睿博能源智庫（RAP）
作者：Max Dupuy, Fredrich Kahrl, 王軒[1]
引言
世界各個國家和地區(qū)都在應(yīng)對電力部門改革和轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。盡管每個地方的背景和細節(jié)都不盡相同，但指導(dǎo)目標卻有顯著的相似性：改善空氣和水的質(zhì)量，降低成本，減少溫室氣體排放，支持新能源技術(shù)以及確保系統(tǒng)可靠性。
中國政府高層對“生態(tài)文明”和“能源革命”提出了愿景，其中包括降低成本，提高經(jīng)濟效率，改善空氣質(zhì)量和減少碳排放等目標。同時，于2015年啟動、目前正在開展的電力體制改革也在幫助實現(xiàn)這些總體目標。但是，與全球其他國家和地區(qū)一樣，電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型還遠遠沒有完成，要有效實現(xiàn)能源革命的目標還有很多工作要做。本文的目的是分析國際經(jīng)驗（包括成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)），并與中國的形勢進行比較，以幫助提供更多的想法和支持有益的國際討論。鑒于南方電網(wǎng)地區(qū)通常作為新想法的試驗田，起著引領(lǐng)中國其他地區(qū)的模范帶頭作用，文章圍繞南方電網(wǎng)地區(qū)進行分析，同時也希望本文對中國其他地區(qū)開展電力市場工作有所幫助。
在2050年實現(xiàn)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型的情景下，本文的討論主要集中在近期和中期的實際操作上。我們將介紹同樣在為電力轉(zhuǎn)型而努力的其他國家正在討論的觀點，還會討論未來五年左右，就南方電網(wǎng)地區(qū)的制度背景和改革現(xiàn)狀，在能源政策、市場設(shè)計、規(guī)劃和相關(guān)政策方面的務(wù)實步驟。
因此，我們進行了廣泛的討論，包括市場改革，規(guī)劃改革，可再生能源并網(wǎng)，靈活性，需求側(cè)資源的開發(fā)，電氣化政策，零售定價和排放價格等措施，這些措施在理想情況下應(yīng)共同構(gòu)成協(xié)調(diào)一致的總體政策的一部分。當然，這些是非常廣泛的復(fù)雜主題，不可能在本文中對所有主題進行足夠詳細的梳理。我們旨在提供各個政策如何恰當?shù)亟M合在一起的觀點建議，并確定一些值得繼續(xù)討論和關(guān)注的特定問題。
今后，我們計劃在本文整體框架下陸續(xù)發(fā)布相關(guān)主題的文章，以進一步討論本文涉及到的一些具體政策問題。
通過對這些主題的國際經(jīng)驗進行分析，我們認為在以合理成本并保持可靠性的條件下來實現(xiàn)雄心勃勃的長期能源轉(zhuǎn)型和能源革命情景是可行的。
但是，中短期存在許多實際挑戰(zhàn)。本文強調(diào)電力市場的設(shè)計和監(jiān)管，因為這是任何電力部門轉(zhuǎn)型工作中非常重要的部分，而且也是中國和南方電網(wǎng)地區(qū)當前的“熱門話題”。不過，我們強調(diào)電力市場只是綜合“一攬子”政策中的一個要素。
綜上所述，本文的主要結(jié)論如下:
國際經(jīng)驗表明，盡管電力市場可能是改革方案的一個非常重要的部分，但電力市場本身不足以支持能源革命和電力轉(zhuǎn)型。為了有效地達到能源革命的總體目標，電力市場、規(guī)劃、監(jiān)管、需求側(cè)管理、空氣質(zhì)量管理、定價、電氣化政策等應(yīng)緊密協(xié)調(diào)。這些政策領(lǐng)域需要協(xié)調(diào)，不應(yīng)獨立設(shè)計。我們特別建議在實施電力市場的同時，考慮以下改革:
改革目前由國有發(fā)電公司和省級政府負責的項目詳細規(guī)劃和審批決策的方法。我們建議在投資審批過程中要求發(fā)電公司測算和發(fā)表“凈市場價值”和風險指標。
取消現(xiàn)存對化石燃料發(fā)電機組的補貼（除非是對需要淘汰的化石燃料機組的補償）。
對新的和現(xiàn)有燃煤電廠實施/強制執(zhí)行限制，包括制定“有序”的退役計劃。
