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內(nèi)容提要 能源危機(jī)的頻發(fā)預(yù)示能源轉(zhuǎn)型之路不會一帆風(fēng)順,中國積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程需要準(zhǔn)確把握能源危機(jī)、能源轉(zhuǎn)型與電力市場間的關(guān)系。本文從理解能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的能源危機(jī)入手,重點(diǎn)結(jié)合歐洲能源危機(jī)實(shí)際情況,提供理解能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中能源安全的理論框架和政策分析,指出能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)性由轉(zhuǎn)型平衡能力和內(nèi)生平衡能力共同決定,能力失衡必然造成能源安全隱患,構(gòu)成能源危機(jī)的根源。同時,本文還指出,歐洲能源危機(jī)未改變歐洲能源轉(zhuǎn)型方向,反而在加速內(nèi)生平衡能力的構(gòu)建,其重點(diǎn)是深化電力市場改革。以理論框架和經(jīng)驗(yàn)分析為基礎(chǔ),本文還探討了中國能源轉(zhuǎn)型和電力市場建設(shè)的問題和建議。
關(guān)鍵詞 能源危機(jī) 電力危機(jī) 能源轉(zhuǎn)型 電力市場
作者簡介 馮永晟(中國社會科學(xué)院財經(jīng)戰(zhàn)略研究院)
刊 期 2022年第5期
中國正在積極穩(wěn)妥推進(jìn)雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),能源轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的決定性力量,而推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵前提是確保電力的安全供應(yīng)。伴隨著清潔能源替代和終端電能替代的持續(xù)推進(jìn),電力安全已經(jīng)逐漸成為能源安全的核心內(nèi)容,并構(gòu)成經(jīng)濟(jì)安全和國家安全的戰(zhàn)略基石。近年來國內(nèi)外頻發(fā)的能源電力危機(jī),無不在提示準(zhǔn)確把握能源轉(zhuǎn)型內(nèi)在規(guī)律和演進(jìn)邏輯的重要性和緊迫性。本文將從能源危機(jī)入手,提供一個理解能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中政策選擇的理論框架,并進(jìn)一步說明電力市場在能源轉(zhuǎn)型中的作用,從而為中國提供相關(guān)啟示和建議。
一、從能源危機(jī)看能源轉(zhuǎn)型——新理論視角
近年來,國內(nèi)外能源電力危機(jī)事件頻發(fā)。2020年 8月美國加州出現(xiàn)大范圍停電事件;2021年2月美國德州受極寒天氣沖擊爆發(fā)電力危機(jī);2021年年中到下半年,中國多省區(qū)出現(xiàn)大范圍拉閘限電;2022年7—8月,中國四川省出現(xiàn)嚴(yán)重持續(xù)限電;2022年,澳大利亞因電價持續(xù)高漲導(dǎo)致現(xiàn)貨市場交易暫停結(jié)算;2021年第二季度歐洲出現(xiàn)天然氣危機(jī),氣價推動電價快速上漲,2022年受俄烏沖突和持續(xù)高溫影響,電價于7—8月間攀出歷史高位。
能源電力危機(jī)頻發(fā)背后雖然有新冠肺炎疫情及全球供應(yīng)鏈恢復(fù)緩慢(伴隨需求恢復(fù))的影響,但是,若沒有疫情沖擊或供應(yīng)鏈快速恢復(fù),電力危機(jī)是否就不會出現(xiàn)?在筆者看來,疫情只是加速了能源問題的暴露,加劇能源電力危機(jī)的后果,能源轉(zhuǎn)型本身的問題更值得關(guān)注。
(一)能源轉(zhuǎn)型理念的缺陷——被隱藏的“系統(tǒng)”
世界范圍內(nèi),無論是在理論界還是政策界,對能源轉(zhuǎn)型邏輯的理解普遍存在不同程度的缺陷。但毫無疑問,能源轉(zhuǎn)型的基本目標(biāo)之一是推動能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,特別是推動化石能源退出,同時推進(jìn)可再生能源的發(fā)展。轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的能源供求平衡,將從根本上決定目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的順利程度。
然而在政策語言體系下,能源轉(zhuǎn)型的概念往往掩蓋了“能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”這一基礎(chǔ)內(nèi)涵。能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型首先立足于能源的系統(tǒng)性,多能源品種、多能源技術(shù)結(jié)構(gòu)之間存在相互依存、互為支撐的基本經(jīng)濟(jì)關(guān)系,并依托于這種基本關(guān)系的某種組織形式,從而發(fā)揮出滿足經(jīng)濟(jì)社會能源需要的功能,否則不成為一個“系統(tǒng)”。而且這種系統(tǒng)的變化本身也具有內(nèi)在的規(guī)律(Meadows,2022),因此,審視能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型必須具備整體的、關(guān)聯(lián)的、動態(tài)的視角,否則將使能源轉(zhuǎn)型的相關(guān)政策出現(xiàn)系統(tǒng)性缺陷。
無論是基于化石能源的可耗竭性,還是基于環(huán)境保護(hù)和氣候變化的考慮,現(xiàn)有的能源轉(zhuǎn)型政策基本都會提供一個關(guān)于未來的設(shè)想。在這個設(shè)想中,未來的能源結(jié)構(gòu)具有一個比較清晰的特征,即清潔能源占主體地位,發(fā)揮主導(dǎo)作用。但在系統(tǒng)論視角看來,這種對結(jié)構(gòu)的定義反而是(相對)最不重要的,更重要的是連接和功能。
不妨進(jìn)一步思考,能源轉(zhuǎn)型提高清潔能源比重對未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的功能是什么呢?簡單來說,就是安全地滿足經(jīng)濟(jì)社會的能源需求,這一點(diǎn)實(shí)際上與100多年前Jevons(1885)研究煤炭問題時的初衷完全一致,可以說幾乎沒有變化。只不過,社會對“安全”的理解因技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)增長和社會發(fā)展而豐富了內(nèi)涵,比如在化石資源可耗竭之外,會更多考慮環(huán)保和氣候影響等。
對功能的理解會決定能源轉(zhuǎn)型政策是否會關(guān)注到能源系統(tǒng)要素間,即能源品種、能源技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)主體間的真實(shí)關(guān)系。這種真實(shí)關(guān)系不僅僅是技術(shù)層面的關(guān)系,更重要的是經(jīng)濟(jì)層面的關(guān)系。然而問題就在于,各國或地區(qū)的能源轉(zhuǎn)型政策均過度著眼于結(jié)構(gòu)的調(diào)整,而忽視了功能的導(dǎo)向,從而導(dǎo)致相關(guān)政策過于關(guān)注技術(shù)關(guān)系而輕視經(jīng)濟(jì)關(guān)系,進(jìn)而導(dǎo)致無論是化石能源退出,還是新能源刺激,在能源結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出明顯變化之時,反而使能源系統(tǒng)保障能源安全、支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛力受到損害,承受外部沖擊的能力也被削弱。實(shí)際上,頻現(xiàn)的電力危機(jī)恰恰是能源轉(zhuǎn)型政策深層缺陷的表現(xiàn)。
(二)能源間經(jīng)濟(jì)關(guān)系再認(rèn)識——正確的著眼點(diǎn)
在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,清潔能源替代化石能源無疑是基本要求,不過大力發(fā)展清潔能源、加速退出化石能源,并不代表能源轉(zhuǎn)型處于最優(yōu)甚至是合理路徑上。很遺憾,認(rèn)為能源轉(zhuǎn)型就是一增一減的簡單認(rèn)識,往往是基于不同能源品種、不同能源技術(shù)間的物理特性,而過度關(guān)注于結(jié)構(gòu)調(diào)整政策,忽視了基于其經(jīng)濟(jì)關(guān)系的體制機(jī)制建設(shè)。
技術(shù)替代不代表經(jīng)濟(jì)可行、安全可靠?,F(xiàn)實(shí)的替代,需要依靠各類經(jīng)濟(jì)主體的經(jīng)濟(jì)行為來實(shí)現(xiàn),無論資源經(jīng)濟(jì)體制、配置機(jī)制如何,都會面臨成本收益的權(quán)衡。因此,最優(yōu)替代模式和轉(zhuǎn)型路徑還需要充分考慮能源間的經(jīng)濟(jì)替代或互補(bǔ)關(guān)系。能源間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系會受資源稟賦、技術(shù)成熟度、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、歷史路徑、制度背景和外部環(huán)境等諸多因素的影響。這些因素決定了能源品種和能源技術(shù)間真正成本收益表現(xiàn),從而決定經(jīng)濟(jì)社會能源需求能否得到有效滿足,也就是,能否發(fā)揮出能源轉(zhuǎn)型的功能。如果忽視這些因素,而過度關(guān)注于結(jié)構(gòu)的變化,那么現(xiàn)實(shí)政策很可能偏離于最優(yōu)轉(zhuǎn)型路徑。
