中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：1998年12月，澳大利亞國家電力市場(chǎng)（NEM）正式成立并開始運(yùn)營，市場(chǎng)模式采用發(fā)電側(cè)單邊競(jìng)爭(zhēng)的電力庫模式，與上世紀(jì)90年代英國的電力庫模式有很多相似之處。由于該市場(chǎng)模式下電力用戶沒有直接參與到電力市場(chǎng)，所以用戶側(cè)價(jià)格不能和發(fā)電側(cè)價(jià)格產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)。若供需關(guān)系緊張、輸電線路發(fā)生阻塞、設(shè)備檢修或故障時(shí)，發(fā)電商極易通過行使市場(chǎng)力來操縱市場(chǎng)價(jià)格。然而，雖然NEM市場(chǎng)中發(fā)電側(cè)和售電側(cè)的市場(chǎng)集中度都很高，但是由于NEM市場(chǎng)設(shè)計(jì)了科學(xué)合理的電力市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程、管控機(jī)制和監(jiān)管機(jī)制，澳大利亞NEM市場(chǎng)從創(chuàng)建至今都在健康有序的運(yùn)營。本文重點(diǎn)分析比較澳大利亞和英國電力庫模式的特點(diǎn)，總結(jié)了澳大利亞NEM電力庫模式的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而為我國電力市場(chǎng)建設(shè)提供啟示和借鑒。
澳大利亞和英國電力庫模式的比較分析及啟示
執(zhí)筆人：胡源、曲昊源、唐程輝
國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所
一、澳大利亞和英國電力庫的介紹
（1）澳大利亞NEM電力庫
NEM電力庫由AEMO同時(shí)負(fù)責(zé)調(diào)度和交易業(yè)務(wù)，自1998年12月運(yùn)行至今。在市場(chǎng)申報(bào)方面，發(fā)電商按照邊際成本報(bào)價(jià)，每日中午12:30前提交次日實(shí)時(shí)市場(chǎng)報(bào)價(jià)信息，在實(shí)時(shí)市場(chǎng)運(yùn)行前5分鐘可以重新申報(bào)（只能修改出力），用戶側(cè)不報(bào)量不報(bào)價(jià)，由AEMO 預(yù)測(cè)用戶側(cè)的電力負(fù)荷曲線進(jìn)行出清。在出清機(jī)制方面，以發(fā)電成本最小為優(yōu)化目標(biāo)確定發(fā)電計(jì)劃，每5分鐘出清一個(gè)調(diào)度價(jià)格。在結(jié)算機(jī)制方面，NEM的調(diào)度和結(jié)算時(shí)間尺度不統(tǒng)一。實(shí)時(shí)市場(chǎng)每5分鐘出清一次，確定一個(gè)調(diào)度價(jià)格；由30分鐘內(nèi)6個(gè)調(diào)度價(jià)格的平均值得到結(jié)算價(jià)格。2020年7月起將按照5分鐘的時(shí)間尺度，實(shí)現(xiàn)調(diào)度和結(jié)算時(shí)間尺度的統(tǒng)一。發(fā)電側(cè)按NEM出清的結(jié)算價(jià)格進(jìn)行結(jié)算，用戶側(cè)接受NEM市場(chǎng)價(jià)格。在價(jià)格機(jī)制方面，NEM采用分區(qū)電價(jià)的價(jià)格機(jī)制，并以州作為價(jià)區(qū)劃分的物理邊界，包括昆士蘭州、新南威爾士州（含首都直轄區(qū)）、南澳大利亞州、維多利亞州和塔斯馬尼亞州五個(gè)互聯(lián)的價(jià)區(qū)。市場(chǎng)規(guī)定最低和最高現(xiàn)貨價(jià)格分別為-1000澳元/（MW?h）和14700澳元/（MW?h）。
（2）英國電力庫
英國電力庫屬于強(qiáng)制性電力庫，運(yùn)營時(shí)間范圍為1990年4月至2001年3月，經(jīng)營區(qū)域包括英格蘭和威爾士兩個(gè)地區(qū)，運(yùn)營商為英國國家電網(wǎng)公司（National Grid Company，NGC）。在市場(chǎng)申報(bào)方面，該市場(chǎng)是一個(gè)日前單邊市場(chǎng)，發(fā)電商需要在前一天早晨10:00前完成報(bào)價(jià)，用戶側(cè)的電力負(fù)荷由系統(tǒng)運(yùn)營商預(yù)測(cè)得到。在出清機(jī)制方面，NGC按照最小購電成本為優(yōu)化目標(biāo)，調(diào)用GOAL（Geneal Ordering and Loading Program，通用排序和調(diào)度程序）求解一個(gè)無約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，即可得到所有發(fā)電商的發(fā)電計(jì)劃和統(tǒng)一出清電價(jià)。英國電力庫每30分鐘出清一次，市場(chǎng)出清結(jié)果于前一天下午17:00向市場(chǎng)主體公布，并于次日零點(diǎn)開始執(zhí)行。