市場化方式消納可再生能源的創新之舉,于2017年8月18日正式啟動試運行。兩年來,市場運行平穩,參與市場主體不斷增加,申報積極性不斷提高,市場交易活躍,成交情況反映了供需形勢變化。截至目前,送端10個省份近1700家可再生能源發電企業、受端14個省電力公司參與交易,累計交易電量超過142億千瓦時。
電力現貨市場頂層設計 進一步完善
為進一步推進電力現貨市場建設試點工作、加快電力市場體系建設,國家發展改革委、國家能源局于2019年8月7日聯合發布了《關于深化電力現貨市場建設試點工作的意見》(以下簡稱《意見》),從現貨市場建設方案、銜接機制、運營機制、配套機制等方面對深化電力現貨市場建設試點工作提出了具體要求。
● 明確電力現貨市場建設方案關鍵要素。《意見》主要從電力現貨市場模式選擇、組成形式和市場主體范圍等方面進行了明確。作為中發9號文配套文件之二《關于推進電力市場建設的實施意見》的延伸,《意見》沿用了 “集中式”和“分散式”市場模式的概念。各試點省份在設計現貨市場模式時應從省情出發,根據電網結構和供需情況合理選擇。
● 提出電力現貨市場的統籌銜接機制。《意見》首次對省間與省內現貨市場、中長期與現貨市場、電力輔助服務市場與現貨市場的銜接機制進行了明確,為下一階段形成省間與省內市場有機統一、中長期與現貨市場有序銜接、輔助服務市場與現貨市場協同優化的電力市場格局奠定基礎。
● 提出用戶側、清潔能源等參與現貨市場的關鍵機制。《意見》提出,市場初期用戶側可作為價格接受者,按照現貨市場價格結算,隨著市場發展和計量條件的完善,適時按照報量報價或報量不報價方式參與現貨市場交易。同時,《意見》鼓勵清潔能源通過報量不報價等方式參與現貨市場,利用市場化手段促進清潔能源的消納利用。
● 提出完善電力現貨市場配套機制。為保證現貨市場的平穩起步,《意見》提出完善用電側價格調整機制以傳導價格信號、探索跨省區輸電價格和省內輸配電價機制等措施,作為電力現貨市場的有效補充。
對下一步電力市場建設的關鍵思考
● 進一步完善現貨市場運營配套機制。各省現貨市場試點在模擬試運行過程中,不同程度上暴露了一些規則設計方面的問題。第一,中長期交易與現貨市場的銜接仍不完善。目前各省開展的中長期交易是以現貨市場建立前的大用戶直接交易為基礎形成的交易機制。現貨市場運行后,中長期交易需要與現貨市場相適應,由市場主體簽訂帶交易曲線的中長期合同,發揮穩定市場供需與價格、規避市場風險的作用。第二,市場力監測與防范機制尚不健全。目前8個試點省份尚未建立完善的市場力監測與防范機制,僅通過市場限價方式防范風險。若市場限價過低,可能會影響現貨市場發現價格信號、引導資源合理配置的作用;若限價過高,在供需形勢緊張、行使市場力等個別時段,現貨市場價格可能會飆升,超出電力用戶承受范圍。因此,需要積極探索建立合理有效的市場力防范機制,規避價格波動風險,確保市場平穩有序開展。第三,需要探索建立合理的容量補償機制。部分機組承擔著電網安全運行責任或為電網運行提供快速靈活調節能力,但由于邊際成本相對較高,難以在單一電能量現貨市場中回收固定成本。為此,在下一步電力市場建設中,需要重點考慮過渡時期機組容量成本回收機制,通過差價合約等方式,保障機組合理收益,實現可持續發展。
● 充分考慮計劃與市場銜接問題。2019年6月,國家發改委、國家能源局聯合印發了《關于全面放開經營性電力用戶發用電計劃的通知》,提出除部分非經營性用戶外,發用電計劃全面放開。這極大豐富了市場主體的數量和類別,為現貨市場的建設和運行提供了堅實基礎。同時,計劃與市場雙軌制運行的國情對市場規則的設計提出了挑戰。市場建設初期,電網運行安全、清潔能源消納、國計民生保障等問題都可以通過計劃電量進行調控和保障,隨著現貨市場規模逐步擴大,計劃電量調節能力逐步減弱,以上通過計劃電執行的職能未來都需要逐步通過市場化的機制和手段來解決。這要求在現貨市場規則的設計中充分考慮計劃與市場的銜接問題,發揮市場在資源配置中的決定性作用,逐步由傳統的計劃管理轉變為通過市場配置電力資源的方式。