現(xiàn)實(shí)也確實(shí)表現(xiàn)出這種偏離的跡象。轉(zhuǎn)型進(jìn)程中能源間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系,并未或難以充分表現(xiàn)出絕對的替代關(guān)系,反而可能存在互補(bǔ)性。史丹等(2022)研究發(fā)現(xiàn),可再生能源、化石能源和碳排放之間,整體上并沒有呈現(xiàn)出顯著的替代關(guān)系,反而為互補(bǔ)關(guān)系。在這種情況下,加速替代反而會促使轉(zhuǎn)型成本加速提升。如果能源市場、碳定價機(jī)制無法準(zhǔn)確反映這種成本變化關(guān)系,那么最終的結(jié)果是,安全高效的能源需求保障將面臨巨大風(fēng)險。當(dāng)然,學(xué)術(shù)界目前仍缺乏針對國外情況的研究,但在筆者看來,這種情況仍可能是當(dāng)前全球范圍的一種普遍現(xiàn)象,至少對大國或地區(qū)而言。
關(guān)注能源間經(jīng)濟(jì)關(guān)系,可以準(zhǔn)確把握清潔能源發(fā)展的潛力,以及化石能源退出的底線。當(dāng)能源轉(zhuǎn)型政策忽略能源間潛在互補(bǔ)性,而過度推進(jìn)能源替代時,其實(shí)是在人為夸大清潔能源轉(zhuǎn)型潛力,同時壓低化石能源退出的底線。這種表面的“替代”根本上產(chǎn)生的是一種不經(jīng)濟(jì)的“擠出”效應(yīng),而非最優(yōu)的“替代”效應(yīng),供求失衡必然出現(xiàn)。
當(dāng)然,這絕非是說不要推進(jìn)能源替代,而是指出能源轉(zhuǎn)型的出發(fā)點(diǎn)絕非是發(fā)展何種能源和技術(shù),同時抑制何種能源和技術(shù);而是要著眼于改變不同能源間的替代 /互補(bǔ)關(guān)系。那么如何才能調(diào)整政策的出發(fā)點(diǎn)呢?這就需要回到?jīng)Q定能源轉(zhuǎn)型政策選擇的根本點(diǎn)——理解能源系統(tǒng)的變化特征,及推動變化的決定力量。
(三)能源轉(zhuǎn)型與能源安全——新的理論框架
無論能源轉(zhuǎn)型的初始驅(qū)動力是化石能源的可耗竭性,還是仍存在爭議的全球氣候變化,我們都大可以將能源轉(zhuǎn)型視為一種必須的行動。于是,在這個前提下,化石能源枯竭和氣候風(fēng)險都可以被視為能源轉(zhuǎn)型的約束條件??梢栽O(shè)想,化石能源耗竭可以被規(guī)避,氣候變化風(fēng)險可以被適應(yīng)和應(yīng)對,但能源永遠(yuǎn)是經(jīng)濟(jì)社會正常發(fā)展的基本投入,畢竟回歸到最抽象的物理層面,任何活動都是能量的交換。從這個角度講,把能源轉(zhuǎn)型視為環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對氣候變化的手段,本身可能導(dǎo)致階段性的環(huán)保氣候政策扭曲長期能源轉(zhuǎn)型路徑的風(fēng)險。
在能源轉(zhuǎn)型中,統(tǒng)御環(huán)境與氣候的綜合能源安全觀似乎更加重要也更為現(xiàn)實(shí)。如前所述,能源安全從Jevons(1885)研究煤炭供給開始就是能源政策的核心議題。不過,能源安全的內(nèi)涵時至今日都在不斷演變,延伸出多維內(nèi)容。Ang等(2015)通過對2001—2014年能源安全相關(guān)文獻(xiàn)的梳理,歸納了能源安全7個維度,即能源可獲得性、基礎(chǔ)設(shè)施、能源價格、社會影響、環(huán)境氣候、能源治理和能源效率。這也反映出,能源安全匯聚了能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的最根本的考慮。
能源安全的多維性導(dǎo)致各國或地區(qū)能源政策的取舍往往在促進(jìn)一個維度的同時削弱了另一個維度( Sovacool and Brown,2010),出現(xiàn)所謂三元悖論或不可能三角等理論。為推動能源轉(zhuǎn)型,各國政策制定者也十分注重兼顧多元目標(biāo),比如中國現(xiàn)代能源體系建設(shè)目標(biāo)定位于清潔、低碳、安全、高效;歐盟2022年出臺的REPowerEU方案將目標(biāo)定位于可負(fù)擔(dān)、保安全、可持續(xù)等。但現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)是,構(gòu)建起兼顧多元目標(biāo)的政策體系并不輕松。目前,各國或地區(qū)能源轉(zhuǎn)型政策的多元目標(biāo)仍缺乏統(tǒng)一的邏輯來協(xié)調(diào),所以也就難以保證能源轉(zhuǎn)型在確保能源安全的前提下順利推進(jìn),能源電力危機(jī)頻現(xiàn)也就不足為怪了。
那么如何理解這種挑戰(zhàn)呢?這需要從能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的功能視角和變化特征來考慮。能源系統(tǒng)的基本功能是安全地滿足能源需求,在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,更注重動態(tài)地維持供求平衡。而這種功能需要能力支撐,即內(nèi)生平衡能力和轉(zhuǎn) 型平衡能力兩種能力。
內(nèi)生平衡能力指能源系統(tǒng)適應(yīng)未來能源供求變化的主動平衡能力,這是能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程需要打造的增量能力。一國或地區(qū)往往會依托資源稟賦開發(fā)、能源系統(tǒng)升級、體制機(jī)制改革和國際貿(mào)易投資,來增強(qiáng)內(nèi)生平衡能力,從而形成持續(xù)的轉(zhuǎn)型動力。轉(zhuǎn)型平衡能力則是指能源系統(tǒng)擺脫傳統(tǒng)能源供求模式的風(fēng)險承受能力,這是保持傳統(tǒng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的能力,即一國或地區(qū)依靠既有資源稟賦、能源系統(tǒng)、資源配置機(jī)制和外部貿(mào)易等承受轉(zhuǎn)型時期外部沖擊,保持經(jīng)濟(jì)社會平穩(wěn)發(fā)展的能力。這一分類與WEC(2008)對能源安全含義的兩種理解不謀而合。
實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型,需要經(jīng)濟(jì)社會兼具這兩種互為支撐的能力。如果將能源轉(zhuǎn)型形象地比喻為過河,那么可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型就表示航船既需要航行動力,也需要壓艙石。這恰是中國能源政策話語體系中常見“壓艙石”的原因。
近20年以來國內(nèi)外能源行業(yè)確實(shí)發(fā)生了巨大變化,可再生能源比重不斷提高,新能源技術(shù)不斷創(chuàng)新,電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中的作用愈發(fā)突出,適應(yīng)新能源特性的資源配置機(jī)制不斷調(diào)整,能源投資貿(mào)易條件也在快速變化。但盡管如此,這些變化是否足以支撐能源轉(zhuǎn)型位于合理路徑上的判斷呢?
要回答這個問題則需要理解能源轉(zhuǎn)型的階段及相應(yīng)的能力需求。在筆者看來,能源轉(zhuǎn)型可分三個階段。第一階段是探索期,這一時期的內(nèi)生平衡能力孱弱、轉(zhuǎn)型平衡能力發(fā)揮更大作用??稍偕茉吹陌l(fā)展主要依靠系統(tǒng)外的產(chǎn)業(yè)、財稅政策,其消納主要依靠傳統(tǒng)電力系統(tǒng)提供的邊際“電量”空間。第二階段是加速期,這一時期的內(nèi)生平衡能力快速增強(qiáng),但轉(zhuǎn)型平衡能力容易受到制約。伴隨著可再生能源的規(guī)模增長、技術(shù)進(jìn)步,外生政策支持難以為繼,各國必然探索市場化之路,相應(yīng)的發(fā)展側(cè)重點(diǎn)逐漸從“電量”導(dǎo)向轉(zhuǎn)向“容量”導(dǎo)向,也就是說,從讓傳統(tǒng)系統(tǒng)去接納可再生能源,轉(zhuǎn)向讓可再生能源去支撐電力系統(tǒng)。在這一階段,轉(zhuǎn)型平衡能力極易受到針對化石能源的“減法”政策的影響。第三階段是成熟期,這一時期的內(nèi)生平衡能力將構(gòu)建起清潔能源占主體地位、發(fā)揮主導(dǎo)作用的電源結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)型平衡能力需求保持在可承受的低限水平,相應(yīng)地,能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)接近成功。
盡管理論上可以區(qū)分三個階段,但要在現(xiàn)實(shí)中清晰劃分各國所處的實(shí)際階段,還需依靠系統(tǒng)的評估研究(這是一個重要的研究議題)。不過在筆者看來,世界主要經(jīng)濟(jì)體仍處于從探索期向加速期過渡的階段。相應(yīng)地,支撐內(nèi)生平衡能力增強(qiáng)的體制機(jī)制仍不健全完善,如何依靠競爭與規(guī)制力量,構(gòu)建可再生能源擺脫政策扶持的發(fā)展模式,仍面臨許多不確定性,這構(gòu)成了對轉(zhuǎn)型平衡能力的潛在需求。然而,這種潛在需求容易被一些誤解所掩蓋,因此有必要澄清幾個基本判斷。
第一,可再生能源、儲能等技術(shù)的平準(zhǔn)成本學(xué)習(xí)曲線并非持續(xù)下降,而是可能呈“U”型曲線特征變化。未來成本學(xué)習(xí)曲線會受到關(guān)鍵金屬,甚至常規(guī)金屬市場(鐵、鋁)形勢的顯著影響。某種程度上,能源轉(zhuǎn)型是在用更多依靠化石原材料的技術(shù)路線來代替更多依靠化石燃料的技術(shù)路線,只有在比較邏輯下,才能準(zhǔn)確把握轉(zhuǎn)型路線的真實(shí)技術(shù)成本。
第二,可再生能源并未改變電力系統(tǒng)的物理特性,其出力會給系統(tǒng)內(nèi)其他用戶帶來必然的外部性影響,因此,缺少將外部性內(nèi)部化的機(jī)制,并不應(yīng)被看作是可再生能源的競爭優(yōu)勢。即便相關(guān)成本沒有歸到可再生能源頭上,但增量系統(tǒng)成本終會由用戶承擔(dān)。同時,支撐高比例清潔能源的電網(wǎng)系統(tǒng)需要大量投資以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容和升級,且不會因?yàn)槠湟?guī)模經(jīng)濟(jì)性、范圍經(jīng)濟(jì)性而降低,系統(tǒng)總成本終歸同樣由用戶承擔(dān)。
第三,認(rèn)為大力發(fā)展可再生能源會“線性地”增強(qiáng)能源獨(dú)立的能力,其實(shí)是一種機(jī)械的觀點(diǎn),會嚴(yán)重低估地緣政治等外部因素對能源轉(zhuǎn)型的沖擊。盡管可再生能源所依賴的資源稟賦會減少對化石能源資源的對外依存度,但同時也在增加自主平衡的難度。擴(kuò)大資源配置范圍、發(fā)展分布式能源等均有利于增強(qiáng)能源獨(dú)立,但這些路線都極大依賴于體制機(jī)制、模式業(yè)態(tài)的制度創(chuàng)新,而這恰恰仍是能源市場與監(jiān)管的短板。因此,針對轉(zhuǎn)型平衡能力的清晰功能定位和政策支持是十分必要的。
