楊素1*，肖漢雄1，王陽2，蔣宇2，丁羽2，劉胥雯2，孫燕一1
（1.國網(wǎng)能源研究院有限公司，北京市 昌平區(qū) 102209；2.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司，江蘇省 南京市 210008）
摘要
日本新一輪電力體制改革啟動(dòng)以后，現(xiàn)貨市場的交易量大幅提升，市場結(jié)構(gòu)也逐漸完善，對中國電力現(xiàn)貨市場建設(shè)有較大的借鑒意義。深入分析日本電力現(xiàn)貨市場的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行規(guī)律，包括日前市場、日內(nèi)市場和平衡機(jī)制。對改革后市場主體、市場價(jià)格、交易量等進(jìn)行逐年變化趨勢分析?？偨Y(jié)改革過程中出現(xiàn)的問題和日本的解決方式，最后提出對中國電力市場建設(shè)的啟示和建議。
關(guān)鍵詞 : 日本電力市場；現(xiàn)貨市場；日前市場；日內(nèi)市場；平衡機(jī)制
基金項(xiàng)目：國家電網(wǎng)有限公司科技項(xiàng)目（我國電力期貨與金融輸電權(quán)交易品種設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究）。 Science and Technology Foundation of SGCC.
0 引言
《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見（中發(fā)〔2015〕9號）》印發(fā)以來，經(jīng)過一段時(shí)間的建設(shè)和發(fā)展，中國電力市場建設(shè)取得了一定成效。各省中長期交易試點(diǎn)順利展開，電力現(xiàn)貨交易市場8處試點(diǎn)平穩(wěn)推進(jìn)，基本形成了以中長期交易為主體、現(xiàn)貨交易為輔助的多元化電力市場體系。2019年9—10月，第一批8個(gè)省級現(xiàn)貨市場試點(diǎn)省份均開展電力現(xiàn)貨市場連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行。從結(jié)算試運(yùn)行的情況來看，試點(diǎn)還存在市場設(shè)計(jì)不完善、交易品種之間不銜接的問題[1-4]。
日本的電力市場結(jié)構(gòu)和改革歷程與中國有一定的相似之處，均是在保持輸配一體的前提下，在發(fā)、售兩端引入競爭機(jī)制。2011年福島核電站發(fā)生嚴(yán)重事故以后，日本重新啟動(dòng)了電力體制改革[5-7]。
改革初期，日本的電力現(xiàn)貨市場交易量不多，國內(nèi)相關(guān)研究重心主要放在日本售電側(cè)改革上[8-9]，對日本現(xiàn)貨市場研究較少。但隨著電改的逐漸深入，日本電力現(xiàn)貨市場的交易主體和交易量均大幅上升，市場結(jié)構(gòu)逐漸優(yōu)化完善。本文在深入分析日本電力現(xiàn)貨市場模式的基礎(chǔ)上，分析日本實(shí)施電力體制改革后現(xiàn)貨交易市場的運(yùn)行情況，提出存在的問題和解決方式，并從中總結(jié)提煉出對中國電力市場建設(shè)的啟示和建議。
1 日本電源結(jié)構(gòu)及電力工業(yè)基本情況
1.1 日本電源結(jié)構(gòu)
截至2020年4月，日本的總發(fā)電裝機(jī)容量為306.7 GW，其中包括52.0%的火電（煤炭15.0%，天然氣27.3%，石油9.7%），10.8%的核電，16.0%的水電和21.1%的可再生能源（不含水電），如圖1所示。2011年以來，日本核電裝機(jī)容量逐漸減少，天然氣發(fā)電占主要位置[10]。
圖1 日本電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)（截至2020年4月）
Fig.1 Installed capacity mix in Japan (as of April 2020)
1.2 日本電力工業(yè)基本情況
日本的十大區(qū)域電力公司分別壟斷經(jīng)營十個(gè)對應(yīng)的區(qū)域電力市場，長期以發(fā)輸配售一體化方式運(yùn)作。20世紀(jì)90年代開始，日本通過引入獨(dú)立發(fā)電企業(yè)（IPP）、成立特定規(guī)模電力企業(yè)（PPS）、逐步放開大用戶選擇權(quán)等方式，逐漸引入競爭機(jī)制。2011年福島核電站發(fā)生嚴(yán)重事故后，日本啟動(dòng)了新一輪電改。根據(jù)改革方案，2015年，日本建立了廣域系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)（OCCTO），旨在促進(jìn)電力的跨區(qū)域流動(dòng)。2016年，日本電力零售市場全面放開。2020年，日本十大電力公司電網(wǎng)環(huán)節(jié)將實(shí)現(xiàn)相對獨(dú)立[11-12]。
1.3 新一輪電改后日本電力市場建設(shè)進(jìn)展
