實現(xiàn)碳達峰、碳中和是我國應(yīng)對氣候變化作出的莊嚴承諾，“雙碳”目標將作為一項長期發(fā)展戰(zhàn)略指導未來較長時間的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展。電力是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)，也是碳減排的關(guān)鍵領(lǐng)域，電力市場作為能源資源優(yōu)化配置的重要平臺，將在促進可再生能源發(fā)展、支撐“雙碳”目標落實和新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
電力行業(yè)面臨大變革與大挑戰(zhàn)
電力行業(yè)是我國碳減排的重點領(lǐng)域，目前能源燃燒占我國全部二氧化碳排放的88%左右，電力行業(yè)排放約占能源行業(yè)排放的41%，由于要承接其他行業(yè)的用能轉(zhuǎn)移，電力行業(yè)碳排放占比可能繼續(xù)上升，減排責任重大。未來隨著化石能源替代減排和新能源的跨越式高速發(fā)展，電力行業(yè)即將迎來大發(fā)展、大變革時期，同時也面臨一系列重大挑戰(zhàn)。
首先是電力平衡問題。新能源對電力平衡的支撐能力不足，隨著新能源發(fā)電占比提升，新能源小發(fā)期間電力供應(yīng)不足和大發(fā)期間消納困難的問題將頻繁交替出現(xiàn)，特別是在極熱極寒無風、連續(xù)陰雨等特殊天氣下，電力平衡保障問題突出。
其次是系統(tǒng)安全問題，隨著新能源發(fā)電等電力電子靜止設(shè)備大量替代旋轉(zhuǎn)同步電源，電力系統(tǒng)等值轉(zhuǎn)動慣量將大幅降低，新能源機組在擾動下容易脫網(wǎng)可能引發(fā)大面積停電風險，電力電子設(shè)備比例不斷升高、交互影響加強，電力系統(tǒng)面臨新形態(tài)的穩(wěn)定問題。
此外還有系統(tǒng)成本問題。隨著新能源跨越式發(fā)展，電源環(huán)節(jié)需要投資更多的系統(tǒng)備用資源、靈活調(diào)節(jié)資源，電網(wǎng)環(huán)節(jié)需要投資配套接網(wǎng)送出工程、電網(wǎng)擴展補強工程等，新能源消納的系統(tǒng)成本將大幅上升，需要通過市場機制合理量化和有效疏導。
電力市場面臨新變化與新要求
中發(fā)9號文以來，我國電力市場建設(shè)取得顯著成效，“管住中間、放開兩頭”的市場格局初步形成。隨著碳達峰、碳中和目標的落實，我國電源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，電力系統(tǒng)運行機理和平衡模式深刻變化，與之相適應(yīng)，電力市場也將面臨重大變化。
首先，市場建設(shè)目標更加豐富。我國電力市場建設(shè)起初的目標是促進能源資源優(yōu)化配置，隨著新能源快速發(fā)展和煤電機組利用小時下降，電力市場建設(shè)需要考慮的因素顯著增加，建設(shè)目標更加豐富，需要在降碳、安全、發(fā)展、效率等多方面考慮，“保供應(yīng)”和“促轉(zhuǎn)型”將成為未來電力市場建設(shè)的主旋律。
其次，市場形態(tài)多樣復雜。我國新能源的資源分布特性決定未來發(fā)展將呈現(xiàn)集中式與分布式并存的趨勢，與之相適應(yīng)，電力市場形態(tài)將呈現(xiàn)全國統(tǒng)一電力市場和若干分散小市場并存的格局。一方面，通過全國統(tǒng)一電力市場大范圍資源配置，實現(xiàn)新能源分季節(jié)、區(qū)域間余缺調(diào)劑、優(yōu)勢互補。另一方面，微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)等多種系統(tǒng)形態(tài)的發(fā)展將催生若干分散市場。