● 積極研究全國電力市場的建設路徑。從國外經驗來看,建設大范圍資源優化配置的電力市場是普遍的發展趨勢。美國西部能量不平衡市場(Western EIM)不斷吸納新成員、擴大市場范圍,為北美西部地區的清潔能源提供消納空間。歐盟持續推進統一電力市場建設,目前已形成日前和日內跨境統一市場,充分實現了各國能源結構互補,共同助力實現歐盟清潔發展目標。我國能源供需逆向分布,地區間能源資源稟賦、經濟發展水平差異顯著,清潔能源迅猛發展等特點,決定了必須在全國范圍統籌能源配置。建設大范圍資源優化配置的全國電力市場是我國未來必然的發展趨勢,但目前國家對于全國電力市場的建設路徑尚未形成統一方案,需要進一步開展前瞻性研究,為未來省內與省間市場融合發展提供頂層設計。
● 探索輔助服務市場與電能量現貨市場的逐步融合。過去幾年,在電力現貨市場尚未啟動時,各地為解決新能源并網帶來的調峰壓力,積極開展市場化探索,建立了區域或省級調峰輔助服務市場,取得了良好效果。電力調峰本質上是在電網實時運行中對發電機組出力的調節,在成熟電力市場體系中一般通過實時平衡市場解決。為實現交易品種間的有序銜接、確保各市場高效組織運行,下一步需要探索省級調峰輔助服務市場與現貨電能量市場的有機融合,在更大范圍內開展深度調峰交易,實現調峰資源共享,同時在省內建立調頻輔助服務市場,并逐步實現與電能量市場的聯合優化出清,提高市場組織效率。
● 建立促進清潔能源消納的電力市場交易機制。現貨市場具有兼容新能源出力波動性強、預測難度大、發電邊際成本低的特點,對于促進新能源消納具有重要保障作用。在現貨市場的競爭機制下,新能源發電通過低邊際成本自動實現優先調度,可以有效促進新能源消納。2019年5月,國家發改委、國家能源局印發《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》,確定了各省級行政區域的可再生能源電量在電力消費中的占比目標,進一步提升了可再生能源的消納需求。推動可再生能源參與電力現貨市場競爭是促進可再生能源消納的重要途徑,但需要統籌考慮可再生能源參與市場交易和指導價政策之間的有效銜接,落實國家對可再生能源消納的有關要求。參考英國經驗,可以建立針對可再生能源的差價授權合約機制,可再生能源通過競拍獲得差價合約保障,在此基礎上參與電力現貨市場競爭獲得收益,競爭收益不足的部分由政府補足,超出合約的盈利部分返還政府,由此實現在合理控制補貼總額的基礎上,通過市場化手段促進清潔能源發展。
● 適應未來多元化電力市場主體特點。隨著人工智能、區塊鏈、邊緣計算等技術的進步,以及分布式光伏、儲能、電動汽車等分布式能源的發展,虛擬電廠、負荷聚集商等新興市場主體應運而生。新興市場主體具有極強的靈活性和可拓展性,能夠顯著提高系統運行的靈活性和經濟性對電力系統運行產生的影響日益顯著。電力市場建設應逐步適應新興電力市場主體的特點,通過設計合理的市場機制和商業模式,結合區塊鏈、虛擬電廠等先進技術,引導新興市場主體積極參與電力市場,激發市場主體活力,促進源網荷儲良好互動,有效保障電網實時供需平衡,促進能源清潔低碳轉型目標的實現。
(作者單位:國網能源研究院有限公司)
電力現貨市場是電力市場體系中的重要組成部分,能夠有效發現電力商品價格,為電力短期供需平衡提供市場化手段,促進清潔能源消納等。推進電力現貨市場建設是本輪電力體制改革的重要任務之一。2019年上半年,第一批8家電力現貨市場建設試點全部進入模擬試運行,標志著我國電力市場建設又向前邁進了一大步。
電力現貨市場建設 取得積極成效
2017年8月,國家發改委、國家能源局聯合印發《關于開展電力現貨市場建設試點工作的通知》,選擇南方(以廣東起步)、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅、蒙西等8個地區作為第一批試點,開啟我國電力現貨市場建設實踐。兩年來,我國電力現貨市場建設取得了積極成效,標志著我國在創新探索具有中國特色的電力市場建設道路上取得了突破性進展。