日本電力市場在設(shè)計(jì)階段參考了歐洲模式[13-14]，大部分的電能量交易以中長期物理合約形式確定，并且大多是發(fā)售一體化企業(yè)內(nèi)部交易?，F(xiàn)貨市場不考慮區(qū)域內(nèi)阻塞，僅考慮跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線的容量限制，采用分區(qū)電價(jià)模式，平衡管理中引入了平衡組模式，這些都與歐洲高度一致，區(qū)別在于日本計(jì)劃建設(shè)的平衡市場包括一、二、三次調(diào)頻，而歐洲一般分為平衡市場和輔助服務(wù)市場。而且日本根據(jù)自身發(fā)電領(lǐng)域壟斷嚴(yán)重的實(shí)際情況設(shè)立了基荷市場，在現(xiàn)貨市場引入gross bidding等機(jī)制，要求十大電力公司將內(nèi)部電力在市場上公開交易。而美國PJM式的全電量競爭模式在出清時(shí)考慮電網(wǎng)阻塞，采用節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)，中長期交易一般采用金融合約模式。
在改革之前，日本電力交易中心（JPEX）[15]組織的批發(fā)市場只起到余缺調(diào)劑的作用。交易品種和交易量都較小，主要包括現(xiàn)貨市場、遠(yuǎn)期市場、分散式綠色交易市場等部分。隨著日本電改力度加大，現(xiàn)貨市場的交易量也大大提升。近年來，日本已逐步建立了期貨市場、基荷市場、非化石價(jià)值市場等單獨(dú)的市場，未來還將建立包含輔助服務(wù)的平衡市場以及容量市場，日本電力市場體系將越來越完善（如圖2所示）。
圖2 日本電力市場體系設(shè)計(jì)
Fig.2 Design of Japanese power market system
注：TOCOM為東京商品交易所；OCCTO為廣域系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)；TDSO為各電網(wǎng)公司的調(diào)度機(jī)構(gòu)。
十大電力公司壟斷的煤電、大型水電、核電、地?zé)岚l(fā)電等廉價(jià)電源在基荷市場進(jìn)行交易，被電改后新成立的售電公司購買，增加新售電公司競爭力。
電力容量市場（capacity market）又稱電力容量補(bǔ)償機(jī)制，給予發(fā)電一定的補(bǔ)償，確保足夠的發(fā)電充裕度，保障電力供應(yīng)長期穩(wěn)定安全。
遠(yuǎn)期市場主要針對將來特定時(shí)間的電力金融交易，交易標(biāo)的按時(shí)間尺度可分為年度商品、月度商品、周商品。電力期貨市場也屬于金融市場，期貨交易和遠(yuǎn)期交易的區(qū)別主要在于合約是否標(biāo)準(zhǔn)。
非化石能源價(jià)值市場類似于綠證交易市場，通過細(xì)分可再生能源、核能等能源種類，允許非化石能源證書的交易，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)非化石能源的環(huán)保價(jià)值。
日前、日內(nèi)、平衡機(jī)制、平衡市場都屬于現(xiàn)貨市場范疇，將在后文詳述。
2 日本電力中長期交易情況
2.1 中長期雙邊交易
日本中長期交易主要以十大電力公司內(nèi)部交易為主，如圖3所示。以2020年4—6月為例，某十大電力公司之一發(fā)電量為2390 GWh，內(nèi)部交易電量1780 GWh，占比74.5%。十大電力公司外部雙邊交易較少，2020年6月對外雙邊交易量為2155 GWh，占全國電力消費(fèi)的3.61%，集團(tuán)外的雙邊合約為1.74%（1040 GWh）， 占新電力需求（10 600 GWh）的9.8%[16]。
圖3 日本十大電力公司雙邊交易比例
Fig.3 Proportion of bilateral transactions between Japan’s top ten power companies
2.2 基荷市場
1）主要目的。
日本政府在《能源基本計(jì)劃》中將煤電、大型水電、核電、地?zé)岚l(fā)電等電源定義為基礎(chǔ)負(fù)荷電源（簡稱基荷電源）。2015年制定的《長期能源供需預(yù)測》提出，到2030年56%的全社會(huì)用電量將通過基荷電源供給。大多數(shù)基荷電源由十大電力公司擁有，或者簽訂了長期供給合同。長期以來，基荷電源成本較低且供應(yīng)穩(wěn)定，若被十大電力公司壟斷，新售電公司將難以與之競爭。因此，日本政府在2019年啟動(dòng)了基荷市場。
2）交易方式。
基荷市場在日本電力批發(fā)交易所（JEPX）開設(shè)，以4月1日到次年3月末的一年為區(qū)間，以kWh為單位進(jìn)行電力交易。交易以單一價(jià)格拍賣方式進(jìn)行，且對賣方出價(jià)設(shè)定了上限（價(jià)格不能超過基荷電力平均發(fā)電成本）。
3）交易電量。
日本政府強(qiáng)制要求十大電力公司向基荷市場供應(yīng)基荷電力，電量具體按照以下公式計(jì)算：
基荷市場供給量（kWh）=總需求（kWh）×全國新售電市場份額（%）×基本負(fù)荷比率（%）×調(diào)整系數(shù)。
