張廷營(yíng) 黃維芳 丁軍策
廣州電力交易中心
1、研究背景
2020年9月22日，習(xí)近平總書(shū)記在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上發(fā)表重要講話，指出我國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這是我國(guó)向全世界做出的莊嚴(yán)承諾，為我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展提供了方向指引，擘畫(huà)了宏偉藍(lán)圖。2021年3月15日召開(kāi)的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議強(qiáng)調(diào)，“雙碳”目標(biāo)是黨中央經(jīng)過(guò)深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，是黨中央統(tǒng)籌國(guó)際、國(guó)內(nèi)兩個(gè)大局做出的重大部署，彰顯了我國(guó)走綠色低碳發(fā)展道路的堅(jiān)定決心，首次提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為世界各國(guó)攜手應(yīng)對(duì)全球性挑戰(zhàn)、共同保護(hù)好地球家園貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧和中國(guó)方案，體現(xiàn)了我國(guó)主動(dòng)承擔(dān)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家責(zé)任、推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的大國(guó)擔(dān)當(dāng)。
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是電力行業(yè)踐行“雙碳”目標(biāo)的重要載體和平臺(tái)。電力行業(yè)是我國(guó)碳排放總量最大的單一行業(yè)，2019年電力行業(yè)碳排放達(dá)到40億噸，占全國(guó)碳排放總量的42%。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，新型電力系統(tǒng)在發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)的功能定位和特性將發(fā)生重大調(diào)整，系統(tǒng)的發(fā)展也將面臨諸多亟待研究解決的問(wèn)題。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過(guò)程中，新能源逐步成為主體電源，電源裝機(jī)規(guī)模大幅增長(zhǎng)，發(fā)電量占比大幅提升。由于新能源容量替代率低，電源裝機(jī)規(guī)模將以數(shù)倍于電力需求的速度增長(zhǎng)。2020年習(xí)近平主席在氣候雄心峰會(huì)上表示，到2030年我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2030年風(fēng)電和光伏裝機(jī)可能達(dá)到15-17億千瓦，發(fā)電量超2.7萬(wàn)億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量約25%，到2060年我國(guó)風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電裝機(jī)占比將達(dá)到70%以上，發(fā)電量占比60%以上，新能源成為主體電源。南方電網(wǎng)公司在《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2021-2030年）白皮書(shū)》中提到，到2030年南方五省區(qū)風(fēng)電、光伏裝機(jī)達(dá)到2.5億千瓦，水電裝機(jī)1.4億千瓦，核電裝機(jī)3700萬(wàn)千瓦，非化石能源裝機(jī)占比提升至65%、發(fā)電量占比提升至61%。
近年來(lái)，隨著電力體制改革不斷深入，電力市場(chǎng)建設(shè)提檔增速，已基本建成以中長(zhǎng)期交易為主、現(xiàn)貨交易發(fā)揮重要作用的市場(chǎng)體系，市場(chǎng)優(yōu)化資源配置作用進(jìn)一步凸顯。因此，可以預(yù)見(jiàn)電力市場(chǎng)必將成為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要抓手和推進(jìn)劑。但現(xiàn)階段的電力市場(chǎng)參與主體仍以煤電、氣電和水電機(jī)組等常規(guī)能源為主，風(fēng)電、光伏等新能源交易機(jī)制仍處于試點(diǎn)完善階段，改革目標(biāo)以提高電力生產(chǎn)效率、降低電價(jià)為主，市場(chǎng)機(jī)制和規(guī)則還存在較多不適應(yīng)的方面。
2、南方區(qū)域
電力市場(chǎng)建設(shè)的問(wèn)題和挑戰(zhàn)
1. 新能源大規(guī)模高比例接入對(duì)西電東送和低谷富余水電消納帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。