在明確了以上幾個判斷之后,我們似乎可以得到這樣一個結(jié)論,目前的能源轉(zhuǎn)型政策可能實(shí)際上并非真正綠色低碳?,F(xiàn)實(shí)的政策成本有可能會高于合理水平,比如作為轉(zhuǎn)型先鋒的德國實(shí)際上是在光照資源并不豐富的基礎(chǔ)上建設(shè)了第一代光伏系統(tǒng)——但這實(shí)際上并不算綠色政策(Tirole,2017)。其根源就在于轉(zhuǎn)型進(jìn)程中動態(tài)供求平衡能力的失衡,扭轉(zhuǎn)這種局面需要明確能源轉(zhuǎn)型的階段性,準(zhǔn)確認(rèn)識內(nèi)生平衡能力和轉(zhuǎn)型平衡能力的關(guān)系,從而形成高效實(shí)現(xiàn)能源供求平衡的合力。
(四)理解歐洲能源危機(jī)的根源——能力的失衡
2022年下半年,歐洲電價不斷躥出歷史高位,令人咋舌的高電價一時吸引了全球目光。雖然2022年俄烏沖突無疑是加劇危機(jī)的重要外部因素,但歐洲能源轉(zhuǎn)型本身的問題才是根源,實(shí)際上,俄烏沖突之前的2021年,嚴(yán)重天然氣與電力危機(jī)就已經(jīng)出現(xiàn)。
我們不妨先回顧一下歐洲2021—2022年能源危機(jī)的直接原因:第一,作為一個引致因素,歐洲在2021年年初經(jīng)歷極寒,各國的天然氣儲備水平處于低位;第二,恰在此時,歐洲和全球經(jīng)濟(jì)從新冠疫情沖擊中強(qiáng)勁復(fù)蘇,帶動天然氣需求激增;第三,與需求激增不同,全球供應(yīng)鏈恢復(fù)緩慢,全球LNG運(yùn)力嚴(yán)重緊張,運(yùn)費(fèi)高漲致一船難求;第四,雪上加霜的是,歐洲自有氣源加速枯竭,最大天然氣進(jìn)口來源國俄羅斯又大幅削減對歐出口。進(jìn)入2022年,受俄烏沖突影響,作為對俄羅斯的制裁,歐盟主動減少對俄天然氣的進(jìn)口,同時,俄羅斯也策略性地實(shí)施斷供,導(dǎo)致歐洲的能源危機(jī)愈演愈烈。
進(jìn)入2022年,能源危機(jī)的重心開始逐漸從天然氣轉(zhuǎn)向電力。雖然2021第4季度的氣價和碳價已經(jīng)推高電價,但多數(shù)國家預(yù)期電價將在2022年初恢復(fù)正常,僅采取了臨時措施以緩解高電價對消費(fèi)者的影響。然而,俄烏沖突打破這一預(yù)期,天然氣價格高漲持續(xù)推動電價高漲。同時,多重因素進(jìn)一步加劇電力危機(jī):第一,西歐國家的常規(guī)電源已經(jīng)退役或封存,包括煤電、核電和氣電等;第二,法國的核電可用水平持續(xù)低位;第三,由于普遍干旱,從斯堪的納維亞半島到伊比利亞半島,水力庫容均處于歷史低位;第四,萊茵河低水位加劇了內(nèi)陸燃料航運(yùn)困難;第五,遭遇風(fēng)電和光伏的低出力期;第六,極端高溫加劇用電需求。
這些直接原因背后應(yīng)映出,一方面,歐洲推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的主動平衡能力仍遠(yuǎn)不足以保證歐洲能源的需求。實(shí)際上, WEC(2008)就預(yù)警了歐洲面對能源危機(jī)的脆弱性。但經(jīng)歷十年多轉(zhuǎn)型的歐洲,仍未擺脫這種脆弱性。比如德國的電力保障能力在持續(xù)下降,2023年之后肯定會從電力凈出口國變成進(jìn)口國;從中期來看,整個歐洲也將缺乏足夠的發(fā)電能力(Pflugmann et al.,2019)。同時,歐洲電力市場設(shè)計仍存在明顯缺陷,比如天然氣發(fā)電機(jī)組作為定價邊際機(jī)組,市場缺乏針對高電價的合理上限規(guī)制,缺乏中長期交易的風(fēng)險對沖工具。另一方面,歐洲的轉(zhuǎn)型平衡能力存在明顯短板,在嚴(yán)重依賴俄羅斯天然氣進(jìn)口的同時,片面強(qiáng)化目標(biāo)引導(dǎo),而輕視過程風(fēng)險管理,從而加速退煤、退核,造成一次能源供給缺口風(fēng)險。
(五)理解能源危機(jī)的應(yīng)對——能力的重塑
在理解歐洲應(yīng)對能源電力危機(jī)的措施時,首先需要把握兩個出發(fā)點(diǎn)。第一,能源轉(zhuǎn)型是不可逆的。盡管氣候變化問題仍存在“真?zhèn)巍敝疇?,但即便氣候變化只是地球正常變化的一部分,也不能忽視頻發(fā)的極端氣候給能源系統(tǒng)帶來的影響;同時,化石能源的可耗竭性也終將無法回避。第二,歐盟推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型是其最高層次的戰(zhàn)略選擇。歐盟爭做全球氣候變化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,積極在國際經(jīng)貿(mào)合作中引入環(huán)境條款,努力推動碳邊際調(diào)節(jié)機(jī)制,凡此種種,均是在打造新的國際競爭優(yōu)勢。這一戰(zhàn)略選擇背后的現(xiàn)實(shí)是,相對于美國的高科技優(yōu)勢、中國的制造業(yè)優(yōu)勢、俄羅斯的資源優(yōu)勢,歐盟除綠色低碳優(yōu)勢外,別無更好選擇。
在這個前提下,歐盟的政策著眼點(diǎn)將必然置于內(nèi)生平衡能力和轉(zhuǎn)型平衡能力的培育上,從而使能源轉(zhuǎn)型盡快進(jìn)入加速期。那么事實(shí)如何呢?
2021年7月,歐盟提出了“達(dá)標(biāo)55(Fit for 55)”一攬子方案,其中,能源領(lǐng)域政策占重要部分,而提升可再生能源占比則是主要方向。2022年5月,歐盟委員會重點(diǎn)完善了能源領(lǐng)域的應(yīng)對方案,即REPowerEU計劃。該計劃包括三項(xiàng)主要內(nèi)容:一是促進(jìn)節(jié)約能源,將 Fit for 55確定的能效目標(biāo)從9%提高到13%;二是促進(jìn)清潔能源發(fā)展,將 Fit for 55確定的可再生能源發(fā)展目標(biāo)從40%提高到45%,裝機(jī)容量目標(biāo)提高20%,其中的重點(diǎn)是海上風(fēng)電;三是促進(jìn)能源供給多元化,特別是擴(kuò)大化石能源的來源。
鼓勵能源節(jié)約,實(shí)現(xiàn)化石能源供給的多元化,其政策落腳點(diǎn)是增強(qiáng)轉(zhuǎn)型平衡能力。相應(yīng)地,歐盟對化石能源的態(tài)度也更加務(wù)實(shí),比如將天然氣和核能定位于“轉(zhuǎn)型能源”,德、意及部分東歐國家考慮推遲退煤進(jìn)程,同時歐盟也認(rèn)可成員國可以在符合歐盟氣候目標(biāo)的前提下使用煤炭。根本上,這是歐盟重新審視能源間真實(shí)經(jīng)濟(jì)關(guān)系的結(jié)果。
加碼可再生能源發(fā)展目標(biāo),則旨在增強(qiáng)內(nèi)生平衡能力。當(dāng)然,內(nèi)生平衡能力關(guān)鍵取決于電力市場的完善,因?yàn)檫@是支撐可再生能源發(fā)展的基礎(chǔ)資源配置機(jī)制。面對天然氣價格對電價產(chǎn)生的成本傳導(dǎo)壓力,歐盟也高度關(guān)注歐洲統(tǒng)一電力市場的設(shè)計缺陷。危機(jī)凸顯出歐盟統(tǒng)一電力市場的最大問題:缺乏合理的價格上限規(guī)制,缺乏長期風(fēng)險管理工具,缺乏短期應(yīng)急干預(yù)政策。因此,歐盟也將電力市場的完善作為增強(qiáng)內(nèi)生平衡能力的重要努力方向。
二、電力市場與能源轉(zhuǎn)型
電力市場在能源轉(zhuǎn)型中的作用愈發(fā)重要,相應(yīng)地,能源危機(jī)的影響最終會體現(xiàn)在電價上。電力市場如何應(yīng)對能源轉(zhuǎn)型的要求和能源危機(jī)的沖擊,仍面臨許多政策上的爭論,這在歐洲能源電力危機(jī)應(yīng)對中反映得十分明顯。實(shí)際上,在本文寫作之時,歐盟和成員國都已經(jīng)或正在提出評估和改革歐洲統(tǒng)一電力市場設(shè)計的建議
(一)能源轉(zhuǎn)型對電力市場的影響
推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,電力市場的容量資源會因轉(zhuǎn)型要求而區(qū)分為兩種:逐步淘汰的化石能源電源和面向未來的清潔電源,主要是風(fēng)光等可再生能源??梢哉f,能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,將主要由電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整來實(shí)現(xiàn),相應(yīng)地,電力市場便成為促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的核心平臺。
1.可再生能源與邊際成本定價
在各國普遍推進(jìn)電力市場化改革的背景下,競爭性電力市場的邊際成本定價邏輯有利于促進(jìn)可再生能源發(fā)展。在邊際成本定價下,系統(tǒng)供給曲線由各類電源的短期供給曲線按優(yōu)序原則形成,由于可再生能源發(fā)電的零可變成本或運(yùn)行成本,可再生能源發(fā)電天然地處于優(yōu)先出力的位置,煤電或氣電機(jī)組充當(dāng)邊際機(jī)組決定市場出清價格。相應(yīng)地,煤炭和天然氣價格很大程度上就成為決定電價的關(guān)鍵因素。同時,可再生能源發(fā)電由于處于次邊際位置,因而能夠獲得市場出清價格帶來的稀缺租金以回收資本成本,這就為可再生能源發(fā)電投資提供了回報預(yù)期。
理論上,零運(yùn)行成本的可再生能源在邊際成本定價的電力市場中,能夠獲得相對于其替代對象的成本競爭優(yōu)勢,加之考慮碳排放成本之后,煤電和氣電的成本劣勢又會被進(jìn)一步放大,客觀上更加有利于可再生能源對煤電和氣電的替代,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對煤炭和天然氣的替代,因此,邊際成本定價客觀符合且能促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的趨勢。從這個角度上講,現(xiàn)代競爭性電力市場的基礎(chǔ)定價邏輯與能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)完全一致。
那么問題產(chǎn)生了,為什么在可再生能源快速發(fā)展的背景下,零運(yùn)行成本發(fā)電比重越來越高,而全球各地卻頻現(xiàn)高電價呢?