每年基荷市場交易電量預(yù)計(jì)60 TWh～70 TWh，約占日本全國電力消費(fèi)的8%。
4）交割方式。
基荷電力市場的交易以年為單位，是一種遠(yuǎn)期市場交易產(chǎn)品。新電力企業(yè)通過基荷電力市場從大型電力公司獲得中長期固定價(jià)格的合約電量，可以對沖現(xiàn)貨市場價(jià)格變動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)?；呻娏灰纂p方通過現(xiàn)貨市場進(jìn)行交割，按照現(xiàn)貨市場價(jià)格與基荷市場的競價(jià)之差，由JEPX統(tǒng)一結(jié)算。
5）交易數(shù)據(jù)。
如表1所示，2020年日本交割的基荷電力分別于2019年8月、9月和11月進(jìn)行了競價(jià)交易，分為北海道、東京和關(guān)西3個(gè)區(qū)域市場進(jìn)行。從交易價(jià)格來看，基荷電力市場價(jià)格并不低于現(xiàn)貨市場平均價(jià)格（2019年現(xiàn)貨市場均價(jià)7.93日元/kWh），基荷市場并未突顯價(jià)格優(yōu)勢。從交易量來看，3個(gè)市場成交量為534.3 MW，相當(dāng)于每年4.68 TWh，僅占新電力公司2019年度全部售電量（129.1 TWh）的3.6%。
表1 基荷市場交易數(shù)據(jù)
Table 1 Transaction data of the baseload market
2.3 日本期貨市場
隨著日本電力現(xiàn)貨交易量的持續(xù)增長，電力市場價(jià)格波動(dòng)將給電力企業(yè)的經(jīng)營帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)電企業(yè)和售電公司都缺乏能夠有效規(guī)避未來價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的管理工具。將電力現(xiàn)貨交易與電力金融交易相結(jié)合，是平抑電力價(jià)格波動(dòng)，對沖風(fēng)險(xiǎn)的重要手段。發(fā)電廠可以通過購買電力期貨對沖未來可能下降的電價(jià)；售電商可以通過購買電力期貨來規(guī)避電價(jià)上漲的風(fēng)險(xiǎn)。電力金融交易某種程度上體現(xiàn)了對未來中長期電力負(fù)荷增長的預(yù)測，動(dòng)用全社會(huì)的智慧，采用貨幣投票的方式，通過價(jià)格反映全社會(huì)對未來供求關(guān)系的預(yù)期，能夠引導(dǎo)中長期的電力系統(tǒng)規(guī)劃，對實(shí)現(xiàn)電力資源優(yōu)化配置具有重要意義。
2019年9月17日，日本東京商品交易所正式上線了日本首個(gè)電力期貨交易，用以降低電價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。具體來看，新電力期貨合約包括東京基本負(fù)荷期貨、東京峰值負(fù)荷期貨、關(guān)西基本負(fù)荷期貨和關(guān)西峰值負(fù)荷期貨，上述期貨合約將使用JEPX公布的相關(guān)地區(qū)（東京或關(guān)西）30 min現(xiàn)貨市場（日前）價(jià)格的算術(shù)平均值，以日元進(jìn)行現(xiàn)金交割。交易周期為15個(gè)月，交易方式為集中競價(jià)。2021年東京商品交易所電力期貨交易量如圖4所示。
圖4 東京商品交易所電力期貨交易量
Fig.4 Electricity futures trading volume of Tokyo Commodity Exchange
2020年5月，歐洲能源交易所（EEX，European Energy Exchange）推出了日本電力期貨，這一合約是EEX首個(gè)亞洲產(chǎn)品。自2020年5月以來，EEX日本電力期貨交易總量在前4個(gè)月達(dá)到175 GWh，如圖5所示。
圖5 EEX日本電力期貨交易量
Fig.5 Japan electricity futures trading volume in EEX
EEX日本電力期貨交易主體由五部分組成，即交易參與者、券商、EEX交易所、歐洲商品清算中心ECC（European Commodity Clearing）以及清算銀行。主要交易注冊流程及清算分為以下五步：①交易參與者與券商聯(lián)系，溝通確定交易；②券商將交易合約提供到EEX日本期貨交易平臺(tái)；③評估檢查相關(guān)交易風(fēng)險(xiǎn)；④相關(guān)交易被EEX及ECC 系統(tǒng)處理；⑤清算機(jī)構(gòu)與指定清算銀行進(jìn)行清算。圖6顯示了EEX日本電力期貨交易流程及參與主體。
圖6 EEX日本電力期貨交易流程圖
Fig.6 Flow chart of Japan Electricity Futures in EEX
3 日本現(xiàn)貨市場結(jié)構(gòu)
3.1 日前市場
