以習(xí)近平總書記提出的“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略為指引，我國(guó)新一輪電改歷時(shí)五年，已在多個(gè)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，輸配電價(jià)改革實(shí)現(xiàn)全覆蓋，中長(zhǎng)期電力市場(chǎng)也已基本成熟，現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)加速推進(jìn)，深化電力體制改革釋放的紅利，有力支撐了實(shí)體經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。與此同時(shí)，隨著當(dāng)前電力改革進(jìn)入深水區(qū)，一些深層次矛盾逐步凸顯出來，諸如省間壁壘依然存在，清潔能源消納困局依舊難解等。
在今年兩會(huì)上國(guó)家發(fā)改委所作的《關(guān)于2019年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況與2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃草案的報(bào)告》中，提出建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)的深化改革目標(biāo)，這對(duì)于當(dāng)前進(jìn)一步破除省間壁壘、推動(dòng)實(shí)現(xiàn)全局能源電力資源優(yōu)化配置具有重要意義。
考慮到我國(guó)幅員遼闊、各地資源稟賦差異大，且覆蓋范圍如此廣的統(tǒng)一電力市場(chǎng)在世界范圍內(nèi)都罕見，在當(dāng)前市場(chǎng)方案頂層設(shè)計(jì)缺失的情況下，深化對(duì)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)內(nèi)涵、基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)理解，全面評(píng)估和慎重優(yōu)選市場(chǎng)建設(shè)方案尤為重要。
世界典型電力市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)啟示
自上世紀(jì)80年代美國(guó)、英國(guó)等地區(qū)開啟電力市場(chǎng)化改革以來，歷經(jīng)三十余年世界范圍內(nèi)已形成包括美國(guó)、英國(guó)、歐洲、澳大利亞等地區(qū)在內(nèi)的多個(gè)典型電力市場(chǎng)，也積累了豐富的市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)?？v覽世界典型電力市場(chǎng)建設(shè)發(fā)展歷程，雖受制于國(guó)情區(qū)情其市場(chǎng)模式各有差異，但仍存在諸多共性經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
一是典型成熟電力市場(chǎng)都經(jīng)歷了由小到大、市場(chǎng)范圍逐步擴(kuò)張的過程。美國(guó)PJM市場(chǎng)始于賓夕法尼亞州和新澤西州的公共事業(yè)公司聯(lián)營(yíng)體，后逐漸擴(kuò)張發(fā)展成為覆蓋美國(guó)中西部、東北部13個(gè)州及哥倫比亞特區(qū)的區(qū)域市場(chǎng)；英國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)從英格蘭、威爾士起步，后再將蘇格蘭地區(qū)納入形成全國(guó)統(tǒng)一市場(chǎng)；北歐電力市場(chǎng)也是從挪威和瑞典電網(wǎng)互聯(lián)開始，逐步拓展到芬蘭、丹麥，以及愛沙尼亞、立陶宛和拉脫維亞。
二是一體化的電力市場(chǎng)必然以密切的電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系為依托基礎(chǔ)。從電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看，無論是美國(guó)PJM、英國(guó)市場(chǎng)，還是北歐市場(chǎng)，其市場(chǎng)覆蓋范圍內(nèi)的各地區(qū)、各州或各國(guó)間已建立了密切的電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系；相連各地區(qū)間也往往存在很強(qiáng)的資源互補(bǔ)性，比如北歐地區(qū)挪威和瑞典水電較為充裕，丹麥風(fēng)電多，芬蘭火電占比高，而這也催生了跨國(guó)、跨地區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)發(fā)展。