市場設(shè)計和管理處于不斷演變的過程。在美國和歐盟，關(guān)于電力市場設(shè)計的討論和市場規(guī)則修訂已經(jīng)持續(xù)了幾十年。這些爭論有時會導(dǎo)致進步，有時會導(dǎo)致倒退。理想情況下，電力市場的討論應(yīng)以電力市場應(yīng)該做什么的基本重點為指導(dǎo)，即支持有效的系統(tǒng)運作，并為各種資源的合理投資和退役發(fā)出信號。
我們確定了幾個有關(guān)市場設(shè)計的領(lǐng)域，值得南方電網(wǎng)地區(qū)的決策者關(guān)注:
實施“稀缺性定價”，使價格更好地反映電網(wǎng)上不同位置的實時情況。這將意味著取消(或至少放寬)投標和市場清算價格的下限和上限。
在現(xiàn)貨市場為所有資源，包括可再生能源、儲能和分布式能源(包括需求響應(yīng))，創(chuàng)造一個公平的競爭環(huán)境。這也意味著結(jié)束剩余的年度運營小時數(shù)的行政分配，讓所有火電機組參與現(xiàn)貨市場和長期合同市場。
充實和推進廣東電力市場監(jiān)管工作的優(yōu)秀成果。我們建議，接下來的步驟可包括決定和公布有關(guān)參考價格、市場力評價、市場監(jiān)測的關(guān)鍵細節(jié)，并澄清這些與調(diào)度的關(guān)系。
繼續(xù)努力制訂中長期合同的金融處理辦法。中長期合同應(yīng)該是金融合同而不是物理合同。也就是說，中長期合同不應(yīng)影響短期運營(調(diào)度)決策；相反，應(yīng)該嚴格按照經(jīng)濟調(diào)度原則進行調(diào)度。
為整個地區(qū)建立一體化的現(xiàn)貨市場。我們認為，美國的“區(qū)域輸電組織”(RTO)模式是一個非常好的方法。根據(jù)這個模式，南方電網(wǎng)區(qū)域輸電組織將包括一系列統(tǒng)一的區(qū)域性規(guī)則來分配區(qū)域輸電成本，一個統(tǒng)一的區(qū)域輸電規(guī)劃過程，一個單一的區(qū)域調(diào)度機構(gòu)和一個單一的區(qū)域交易機構(gòu)(盡管這些不一定是同一個組織的一部分)負責統(tǒng)一的區(qū)域市場。
向清潔、高效、可靠的能源體系過渡，需要在不同的經(jīng)濟部門、政策、法規(guī)、投資規(guī)劃程序和市場機制之間進行協(xié)調(diào)。這在世界各地，無論是美國、歐洲，還是中國南方電網(wǎng)地區(qū)都是如此。電力市場在支持電力轉(zhuǎn)型方面可以發(fā)揮重要作用。在世界各地，政策制定者已經(jīng)看到了許多實施電力市場的重要理由。如果設(shè)計和實施得當，電力市場可以實現(xiàn)很多實際的目標，包括:
揭示與單個發(fā)電機組及其他資源(包括儲能)有關(guān)的可變成本(運營成本);
提高系統(tǒng)運行(調(diào)度)的效率和靈活性，并支持可變的可再生能源并網(wǎng);
引導(dǎo)不需要的資源退役，促進需要的資源的合理投資;
刺激競爭和創(chuàng)新，降低成本。
簡而言之，精心設(shè)計的電力市場可以以對消費者成本最低的方式幫助電力行業(yè)實現(xiàn)一場“能源革命”?！熬脑O(shè)計”是什么意思？在市場設(shè)計中有許多細節(jié)需要考慮，但基本的答案是，一個設(shè)計良好的市場應(yīng)該注重確保實現(xiàn)上述四項成果。然而，有一個重要的警告：國際經(jīng)驗表明，只有伴隨著良好的規(guī)劃實踐、良好的監(jiān)管和在合理的電力政策指導(dǎo)下，市場才能實現(xiàn)這些基本成果。協(xié)調(diào)如此廣泛的市場、規(guī)劃和政策改革并不容易。在美國、歐洲和其他地方，關(guān)于如何改革電力行業(yè)、何種“基本市場模式”是最好的、以及市場設(shè)計細節(jié)的爭論仍在繼續(xù)。
設(shè)計良好的電力市場會刺激一部分燃煤發(fā)電退役，可是電力市場單獨作用不太可能達到符合“能源革命”目標所需的燃煤發(fā)電退役規(guī)模，或投資符合“能源革命”目標的新清潔能源。在美國和歐洲，這些趨勢可能部分受到市場的作用力，但仍然需要政策、規(guī)劃和監(jiān)管措施來推動。
美國經(jīng)驗表明，即使存在較為完善的電力市場，運作良好的規(guī)劃過程也是必不可少的。這些規(guī)劃過程可以確保市場產(chǎn)生符合總體政策目標的成果，并協(xié)調(diào)電力部門尚未完全“市場化”的各個方面，包括輸電投資、需求側(cè)管理及其他需求側(cè)資源的應(yīng)用。在美國，這些電力規(guī)劃過程的發(fā)展涉及到[2]：
如何將環(huán)境目標和其他公共政策目標納入規(guī)劃過程。