日前市場的交易標(biāo)的是將于第二天交割的電量。市場參與者既可以對各個(gè)時(shí)間段報(bào)價(jià)，也可以對一段時(shí)間整體報(bào)價(jià)。交易電力的單位為MW（30 min的電量為500 kWh），投標(biāo)價(jià)格以0.01日元為單位。交易時(shí)間從交易日（交割日的前一天）前10天開始，8:00—17:00均可出價(jià)。交易日當(dāng)天10:00結(jié)束競標(biāo)，并計(jì)算第二天的交易。
日前市場采用單一價(jià)格競價(jià)（系統(tǒng)邊際電價(jià)出清模式）交易方式。在截止日期之后，交易所將所有投標(biāo)合并，并在供需曲線的交點(diǎn)（“賣出”數(shù)量價(jià)格線和“買入”數(shù)量價(jià)格線）處確定合約價(jià)格和數(shù)量。所有投標(biāo)人無論投標(biāo)價(jià)格如何，都以確定的合同價(jià)格進(jìn)行買賣。低于合同價(jià)格的出價(jià)將以合同價(jià)格出售，高于合同價(jià)格的出價(jià)將以合同價(jià)格購買。
日前市場交易由OCCTO進(jìn)行安全校核，出清時(shí)僅將區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的傳輸能力作為邊界條件。區(qū)域內(nèi)默認(rèn)為無阻塞狀態(tài)，如區(qū)域間存在傳輸阻塞，則會(huì)發(fā)生市場分裂，需進(jìn)行分區(qū)電價(jià)的計(jì)算。分區(qū)電價(jià)是節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)的一種相對簡單化的形式，默認(rèn)前提是發(fā)生于各區(qū)域內(nèi)的阻塞情況并不嚴(yán)重。分區(qū)電價(jià)作為阻塞管理的手段和價(jià)格信號，引導(dǎo)電力功率從低價(jià)格區(qū)域（電力盈余）流向高價(jià)格區(qū)域（電力短缺）。
市場成員此前簽訂的場外雙邊物理合約，需要在日前市場出清前申報(bào)，并在出清時(shí)予以考慮，以確保交易結(jié)果與區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線傳輸能力的匹配[17-19]。
3.2 日內(nèi)市場
日內(nèi)市場是對日前市場的補(bǔ)充，使交易各方在直到關(guān)閘時(shí)間（一般為運(yùn)行前1 h）前，仍可調(diào)節(jié)交易電量。
交易以撮合成交的方式執(zhí)行，與股票交易的方式相似，采用時(shí)間優(yōu)先原則，即先到先得（first-come,first-served）。隨著風(fēng)電等間歇性能源大量接入電網(wǎng)，短期電力輸出的不確定性將大大增加，因而日內(nèi)市場的重要性會(huì)愈加明顯。
日內(nèi)市場交易標(biāo)的為每0.5 h的電量合同，交易單位為0.1 MW，并且投標(biāo)價(jià)格由每kWh的價(jià)格以貨幣單位（0.01日元）指定。在日內(nèi)市場中，可以進(jìn)行跨區(qū)交易。
3.3 平衡機(jī)制
與英國電力市場類似，日本通過平衡機(jī)制維持系統(tǒng)平衡，要求市場參與者盡量按照合約發(fā)、用電，如果產(chǎn)生偏差，則需要支付偏差考核費(fèi)用。
日本電力平衡機(jī)制的變遷經(jīng)歷了圖7所示的3個(gè)階段：
圖7 日本平衡機(jī)制的演變
Fig.7 Evolution of Japan’s balance mechanism
1）垂直一體化模式。2000年3月之前為垂直一體化模式，主要由垂直一體化的各大電力公司負(fù)責(zé)各環(huán)節(jié)，由公司內(nèi)部的調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)本公司的電力平衡。
2）第三方訪問模式。2000年3月以后，日本啟動(dòng)電力市場化改革，引入了新電力公司參與發(fā)電和售電競爭。由于沒有電網(wǎng)，新電力公司需要與十大電力公司簽訂輸配電合約，成為一個(gè)平衡單元，服從十大電力公司的調(diào)度。十大電力公司調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)所有接入電網(wǎng)的電源和負(fù)荷的平衡，平衡單元（新電力公司）統(tǒng)一管理單元內(nèi)所有主體產(chǎn)生或消耗的電力。通過準(zhǔn)確預(yù)測來保持單元輸入和輸出之間的平衡。平衡單元將自身的用電預(yù)測和發(fā)電計(jì)劃報(bào)給調(diào)度機(jī)構(gòu)，如果計(jì)劃電量和交付電量之間存在差異，調(diào)度機(jī)構(gòu)必須通過輔助服務(wù)來彌補(bǔ)電力短缺，以確保電網(wǎng)穩(wěn)定。