三是不同地區(qū)間市場(chǎng)的聯(lián)系銜接方式，大體可分為強(qiáng)耦合、弱耦合兩大類。強(qiáng)耦合方式如美國(guó)PJM市場(chǎng)內(nèi)各州之間、英國(guó)市場(chǎng)內(nèi)英格蘭、威爾士和蘇格蘭之間等，其主要特征為區(qū)內(nèi)市場(chǎng)交易一體化運(yùn)營(yíng)，且覆蓋地區(qū)內(nèi)存在較強(qiáng)的電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系等。強(qiáng)耦合的一體化區(qū)域市場(chǎng)可選擇集中式或分散式市場(chǎng)模式，兩者在適用條件和社會(huì)福利影響方面存在差異。弱耦合方式一般應(yīng)用于銜接兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立市場(chǎng)，比如美國(guó)PJM與MISO之間，通過引入中間交易商在兩個(gè)市場(chǎng)中分別做買賣交易實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)銜接；對(duì)于沒有直接電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的兩個(gè)地區(qū)，事實(shí)上通過引入包含兩地區(qū)價(jià)格信號(hào)的電力金融衍生品市場(chǎng)，同樣可實(shí)現(xiàn)價(jià)格信號(hào)銜接，也可認(rèn)為是一種弱耦合方式。
強(qiáng)耦合的一體化電力市場(chǎng)不是越大越好
首先，建設(shè)電力市場(chǎng)的目的在于服務(wù)于電力資源優(yōu)化配置需要,一體化市場(chǎng)覆蓋范圍應(yīng)有對(duì)應(yīng)物理電網(wǎng)進(jìn)行支撐。廣義上的電力市場(chǎng)體系，可以包含電力期貨、期權(quán)等電力金融衍生品市場(chǎng)，這類金融市場(chǎng)幾乎不受物理限制，覆蓋范圍也幾無局限。但是，狹義的電力市場(chǎng)包括中長(zhǎng)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等，由于最終都要形成物理的發(fā)用電安排，因此必須要有對(duì)應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支撐。將沒有物理網(wǎng)絡(luò)連接的兩個(gè)區(qū)域納入一個(gè)電能量市場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)一出清，沒有現(xiàn)實(shí)意義。電力市場(chǎng)應(yīng)服務(wù)于電力資源優(yōu)化配置需要,而一體化市場(chǎng)覆蓋范圍應(yīng)與輸配電網(wǎng)覆蓋范圍相匹配和相適應(yīng)。
其次，電網(wǎng)互聯(lián)受聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性等客觀條件約束，存在最優(yōu)經(jīng)濟(jì)配置范圍，相應(yīng)強(qiáng)耦合的一體化電力市場(chǎng)也存在最優(yōu)覆蓋范圍。不同地區(qū)電網(wǎng)間是否應(yīng)該互聯(lián)，既取決于能否產(chǎn)生錯(cuò)峰、減少備用等效益，也取決于供需平衡、聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估等客觀約束，不能為了主觀意愿而強(qiáng)行互聯(lián)。國(guó)內(nèi)外研究實(shí)踐也清晰表明，相互密切聯(lián)系的電網(wǎng)規(guī)模不是越大越好，更不是無限大，而是存在基于現(xiàn)實(shí)資源條件約束的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)配置范圍。因此，以密切互聯(lián)電網(wǎng)為依托基礎(chǔ)的強(qiáng)耦合一體化電力市場(chǎng)，同樣也存在最優(yōu)覆蓋范圍，不是越大越好。
再次，不同地區(qū)間有充分電力交互需要且網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系緊密，才適宜建設(shè)強(qiáng)耦合的一體化市場(chǎng)，否則應(yīng)以弱耦合方式銜接。強(qiáng)耦合方式可實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)供需資源整體優(yōu)化，有利于充分挖掘和釋放相連地區(qū)發(fā)用電資源潛力，實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利最大化，適用于有充分電力交互需要且電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系緊密的區(qū)域內(nèi)不同地區(qū)市場(chǎng)的融合銜接。弱耦合方式則更少受到物理網(wǎng)絡(luò)條件約束，保留了各地區(qū)市場(chǎng)的相對(duì)獨(dú)立性其靈活性也更高，不要求交易、調(diào)度等一體化運(yùn)行，相應(yīng)市場(chǎng)聯(lián)系銜接成本也更低，適用于電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系較弱、電力交互需求不大的地區(qū)市場(chǎng)間。
全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)主要建設(shè)模式
