中國儲能網(wǎng)訊:葉澤 長沙理工大學(xué)教授
近年來,電力負(fù)荷尖峰化引起有序用電的現(xiàn)象日益嚴(yán)重,部分地區(qū)出現(xiàn)了一定程度的電力供應(yīng)緊張,甚至要采取拉閘限電、有序用電的措施。
以南方電網(wǎng)五省區(qū)為例,負(fù)荷尖峰化現(xiàn)象有四個明顯體征。一是負(fù)荷尖峰化的規(guī)模持續(xù)增加,3%尖峰負(fù)荷615萬千瓦,5%尖峰負(fù)荷1025萬千瓦;二是累計持續(xù)時間短,3%尖峰負(fù)荷持續(xù)時間不超過30小時,5%尖峰負(fù)荷持續(xù)時間一般不超過100小時;三是電量少,3%尖峰負(fù)荷電量占比大多不超萬分之七,5%尖峰負(fù)荷電量占比一般不超過千分之四;四是單次持續(xù)時間短、出現(xiàn)頻次低,5%尖峰負(fù)荷單次持續(xù)時間最長為3-6小時,全年出現(xiàn)頻次10-40次;3%尖峰負(fù)荷單次持續(xù)時間最長為2-6小時,全年出現(xiàn)頻次6-25次。
分時或市場電價、需求側(cè)響應(yīng)和有序用電是目前針對負(fù)荷尖峰化的主要解決方案,但這三種方案沒有很好地解決負(fù)荷尖峰化引起的有序用電問題。新建電廠及配套電網(wǎng)雖然能夠解決潛在的缺電問題,但由于短期尖峰負(fù)荷持續(xù)時間太短,所對應(yīng)的用電量太少,對應(yīng)電量的容量成本過高,電價也太高。
理論與政策分析
從另一個角度看,中長期電力交易基本規(guī)則提供了另一種解決方案。中長期交易規(guī)則里有周交易、多日交易等短周期交易品種,但沒有針對有序用電的市場交易品種和機(jī)制。我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)建立短周期應(yīng)急交易市場,再加上需求響應(yīng)、有序用電,通過多種組合方案來解決當(dāng)前的有序用電問題。
政策的理論基礎(chǔ)是1988年斯威普(F.C.Schweppe)提出實時電價理論,他認(rèn)為實時電價由邊際發(fā)電燃料成本、邊際發(fā)電維護(hù)成本、發(fā)電質(zhì)量成本、發(fā)電收支平衡項、邊際網(wǎng)損成本、邊際電網(wǎng)維護(hù)成本、電網(wǎng)供電質(zhì)量成本和電網(wǎng)收支平衡項八個分量組成。其中發(fā)電質(zhì)量成本反映整個系統(tǒng)發(fā)電容量的稀缺程度;電網(wǎng)供電質(zhì)量成本反映用戶負(fù)荷發(fā)生微增變化時,電網(wǎng)輸送容量的稀缺程度。
但國外市場價格上限按失負(fù)荷價值確定,國內(nèi)價格上限的形成機(jī)理與國外有所不同。
目前分時/市場電價不考慮發(fā)電和電網(wǎng)資源的稀缺性價值,沒有選擇機(jī)會成本定價,由于價格管制政策的限制,尖峰或市場電價不能充分反映發(fā)電和電網(wǎng)稀缺性價值。中長期市場沒有針對性的交易品種,由于存在價格上限,現(xiàn)貨無法響應(yīng)有序用電。
需求側(cè)響應(yīng)和有序用電均由政府制定辦法,本質(zhì)上采用的是計劃管理方式。
分時/市場電價把居民用電排除在外,而居民用電是負(fù)荷尖峰化的主要來源之一,居民用電價格遠(yuǎn)低于成本,通過交叉補貼由工商業(yè)承擔(dān)。居民不承擔(dān)負(fù)荷尖峰化的成本,必然轉(zhuǎn)移到工商業(yè)用戶,而工商業(yè)用戶是居民的工作單位或為居民提供消費品,所以居民轉(zhuǎn)移給工商業(yè)用戶的成本加上效率損失后,最終長期內(nèi)還是會由居民承擔(dān)。
短周期應(yīng)急交易市場設(shè)計