3）平衡組模式。自售電市場全面放開起，日本將電力系統(tǒng)從“第三方訪問模式”更改為“平衡組模式”，十大電力公司以更加中立的方式進(jìn)行調(diào)度。十大電力公司的發(fā)電和售電環(huán)節(jié)組成的平衡單元和新電力公司組成的平衡單元實(shí)現(xiàn)了地位平等，調(diào)度機(jī)構(gòu)通過調(diào)動(dòng)簽約的機(jī)組來獲得調(diào)整能力。從系統(tǒng)運(yùn)行的角度來看，日本現(xiàn)行的電力系統(tǒng)與歐洲國家相似。此外，日本的平衡組主要由多個(gè)運(yùn)營商聚集在一起，以減少整體不平衡費(fèi)用。多個(gè)電力零售商可以聚合形成“需求平衡組”，多個(gè)發(fā)電商也可以聚合形成“發(fā)電平衡組”。管理平衡組的可以是平衡組內(nèi)代表企業(yè)，也可以是第三方機(jī)構(gòu)，如圖8所示。
圖8 平衡組方式示意圖
Fig.8 Schematic diagram of balance group
需求平衡組：一個(gè)電力購買合同對應(yīng)一個(gè)需求平衡組，可由一個(gè)或多個(gè)零售電力運(yùn)營商組成；平衡組在供給區(qū)域內(nèi)以合同（需求平衡組）為單位提交各種計(jì)劃（包括用電計(jì)劃、供需計(jì)劃等）。
發(fā)電平衡組：發(fā)電平衡組中包括多個(gè)發(fā)電企業(yè)、發(fā)電機(jī)組；簽訂電力供給合同可以捆綁多個(gè)發(fā)電平衡組，一個(gè)發(fā)電廠也可以屬于多個(gè)平衡組；以發(fā)電合同為單位提出各種計(jì)劃（包括發(fā)電計(jì)劃、供需計(jì)劃等）；發(fā)電計(jì)劃和實(shí)際發(fā)電量的差分電量（不平衡）以平衡組為單位。
平衡服務(wù)由調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一采購，提供平衡服務(wù)的發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可變成本由偏差考核費(fèi)用支付。其中，需求側(cè)響應(yīng)資源也作為平衡電源的一種（稱為Ⅰ-b電源）可被調(diào)度機(jī)構(gòu)直接采購。但是，由于沒有平衡市場，目前偏差考核費(fèi)用并不能正確反映每個(gè)區(qū)域平衡功率的實(shí)際成本。日本目前已完成平衡市場設(shè)計(jì)，計(jì)劃于2021年啟動(dòng)。
3.4 十大電力公司在現(xiàn)貨市場中的交易
為促進(jìn)現(xiàn)貨市場活躍度，日本政府強(qiáng)制十大電力公司將自身發(fā)電量的20%～30%投放到現(xiàn)貨市場，但不禁止回購本公司電力。相當(dāng)于將十大電力公司內(nèi)部交易放在交易中心公開交易，此機(jī)制稱為gross biding。為了順利回購電力，十大電力公司原則上以邊際費(fèi)用為基礎(chǔ)進(jìn)行買賣投標(biāo)。在2020年4—6月，十大電力公司在現(xiàn)貨市場中出售電量42.1 TWh，其中27.6 TWh通過gross biding完成，新售電公司和其他電力企業(yè)出售電量26.2 TWh。
總體來看，gross biding的作用是提高市場流動(dòng)性，抑制價(jià)格波動(dòng)，提高十大電力公司內(nèi)部交易透明度。
4 現(xiàn)貨市場運(yùn)行情況
4.1 交易量
2012年以來，受福島核事故影響，日本加大了全國范圍內(nèi)的電力市場化交易的強(qiáng)度，JEPX交易量大增[9]。如圖9所示，自2016年以來，現(xiàn)貨市場的交易量一直在上升，到2019年，日本現(xiàn)貨市場總交易量達(dá)到約292.5 TWh，比前一年同期增長了40%以上，這意味著日本約有30%的電力通過JEPX出售。
4.2 交易主體
新一輪電改之后，JEPX會(huì)員數(shù)有了大幅度的增長，截至2019年12月共189個(gè)。新售電公司對交易中心的依賴性較高，截至2019年12月，從JEPX采購的金額比例為88.6%。
4.3 交易價(jià)格
從圖9可以看出，自2013年以來，系統(tǒng)價(jià)格下降趨勢明顯，在售電市場開放后，系統(tǒng)平均價(jià)格在2015年之后一直徘徊在8～9日元/kWh，并在2019年降至7.93日元/kWh。
圖9 日本電力交易所現(xiàn)貨交易量及系統(tǒng)平均價(jià)格
Fig.9 Spot trading volume and system average price of Japan Electric Power Exchange
2021年1月，日本遭遇創(chuàng)紀(jì)錄的寒潮，電取暖需求增加，作為發(fā)電燃料的液化天然氣出現(xiàn)短缺，導(dǎo)致日本供電持續(xù)緊張。據(jù)JEPX統(tǒng)計(jì)，2021年1月12日，交易所指標(biāo)價(jià)格達(dá)到154.57日元/kWh，達(dá)到1個(gè)月前的25倍。日本電力期貨交易量暴增，為穩(wěn)定批發(fā)電價(jià)、降低對用戶的影響，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省決定對批發(fā)電價(jià)設(shè)置“200日元/kWh”的上限。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省原計(jì)劃于2022年4月開始實(shí)行這一制度，但為確保電力交易環(huán)境穩(wěn)定，決定提前實(shí)施。