從世界范圍來看，電力市場(chǎng)化改革先行國(guó)家和地區(qū)雖然在市場(chǎng)規(guī)則等細(xì)節(jié)層面千差萬別，但從市場(chǎng)組織角度大體可概括為分散市場(chǎng)和集中市場(chǎng)兩大類，其中分散市場(chǎng)典型代表是英國(guó)電力市場(chǎng)，集中市場(chǎng)典型代表是美國(guó)PJM電力市場(chǎng)等。相鄰國(guó)家或地區(qū)電力市場(chǎng)相互銜接融合，形成覆蓋范圍更大的聯(lián)合市場(chǎng)在世界范圍內(nèi)不多見，較為典型的是歐洲市場(chǎng)和美國(guó)市場(chǎng)。
參考?xì)W洲和美國(guó)等地區(qū)電力市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，考慮到由于面臨優(yōu)化計(jì)算維數(shù)災(zāi)問題以及全國(guó)一體化調(diào)度體系難以實(shí)現(xiàn)等現(xiàn)實(shí)條件制約，覆蓋全國(guó)的完全集中市場(chǎng)模式不具備可行性，因此我國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)可選主要模式為兩大類：分散市場(chǎng)模式和準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式。
分散市場(chǎng)模式與目前歐洲電力市場(chǎng)基本相似，其主要特征是中長(zhǎng)期、日前、日內(nèi)和平衡市場(chǎng)均以物理合約形式為主，通過合約疊加逐步修正擬合實(shí)際運(yùn)行需求曲線。由于各市場(chǎng)均主要為物理合約，相互關(guān)聯(lián)耦合較弱，不同時(shí)序市場(chǎng)相對(duì)獨(dú)立運(yùn)作便于實(shí)現(xiàn)，對(duì)市場(chǎng)范圍內(nèi)系統(tǒng)調(diào)度控制一體化也無要求。該模式較好地契合了歐洲各國(guó)希望保留自主調(diào)度控制權(quán)，又有現(xiàn)實(shí)電力交互需求的情況，目前歐洲日前市場(chǎng)由獨(dú)立電力交易中心運(yùn)營(yíng)，而實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)仍由各國(guó)獨(dú)立自主運(yùn)營(yíng)。
準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式與目前美國(guó)電力市場(chǎng)具有一定相似性。覆蓋全國(guó)的完全集中市場(chǎng)既不可行也無必要，可基于地區(qū)間緊密電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系和強(qiáng)電力交互需要，因地制宜建設(shè)若干覆蓋多省區(qū)的區(qū)域一體化集中市場(chǎng)，再相互弱耦合形成準(zhǔn)集中式的全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)。該模式下區(qū)域一體化集中市場(chǎng)具備典型集中市場(chǎng)特征，中長(zhǎng)期市場(chǎng)主要以金融性合約為主，現(xiàn)貨市場(chǎng)包括日前、日內(nèi)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)都進(jìn)行全電量?jī)?yōu)化出清，區(qū)域市場(chǎng)覆蓋范圍內(nèi)系統(tǒng)調(diào)度控制一體化運(yùn)營(yíng)。區(qū)域電力市場(chǎng)之間則可采用中間交易商等靈活方式進(jìn)行銜接耦合，既可以保留集中市場(chǎng)的全電量?jī)?yōu)化優(yōu)勢(shì)，還兼顧了靈活性和現(xiàn)實(shí)可行性。
準(zhǔn)集中統(tǒng)一市場(chǎng)模式更有利于社會(huì)福利最大化
同等條件下，集中市場(chǎng)模式下日前、日內(nèi)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)都全電量?jī)?yōu)化出清，其挖掘社會(huì)福利潛力優(yōu)于分散市場(chǎng)模式。當(dāng)市場(chǎng)范圍擴(kuò)大到全國(guó)時(shí)，準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式在各區(qū)域電力市場(chǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了全電量?jī)?yōu)化，區(qū)域內(nèi)社會(huì)福利影響優(yōu)于分散市場(chǎng)模式；在區(qū)域市場(chǎng)間優(yōu)化方面，準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式優(yōu)化效率可能略低，但由于區(qū)域市場(chǎng)間的弱電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系屬性制約了市場(chǎng)優(yōu)化空間，其福利影響差異也幾可忽略。綜合來看，準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式相對(duì)分散市場(chǎng)模式明顯能產(chǎn)生更多社會(huì)福利。