第三，商品價值差異化更加顯著。“雙碳”目標下電力商品價值不斷細化和差異化，需要通過多樣的交易品種，反映不同的價值屬性，滿足市場主體的多元訴求。如在電能量價值的基礎(chǔ)上，通過輔助服務(wù)市場反映電能商品的安全穩(wěn)定價值，補償靈活調(diào)節(jié)資源的收入；通過容量成本回收機制，反映電能商品的容量價值，保障充足的發(fā)電投資；通過綠色電力交易反映電能商品的環(huán)境價值，滿足用戶綠色消費需求。
第四，電力交易生態(tài)圈不斷擴大。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)和功能逐步健全，虛擬電廠、儲能、需求側(cè)響應(yīng)、微網(wǎng)等新興主體將廣泛參與市場互動，并進一步形成電、熱、氣等多能源耦合與協(xié)同優(yōu)化，市場主體存在多樣的交易和服務(wù)需求，電力交易生態(tài)圈逐步形成和完善。
新的變化對市場建設(shè)提出了新的要求，需要重點從提高靈活性、保障安全性、體現(xiàn)外部性、增強開放性著手，開展新型市場體系的研究和設(shè)計。
提高靈活性方面，為適應(yīng)新能源出力的不確定性，需要推動電力市場向更加精細化發(fā)展，滿足市場主體靈活調(diào)整的需求，同時通過市場機制促進源網(wǎng)荷儲高效互動、多種電網(wǎng)形態(tài)友好互動，提高新能源消納水平。保障安全性方面，通過輔助服務(wù)市場和容量成本回收機制補償靈活調(diào)節(jié)資源的收入，通過完善需求側(cè)響應(yīng)機制激勵用戶側(cè)參與調(diào)節(jié)，保障系統(tǒng)充足的調(diào)節(jié)能力。體現(xiàn)外部性方面，完善可再生能源配額交易、綠證交易，持續(xù)開展綠色電力交易，促進形成市場導向的綠色能源消費流通體系。增強開放性方面，不斷加大市場模式、交易和服務(wù)品種的創(chuàng)新，以市場機制引導各類主體廣泛參與和友好互動，加強與一次能源市場、碳市場等外部市場的有效互動，實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)價值創(chuàng)造和共享。
遵循市場規(guī)律，立足我國國情
盡管碳達峰、碳中和目標下電力市場建設(shè)呈現(xiàn)出新的特點和新的變化，但電力市場的基本規(guī)律和我國電力市場建設(shè)的基礎(chǔ)條件不變，市場建設(shè)必須始終遵循客觀規(guī)律和實際情況。
電力市場的基本功能是發(fā)現(xiàn)均衡價格，反映供需變化，通過價格信號指導資源優(yōu)化配置，使電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效率最大化?！半p碳”目標下，電力市場發(fā)現(xiàn)價格的功能不變，中長期交易通過形成長期平穩(wěn)合理的價格，給予市場主體穩(wěn)定的預期，現(xiàn)貨市場通過短期電力供需匹配，形成體現(xiàn)電力商品時間和位置特性的價格信號。
電力市場模式的設(shè)計既要借鑒國外成熟經(jīng)驗，遵循市場化建設(shè)的一般規(guī)律，又必須充分考慮我國實際情況，符合我國社會主義市場經(jīng)濟的基本國情。
我國能源供需逆向分布的特點，決定了能源資源必須在更大范圍內(nèi)進行配置。我國風能和太陽能資源主要集中在“三北”地區(qū)，與負荷中心呈逆向分布，本地消納存在困難，必須依托大電網(wǎng)、構(gòu)建大市場，統(tǒng)籌利用全網(wǎng)調(diào)節(jié)資源、深度挖掘消納空間，為實現(xiàn)可再生能源高效利用提供制度保障。