哪些組織負責制定不同類型的計劃。
地方和區(qū)域規(guī)劃應(yīng)該如何相互作用。
何時、如何、以及哪些利益相關(guān)方將能夠參與規(guī)劃過程。
州和聯(lián)邦監(jiān)管者如何監(jiān)督受監(jiān)管實體制定的計劃。
不同的監(jiān)管機構(gòu)如何在規(guī)劃過程中協(xié)調(diào)，例如電力和空氣質(zhì)量機構(gòu)。
規(guī)劃將如何影響投資、退役和批準決策。
這對廣東和南方電網(wǎng)地區(qū)意味著什么？我們基于該地區(qū)的歷史和現(xiàn)狀，提出一些看法。從某些方面來說，廣東、南方電網(wǎng)、中國與美國和其他國家的情況非常不同。然而，在其他方面卻有相似之處。無論如何，我們還是可以從國際經(jīng)驗中汲取有益的教訓(xùn)。
長期以來，中國的“五年計劃”在制定國家產(chǎn)業(yè)和環(huán)境政策方面發(fā)揮了重要作用，并為投資和退役機組的數(shù)量和類型提供了頂層指導(dǎo)。與此同時，中央和省級政府在促使發(fā)電產(chǎn)能退役方面一直扮演著積極的角色。他們還制定了針對具體資源的政策和法規(guī)，包括上網(wǎng)電價、可再生能源配額、碳排放交易機制、節(jié)能政策等。面臨的挑戰(zhàn)將是繼續(xù)改進“五年計劃”進程以及該進程與具體資源政策和法規(guī)之間的協(xié)調(diào)。幸運的是，2016年國家能源局公布的規(guī)劃政策提出了一些非常有用的綜合原則，為這些工作打下了良好的基礎(chǔ)[3]。
最大的挑戰(zhàn)可能存在于規(guī)劃和投資決策制定的“更深層次”——即發(fā)電投資識別、評估、設(shè)計、批準和藍圖等細節(jié)層面。大型國有發(fā)電公司(中央、省級)在提出方案、設(shè)計，推進具體的大型發(fā)電投資決策等方面一直扮演著重要的角色，而退役的決定通常是由中央政府作為“技術(shù)升級”的一部分措施(比如上大壓小等)來驅(qū)動的。近年來，省級政府擁有審批權(quán)力，但由于種種原因，監(jiān)管一直很松[4]。在這種模式下，主要的國有發(fā)電公司推動規(guī)劃和投資決策的“更深層次”，這不同于美國和歐洲的大部分地區(qū)。
現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是，為了實現(xiàn)“能源革命”的目標，發(fā)電公司應(yīng)該停止建設(shè)煤炭產(chǎn)能，轉(zhuǎn)而建設(shè)新能源，集中精力迅速淘汰煤炭資源。由于新能源可能會快速增長，然而需求增長可能比過去幾十年要緩慢，整體資源“產(chǎn)能過?！笨赡軙掷m(xù)存在，這取決于煤炭去產(chǎn)能的速度。
與此同時，大型發(fā)電公司的業(yè)務(wù)模式面臨重大挑戰(zhàn)。它們正在努力適應(yīng)電力行業(yè)改革和新的競爭壓力。這些競爭壓力一方面來自新市場機制的發(fā)展。近年來“中長期”合同市場給燃煤發(fā)電機組的運行小時數(shù)帶來了下行壓力，隨著現(xiàn)貨市場和其他市場機制的進一步發(fā)展，這種情況可能會繼續(xù)下去。另一個方面是，新的參與者和新的資源類型可能會變得更加重要——尤其是分布式能源資源和那些開始在這一領(lǐng)域探索新商業(yè)模式的公司。
盡管存在這些壓力，但在計劃、投資、退役等方面的“更深層次”，至少在針對大規(guī)模的發(fā)電投資和煤炭退役決策方面，中國和南方電網(wǎng)地區(qū)的決策者除了讓大型發(fā)電公司扮演重要的角色（盡管有所減少），似乎沒有其他選擇。這也是可以理解的，因為大型發(fā)電公司擁有所需的人員、規(guī)模和技術(shù)專長來做這些工作。電網(wǎng)公司可能會扮演規(guī)劃角色——類似于美國和歐洲的配電公司通常在“資源充足”規(guī)劃過程中扮演核心角色的方式——但是我們認識到，當前中國電力行業(yè)改革[5]的一個主要推力是減少并合理化電網(wǎng)公司在電力行業(yè)決策中的范圍[6]?；蛘撸瑖液褪〖壵畽C構(gòu)可以直接負責規(guī)劃和資源采購決策的“更深層次”——但這將是一個重大挑戰(zhàn)，需要增加足夠的技術(shù)專長和人員。