4.4 市場分裂情況
由于區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線容量不足，日本現(xiàn)貨市場價(jià)區(qū)分裂現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如圖10所示。在北海道-本州互聯(lián)線和東京-中部互聯(lián)線上，市場分裂發(fā)生概率較高，以2019年12月為例，月內(nèi)市場分裂發(fā)生率分別為35.3%和66.0%。為了促進(jìn)區(qū)域市場交易，日本建立了跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線輸電權(quán)交易市場，將區(qū)域輸電權(quán)進(jìn)行拍賣。
圖10 日本月內(nèi)市場價(jià)區(qū)分裂狀況
Fig.10 Japan’s market price zone split in the month
5 日本現(xiàn)貨市場建設(shè)特點(diǎn)及對中國的啟示
日本是在保持輸配電一體化、電網(wǎng)調(diào)度一體化的基礎(chǔ)上，通過發(fā)電和售電領(lǐng)域充分引入競爭、全面放開用戶選擇權(quán)的方式推進(jìn)電力改革的，與中國“放開兩頭、管住中間”的改革思路具有高度的一致性。中國以省為單位的實(shí)體經(jīng)濟(jì)模式下電力市場建設(shè)進(jìn)程也與日本按區(qū)域經(jīng)營十大市場有一定相似之處。兩國都提出了碳中和目標(biāo)，要建立以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，并致力于加強(qiáng)跨省區(qū)交易，促進(jìn)全國的資源優(yōu)化配置。不同之處在于日本新一輪電改的契機(jī)主要在于福島核事故引發(fā)的電力短缺，與中國電力市場改革的背景不同、國情不同。日本電力市場改革還有很長的路要走，區(qū)域壟斷依然存在，廠網(wǎng)分離的改革還在深入推進(jìn)中，發(fā)電領(lǐng)域的市場化水平遠(yuǎn)不及中國。在借鑒日本電力市場改革經(jīng)驗(yàn)時(shí)，一定要結(jié)合不同的國情、不同的改革背景，汲取其有益的做法和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
1）日本電力市場建設(shè)注重頂層設(shè)計(jì)，有確定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，中國電改方案需加強(qiáng)計(jì)劃性和整體性。
日本在電力改革之前進(jìn)行了多番研討和反復(fù)論證，對電力市場各環(huán)節(jié)、各層級進(jìn)行了完整的設(shè)計(jì)，既注重頂層設(shè)計(jì)也注重實(shí)操性。各項(xiàng)措施、機(jī)制有具體的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，嚴(yán)格按計(jì)劃實(shí)施，有非常強(qiáng)的計(jì)劃性和全局性。同時(shí)，日本還注重多種市場之間的協(xié)調(diào)，在電力交易中心統(tǒng)一設(shè)有分散式綠色交易、基荷市場、綠色證書市場、輸電權(quán)市場等，有效實(shí)現(xiàn)了各市場之間的銜接。
中國電力市場建設(shè)經(jīng)歷了較長的實(shí)踐探索過程，當(dāng)前中長期市場、現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等已具雛形，但目前仍缺乏較權(quán)威的頂層設(shè)計(jì)，市場建設(shè)的計(jì)劃性也有一定欠缺。此外電力行業(yè)長期的多頭監(jiān)管帶來了一定程度的“政出多門，互補(bǔ)協(xié)調(diào)”問題。建議中國電力市場建設(shè)在開展相關(guān)試點(diǎn)的同時(shí)，應(yīng)深化電力市場的頂層設(shè)計(jì)研究，明確提出全國電力市場建設(shè)路徑，加強(qiáng)各市場、各地區(qū)間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。
2）日本通過平衡機(jī)制的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了中長期市場與現(xiàn)貨市場的有效銜接，中國可借鑒其運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步加強(qiáng)中長期市場和現(xiàn)貨市場的統(tǒng)籌，完善偏差處理機(jī)制。
日本的全國性平衡市場正在建設(shè)過程中，目前的平衡機(jī)制是一種過渡模式，市場主體需要承擔(dān)的偏差考核費(fèi)用是通過現(xiàn)貨市場價(jià)格計(jì)算得到的。提供偏差調(diào)整服務(wù)的機(jī)組并不在現(xiàn)貨階段報(bào)價(jià)，而是調(diào)度機(jī)構(gòu)采用年度招標(biāo)的方式進(jìn)行采購。