目前南方區(qū)域西電東送電量占廣東全省用電量的三分之一，西電東送已成為保障廣東電力安全穩(wěn)定供應(yīng)重要部分。根據(jù)規(guī)劃，到2025年南方區(qū)域?qū)⑿略龊Ｉ巷L(fēng)電2000萬(wàn)千瓦、陸上風(fēng)電2400萬(wàn)千瓦、光伏5600萬(wàn)千瓦，廣東省內(nèi)火電機(jī)組的發(fā)電空間進(jìn)一步受到擠壓，電力平衡愈加困難，東部省區(qū)將更加依賴西電的頂峰和調(diào)峰能力。因此，西電東送的分時(shí)價(jià)值將進(jìn)一步凸顯，按照現(xiàn)有框架協(xié)議全年約定一個(gè)價(jià)格、控制年度送電總量及僅約定分旬曲線的送電模式將無(wú)法適應(yīng)。同時(shí)，西部汛期低谷時(shí)段受東部調(diào)峰空間受限影響，富余水電消納將面臨較大挑戰(zhàn)。
2. 新能源參與市場(chǎng)對(duì)中長(zhǎng)期交易組織、安全校核、交易執(zhí)行及偏差結(jié)算等方面提出了更高要求。
新能源隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性特點(diǎn)突出，以年度、月度為主的中長(zhǎng)期交易機(jī)制難以滿足新能源靈活交易與消納需求。新能源消納對(duì)電力交易機(jī)構(gòu)的交易組織和結(jié)算、電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的安全校核等方面都提出了更高的技術(shù)和人力要求。同時(shí)，因新能源出力精準(zhǔn)預(yù)測(cè)難度較大，對(duì)交易執(zhí)行與合同履約造成不利影響，需進(jìn)一步完善合同調(diào)整機(jī)制和偏差結(jié)算機(jī)制。
3. “日前+實(shí)時(shí)”的現(xiàn)貨市場(chǎng)模式難以適應(yīng)新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
在新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，集中式與分布式的風(fēng)電、光伏大規(guī)模接入，發(fā)電側(cè)出力隨機(jī)性、波動(dòng)性較大，“極熱無(wú)風(fēng)”、“晚峰無(wú)光”、“云來(lái)無(wú)光”，發(fā)電出力無(wú)法按需控制。而目前，全國(guó)第一批8個(gè)現(xiàn)貨試點(diǎn)省份基本采用“日前+實(shí)時(shí)”的現(xiàn)貨市場(chǎng)模式，缺乏日內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)，在預(yù)測(cè)偏差較大、電網(wǎng)故障等情況下，備用機(jī)組無(wú)法及時(shí)響應(yīng)，對(duì)保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行造成不利影響。當(dāng)前清潔能源以報(bào)量不報(bào)價(jià)的方式參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，作為價(jià)格接受者優(yōu)先出清，此種模式將極不適應(yīng)新能源的大量接入，需盡快推動(dòng)和完善清潔能源以報(bào)量報(bào)價(jià)方式參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的機(jī)制建設(shè)。
4. 輔助服務(wù)市場(chǎng)品種單一，機(jī)制建設(shè)仍不完備。
新能源發(fā)電本質(zhì)上是采用電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)，不具備傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，本身抗擾動(dòng)性差，而整個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下降后，全系統(tǒng)抗故障沖擊的能力也大大降低，又因?yàn)樾履茉闯隽Φ碾S機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性，短期內(nèi)將推高系統(tǒng)消納成本。目前，輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)仍不完善，僅有調(diào)峰、調(diào)頻等少數(shù)交易品種，特別是未按照“誰(shuí)受益、誰(shuí)承擔(dān)”的原則建立用戶參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制，難以充分調(diào)動(dòng)市場(chǎng)主體積極性、提高市場(chǎng)主體參與程度，不利于故障情況下的系統(tǒng)穩(wěn)定。
5. 電力系統(tǒng)規(guī)劃?rùn)C(jī)制暫未與電力市場(chǎng)建設(shè)有效銜接。
新能源快速發(fā)展，將使得調(diào)峰電源建設(shè)與電網(wǎng)規(guī)劃更加復(fù)雜，而目前容量市場(chǎng)建設(shè)滯后，中長(zhǎng)期市場(chǎng)暫未體現(xiàn)空間價(jià)值，不能為電力規(guī)劃提供有效支撐。電力規(guī)劃仍以傳統(tǒng)的項(xiàng)目審批為主，規(guī)劃的透明度不高，電源建設(shè)和電網(wǎng)布局缺乏有效銜接。