然而，政府在更高層次的規(guī)劃和指導(dǎo)中具有極其重要的作用，在這方面，除了加強對包括分布式和需求側(cè)資源在內(nèi)的合理投資決策組合的監(jiān)督之外，別無他法。關(guān)鍵是要確?！案顚哟巍钡囊?guī)劃、投資和審批決策符合“五年規(guī)劃”、“能源革命”和其他政策目標。在實踐中，這意味著“五年規(guī)劃”形成了特定資源政策（煤炭退役、可再生能源配額等）的基礎(chǔ)，但在這些約束條件下，實際的詳細(“更深層次”)投資組合決策留給了市場參與者。一個挑戰(zhàn)是確保“五年規(guī)劃”本身是高質(zhì)量的。國家能源局2016年有關(guān)規(guī)劃的政策打下了非常有用的基礎(chǔ)[7]。大型發(fā)電公司需要做很多這樣的決定，但其他參與者也需要做很多決定，包括關(guān)于分布式能源資源的決定，在這種新形勢下，這一點至關(guān)重要。
我們建議修改要求國有發(fā)電公司（向國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會和其他部門）展示其制定決策的方式。建議要求這些公司開始在發(fā)電和儲電項目的投資審批過程中測算和提供“凈市場價值”和風險指標的分析[8]。這個分析應(yīng)該比較不同投資選擇的收入、成本和風險，為計劃投資的規(guī)模和組成給出正當理由。有了這些信息，國資委可以確保國有發(fā)電公司做出慎重的投資決策。相比起國資委現(xiàn)行使用的指標，例如每個發(fā)電廠的年運行小時數(shù)，這些指標更合理[9]。此外，我們建議現(xiàn)貨市場價格應(yīng)該為投資審批決策、發(fā)電商的機組組合分析和投資決策以及銀行的盡職調(diào)查分析提供新的有價值信息。嚴格的指導(dǎo)方針要求項目審批必須以滿足凈市場價值和風險指標的標準為前提。國資委和國家發(fā)改委可以制定指導(dǎo)方針，并提供監(jiān)督，以確保指導(dǎo)方針在審批決策中得到遵守，確保國有企業(yè)提供的信息準確可靠。
在保持一些發(fā)電開發(fā)商投資組合靈活性的同時，對特定資源的政策進行合理化和精細化也是有用的。我們建議這應(yīng)包括:
精煉和合理化政策以支持新能源(例如，可再生能源配額制；對包括需求側(cè)管理在內(nèi)的分布式能源資源的政策;儲能投資政策)。最終，當一個強大的碳排放交易機制完全實現(xiàn)時，其中一些政策可能會“逐步退出”。
取消對化石燃料發(fā)電機組的補貼。正如下一節(jié)所述，實施良好的稀缺定價應(yīng)該足以支持所需的天然氣發(fā)電。
契合“能源革命”和減排目標，對新的和現(xiàn)有的煤炭電廠實施并強制執(zhí)行限制。它的必要性在于，雖然新的電力市場可以幫助發(fā)現(xiàn)并促使一些不經(jīng)濟的燃煤發(fā)電機組退役，但電力市場本身不會將電廠排放相關(guān)的外部成本“內(nèi)部化”。尤其是，我們建議創(chuàng)建一個燃煤發(fā)電機組的“有序”退役時間表(例如，類似于最低標準[10]) ，后期隨著碳交易機制得到充分發(fā)展，可以被替代（或與其合并）。我們使用“有序”一詞意味著退役時間表應(yīng)該考慮到由于系統(tǒng)可靠性原因，一定數(shù)量的不經(jīng)濟機組可能會繼續(xù)運行一段時間。應(yīng)當謹慎地指定這樣的可靠性任務(wù)，并對其成本有效的替代資源包括需求側(cè)資源給予充分的考慮。
[1] 感謝不吝時間對本文提供建議的各位國內(nèi)的專家老師，以及Kevin Porter, Frederick Weston, Ryan Wiser。Tim Simard負責英文版排版設(shè)計，何梟負責中文版本的翻譯和制作。
[2] 睿博能源智庫，自然資源保護協(xié)會(2017年11月). 《美國電力規(guī)劃的經(jīng)驗和借鑒》https://www.raponline.org/knowledge-center/power-sector-planning-us-experience-and-recommendations-for-china-cn/
[3] 能源局（2016）.“國家能源局關(guān)于印發(fā)《電力規(guī)劃管理辦法》的通知”（國能電力〔2016〕139號）, http://zfxxgk.nea.gov.cn/auto84/201606/t20160606_2258.htm. 更多討論，詳見睿博能源智庫（2016），《從電力規(guī)劃看煤電產(chǎn)能過剩和可再生能源棄電的問題》。https://www.raponline.org/blog/excess-coal-generation-capacity-and-renewables-curtailment-in-china-getting-with-the-plan_cn/