偏差考核費(fèi)用（每30 min）=（日前市場和日內(nèi)市場價(jià)格的加權(quán)平均值）·α+β+K。
α為系統(tǒng)總供需情況的調(diào)整因子，整個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)不足時(shí)α>1，整個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)過剩時(shí)α<1；β為反映各個(gè)地區(qū)供需調(diào)峰成本水平差異的調(diào)整項(xiàng)；K為激勵(lì)常數(shù)，由日本經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易和工業(yè)部確定。
為取得更合理的偏差考核費(fèi)用，日本政府對α、β、K的值進(jìn)行了多次調(diào)整。
中國各省目前對于中長期合約的偏差考核也已形成了較為成熟的規(guī)則，如北京電力市場中長期電力合同偏差電量部分按照以下價(jià)格分時(shí)段結(jié)算：
pagenumber_ebook=85,pagenumber_book=503
式中：PO為用電側(cè)合同偏差超用電量結(jié)算電價(jià)；PU為用電側(cè)合同偏差少用電量結(jié)算電價(jià)；Paverage為北京地區(qū)年度交易該時(shí)段加權(quán)平均電價(jià)；U1、U2是調(diào)整系數(shù)。
目前中國大部分省份未開啟現(xiàn)貨交易。未來在現(xiàn)貨交易開展后，平衡市場尚未建成的階段，建議借鑒日本電力市場平衡機(jī)制的參數(shù)選擇和計(jì)算方式等。
此外，日本引入平衡組模式，將不同的市場主體以平衡組的方式組合在一起，內(nèi)部平衡減少偏差考核壓力。中國售電企業(yè)普遍面臨較大的偏差考核壓力，建議借鑒日本平衡組模式，將多家售電公司、用戶等組成平衡組進(jìn)行內(nèi)部平衡，減少偏差考核風(fēng)險(xiǎn)。
3）日本電改后加強(qiáng)跨區(qū)交易，中國應(yīng)堅(jiān)持統(tǒng)一調(diào)度，促進(jìn)資源大范圍優(yōu)化配置。
日本成立全國性機(jī)構(gòu)（OCCTO）協(xié)調(diào)各個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)的運(yùn)營，并建立跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線輸電權(quán)交易市場，旨在打破電力供應(yīng)的地區(qū)局限，解決電網(wǎng)間聯(lián)系不強(qiáng)、難以大范圍利用發(fā)電資源相互支援等問題，以促進(jìn)全國范圍內(nèi)電力資源優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)電力安全穩(wěn)定供應(yīng)。電改后日本北海道地區(qū)和日本東北地區(qū)的聯(lián)絡(luò)線容量已從原來的600 MW增加到900 MW，日本東京地區(qū)和日本中部地區(qū)的聯(lián)絡(luò)線容量從1200 MW增加到2100 MW。
借鑒日本的經(jīng)驗(yàn)，中國電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度管理體制和正在形成的全國范圍電力資源優(yōu)化配置格局，是實(shí)現(xiàn)電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的重要保障，在未來深化電力市場化改革中應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)持。中國已經(jīng)初步形成全國聯(lián)網(wǎng)的格局，跨省跨區(qū)資源優(yōu)化配置需求顯著，市場建設(shè)應(yīng)以大范圍資源優(yōu)化配置為主要目標(biāo)之一。
4）日本為促進(jìn)市場競爭，在電力市場設(shè)計(jì)中為基荷電源設(shè)立了單獨(dú)市場，并在現(xiàn)貨市場中引入gross biding機(jī)制，中國應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管，避免發(fā)售一體化壟斷影響市場交易公平性。
長期以來日本實(shí)行區(qū)域發(fā)輸配售一體化壟斷，電改之后十大電力公司的電網(wǎng)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了相對獨(dú)立，但大部分電力公司還是保持發(fā)售一體化運(yùn)營，在市場占據(jù)強(qiáng)勢地位，新售電公司生存困難。日本通過多種機(jī)制促進(jìn)市場競爭，要求十大電力公司將優(yōu)質(zhì)的基荷電源供應(yīng)給基荷市場，并且要求十大電力公司將自身發(fā)電量的20%～30%投放到現(xiàn)貨市場（gross biding機(jī)制）。