短周期應(yīng)急交易市場的基本設(shè)計思路是,在短周期交易中模擬現(xiàn)貨市場機(jī)制,采用全電量分時段集中交易,周期內(nèi)的年度和月度分解電量按差價合同結(jié)算。用戶(售電公司)報價報量,探討實施發(fā)電及電網(wǎng)稀缺資源定價的市場機(jī)制。以失負(fù)荷價值或可避免成本確定交易價格上限,引導(dǎo)用戶科學(xué)用電。此外,居民要試驗性和間接參與分擔(dān)最大負(fù)荷責(zé)任。
短周期應(yīng)急交易市場與現(xiàn)貨市場的區(qū)別在于,兩者在交易周期上不重疊,可以分別組織;由于兩者在功能上具有相似性,如果現(xiàn)貨市場價格能夠按失負(fù)荷價值或可避免成本定價,可以考慮現(xiàn)貨市場運行后取消短周期應(yīng)急交易。
與中長期分時段交易的區(qū)別主要反映在價格機(jī)制上。在中長期交易中,不考慮有序用電,分時段尖峰電價以年、月平均尖峰負(fù)荷時段的平均成本為依據(jù),交易具有確定性。而短周期應(yīng)急交易價格以有序用電時的用戶失負(fù)荷價值或建設(shè)新電廠及配套設(shè)施的可避免成本為依據(jù),交易具有不確定性。
當(dāng)出現(xiàn)95%最大負(fù)荷,并且經(jīng)綜合研判認(rèn)為負(fù)荷還會增長時,由電力調(diào)度與交易機(jī)構(gòu)提出,市場管理委員會同意,報政府相關(guān)部門審核后,由電力交易機(jī)構(gòu)宣布,啟動相應(yīng)短周期(周或多日)應(yīng)急交易。
在交易組織方面,電力交易機(jī)構(gòu)確定短周期時間及時段,并發(fā)布周期內(nèi)分時段市場供求平衡信息。市場主體一次性提供短周期內(nèi)各時段的出力(負(fù)荷)曲線和報價。市場交易主體可在交易一日前修改出力(負(fù)荷)曲線和報價。交易機(jī)構(gòu)在交易前一天確認(rèn)市場主體投標(biāo)結(jié)果。不平衡電量參照現(xiàn)貨市場交易機(jī)制,由調(diào)度機(jī)構(gòu)按市場主體投標(biāo)結(jié)果順序調(diào)度平衡。
市場主體為省內(nèi)參與市場交易的全部發(fā)電企業(yè)和全部用戶(售電公司),居用用戶以價格接受者參與市場,在電費結(jié)算中體現(xiàn)。交易模式采用分時段和帶曲線方式全電量分時段集中競價交易,年度、月度交易電量分解到該周期的電量按差價合同結(jié)算,偏差電量按市場價格結(jié)算。價格形成機(jī)制由市場主體分時段報價后按集中競價規(guī)則統(tǒng)一出清,交易價格不設(shè)下限,上限按本省失負(fù)荷價值確定,如可以按本省單位電量產(chǎn)值或工業(yè)增加值取值。電費結(jié)算方面,有智能電表的按實際分時段電量和交易價格結(jié)算,無智能電表的按短周期內(nèi)市場加權(quán)平均價格結(jié)算。
有序用電應(yīng)該優(yōu)先通過短周期應(yīng)急交易機(jī)制解決。建立短周期應(yīng)急交易市場需要實現(xiàn)三個方面的突破,首先要根據(jù)失負(fù)荷價值確定價格上限,其次是工商業(yè)用戶參與稀缺性資源競價,最后是居民用戶體驗式參與,居民不參與市場可能會帶來更大的系統(tǒng)損失。
建議把短周期應(yīng)急交易市場(品種)與需求側(cè)響應(yīng)統(tǒng)一納入中長期交易由交易機(jī)構(gòu)統(tǒng)籌使用,用市場機(jī)制公平和有效地解決負(fù)荷尖峰化引起的有序用電問題,形成“迎峰度冬(夏)”市場化解決的新機(jī)制和新方案。
(本文由eo記者劉斌根據(jù)作者在12月4日eo圓桌上的分享內(nèi)容整理而成,已經(jīng)本人審閱,僅代表個人觀點。)