在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,一個容易被忽視的變化是,電力市場與燃料市場的上下游供求關(guān)系在發(fā)生變化。理論上,電力市場保持合理電價范圍的隱性前提是,上下游的價格傳導(dǎo)和信號反饋順暢,燃料市場能夠根據(jù)發(fā)電商的燃料需求適時調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)平衡。在這一前提下,燃料成本在電力供求緊張時的稀缺電價中的比重是比較小的,相應(yīng)地,高電價更多是回收發(fā)電容量的固定成本,傳遞容量稀缺的價值信號。
然而,在轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的電價與化石能源價格間的傳導(dǎo)反饋正受到眾多確定性因素的影響,從而改變電力部門對化石燃料的需求特征。比如,化石能源電源提供穩(wěn)定、靈活調(diào)節(jié)容量的能力,可能降低電力部門對化石燃料的需求價格彈性,當(dāng)然,儲能技術(shù)可能會提高這一彈性,但技術(shù)成熟度、成本競爭力等因素仍在很大程度和較長時期內(nèi)制約著這種效果。同時,氣候目標(biāo)和化石能源退出政策提供的預(yù)期,又會抑制化石能源部門的潛在供給能力。于是,低需求價格彈性和低供給能力的組合,便極易推高化石能源價格。這便是中國在2021—2022年出現(xiàn)限電問題的一個深層原因。同時,傳統(tǒng)化石能源供求關(guān)系,原本就深度植根于全球投資貿(mào)易格局之中,受到地緣政治深刻影響,一旦化石能源貿(mào)易受到地緣政治事件沖擊,那么化石能源價格高漲就是必然的反應(yīng)。
2.理解危機(jī)下的高電價
那么,當(dāng)電價靈敏地反映了以化石能源價格為主的可變成本變化(無論是轉(zhuǎn)型導(dǎo)致的,還是外生沖擊導(dǎo)致的)時,我們應(yīng)該怎么理解這時的電價呢?這個問題的答案,是正確選擇能源危機(jī)應(yīng)對策略的基本依據(jù),需要從三個方面來理解。
首先,可變成本比重畸高的電價,本身并不代表電力市場定價機(jī)制存在根本缺陷,反而在一定程度上,是電力市場保障供給安全的一種體現(xiàn)。設(shè)想一種極端情形,如果經(jīng)濟(jì)社會的承受力足夠高,且一次能源市場沒有失當(dāng)?shù)母深A(yù)政策,電力市場競爭和規(guī)制均有效,那么高電價終會引導(dǎo)上下游市場供求關(guān)系回歸正常。當(dāng)一次能源市場供給受到政策過度抑制,或者受到具有永久性影響的外部沖擊時,電價如果不能反映這種變化,那么電力市場的問題可能更大。實(shí)際上,當(dāng)電價能夠反映這種變化時,用戶至少可以在生產(chǎn)生活決策中具備明確的判斷依據(jù),從而避免被動限電造成的更大損失。比如歐洲雖然經(jīng)歷了電價高漲,但用戶被強(qiáng)制限電的事件其實(shí)非常少。從這個角度講,顯性化的高電價還是保護(hù)了很多用戶。
其次,可變成本比重畸高的電價,是電力市場潛在風(fēng)險真實(shí)發(fā)生后帶來的結(jié)果,反映出電力市場必須具備風(fēng)險管理機(jī)制和工具,無論是針對發(fā)電商,還是針對售電商和用戶。對發(fā)電商而言,發(fā)電成本波動風(fēng)險會十分巨大;對售電商和用戶而言,購電成本波動風(fēng)險同樣十分巨大。當(dāng)可變成本構(gòu)成高電價的主要組成部分時,電力市場應(yīng)該提供的是能夠規(guī)避或減輕這種風(fēng)險沖擊的工具,同時,提供對特定用戶群體的保護(hù)政策。如果沒有這種市場化的避免工具或規(guī)制政策的干預(yù),那么這種高電價對經(jīng)濟(jì)社會的沖擊將十分劇烈,正如歐洲電力危機(jī)的情形一樣。同時,這種風(fēng)險管理的理念本身應(yīng)該是滲透在電力市場設(shè)計之中的,比如批發(fā)市場和零售市場的價格上限就是一種控制價格水平和不合理傳導(dǎo)的有力工具,而歐洲卻是缺乏的。
最后,即便存在風(fēng)險管理機(jī)制,可變成本比重畸高的電價也可能通過其他途徑,沖擊經(jīng)濟(jì)社會。當(dāng)高電價長期持續(xù)時,即便電力市場設(shè)計仍不完善,產(chǎn)生高電價的根源也必然不在電力行業(yè)內(nèi)部。電力市場可以抑制畸高電價,也可以規(guī)避或緩解高電價的沖擊,但根除恐怕要依賴于超越電力部門的系統(tǒng)應(yīng)對措施。比如,澳大利亞的現(xiàn)貨市場雖然設(shè)有兩級批發(fā)市場價格上限的“安全網(wǎng)”,但仍未能阻止其在2022年6月份的暫停,事實(shí)上,過低的二級限價反而成為加劇危機(jī)的因素,但造成這種情況的主要原因仍在于一次能源的緊缺。此外,也不排除一種高度極端的可能,即危機(jī)的影響如此深刻,以致電力市場須要采取計劃定價和配給機(jī)制,但如果這種情況出現(xiàn),也基本預(yù)示著能源轉(zhuǎn)型和正常發(fā)展的中斷。不過,從近半個世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)來看,推進(jìn)市場化改革仍是最根本的應(yīng)對。
(二)歐洲電力危機(jī)及其應(yīng)對
歐洲電力危機(jī)帶來的最大沖擊是企業(yè)居民的電費(fèi)負(fù)擔(dān)持續(xù)高漲,引發(fā)社會反應(yīng)。大致可以梳理出以下幾個方面:認(rèn)為歐洲統(tǒng)一電力市場的定價機(jī)制是造成電價高漲的重要原因,因此主張改革基礎(chǔ)定價機(jī)制,從統(tǒng)一定價轉(zhuǎn)向按標(biāo)支付;認(rèn)為電價上漲的主要推動力是天然氣價格失控,因此主張推動天然氣價格與電價脫鉤,實(shí)施批發(fā)價格上限規(guī)制;認(rèn)為批發(fā)電價向終端電價的傳導(dǎo)不受控制導(dǎo)致用戶電費(fèi)飆升,主張施加零售價格上限;認(rèn)為歐盟電力市場長期交易缺乏靈活性和保障,主張強(qiáng)制拍賣長期合同或?qū)嵤?;認(rèn)為部分能源企業(yè)(一體化企業(yè)和可再生能源企業(yè))因高天然氣價格獲得豐厚利潤,而用戶電費(fèi)(天然氣費(fèi))負(fù)擔(dān)加重,主張對相關(guān)企業(yè)征收暴利稅并補(bǔ)貼電力(天然氣)用戶等。結(jié)合上一節(jié)的內(nèi)容來分析部分主要觀點(diǎn),分三個方面。
1.直接干預(yù)天然氣市場
雖然歐洲電力危機(jī)同時存在供求兩方面的因素,但整體上仍屬于典型的一次能源危機(jī)。正是注意到這一點(diǎn),EC(2021)提供了應(yīng)對能源價格持續(xù)上漲的干預(yù)政策工具箱;EC(2022)又提供了更多政策選項(xiàng),以應(yīng)對俄羅斯斷供天然氣后的更大影響。EC(2022)認(rèn)為,天然氣高價才是高電價的根源,解決高氣價才有助于解決高電價——這一判斷無疑是正確的。一次能源危機(jī)意味著,首要政策選項(xiàng)在于加強(qiáng)應(yīng)對天然氣危機(jī)的舉措,具體來說,一方面要抑制天然氣價格的短期波動;另一方面就是擴(kuò)大天然氣的短期儲備和長期來源,平抑長期氣價走勢。
(1)直接干預(yù)天然氣價格
如果政府能對天然氣價格實(shí)施規(guī)制干預(yù),那就沒有必要對電力市場實(shí)施干預(yù)( Batlle et al.,2022a)。干預(yù)的方向是推動氣價與電價脫鉤,不過,所謂的“脫鉤”并非追求極端的“不相關(guān)”,而是限制氣價向電價不受約束地傳導(dǎo)。有兩種政策選項(xiàng):一種是施加天然氣價格上限,從而限制天然氣價格向電價傳導(dǎo)的程度;另一種是對燃?xì)獍l(fā)電廠提供天然氣價格補(bǔ)貼,穩(wěn)定電廠的天然氣投入成本進(jìn)而穩(wěn)定電價。
盡管在本文成文之際,歐盟層面尚未出臺此方面的確切措施,但在筆者看來,這將是歐盟的首選政策。值得注意的是,在歐陸各國普遍電價高漲之際,原本作為歐洲高電價地區(qū)的西班牙和葡萄牙的電價卻維持在相對低位,背后原因就在于兩國的燃?xì)怆姀S一直享受政府補(bǔ)貼,從而保持了低投入成本;同時在其他國家電價持續(xù)高漲之際,兩國切斷了與相鄰法國的電力交換,避免了本國用低成本電價補(bǔ)貼他國用戶。
(2)推動天然氣增儲擴(kuò)源
這一措施實(shí)際上是,政府直接干預(yù)短中期供給能力,為天然氣價格穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)和提供預(yù)期。直接效果是扭轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)社會對氣價持續(xù)上漲的預(yù)期——增儲擴(kuò)源水平越接近目標(biāo),價格越趨于穩(wěn)定。很明顯,這種措施正是前述的重塑轉(zhuǎn)型平衡能力。當(dāng)然,這種定位于短中期的措施如何影響長期平衡,仍將面臨不確定性。至少由于天然氣來源的變化,管道天然氣流向?qū)霈F(xiàn)變化,而且電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃投資需要與 LNG接收站的布局和規(guī)劃等相適應(yīng)。
2.緩解現(xiàn)實(shí)的電費(fèi)負(fù)擔(dān)