中國發(fā)售一體化壟斷情況也比較嚴(yán)重。以山東為例，2019年年度雙邊協(xié)商交易中，成交電量達(dá)到128.1 TWh，其中發(fā)電企業(yè)售電公司獨(dú)占78.8 TWh，占比高達(dá)61.5%。此外，在售電公司代理電量前十名中，有8家屬于發(fā)電集團(tuán)售電公司，其中華能山東電力熱力營銷有限公司以近27.7 TWh的電量占據(jù)第一名，市場份額高達(dá)21.6%。建議監(jiān)管部門對發(fā)售一體化企業(yè)內(nèi)部交易進(jìn)行規(guī)范，并對中國的基荷電源進(jìn)行長遠(yuǎn)考慮?；呻娫闯杀镜土?，供應(yīng)穩(wěn)定，對市場至關(guān)重要，需要統(tǒng)籌考慮，加強(qiáng)市場監(jiān)管，避免其由部分企業(yè)壟斷，阻礙市場競爭。
5）為平抑現(xiàn)貨市場風(fēng)險(xiǎn)，日本啟動(dòng)了電力期貨市場，中國電力現(xiàn)貨市場規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)能力有待加強(qiáng)。
日本電力期貨市場建設(shè)有兩大特點(diǎn)。一是啟動(dòng)謹(jǐn)慎。日本政府對電力期貨市場進(jìn)行了周密的設(shè)計(jì)，并且等到現(xiàn)貨市場交易量較大，市場較成熟時(shí)才適時(shí)上線期貨交易，整整耗時(shí)3年。二是期貨交易注重國際化。在國際金融市場中，許多衍生品合約都會(huì)實(shí)行跨國交割，日本電力期貨產(chǎn)品已在歐洲上線。中國可借鑒日本相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在培育完善電力現(xiàn)貨市場的同時(shí)，超前籌劃電力金融市場，進(jìn)行政策法規(guī)儲(chǔ)備，包括電力金融產(chǎn)品跨國交割等。
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Current Situation of Japanese Electric Power Spot Market and Its Enlightenment to China
YANG Su1*, XIAO Hanxiong1, WANG Yang2, JIANG Yu2, DING Yu2, LIU Xuwen2, SUN Yanyi1
(1.State Grid Energy Research Institute Co., Ltd., Changping District, Beijing 102209, China;2.State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Nanjing 210008, Jiangsu Province, China)
Abstract: After the completion of the power reform in Japan,the trading volume of the spot market increased considerably,and the market structure gradually improved.The power reform in Japan can be used as a reference for China’s spot market construction.In this study, we conduct an in-depth analysis of the structure and operation rules of the Japanese spot market, including the day-ahead market, intraday market, and equilibrium mechanism.We herein also analyze the changing trends of market subjects, market prices, and trading volume after the reform and subsequently summarize the problems in the reform process and solutions.Finally, we put forward the enlightenment and suggestions for the construction of China’s electricity market.
Keywords: Japanese electricity market; spot market; day-ahead market; intraday market; balance mechanism
pagenumber_ebook=87,pagenumber_book=505
楊素
作者簡介：
楊素（1984），女，博士，高級工程師，研究方向?yàn)殡娏κ袌龊碗娏w制改革。通信作者，E-mail：yangsu@sgeri.sgcc.com.cn。
肖漢雄（1991），男，博士，經(jīng)濟(jì)師，研究方向?yàn)閲蟾母锖推髽I(yè)國際化投資。