6. 新能源與常規(guī)能源同臺(tái)競(jìng)價(jià)機(jī)制尚不完善。
現(xiàn)階段的市場(chǎng)設(shè)計(jì)，不同類型主體在參與競(jìng)價(jià)時(shí)，主要以價(jià)格為主要競(jìng)爭(zhēng)因素，不能充分體現(xiàn)新能源的綠色屬性。而目前新能源與傳統(tǒng)能源相比，并不具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)，需要提出適應(yīng)于新能源與常規(guī)能源共同參與的有效競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)體系，在保障新能源充分消納和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，有效平衡新能源和常規(guī)機(jī)組收益。
7. 儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制不完善、盈利模式不清晰。
儲(chǔ)能是解決新能源發(fā)電不穩(wěn)定的主要工具，可以實(shí)現(xiàn)削峰填谷，并可提供瞬時(shí)響應(yīng)的輔助服務(wù)，是新型電力系統(tǒng)迫切需要的。但目前除抽水蓄能已明確價(jià)格形成機(jī)制外，新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制尚未明確。《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見(jiàn)》（發(fā)改價(jià)格﹝2021﹞633號(hào)）規(guī)定，將抽水蓄能容量電價(jià)納入輸配電價(jià)回收，僅電量電價(jià)通過(guò)市場(chǎng)方式形成，抽水蓄能將迎來(lái)快速發(fā)展新局面；但因其投資規(guī)模大，限制了更多社會(huì)資本進(jìn)入，同時(shí)因其納入輸配電價(jià)回收成本，可能會(huì)影響新型儲(chǔ)能的發(fā)展。
3、有關(guān)建議和重點(diǎn)舉措
今后的電力市場(chǎng)建設(shè)，必須適應(yīng)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)這一物理基礎(chǔ)，兼顧提升電力系統(tǒng)靈活性、可靠性，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)還原電力的商品屬性，發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用，促進(jìn)電力資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，推動(dòng)以提高電能生產(chǎn)效率、降低用電成本為目標(biāo)向以應(yīng)對(duì)氣候變化和推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型為主要驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)變。
1. 完善電力中長(zhǎng)期交易機(jī)制。
重點(diǎn)完善分時(shí)段帶曲線交易機(jī)制，加快完善技術(shù)支撐手段，確保滿足分時(shí)段帶曲線交易和履約要求。建立健全合同調(diào)整機(jī)制，細(xì)化合同轉(zhuǎn)讓、置換、回購(gòu)等交易的規(guī)則及出清、結(jié)算方式。根據(jù)新能源發(fā)電特性，進(jìn)一步提高交易頻次，縮短交易周期，探索電能量交易、合同交易在按周或D-3開(kāi)始，便于市場(chǎng)主體在月內(nèi)靈活簽訂、調(diào)整中長(zhǎng)期合同，促進(jìn)市場(chǎng)主體誠(chéng)信履約。完善偏差價(jià)格形成機(jī)制，可通過(guò)預(yù)掛牌方式或事先約定價(jià)格執(zhí)行，也可選取市場(chǎng)價(jià)格作為偏差結(jié)算價(jià)格。
2. 完善電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易。
為應(yīng)對(duì)新能源隨機(jī)性、波動(dòng)性大的問(wèn)題，應(yīng)充分借鑒Nood Pool、德國(guó)等成熟電力市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，逐步建立覆蓋日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)三個(gè)維度的現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制，充分考慮集中式和分布式新能源共同參與的市場(chǎng)出清模式，引導(dǎo)新能源發(fā)電商合理地上報(bào)出力，并提高預(yù)測(cè)技術(shù)，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3. 完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng)。