針對危機(jī)根源施策是一方面,控制危機(jī)的影響同樣非常重要。電價的持續(xù)高漲,不僅直接影響社會生活生產(chǎn),特別是加劇居民負(fù)擔(dān),而且還會引發(fā)收入分配問題進(jìn)而影響社會穩(wěn)定。從這個意義上講,危機(jī)下的分配效應(yīng)才是短期政策干預(yù)應(yīng)該關(guān)注的焦點(diǎn)。切實(shí)減輕用戶,尤其是居民電費(fèi)負(fù)擔(dān)需要采取三個方面的措施:一是抑制電價上漲趨勢,控制用戶向能源企業(yè)的財富轉(zhuǎn)移;二是降低稅率,如能源稅、增值稅等從價稅,減少用戶向政府的財富轉(zhuǎn)移;三是直接補(bǔ)貼用戶,特別是居民用戶,但需要解決資金來源問題。
(1)直接干預(yù)電價
針對第一個問題,實(shí)施天然氣價格上限管制和電價上限管制都會發(fā)揮一定作用,其中電價上限管制又分為批發(fā)電價上限和零售電價上限。其中,直接管制零售電價對中小用戶而言或許更為直接。實(shí)際上,雖然歐洲普遍推行零售競爭,但許多居民用戶仍適用規(guī)制電價,這些電價會隨批發(fā)電價調(diào)整,但調(diào)整方式受到規(guī)制,這類似于中國目前的電網(wǎng)代理購電。規(guī)制電價的好處是有利于用戶避免批發(fā)電價快速上漲的影響,但如果調(diào)整頻繁,那么用戶同樣會受到明顯沖擊,所以很多國家控制或降低了調(diào)整頻率。在危機(jī)時期,擴(kuò)大規(guī)制零售電價的覆蓋范圍無疑是針對特定用戶的有效方式。
零售電價上限是為零售競爭設(shè)定的范圍,目前歐洲大部分國家都缺乏此類機(jī)制。有意思的是,英國實(shí)施了零售價格上限以約束用戶的最高能源支出,但這給能源供應(yīng)商帶來風(fēng)險,在2021年危機(jī)期間,許多供應(yīng)商因氣價向零售價格傳導(dǎo)受限而破產(chǎn)。2022年8月,英國能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)Ofgem宣布,由于能源市場出現(xiàn)危機(jī),將更加頻繁地調(diào)整電價上限,每三個月一次。
就批發(fā)電價上限而言,盡管歐洲各電力交易所都設(shè)有報價限制,但其初衷是控制市場勢力,缺乏引導(dǎo)市場長期均衡的功能,這與電力庫市場模式的規(guī)制邏輯有所差異,比如美國電力現(xiàn)貨市場價格上限還承擔(dān)保障系統(tǒng)可靠性、傳遞投資信號的作用。當(dāng)然,這與歐洲電力市場的特征有關(guān),由于采用雙邊交易模式,歐洲電力交易所內(nèi)的交易并不考慮系統(tǒng)約束。實(shí)際上,即便2022年8月歐洲出現(xiàn)高于1000歐元 / MWh的電價,也遠(yuǎn)低于交易所的價格上限,比如 EPEX Spot的日前價格上限為3000歐元 / MWh,日內(nèi)市場價格上限為9999歐元/MWh,實(shí)際高價不過價格上限的 1/10而已。這也反映出,電力危機(jī)的 嚴(yán)重性絕非因?yàn)殡妰r偏“高”,而更多地在于較高電價的持續(xù)期過“久”。
(2)財政稅收政策
電價的“高”和“久”給能源企業(yè)帶來豐厚利潤,并持續(xù)增加了用戶的從價稅負(fù),導(dǎo)致電價引發(fā)的收入分配問題日趨嚴(yán)重,甚至惡化。在這種情況下,承擔(dān)收入二次調(diào)節(jié)功能的財稅政策必然登場。一方面,要減少用戶與能源相關(guān)的直接稅負(fù),比如能源稅、增值稅等;另一方面,要增強(qiáng)針對能源企業(yè)利得的征稅,并相應(yīng)增加對用戶的補(bǔ)貼。實(shí)際上,對能源企業(yè)的豐厚利潤(Windfall Profit)征稅作為應(yīng)對危機(jī)的舉措,不乏先例。美國在20世紀(jì)70年代石油危機(jī)之后的1980—1988年就一直征收暴利稅,英國也20世90年電力私有化進(jìn)程中征收暴利稅。暴利稅本質(zhì)上屬于所得稅,并不影響電力市場正常運(yùn)行,同時還能提供補(bǔ)貼用戶的收入來源,有利于收入調(diào)節(jié)和社會公平。因此,在筆者看來,暴利稅和用戶補(bǔ)貼將是歐盟各國平抑危機(jī)影響的關(guān)鍵且普遍的政策。而且,可能是負(fù)作用最小的措施(Batlle et al.,2022b)。在成文之際,一些國家,如德國等已經(jīng)開始征收暴利稅。
當(dāng)然,暴利稅的稅率、持續(xù)時間等政策要素都需謹(jǐn)慎設(shè)置,以防嚴(yán)重抑制投資需求。同時,為了抵銷負(fù)面影響,進(jìn)一步加強(qiáng)市場融合、開放市場準(zhǔn)入、消除市場壁壘、提供投資機(jī)會也將是重要的政策方向。
3.探索電力市場改革方向
歷史上,無論何種原因引發(fā)電力危機(jī),似乎都會伴隨電力市場改革的呼吁和建議,比如20年前的加州電力危機(jī)。當(dāng)下的歐洲電力危機(jī)也是如此。在這里,筆者主要討論兩個問題。
(1)電力市場的底層定價邏輯是否需要調(diào)整
前面已經(jīng)分析了邊際成本定價邏輯問題,之所以還會出現(xiàn)這種觀點(diǎn),當(dāng)然有現(xiàn)實(shí)的原因,因?yàn)槲C(jī)給人一種印象:雖然可再生能源發(fā)電成本很低,發(fā)電比重不斷提高,但是用戶電價負(fù)擔(dān)卻并未因此得到控制,那么一定是定價機(jī)制出了問題。所以就有觀點(diǎn)很自然地將目光轉(zhuǎn)向邊際成本定價或統(tǒng)一定價機(jī)制,并主張脫離邊際成本定價,其理由是,一方面,可再生能源的成本特征是資本成本高,但運(yùn)行成本為零;另一方面,高運(yùn)行成本的氣電價格,在電源結(jié)構(gòu)和出力結(jié)構(gòu)中的比例在縮小,仍將其作為邊際機(jī)組確定市場價格,使得電價并沒有充分反映成本結(jié)構(gòu)的變化。
但事實(shí)果真如此?答案顯然是否定的!邊際定價發(fā)現(xiàn)的是電力系統(tǒng)滿足用戶用電需求的系統(tǒng)成本,背后是把可再生能源發(fā)電和化石能源發(fā)電作為一個整體,體現(xiàn)了電力系統(tǒng)的“系統(tǒng)”特征。如果市場結(jié)構(gòu)充分競爭,那么天然氣價格會充分傳導(dǎo)到電價中去,這也是定價機(jī)制在發(fā)揮作用的表現(xiàn)。從這個角度講,對電力市場定價機(jī)制的評估須從兩個層面來把握:第一,電力價格能夠靈敏反應(yīng)成本變化,是電力市場設(shè)計的初衷;第二,當(dāng)成本上升大大超越社會對電價的支付意愿和能力時,電力定價機(jī)制也只不過是一種經(jīng)濟(jì)信號的傳遞方式,而非問題的根源。
當(dāng)然,這并非是說包括歐洲電力市場在內(nèi)的各國電力定價機(jī)制均是完美的,而是說,邊際成本定價的基礎(chǔ)邏輯并沒有問題。實(shí)際上,統(tǒng)一定價的優(yōu)勢在眾多理論文獻(xiàn)中已經(jīng)得到證明(Kahn et al.,2001;Pototschnig et al.,2022;Stoft,2002;Tierney et al.,2008),ACER(2021)在對歐洲電力市場的評估報告中也重申了統(tǒng)一定價相對于按標(biāo)支付的優(yōu)勢,特別是,統(tǒng)一出清的電力市場設(shè)計有助于促進(jìn)清潔能源技術(shù)的發(fā)展。也就是說,歐洲電力市場的基礎(chǔ)定價邏輯是沒有問題。當(dāng)然,這也并非否認(rèn)按標(biāo)支付的優(yōu)勢,只是其適用往往需要具備相應(yīng)條件(Akbari-Dibavaretal.,2020)。在現(xiàn)實(shí)中,英國確實(shí)正在謹(jǐn)慎考慮這種可能性(DBEIS,2022)。
與這種主張相聯(lián)系的另一種主張是,將統(tǒng)一的電力市場重新劃分,分別采取兩種不同的定價機(jī)制:可再生能源按平均成本定價;而穩(wěn)定電源則按邊際成本定價。實(shí)際上這是從不同容量特征的維度來劃分市場,在筆者看來,這并非是應(yīng)對危機(jī)的合理選項(xiàng),反而是前期可再生能源補(bǔ)貼導(dǎo)致的后遺癥。補(bǔ)貼政策以發(fā)電量為標(biāo)準(zhǔn),可再生能源發(fā)電越多,得到補(bǔ)貼越多,對批發(fā)電價的壓制效果也就越明顯,從而引發(fā)可再生能源發(fā)電對批發(fā)市場電價的“蠶食”效應(yīng)。然而,當(dāng)補(bǔ)貼退出后,被壓低的批發(fā)電價反過來會抑制新能源投資。這種市場劃分雖然能夠?yàn)榭稍偕茉赐顿Y提供穩(wěn)定的回報預(yù)期,促使可再生能源合同的用戶在高電價時期降低用電成本,但由此產(chǎn)生的另一個隱患是,在可再生能源越來越需要主動承擔(dān)系統(tǒng)平衡責(zé)任的背景下,這種定價機(jī)制很可能無法為可再生能源投資提供準(zhǔn)確的投資信號。
實(shí)際上,對可再生能源發(fā)電而言,盡管其成本結(jié)構(gòu)相比常規(guī)電源確實(shí)有巨大差異,但這種差異并沒有改變可再生能源發(fā)電作為稀缺性商品的本質(zhì),也無法構(gòu)成顛覆邊際成本定價機(jī)制的理由。實(shí)際上,邊際成本定價不僅要求電價反映成本結(jié)構(gòu)(明確成本結(jié)構(gòu)需從“系統(tǒng)”視角理解,而不宜過分強(qiáng)調(diào)可再生能源的零可變成本),還要考慮,邊際成本定價實(shí)現(xiàn)了配置(用電)效率和動態(tài)(投資)效率。如果只考慮可再生能源的成本結(jié)構(gòu),那么又要靠什么去激勵需求側(cè)響應(yīng)和新型儲能等主體的參與和投資呢?