雙軌制是我國推動電力資源配置方式由計劃向市場平穩(wěn)過渡的重要手段和制度安排，將在較長一段時間內(nèi)成為市場建設(shè)的邊界與基礎(chǔ)。其中，優(yōu)先發(fā)電制度主要保障清潔能源消納、供熱和安全運行所需的調(diào)節(jié)性發(fā)電、跨省跨區(qū)資源配置等需求，優(yōu)先購電制度主要保障居民、農(nóng)業(yè)、重要公用事業(yè)和公益性服務(wù)等重點用電需求，優(yōu)先發(fā)購電之外的發(fā)用電計劃逐步通過市場化交易方式放開。電力市場設(shè)計時需要充分考慮我國計劃和市場雙軌制并存的實際。
加強機制創(chuàng)新，持續(xù)完善市場體系
“雙碳”目標下的電力市場建設(shè)要適應(yīng)新能源為主體的電力系統(tǒng)特征，不斷進行機制創(chuàng)新和突破，充分發(fā)揮市場作用，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供堅實的體制機制保障。新能源參與市場方面，要建立適應(yīng)新能源發(fā)電的交易組織方式，完善新能源消納責任分擔機制，統(tǒng)籌可再生能源保障政策與市場機制；輔助服務(wù)市場方面，要創(chuàng)新輔助服務(wù)品種，建立輔助服務(wù)費用傳導和分攤機制；容量成本回收方面，在市場過渡期建立容量補償機制，隨著市場完善，逐步建立容量市場機制；分布式交易方面，要完善分布式新能源過網(wǎng)費定價機制，探索聚合、直接交易等多種交易組織方式；電-碳市場協(xié)同方面，要加強市場空間協(xié)同，建立電價與碳價聯(lián)動機制，推動綠色認證體系聯(lián)通。
新能源參與市場機制
未來新能源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)，將逐步發(fā)展成為電量和電力供應(yīng)主體，亟需建立并完善新能源參與市場機制，在電力市場中突出新能源的主體地位。
針對新能源可持續(xù)發(fā)展的問題，要注重政策的延續(xù)性，合理確定并逐步降低可再生能源保障利用小時數(shù)，小時數(shù)以外部分參與電力市場。探索可再生能源發(fā)電商與大用戶簽訂長期購電協(xié)議，保障可再生能源發(fā)電企業(yè)穩(wěn)定現(xiàn)金流和經(jīng)濟收益。
針對新能源出力波動性和不確定性的問題，要推進中長期交易向更短周期延伸、向更細時段轉(zhuǎn)變，縮短交易周期、提高交易頻次，變電量交易為帶曲線交易；鼓勵新能源報量報價參與現(xiàn)貨市場，發(fā)揮新能源變動成本低的優(yōu)勢，實現(xiàn)優(yōu)先調(diào)度。
針對新能源參與市場后的系統(tǒng)成本疏導問題，通過可再生能源附加費、電網(wǎng)升級專項資金等模式建立新能源利用成本的疏導機制；通過市場機制量化調(diào)頻、調(diào)峰、容量、備用、爬坡、轉(zhuǎn)動慣量等系統(tǒng)成本，按照“誰收益、誰承擔”的原則合理疏導。
電-碳市場協(xié)同機制
全國碳市場已于7月16日正式上線交易，目前只納入發(fā)電行業(yè)，首批共2162家火電企業(yè)和自備電廠。電力市場和碳市場以火電作為共同的市場主體，通過價格進行連接，共同促進可再生能源發(fā)展。我國電力市場正處在計劃向市場轉(zhuǎn)型期，碳價難以通過電力市場向用戶傳導，同時由于其他行業(yè)納入間接排放，我國電-碳市場耦合度很高，更需要碳市場和電力市場協(xié)調(diào)。在市場空間上，碳配額分配空間及行業(yè)基準線制定要有利于電力行業(yè)發(fā)展，不影響電力供應(yīng)安全；價格機制上，要建立電價與碳價聯(lián)動機制；綠色認證體系方面，建立綠證和用電碳排放之間的互認和抵消機制，探索CCER和綠證兩種體系的信息聯(lián)通。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年09期，作者武澤辰、馬莉、范孟華供職于國網(wǎng)能源研究院有限公司