[4] Ren, M., Branstetter, L., Kovak, B., Armanious, D., & Yuan, J.. (2019). Why has China Overinvested in Coal Power? National Bureau of Economic Research. Working Paper No 25437. https://www.nber.org/papers/w25437
[5]《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見(中發(fā)〔2015〕9號)文》
[6] 9號文之后發(fā)起的“增量配電改革”表明，未來可能會出現(xiàn)類似美國的情況，即由配電公司(從電網(wǎng)公司中分離出來，由私人“社會資本”提供資金)負責管理和運營配電電網(wǎng)服務(wù)區(qū)。在這種情況下，這些新的配電公司可能承擔規(guī)劃責任。然而，鑒于增量配電改革在中國仍處于早期階段，而且只適用于中國一小部分的試點地區(qū)，這種可能性似乎相當遙遠。
[7] 能源局2016 (如上).
[8] 凈市場價值是項目生命周期的能源和輔助服務(wù)市場收益減去成本后的現(xiàn)值。在美國，風險指標通常包括與市場價格、燃料價格和需求預(yù)測不確定性相關(guān)的風險，通常基于資源或投資組合成本在不同輸入值之間的方差，使用蒙特卡羅分析。常用的風險指標包括第95百分位的凈市場價值和第95百分位的凈市場價值與預(yù)期凈市場價值的比率。有關(guān)凈市場價值概念和計算的更多信息，Pacific Gas & Electric (PG&E). (2012). PG&E’s Description of its RPS Bid Evaluation, Selection Process and Criteria. https://www.pge.com/includes/docs/pdfs/b2b/wholesaleelectricsuppliersolicitation/RPS/2012/Attachment_K_LCBF_12102012.pdf; Southern California Edison (SCE). (2013). 2013 Request for Offers Local Capacity Requirements. https://www.sce.com/sites/default/files/inline-files/LCRRFOTransmittalLetter1113_Redline.pdf. For more on risk metrics, see Kahlr, F., Mills, A., Lavin, L., Ryan, N., & Olsen, A. (2016). The Future of Electricity Resource Planning. Section 3.5. https://emp.lbl.gov/sites/all/files/lbnl-1006269.pdf.
[9] 剩余的煤電發(fā)電機組需要更靈活地運行來消納增長的可再生能源，國資委注重維持煤電運行小時數(shù)從根本上不符合電網(wǎng)每種資源只有在最有效時才發(fā)電的原則。Dupuy, M./ (2020). China’s Watchdog for State-Owned Enterprises Grapples With Coal-Fired Generation. Regulatory Assistance Project.
[10] 最低標準的一個例子是美國環(huán)保署2015年的新能源性能標準（New Source Performance Standard），該標準設(shè)定了636 kgCO2/kWh的限制。有關(guān)此規(guī)則的更多信息，請參見EPA. (2015). Standards of Performance for Greenhouse Gas Emissions From New, Modified, and Reconstructed Stationary Sources: Electric Utility Generating Units; Final Rule. https://www.govinfo.gov/content/pkg/FR-2015-10-23/pdf/2015-22837.pdf.