(2)電力市場改革的真正挑戰(zhàn)
邊際成本定價的邏輯沒有問題,并不代表將這一邏輯轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)市場設(shè)計會輕而易舉,實(shí)際上對當(dāng)下而言,現(xiàn)有市場設(shè)計仍遠(yuǎn)不足以充分適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型帶給電力系統(tǒng)的影響。歐洲的電力危機(jī)是這種影響的一種極端爆發(fā),其他地區(qū)頻發(fā)的電力危機(jī)則表明這種影響具有普遍性。
增強(qiáng)電力市場的風(fēng)險管理能力無疑是完善電力市場設(shè)計的重點(diǎn)。可再生能源的迅速發(fā)展與常規(guī)化石電源的退出(無論是激進(jìn)還是逐步),正在加大電價的波動性,對投資者和用戶等各類市場主體而言,這意味著市場交易風(fēng)險增大。因此,要實(shí)現(xiàn)有效的交易和投資,風(fēng)險管理就必須成為市場設(shè)計的基本考慮。對歐洲而言,可再生能源進(jìn)入市場主要通過歐洲統(tǒng)一市場的現(xiàn)貨市場耦合來實(shí)現(xiàn),從不斷加強(qiáng)日前市場耦合到日內(nèi)市場耦合,但目前來看,轉(zhuǎn)向能夠提供更好的中長期風(fēng)險管理的市場交易和合同安排,將是一個確定性方向。
ACER(2021)對完善歐洲電力批發(fā)市場的分析中特別強(qiáng)調(diào)了容量投資激勵和風(fēng)險管理的重要性,其中容量投資源激勵又包括靈活性資源的激勵和低碳電源的激勵。適應(yīng)這種要求,ACER認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)長期市場交易的培育,比如鼓勵更多市場主體簽訂長期PPA;同時完善適應(yīng)可再生能源特性的支撐機(jī)制,比如CFD等,促進(jìn)遠(yuǎn)期市場的流動性,并破除限制市場協(xié)調(diào)的非市場壁壘和政治障礙等。Pototschnig等(2022)同樣強(qiáng)調(diào)了對沖價格風(fēng)險、保護(hù)弱勢消費(fèi)者、確保資源充足性的重要性。
風(fēng)險管理、用戶保護(hù)和容量保障彼此之間緊密相關(guān),它們之所以表現(xiàn)為挑戰(zhàn),根源在于電源結(jié)構(gòu),即不同技術(shù)特性的電源容量正在經(jīng)歷根本性結(jié)構(gòu)變化。從這個角度來講,解決所有問題的出發(fā)點(diǎn)首先要從容量維度出發(fā),通過電力市場設(shè)計,構(gòu)建起一種能夠有效引導(dǎo)投資、管理風(fēng)險和保護(hù)用戶的電力市場,這恰恰是在通過推動電力市場建設(shè)來增強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)生平衡能力,也是歐洲應(yīng)對能源危機(jī)的根本出路。ACER(2021)提供的13條改革選項(xiàng)中核心的邏輯就是要在保證電力市場能夠有效的設(shè)計的情況下,促進(jìn)可再生能源有效投資和消納,提供更好的風(fēng)險管理工具,保護(hù)用戶免受劇烈價格波動等。
三、能源電力危機(jī)與中國電力市場
歐洲能源危機(jī)給中國能源安全和能源轉(zhuǎn)型帶來許多啟示,其中最重要的便是中國能源轉(zhuǎn)型必須要走可持續(xù)轉(zhuǎn)型之路。歐洲能源危機(jī)表明即便經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)也仍處于內(nèi)生平衡能力和轉(zhuǎn)型平衡能力雙低的轉(zhuǎn)型階段,仍面臨可持續(xù)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。從歐洲的應(yīng)對來看,天然氣危機(jī)的應(yīng)對更多側(cè)重于提升轉(zhuǎn)型平衡能力,而推動電力市場完善則著力于提升內(nèi)生平衡能力。電力市場將在可持續(xù)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮關(guān)鍵性作用,政策的重心都會匯聚到如何塑造適應(yīng)未來的能源系統(tǒng),以經(jīng)濟(jì)、安全的方式確保未來的能源平衡能力。
中國近年來頻發(fā)限產(chǎn)限電事件與歐洲和其他地區(qū)的電力危機(jī)事件相比,相似之處在于,都面臨促進(jìn)可再生能源發(fā)展的挑戰(zhàn);不同之處在于,歐洲的轉(zhuǎn)型平衡能力受到天然氣對外依存度的制約,從而表現(xiàn)為燃料約束型危機(jī),而中國更多地是面臨容量約束的挑戰(zhàn),A具體表現(xiàn)為,可再生能源裝機(jī)容量仍需要提升,同時煤電裝機(jī)也面臨投資不足的制約。
中國需要從可持續(xù)轉(zhuǎn)型的視角來理解可再生能源發(fā)展與煤電退出的問題。內(nèi)生平衡能力關(guān)鍵依賴于電力系統(tǒng)的能力,這需要準(zhǔn)確理解電力系統(tǒng)資源所應(yīng)具備的特征。
(一)新型電力系統(tǒng)需要什么樣的資源
雖然如何具體定義新型電力系統(tǒng)仍存在學(xué)術(shù)和政策的模糊性,但至少有一點(diǎn)可以明確,支撐新型電力系統(tǒng)的資源特征已經(jīng)發(fā)生巨大改變。過去,電力安全的保障主要側(cè)重于容量的充足性,但隨著形勢變化,容量穩(wěn)定性和靈活性要求愈發(fā)突出。因此,討論新型電力系統(tǒng)的資源需求首先要將視角置于容量維度上。
第一,容量資源充足性內(nèi)涵出現(xiàn)分化。過去,“裝機(jī)容量”大致代表實(shí)際可用容量,如煤電、核電、氣電等,裝機(jī)容量基本代表能用于滿足負(fù)荷的出力水平,甚至在保守的銘牌容量設(shè)定下,實(shí)際出力水平還會略高。但新能源發(fā)電具有間歇性和波動性等特征,“裝機(jī)容量”與“有效容量”之間會出現(xiàn)偏差,有效容量遠(yuǎn)低于裝機(jī)容量。因此,一定裝機(jī)容量的可再生能源無法等量替代相同水平的常規(guī)電源。這就決定了,可再生能源的高增長速度不代表保障能力的等比例提升,更不預(yù)示常規(guī)電源的等比例退出。解釋這個問題,需要使用有效容量的概念。所謂有效容量其實(shí)就是能夠有效貢獻(xiàn)容量充足性的容量,由容量可信度( Capacity Credit)刻畫。一般來說,風(fēng)光可再生能源發(fā)電的容量可信度在15%~30%,也就是說1000MW的風(fēng)光裝機(jī),僅能有200MW的容量用于滿足負(fù)荷,根據(jù)中國華能集團(tuán)(2019),國內(nèi)典型省份的測算結(jié)果均處于這一區(qū)間之內(nèi)。假定均取20%(風(fēng)光結(jié)果存在差異),那么在相同的裝機(jī)容量水平下,風(fēng)光的有效容量僅相當(dāng)于煤電的1/5。
通過粗略的計算就可以發(fā)現(xiàn),在現(xiàn)有的可再生能源增速下,過度抑制煤電發(fā)展必然存在較大風(fēng)險:在不考慮容量穩(wěn)定性、靈活性的前提下,要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有需求增長趨勢下的可再生能源替代,同時僅考慮增量替代策略,那么可再生能源發(fā)電裝機(jī)增量至少要達(dá)到煤電裝機(jī)增量的 5倍,才能確保充足性;進(jìn)一步,如果要考慮存量替代,那么可再生能源的增速還需要更高。
因此,即便僅就充足性而言,可再生能源發(fā)電的高增速不足以構(gòu)成煤電快速退出的充分條件。這也就意味著,針對可再生能源快速發(fā)展能夠加速煤電退出的判斷,還需要更加準(zhǔn)確的理解。相對于沒有可再生能源的情形而言,煤電退出可以相對快速,但無法絕對快速,更無法實(shí)現(xiàn)超出現(xiàn)實(shí)條件的快速,甚至可能還需要適度增長。當(dāng)然,這種適度增長是階段性的,作用是彌補(bǔ)可再生能源裝機(jī)容量增長極限所無法滿足的充足性缺口。
第二,容量資源的穩(wěn)定性出現(xiàn)下降。伴隨著新能源比重的不斷提升,能夠持續(xù)穩(wěn)定出力的容量資源的比例不斷下降,這使得整個系統(tǒng)承受長周期極端事件沖擊的能力明顯下降。依靠一次能源投入的常規(guī)電源具有較高的出力穩(wěn)定性,這得益于一次能源儲備。比如煤電廠需要提前儲備幾天或幾周的電煤,當(dāng)然,具體儲備周期取決于煤炭市場行情和運(yùn)力情況。再比如,燃?xì)怆姀S可直接接入天然氣管網(wǎng),通過簽訂長期供氣合同來保障天然氣供給。再比如,調(diào)節(jié)式或庫容式水電站可依靠水庫實(shí)現(xiàn)水力存儲。由于這些一次能源所具有的可存儲性,使得相應(yīng)的發(fā)電技術(shù)具有較高的穩(wěn)定性。風(fēng)光可再生能源及徑流式水電站,則會面臨不同時間尺度的不穩(wěn)定性。當(dāng)極端天氣出現(xiàn)時,比如以日、周計的持續(xù)無風(fēng)無光、汛期來水偏少等,那么系統(tǒng)就可能面臨電力供給能力的長時段匱乏;同時,這種天氣狀況往往可能伴隨持續(xù)高溫,造成負(fù)荷偏高,進(jìn)而帶來停電限電風(fēng)險。
在常規(guī)電源主導(dǎo)的電力系統(tǒng)中,容量穩(wěn)定性可通過一次能源的穩(wěn)定供給或事前儲備來保證,但風(fēng)光“看天吃飯”的特性制約著這類容量的出力穩(wěn)定性,系統(tǒng)承受持續(xù)供求緊張壓力的能力大幅降低。當(dāng)然,多類型的儲能技術(shù)能夠在一定程度上修復(fù)風(fēng)光出力穩(wěn)定性,但空間仍非常有限。目前相對成熟的儲能技術(shù)所能支持的持續(xù)放電時間多為1至4小時,伴隨技術(shù)進(jìn)步能夠?qū)崿F(xiàn)的經(jīng)濟(jì)可行的持續(xù)放電時間也不過10小時。這種小時量級的支撐作用在持續(xù)極端天氣下非常孱弱。