集中市場(chǎng)模式的復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化決策效率更高。分散市場(chǎng)模式下，中長(zhǎng)期市場(chǎng)的大量物理合約主要通過雙邊協(xié)商確定，難免因?yàn)樾畔⒉粚?duì)稱等產(chǎn)生決策偏差，而日前、日內(nèi)市場(chǎng)無安全約束的集中撮合或滾動(dòng)出清，也增加了系統(tǒng)安全約束調(diào)節(jié)成本。比較而言，集中市場(chǎng)模式基于現(xiàn)貨市場(chǎng)的帶安全約束全電量?jī)?yōu)化出清方式，減少了過早決策帶來的偏差影響，在輸電網(wǎng)絡(luò)阻塞多發(fā)、可再生能源占比高、系統(tǒng)平衡變化波動(dòng)大等情況下，具備更好的集中優(yōu)化決策優(yōu)勢(shì)。
集中市場(chǎng)模式阻塞解決效率更高。與集中市場(chǎng)不同，分散市場(chǎng)中發(fā)電商已通過中長(zhǎng)期市場(chǎng)物理合約鎖定絕大部分發(fā)電量和相關(guān)收益，導(dǎo)致其在日前、日內(nèi)和平衡市場(chǎng)中進(jìn)行增量或減量投標(biāo)（上調(diào)或下調(diào)報(bào)價(jià)）時(shí)，除回收變更成本還會(huì)有額外變更投機(jī)收益期望。這一差異導(dǎo)致在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞或需求波動(dòng)時(shí)，兩種市場(chǎng)模式支付代價(jià)存在差異。集中市場(chǎng)的阻塞問題在按節(jié)點(diǎn)進(jìn)行邊際價(jià)格出清過程中已自然解決，而分散市場(chǎng)中阻塞主要通過反向調(diào)度來解決，阻塞兩端都將增加調(diào)節(jié)成本。
集中市場(chǎng)模式電量?jī)?yōu)化空間更大。集中市場(chǎng)模式采用全電量?jī)?yōu)化出清方式，由于沒有初始物理合約約束（自調(diào)度機(jī)組作為價(jià)格接受者可以實(shí)現(xiàn)預(yù)安排電量出清，但價(jià)格仍需要統(tǒng)一出清形成，僅相當(dāng)于采用特殊報(bào)價(jià)策略的競(jìng)爭(zhēng)主體），系統(tǒng)可根據(jù)即時(shí)負(fù)荷預(yù)測(cè)、各類電源特性及報(bào)價(jià)情況進(jìn)行全電量系統(tǒng)優(yōu)化。而分散市場(chǎng)模式中中長(zhǎng)期市場(chǎng)已產(chǎn)生大量物理合約，日前、日內(nèi)和平衡市場(chǎng)均為增補(bǔ)調(diào)整合約，且以前序市場(chǎng)的存量合約為基礎(chǔ)，優(yōu)化空間僅限于增補(bǔ)調(diào)整電量。相較而言，集中市場(chǎng)模式電量?jī)?yōu)化空間更大，也有利于釋放更多社會(huì)福利。
集中市場(chǎng)模式近實(shí)時(shí)優(yōu)化覆蓋范圍更大。基于調(diào)度控制一體化支撐，集中市場(chǎng)模式在日前、日內(nèi)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)都可實(shí)現(xiàn)整個(gè)市場(chǎng)覆蓋范圍內(nèi)的集中優(yōu)化出清。而分散市場(chǎng)模式保留各地區(qū)獨(dú)立調(diào)度運(yùn)行，近實(shí)時(shí)市場(chǎng)（如平衡市場(chǎng)）優(yōu)化范圍僅局限在各地區(qū)獨(dú)立調(diào)控體系覆蓋范圍內(nèi)。近年來，隨著風(fēng)、光等可再生能源占比逐步提升，歐洲電力系統(tǒng)隨機(jī)波動(dòng)性趨于放大，市場(chǎng)主體更趨向于靠近運(yùn)行時(shí)點(diǎn)去做交易決策，然而分散化的調(diào)控體系對(duì)近實(shí)時(shí)的更大范圍統(tǒng)一優(yōu)化形成先天制約。
弱電氣聯(lián)系局限決定了分散市場(chǎng)模式跨控制區(qū)優(yōu)化優(yōu)勢(shì)極為有限。在跨控制區(qū)（或區(qū)域間）優(yōu)化方面，相對(duì)依靠中間交易商銜接撮合的準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式而言，無集中調(diào)控要求的分散市場(chǎng)模式可能具備一定效率優(yōu)勢(shì)。然而，受聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性等客觀條件制約，跨控制區(qū)之間往往僅存在較弱的電氣聯(lián)系（如具備建立強(qiáng)電氣聯(lián)系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，相關(guān)地區(qū)就應(yīng)合并控制區(qū)），而較小的跨控制區(qū)聯(lián)系通道容量，將使得分散市場(chǎng)模式的可能優(yōu)勢(shì)發(fā)揮受到局限。
宜采用準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)