輔助服務(wù)市場(chǎng)應(yīng)在健全常規(guī)的調(diào)頻、調(diào)峰和備用輔助服務(wù)市場(chǎng)外，探索建立爬坡響應(yīng)等創(chuàng)新的輔助服務(wù)品種。逐步建立和完善高比例新能源消納下合理的成本分?jǐn)倷C(jī)制，完善輔助服務(wù)價(jià)格疏導(dǎo)機(jī)制，按照“誰(shuí)受益、誰(shuí)承擔(dān)”的模式推動(dòng)新能源消納成本在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的合理分?jǐn)?，引?dǎo)和培育更多主體參與，保障輔助服務(wù)提供者足夠的收益，利用輔助服務(wù)市場(chǎng)有效保障源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)的靈活性資源在提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務(wù)時(shí)獲得合理的投資回報(bào)和激勵(lì)，促使其承擔(dān)保障高比例新能源接入電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主力軍作用。
4. 加強(qiáng)電力市場(chǎng)、可再生能源消納量交易市場(chǎng)、碳排放權(quán)市場(chǎng)、用能權(quán)市場(chǎng)協(xié)同。
推動(dòng)多個(gè)市場(chǎng)、參與主體、交易產(chǎn)品、市場(chǎng)機(jī)制等要素協(xié)同發(fā)展，提高市場(chǎng)運(yùn)作效率，提升清潔能源競(jìng)爭(zhēng)力，打破市場(chǎng)壁壘。堅(jiān)持頂層設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)清潔低碳可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，統(tǒng)籌規(guī)劃多個(gè)市場(chǎng)的總體目標(biāo)與思路，設(shè)計(jì)市場(chǎng)總體架構(gòu)、交易機(jī)制、交易產(chǎn)品?？茖W(xué)制定市場(chǎng)管理規(guī)則、交易規(guī)則、監(jiān)管規(guī)則和配套制度等，為市場(chǎng)健康運(yùn)行提供制度保障。條件成熟后，逐步推動(dòng)市場(chǎng)融合，構(gòu)建電價(jià)與碳價(jià)有機(jī)融合的價(jià)格體系，打破市場(chǎng)壁壘，逐步擴(kuò)大交易品種，完善金融衍生品種類，推動(dòng)市場(chǎng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
5. 切實(shí)加強(qiáng)容量市場(chǎng)建設(shè)，完善電力行業(yè)特別是電網(wǎng)的規(guī)劃?rùn)C(jī)制。
按照中發(fā)9號(hào)文要求，優(yōu)化電源與電網(wǎng)布局，加強(qiáng)電力規(guī)劃與電源等規(guī)劃之間、全國(guó)電力規(guī)劃與地方性電力規(guī)劃之間的有效銜接。提升規(guī)劃的覆蓋面、權(quán)威性和科學(xué)性，增強(qiáng)規(guī)劃的透明度，各種電源建設(shè)和電網(wǎng)布局要嚴(yán)格規(guī)劃、有序組織實(shí)施。建立規(guī)劃實(shí)施檢查、監(jiān)督、評(píng)估、考核工作機(jī)制，保障電力規(guī)劃的有效執(zhí)行，確保容量市場(chǎng)發(fā)展適應(yīng)不斷提高的新能源接入規(guī)模。
6. 建立完善分布式能源、負(fù)荷參與市場(chǎng)機(jī)制。
充分利用需求側(cè)資源，平抑新能源隨機(jī)性。將分布式風(fēng)電與光伏、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車和可中斷、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等各類資源進(jìn)行有效整合和系統(tǒng)管理，并作為虛擬電廠參與電力市場(chǎng)交易，提高市場(chǎng)效率。
7. 完善價(jià)格調(diào)控機(jī)制，提升價(jià)格治理能力，確保價(jià)格總水平在合理區(qū)間運(yùn)行。
圍繞助力“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，深入推進(jìn)價(jià)格改革，繼續(xù)推進(jìn)輸配電價(jià)改革，持續(xù)深化上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革，完善風(fēng)電、光伏發(fā)電、抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制，建立新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制，發(fā)揮價(jià)格機(jī)制的激勵(lì)約束作用，從供給和消費(fèi)兩方面，促進(jìn)能源供給結(jié)構(gòu)低碳轉(zhuǎn)型，推動(dòng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