第三,容量資源的靈活性要求上升。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)平衡要依靠可控電源來跟蹤總負(fù)荷波動,實(shí)現(xiàn)供求實(shí)時平衡,但是風(fēng)光大量并網(wǎng)使得可控電源從跟蹤總負(fù)荷轉(zhuǎn)向跟蹤凈負(fù)荷。簡單來說,所謂凈負(fù)荷就是總負(fù)荷減去風(fēng)光等不可控電源出力后的剩余負(fù)荷。風(fēng)光出力的波動,甚至是大幅波動,會造成凈負(fù)荷的大幅波動。這種大幅波動會給系統(tǒng)安全造成極大威脅,這便是系統(tǒng)運(yùn)營機(jī)構(gòu)常常抱怨的系統(tǒng)運(yùn)行壓力增大的最大原因。
為保證系統(tǒng)安全性,系統(tǒng)運(yùn)營機(jī)構(gòu)必須要擁有充足的合格資源可用。所謂合格資源就是能夠滿足系統(tǒng)安全性要求的資源,簡單來說,除了保持、恢復(fù)頻率穩(wěn)定的各類調(diào)頻資源外,越來越多地需要能夠隨時響應(yīng)系統(tǒng)指令,并按規(guī)定的容量、時間和速率提供爬坡能力的資源。當(dāng)然,儲能是應(yīng)對這種大幅波動的一條很有希望的技術(shù)路線。但是對這一技術(shù)路線的發(fā)展前景,必須要有冷靜客觀的理解。一方面,目前的技術(shù)路線,特別是新型儲能技術(shù)路線仍處于技術(shù)學(xué)習(xí)曲線的較高位置,成本水平仍較高;另一方面,即便學(xué)習(xí)曲線快速下降,但未來推高儲能成本的不確定性因素仍然較多,特別是關(guān)鍵金屬資源的稀缺性,會推高制造成本。當(dāng)然,這種成本的潛在變化也可能反過來影響儲能技術(shù)路線的選擇,甚至電源持續(xù)路線的選擇。也就是說,靈活性要求提升帶給電力系統(tǒng)的變化仍存在許多可能選項(xiàng)。
(二)電力市場如何引導(dǎo)可持續(xù)轉(zhuǎn)型
容量資源的充足性、穩(wěn)定性和靈活性三種屬性之間緊密聯(lián)系,共同決定了我們應(yīng)該選擇什么樣的資源配置機(jī)制。在提出具體的市場設(shè)計建議之前,首先需要理解能源轉(zhuǎn)型資源要求給社會帶來的總體成本影響,因?yàn)檫@涉及到電力與經(jīng)濟(jì)、電價與民生之間的重要關(guān)聯(lián),進(jìn)而影響我們對電力市場建設(shè)的訴求和預(yù)期。
不妨將充足性、穩(wěn)定性和靈活性與市場化改革的目標(biāo)(經(jīng)濟(jì)性)和環(huán)境氣候政策的目標(biāo)(綠色性)放在一個框架下,來分析不同電源技術(shù)以及不同能源類型帶來的綜合變化(見表 1)。
綠色性方面,無須贅言,這是能源轉(zhuǎn)型的基本特征。在狹義經(jīng)濟(jì)性方面,即便技術(shù)進(jìn)步可能帶來新型能源及相關(guān)技術(shù)的平準(zhǔn)成本( LCOE)下降,但隨著規(guī)?;占?,更多成本上漲因素的作用將會愈發(fā)明顯,比如關(guān)鍵金屬供給、土地約束、生態(tài)約束等。如前所述,我們目前看到的可再生能源相關(guān)技術(shù)的成熟,并不代表實(shí)際的產(chǎn)業(yè)化成本的下降,上漲原料成本仍會給狹義經(jīng)濟(jì)性帶來很大不確定性。
考慮了電力系統(tǒng)可靠性后的廣義經(jīng)濟(jì)性則面臨著更大的不確定性。從表 1可知,在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,容量資源的充足性、穩(wěn)定性和靈活性都面臨挑戰(zhàn),從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的可靠保障面臨巨大壓力。實(shí)際上,近年來的電力危機(jī)都有這方面因素。比如,危機(jī)時期的充足性問題幾乎都由常規(guī)電源引起,即便可再生能源出力充足,仍不足以應(yīng)對危機(jī),更何況可再生能源在保障充足性方面仍面臨先天不足。當(dāng)然,氫能或許是一個極具前景的目標(biāo)能源,不過其現(xiàn)實(shí)問題在于技術(shù)仍不成熟,距規(guī)?;瘧?yīng)用仍較遠(yuǎn)。此外,在考慮電網(wǎng)為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)而做出的擴(kuò)容、升級等投資后,真實(shí)的系統(tǒng)成本將會更高。
對中國而言,合理的能源轉(zhuǎn)型應(yīng)是一種“總量平衡基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)調(diào)整”,順利實(shí)施這種調(diào)整的前提條件包括:確保電力需求能夠有充足的有效容量予以支撐;存在穩(wěn)定出力電源支撐長時期的極端沖擊;靈活電源有效支撐可再生能源發(fā)電出力的漲落。
表1是我們分析能源轉(zhuǎn)型政策邏輯的前提。實(shí)際上,包括中國在內(nèi)的各國往往以轉(zhuǎn)型目標(biāo)或氣候雄心來引導(dǎo)政策設(shè)定。但這種令人鼓舞的態(tài)度背后往往缺乏穩(wěn)健的科學(xué)基礎(chǔ)。表 1其實(shí)展示了一個現(xiàn)實(shí):以綠色性為導(dǎo)向設(shè)定能源轉(zhuǎn)型目標(biāo),會使經(jīng)濟(jì)社會的實(shí)際承受能力滯后于實(shí)際的能源供給保障能力。因此,諸多的能源電力危機(jī),也就不足為怪!
那么正確的政策選擇邏輯是什么呢?先立后破!在轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,首先要確定的是,如果要支撐既定的可再生能源發(fā)展目標(biāo),那么容量資源充足性、穩(wěn)定性和靈活性的缺口空間有多大。這一信息是合理確定能源轉(zhuǎn)型政策,建立適應(yīng)新型電力系統(tǒng)資源配置機(jī)制的基礎(chǔ)依據(jù),也是構(gòu)建轉(zhuǎn)型平衡能力的基本要求。實(shí)際上,受制于中國電力市場化改革進(jìn)程的相對緩慢,中國的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)一直存在著相對超前內(nèi)生平衡能力的現(xiàn)實(shí),這2020—2021年多省區(qū)限產(chǎn)限電,2022年四川限產(chǎn)限電中多有體現(xiàn)。
伴隨著可再生能源比例的快速提高,推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型、構(gòu)建新型電力系統(tǒng),越來越需要持有底線思維、風(fēng)險意識,也就是說要愈發(fā)重視安全價值。政策權(quán)衡不僅要考慮可再生能源應(yīng)發(fā)揮什么作用,更要把握可再生能源發(fā)揮的實(shí)際作用,以及可再生能源還不能發(fā)揮什么作用。同時,我們要加速將電力市場化作為引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型的決定性機(jī)制,避免內(nèi)生能力建設(shè)滯后于目標(biāo)預(yù)期的局面。
(三)關(guān)于可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型的幾個主要問題
我們需要改變我們的底層邏輯,因?yàn)槲覀円呀?jīng)進(jìn)入一個高度不確定性的轉(zhuǎn)型時期。從這種思維方式出發(fā),我們至少可以作出幾個判斷。
第一,新能源的合適比例應(yīng)該在多大,這仍是一個需要動態(tài)研究的問題。比如,國內(nèi)一度有研究者提出全可再生能源電力系統(tǒng)的想法,理論上講,這并非沒有可能性,但是以此為導(dǎo)向的路徑選擇是否可行則全然沒有答案。即便在歐洲,不同國家的發(fā)展目標(biāo)也存在明顯差異,比如德國已經(jīng)加碼可再生能源發(fā)展目標(biāo),力爭電力部門到2035年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電,但需要注意,其背景是處于歐洲統(tǒng)一市場之下,其現(xiàn)實(shí)的電力供應(yīng)既有來自法國的核電、也有來自波蘭的煤電等;而法國雖然也在加速可再生能源發(fā)展,但卻沒有如此之高的目標(biāo)。對中國而言,參照系應(yīng)該是歐盟,而非單個歐洲國家,高比例可再生能源是一方面,其他技術(shù)路線的可能性也不能放棄,特別是清潔煤電和新型能源,比如氫能等。
第二,煤炭和煤電在能源轉(zhuǎn)型中的地位和作用如何定位和演化,同樣需要深入研究。值得注意,近兩年針對煤炭和煤電地位及作用的態(tài)度正在發(fā)生改變。這種變化主要是扭轉(zhuǎn)以往強(qiáng)力控煤和限制煤電的傾向,但是否能為投資者提供穩(wěn)定的政策環(huán)境和投資預(yù)期,從而為煤炭的清潔化利用鋪平道路,目前來看,仍具有不確定性。實(shí)際上,中國的化石能源控制政策應(yīng)該轉(zhuǎn)向?yàn)榍鍧嵜弘娞峁┓€(wěn)定的政策環(huán)境和投資預(yù)期。而存量煤電轉(zhuǎn)型和新型技術(shù)創(chuàng)新的激勵,則可以通過碳市場和電力市場的協(xié)同建設(shè)來提供。這種政策取向的實(shí)際效果將是極大穩(wěn)定中國能源轉(zhuǎn)型的轉(zhuǎn)型平衡能力。
第三,傳統(tǒng)清潔能源核能和新型清潔能源氫能,能否發(fā)揮更大作用,值得關(guān)注。核能雖然是一次能源,會受到核燃料供應(yīng)的約束,但其能量密度高、輸出穩(wěn)定,對于仍處于能源達(dá)峰階段的中國而言,仍將是滿足巨量基荷的重要支柱。氫能則是一種極具前景的能源,既能夠直接替代傳統(tǒng)終端用能,也能夠作為準(zhǔn)一次能源用于發(fā)電,還能夠作為儲能支撐電力系統(tǒng)運(yùn)行。
(四)關(guān)于中國電力市場設(shè)計的主要問題