全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)應(yīng)兼顧靈活性，不等于簡(jiǎn)單全國(guó)“一體化”。我國(guó)各省區(qū)資源稟賦條件、發(fā)用電情況等差異大，建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，既要著眼于全局資源優(yōu)化配置需要考慮“統(tǒng)一性”，也要充分兼顧各地區(qū)省情、區(qū)情具備“靈活性”。全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)既不等于全國(guó)“一體化”，也不能簡(jiǎn)單理解為全國(guó)統(tǒng)一電網(wǎng)、統(tǒng)一規(guī)則或統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)。全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)真正需要“統(tǒng)一”的原則要求應(yīng)包括：面向所有發(fā)用電主體、面向非屬地省區(qū)主體無歧視公平開放；不同地區(qū)或區(qū)域市場(chǎng)間，以強(qiáng)耦合或弱耦合方式，能因地制宜實(shí)現(xiàn)有效銜接；強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)引導(dǎo)、加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、積極穩(wěn)妥推進(jìn)；保障供給安全、充分發(fā)揮市場(chǎng)作用、積極促進(jìn)清潔能源消納等。
因地制宜建設(shè)若干強(qiáng)耦合的集中式區(qū)域電力市場(chǎng)，進(jìn)而相互弱耦合形成全國(guó)統(tǒng)一市場(chǎng)是更科學(xué)合理的優(yōu)選方案?；诟鞯貐^(qū)資源稟賦條件，在全國(guó)范圍內(nèi)因地制宜地組建若干強(qiáng)耦合的集中式區(qū)域電力市場(chǎng)，進(jìn)而通過引入中間交易商等靈活方式，將若干區(qū)域電力市場(chǎng)弱耦合成全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，更有利于實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利最大化，是符合我國(guó)國(guó)情的優(yōu)選目標(biāo)市場(chǎng)方案。我國(guó)幅員遼闊，能源資源與需求不平衡格局導(dǎo)致能源電力大范圍流動(dòng)，跨省區(qū)間及省區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)阻塞情況較為普遍，而準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式的阻塞解決效率優(yōu)勢(shì)將得到充分體現(xiàn)。隨著我國(guó)持續(xù)推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展，未來風(fēng)、光等隨機(jī)性電源占比將持續(xù)大幅提升，系統(tǒng)平衡短時(shí)波動(dòng)性將難免趨于放大，準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式的電量空間和范圍空間優(yōu)化優(yōu)勢(shì)將越發(fā)明顯。準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式下由于各區(qū)域市場(chǎng)間采用弱耦合方式，既保留了各區(qū)域市場(chǎng)靈活性，也能與目前現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)模式（基本都為集中市場(chǎng)）順暢銜接，具備較好地可實(shí)施性。另外，與歐洲各國(guó)要求保留獨(dú)立調(diào)度控制權(quán)只能選擇分散市場(chǎng)模式不同，我國(guó)基于區(qū)域的多省區(qū)協(xié)調(diào)調(diào)度控制體系已非常成熟，具備實(shí)施準(zhǔn)集中市場(chǎng)模式的先天條件。
全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)事關(guān)深化電力體制改革大局，勢(shì)必將對(duì)我國(guó)能源電力行業(yè)格局形成深遠(yuǎn)影響，只有充分借鑒世界各國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，立足我國(guó)現(xiàn)實(shí)國(guó)情和發(fā)展需要，摒棄照搬照抄依貓畫虎，勇于自主創(chuàng)新細(xì)致全面論證，才能走出具備特色的中國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)正確道路，推動(dòng)我國(guó)能源電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，在新時(shí)期取得能源革命新成效。
(作者供職于南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院，本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn))