第一批省級現貨市場試點全面啟動模擬試運行。國家電網有限公司經營區域內6家試點單位已全部進入模擬試運行階段,電力現貨市場運行平穩有序,市場出清結果符合預期目標,正在根據試運行情況不斷完善市場規則和技術支持系統。山西電力現貨市場于2018年12月27日啟動模擬試運行,已經開展模擬推演、調電試運行、按日結算試運行三個階段工作,于2019年9月1日完成首次按日試結算。甘肅電力現貨市場于2018年12月27日啟動模擬試運行,已經開展模擬推演、調電試運行兩個階段工作。浙江、四川電力現貨市場分別于2019年5月30日、6月20日,福建、山東電力現貨市場于6月21日啟動模擬試運行。
跨區域省間富余可再生能源現貨交易平穩有序。跨區域省間富余可再生能源現貨交易,是提高新能源利用率、積極探索以市場化方式消納可再生能源的創新之舉,于2017年8月18日正式啟動試運行。兩年來,市場運行平穩,參與市場主體不斷增加,申報積極性不斷提高,市場交易活躍,成交情況反映了供需形勢變化。截至目前,送端10個省份近1700家可再生能源發電企業、受端14個省電力公司參與交易,累計交易電量超過142億千瓦時。
電力現貨市場頂層設計 進一步完善
為進一步推進電力現貨市場建設試點工作、加快電力市場體系建設,國家發展改革委、國家能源局于2019年8月7日聯合發布了《關于深化電力現貨市場建設試點工作的意見》(以下簡稱《意見》),從現貨市場建設方案、銜接機制、運營機制、配套機制等方面對深化電力現貨市場建設試點工作提出了具體要求。
● 明確電力現貨市場建設方案關鍵要素。《意見》主要從電力現貨市場模式選擇、組成形式和市場主體范圍等方面進行了明確。作為中發9號文配套文件之二《關于推進電力市場建設的實施意見》的延伸,《意見》沿用了 “集中式”和“分散式”市場模式的概念。各試點省份在設計現貨市場模式時應從省情出發,根據電網結構和供需情況合理選擇。
● 提出電力現貨市場的統籌銜接機制。《意見》首次對省間與省內現貨市場、中長期與現貨市場、電力輔助服務市場與現貨市場的銜接機制進行了明確,為下一階段形成省間與省內市場有機統一、中長期與現貨市場有序銜接、輔助服務市場與現貨市場協同優化的電力市場格局奠定基礎。
● 提出用戶側、清潔能源等參與現貨市場的關鍵機制。《意見》提出,市場初期用戶側可作為價格接受者,按照現貨市場價格結算,隨著市場發展和計量條件的完善,適時按照報量報價或報量不報價方式參與現貨市場交易。同時,《意見》鼓勵清潔能源通過報量不報價等方式參與現貨市場,利用市場化手段促進清潔能源的消納利用。
● 提出完善電力現貨市場配套機制。為保證現貨市場的平穩起步,《意見》提出完善用電側價格調整機制以傳導價格信號、探索跨省區輸電價格和省內輸配電價機制等措施,作為電力現貨市場的有效補充。
對下一步電力市場建設的關鍵思考
● 進一步完善現貨市場運營配套機制。各省現貨市場試點在模擬試運行過程中,不同程度上暴露了一些規則設計方面的問題。第一,中長期交易與現貨市場的銜接仍不完善。目前各省開展的中長期交易是以現貨市場建立前的大用戶直接交易為基礎形成的交易機制。現貨市場運行后,中長期交易需要與現貨市場相適應,由市場主體簽訂帶交易曲線的中長期合同,發揮穩定市場供需與價格、規避市場風險的作用。第二,市場力監測與防范機制尚不健全。目前8個試點省份尚未建立完善的市場力監測與防范機制,僅通過市場限價方式防范風險。若市場限價過低,可能會影響現貨市場發現價格信號、引導資源合理配置的作用;若限價過高,在供需形勢緊張、行使市場力等個別時段,現貨市場價格可能會飆升,超出電力用戶承受范圍。因此,需要積極探索建立合理有效的市場力防范機制,規避價格波動風險,確保市場平穩有序開展。第三,需要探索建立合理的容量補償機制。部分機組承擔著電網安全運行責任或為電網運行提供快速靈活調節能力,但由于邊際成本相對較高,難以在單一電能量現貨市場中回收固定成本。為此,在下一步電力市場建設中,需要重點考慮過渡時期機組容量成本回收機制,通過差價合約等方式,保障機組合理收益,實現可持續發展。