第一,完善電力市場的基礎(chǔ)設(shè)計。2015年電9號文發(fā)布以來,中國電力市場經(jīng)歷了非?;钴S的探索階段,中長期電力交易全面鋪開,兩批13個省級電力現(xiàn)貨市場試點(diǎn)穩(wěn)步開展,雙軌制正在打破,跨省跨區(qū)交易不斷推進(jìn),綠電市場化交易開啟試點(diǎn),區(qū)域、全國電力市場框架初現(xiàn)。盡管如此,不能否認(rèn)的是,中國電力市場設(shè)計方面仍存在明顯缺陷。這種缺陷便在于難以支撐市場化交易實(shí)現(xiàn)長期均衡,癥結(jié)則在于現(xiàn)有的市場設(shè)計難以引導(dǎo)各類發(fā)電資源從市場中獲得充足的成本回收、發(fā)現(xiàn)明確的投資預(yù)期,同時電力用戶也仍難以感受到節(jié)能減排的價格信號。破解的關(guān)鍵在于,從容量維度審視電力市場設(shè)計,市場價格不僅僅是要引導(dǎo)有效的生產(chǎn)和消費(fèi),還要引導(dǎo)有效的投資,這種長期均衡的視角恰恰是可持續(xù)轉(zhuǎn)型所需要的。因此,構(gòu)建適應(yīng)中國國情的容量機(jī)制,將是健全電力市場體系,完善電力市場機(jī)制的重點(diǎn)。政策選擇既有可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn),比如規(guī)制容量電價和容量市場等,也有可探索的新方向,比如增強(qiáng)運(yùn)行備用定價的作用等(馮永晟,2022)。
第二,健全可再生能源發(fā)展機(jī)制。伴隨著可再生能源財政補(bǔ)貼機(jī)制退出歷史舞臺,中國可再生能源發(fā)展面臨如何通過市場化交易尋求出路、保持增長態(tài)勢的挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)的可再生能源消納主要依靠行政指令推動,由電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)組織落實(shí),可再生能源發(fā)電消納責(zé)任權(quán)重考核對象——電力市場主體,處于被動考核地位,自發(fā)性綠電市場啟動緩慢。國內(nèi)正在推進(jìn)的綠電交易實(shí)際上僅是在中長期電力交易背景下的一種針對可再生能源發(fā)電的市場交易機(jī)制。由于可再生能源的穩(wěn)定性極差,理論上,除非具有極高覺悟的或者有特定需求(出口商面臨國外綠色低碳標(biāo)準(zhǔn)要求)的用戶,否則在現(xiàn)有的中長期電力交易機(jī)制和相關(guān)要求下,很難形成自發(fā)交易。基于目前國內(nèi)現(xiàn)貨市場試點(diǎn)的情況,推進(jìn)配額(責(zé)任權(quán)重)+綠證的機(jī)制,將是一個可行的方向。
第三,重視轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的電力市場風(fēng)險管理。要將風(fēng)險管理更好地嵌入到市場設(shè)計中去。一方面,直接的風(fēng)險來自于現(xiàn)貨市場價格的波動和不確定性。隨著可再生能源的快速發(fā)展,系統(tǒng)凈負(fù)荷的波動形成正快速變化,批發(fā)市場電價會出現(xiàn)更高頻率、更大幅度的波動,這會給市場交易帶來很大風(fēng)險,如何減少或平滑價格的波動,需要在定價機(jī)制、交易合同方面采用更豐富的設(shè)計,比如英國的(雙向)CFD。另一方面,批零價格傳導(dǎo)也同樣是重要的風(fēng)險來源。以歐洲為例,英國為保護(hù)消費(fèi)者實(shí)施了零售價格上限,不過在能源危機(jī)期間給售電帶來很大風(fēng)險;歐陸國家普遍沒有實(shí)施零售價格上限,用戶則受到直接沖擊。因此,在促進(jìn)零售側(cè)放開方面,一定要慎重選擇,在目前的電網(wǎng)企業(yè)代理購電機(jī)制方面,必須要在定價方式、調(diào)價頻率、限價設(shè)定等方面給予更全面的考慮。
上述三個問題彼此間是密切聯(lián)系的,風(fēng)險管理既是基礎(chǔ)設(shè)計的一部分,同樣也是可再生能源發(fā)展機(jī)制的一部分。比如容量電價機(jī)制,既是提供發(fā)電商的成本回收渠道,又是在平滑用戶的電費(fèi)支出;一些比較先進(jìn)的設(shè)計,比如可靠性期權(quán)實(shí)際上是將發(fā)電商的成本回收、投資激勵與用戶的可靠性需求和電費(fèi)支出更加緊密地聯(lián)系起來等。
四、結(jié)論與建議
本文提供了一個理解能源轉(zhuǎn)型、看待能源危機(jī)、分析中國電力市場問題的框架??创茉崔D(zhuǎn)型需要堅(jiān)持系統(tǒng)觀念,能源轉(zhuǎn)型不僅僅需要目標(biāo)引導(dǎo),還需要進(jìn)程把控,在這個過程中,能源系統(tǒng)的內(nèi)生平衡能力和轉(zhuǎn)型平衡能力將決定能源轉(zhuǎn)型的階段。轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的能力失衡是導(dǎo)致能源電力危機(jī)的根源。
在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,能源危機(jī)將更多地表現(xiàn)為一次能源危機(jī)和二次能源危機(jī)的疊加,可以看到歐洲能源危機(jī)對電力市場提出了更高要求,同樣,這也給中國電力市場化改革提供了很多啟示??偨Y(jié)全文的主要結(jié)論和建議如下。
第一、能源轉(zhuǎn)型具有過程性和階段性,目標(biāo)引導(dǎo)不足以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的平穩(wěn)推進(jìn),轉(zhuǎn)型過程中動態(tài)保持供求平衡的能力建設(shè)是可持續(xù)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。整體上,世界各國均處于內(nèi)生平衡能力和轉(zhuǎn)型平衡能力不高的階段。歐洲能源電力危機(jī)正是在這種情況下出現(xiàn)的。
第二,電力市場在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中會發(fā)揮愈發(fā)重要的作用,能源危機(jī)的影響會更多地反映在電價之中。受能源轉(zhuǎn)型政策影響的電力危機(jī),根源并不在競爭性電力市場的基礎(chǔ)定價邏輯,即邊際成本定價上,準(zhǔn)確理解高電價的特征和成因,是危機(jī)應(yīng)對的前提。
第三,能源電力危機(jī)并沒有動搖歐洲的能源轉(zhuǎn)型和氣候目標(biāo),反而成為歐盟加速推進(jìn)電力市場建設(shè)的契機(jī)。歐盟應(yīng)該 “不要浪費(fèi)一次危機(jī)”:一是增強(qiáng)轉(zhuǎn)型平衡能力,著力干預(yù)天然氣市場,緩解用戶的電費(fèi)負(fù)擔(dān);二是增強(qiáng)內(nèi)生平衡能力,著力完善電力市場,促進(jìn)可再生能源發(fā)展。
第四,對中國而言,能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的風(fēng)險同樣巨大,因此要準(zhǔn)確理解推進(jìn)可持續(xù)轉(zhuǎn)型的重要性,首先要明確電力系統(tǒng)將是支持能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵領(lǐng)域,新型電力系統(tǒng)首先是能夠提供充足、穩(wěn)定、靈活容量資源的系統(tǒng),而要解決這個問題,必須要從容量維度來看待電力市場的建設(shè)問題,這是“先立后破”的“立”之根基。
第五,電力系統(tǒng)的發(fā)展也將引導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型的政策權(quán)衡。這是正確協(xié)調(diào)內(nèi)生平衡能力與轉(zhuǎn)型平衡能力的基本要求,在這個過程中,中國有可能需要動態(tài)修正可再生能源的長期發(fā)展目標(biāo)和節(jié)奏,并為轉(zhuǎn)型期的煤炭和煤電提供足夠空間和政策預(yù)期,同時也要為其他具有潛力的技術(shù)路線如核能、氫能等創(chuàng)造發(fā)展機(jī)會,這會帶來“先立后破”的“破”之結(jié)果。
第六,電力市場建設(shè)要重視基礎(chǔ)市場的設(shè)計,要從與可持續(xù)轉(zhuǎn)型相適應(yīng)的長期市場均衡視角來確定未來電力市場設(shè)計方案,當(dāng)下宜從可行容量機(jī)制起步,穩(wěn)定電力容量的保障能力,同時重點(diǎn)加強(qiáng)以運(yùn)行備用為主的輔助服務(wù)市場的建設(shè),適應(yīng)可再生能源發(fā)電比例持續(xù)提升的形勢,并推動用戶側(cè)強(qiáng)制配額 +綠證的可再生能源市場化交易機(jī)制,通過健全完善市場短中長期的交易體系和合同設(shè)計,加強(qiáng)市場的風(fēng)險管理。
最后,能源轉(zhuǎn)型絕非一馬平川的快車道,其間充滿荊棘與波折,能源危機(jī)的風(fēng)險也會相伴左右,但這絕非阻滯甚至扭轉(zhuǎn)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的因素。20世紀(jì) 70年代的能源危機(jī)引發(fā)了80年代全球能源,特別是電力市場化浪潮;21世紀(jì) 20年代的能源危機(jī)正在加速西方世界的能源轉(zhuǎn)型。中國的能源轉(zhuǎn)型正面臨一個更加激烈的全球競爭時代。美國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立,歐洲正在奮力追趕,這種格局將對大國競爭產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。面對這種來自全球范圍的能源挑戰(zhàn),中國的能源改革絕對不能押注某種能源類型或技術(shù)路線,而必須為最適應(yīng)雙碳目標(biāo)和高質(zhì)量發(fā)展要求的能源類型、技術(shù)路線、改革方案提供條件。中國的資源稟賦、技術(shù)能力、市場潛力、制度基礎(chǔ),以及改革智慧,完全有能力推動中國加速構(gòu)建現(xiàn)代化的新型能源體系,將中國打造成“能源強(qiáng)國”!