● 充分考慮計劃與市場銜接問題。2019年6月,國家發改委、國家能源局聯合印發了《關于全面放開經營性電力用戶發用電計劃的通知》,提出除部分非經營性用戶外,發用電計劃全面放開。這極大豐富了市場主體的數量和類別,為現貨市場的建設和運行提供了堅實基礎。同時,計劃與市場雙軌制運行的國情對市場規則的設計提出了挑戰。市場建設初期,電網運行安全、清潔能源消納、國計民生保障等問題都可以通過計劃電量進行調控和保障,隨著現貨市場規模逐步擴大,計劃電量調節能力逐步減弱,以上通過計劃電執行的職能未來都需要逐步通過市場化的機制和手段來解決。這要求在現貨市場規則的設計中充分考慮計劃與市場的銜接問題,發揮市場在資源配置中的決定性作用,逐步由傳統的計劃管理轉變為通過市場配置電力資源的方式。
● 積極研究全國電力市場的建設路徑。從國外經驗來看,建設大范圍資源優化配置的電力市場是普遍的發展趨勢。美國西部能量不平衡市場(Western EIM)不斷吸納新成員、擴大市場范圍,為北美西部地區的清潔能源提供消納空間。歐盟持續推進統一電力市場建設,目前已形成日前和日內跨境統一市場,充分實現了各國能源結構互補,共同助力實現歐盟清潔發展目標。我國能源供需逆向分布,地區間能源資源稟賦、經濟發展水平差異顯著,清潔能源迅猛發展等特點,決定了必須在全國范圍統籌能源配置。建設大范圍資源優化配置的全國電力市場是我國未來必然的發展趨勢,但目前國家對于全國電力市場的建設路徑尚未形成統一方案,需要進一步開展前瞻性研究,為未來省內與省間市場融合發展提供頂層設計。
● 探索輔助服務市場與電能量現貨市場的逐步融合。過去幾年,在電力現貨市場尚未啟動時,各地為解決新能源并網帶來的調峰壓力,積極開展市場化探索,建立了區域或省級調峰輔助服務市場,取得了良好效果。電力調峰本質上是在電網實時運行中對發電機組出力的調節,在成熟電力市場體系中一般通過實時平衡市場解決。為實現交易品種間的有序銜接、確保各市場高效組織運行,下一步需要探索省級調峰輔助服務市場與現貨電能量市場的有機融合,在更大范圍內開展深度調峰交易,實現調峰資源共享,同時在省內建立調頻輔助服務市場,并逐步實現與電能量市場的聯合優化出清,提高市場組織效率。
● 建立促進清潔能源消納的電力市場交易機制。現貨市場具有兼容新能源出力波動性強、預測難度大、發電邊際成本低的特點,對于促進新能源消納具有重要保障作用。在現貨市場的競爭機制下,新能源發電通過低邊際成本自動實現優先調度,可以有效促進新能源消納。2019年5月,國家發改委、國家能源局印發《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》,確定了各省級行政區域的可再生能源電量在電力消費中的占比目標,進一步提升了可再生能源的消納需求。推動可再生能源參與電力現貨市場競爭是促進可再生能源消納的重要途徑,但需要統籌考慮可再生能源參與市場交易和指導價政策之間的有效銜接,落實國家對可再生能源消納的有關要求。參考英國經驗,可以建立針對可再生能源的差價授權合約機制,可再生能源通過競拍獲得差價合約保障,在此基礎上參與電力現貨市場競爭獲得收益,競爭收益不足的部分由政府補足,超出合約的盈利部分返還政府,由此實現在合理控制補貼總額的基礎上,通過市場化手段促進清潔能源發展。
● 適應未來多元化電力市場主體特點。隨著人工智能、區塊鏈、邊緣計算等技術的進步,以及分布式光伏、儲能、電動汽車等分布式能源的發展,虛擬電廠、負荷聚集商等新興市場主體應運而生。新興市場主體具有極強的靈活性和可拓展性,能夠顯著提高系統運行的靈活性和經濟性對電力系統運行產生的影響日益顯著。電力市場建設應逐步適應新興電力市場主體的特點,通過設計合理的市場機制和商業模式,結合區塊鏈、虛擬電廠等先進技術,引導新興市場主體積極參與電力市場,激發市場主體活力,促進源網荷儲良好互動,有效保障電網實時供需平衡,促進能源清潔低碳轉型目標的實現。
(作者單位:國網能源研究院有限公司)