在不平衡量處理方面，次日實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)，由于機(jī)組故障、線路故障以及用戶實(shí)際用電量和預(yù)測(cè)負(fù)荷之間的偏差等造成系統(tǒng)出現(xiàn)的不平衡量，將由系統(tǒng)運(yùn)營商通過調(diào)用參與輔助服務(wù)的機(jī)組來調(diào)節(jié)。在結(jié)算機(jī)制方面，發(fā)電商的結(jié)算價(jià)格按照電力購買價(jià)格結(jié)算（Power Purchase Price, PPP），包括系統(tǒng)邊際電價(jià)（System Marginal Price，SMP）和容量費(fèi)用（Capacity Payment）。用戶側(cè)按照電力銷售價(jià)格結(jié)算（Power Selling Price, PSP），包括系統(tǒng)邊際電價(jià)、容量費(fèi)用以及上抬費(fèi)用（Transmission Services Use of System，TSUoS）。
二、英國電力庫與NEM電力庫的比較
澳大利亞NEM電力庫和英國電力庫的異同點(diǎn)如表1所示。兩者的共同點(diǎn)主要體現(xiàn)在：一是均采用了強(qiáng)制性單邊電力庫模式，用戶側(cè)不報(bào)量不報(bào)價(jià)，負(fù)荷曲線由系統(tǒng)運(yùn)營商預(yù)測(cè)得到；二是兩個(gè)市場(chǎng)都采用了差價(jià)合同、遠(yuǎn)期合同對(duì)沖現(xiàn)貨市場(chǎng)中的交易風(fēng)險(xiǎn)。
表1 澳大利亞和英國電力庫的比較
注：Capacity Payment=LOLP*(VOLL-SMP)，其中LOLP代表半小時(shí)失負(fù)荷的概率，VOLL代表失去負(fù)荷的價(jià)值。
TSUoS包括輔助服務(wù)費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)損耗費(fèi)用和輸電網(wǎng)使用費(fèi)、配電網(wǎng)使用費(fèi)、政府基金附加等。
從表1可以看出，NEM電力庫和英國電力庫相比，兩者的不同之處主要體現(xiàn)在優(yōu)化出清、價(jià)格機(jī)制和結(jié)算方式三個(gè)方面。
在優(yōu)化出清方面，相比于英國電力庫的30分鐘調(diào)度出清，NEM采用5分鐘作為調(diào)度出清，能夠更加有效的發(fā)揮電力價(jià)格對(duì)市場(chǎng)主體引導(dǎo)作用，如促使發(fā)電商更加積極參與到系統(tǒng)的調(diào)峰和調(diào)頻等輔助服務(wù)。另外，相較于英國電力庫的無約束出清模型，NEM電力庫在出清模型中考慮線路的傳輸約束，因此得到的發(fā)電計(jì)劃更加符合實(shí)際運(yùn)行情況，有效減少了線路阻塞對(duì)發(fā)電機(jī)出力的影響，顯著提升系統(tǒng)安全運(yùn)行水平。
在價(jià)格機(jī)制方面，相較于英國的系統(tǒng)邊際電價(jià)出清機(jī)制，NEM電力庫對(duì)經(jīng)營區(qū)內(nèi)的五個(gè)州，按照物理邊界作為價(jià)區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)，采用了區(qū)域電價(jià)機(jī)制，進(jìn)而可以考慮跨價(jià)區(qū)輸電通道的阻塞對(duì)電力市場(chǎng)出清的影響，得到的價(jià)格能夠反映位置信號(hào)，進(jìn)而引導(dǎo)電源和電網(wǎng)的建設(shè)，改善用戶的用電行為。
在結(jié)算方式方面，英國電力庫對(duì)發(fā)電商結(jié)算時(shí)包括市場(chǎng)邊際出清價(jià)格和容量費(fèi)用兩部分，對(duì)用戶結(jié)算時(shí)除了邊際出清價(jià)格，還考慮了容量費(fèi)用、輔助費(fèi)用、輸電費(fèi)用、發(fā)電機(jī)的補(bǔ)償費(fèi)用、政府基金附加等。由于容量費(fèi)用計(jì)算規(guī)則中的LOLP易受人為因素干擾和操縱，輔助服務(wù)費(fèi)用、發(fā)電機(jī)補(bǔ)償費(fèi)用等定價(jià)機(jī)制不明確，導(dǎo)致市場(chǎng)結(jié)算價(jià)格計(jì)算復(fù)雜、波動(dòng)性大、不確定性高、價(jià)格扭曲。最終，市場(chǎng)價(jià)格很難發(fā)揮對(duì)市場(chǎng)主體投資和運(yùn)行決策的引導(dǎo)作用。澳大利亞電力庫發(fā)電商和用戶均按照所在價(jià)區(qū)的參考節(jié)點(diǎn)價(jià)格進(jìn)行結(jié)算，結(jié)算方式簡(jiǎn)單、透明，更加容易被監(jiān)管且減少了用戶對(duì)電價(jià)的質(zhì)疑。
2001年4月，英國電力庫模式轉(zhuǎn)變?yōu)椋∟ew Electricity Trading Arrangements，NETA）模式（新電力交易協(xié)議），標(biāo)志著運(yùn)營十一年的英國電力庫正式謝幕。英國電力庫雖然停運(yùn)，但英國在電力改革中的探索和實(shí)踐為全球電力工業(yè)的改革和發(fā)展提供了很好的借鑒和參考。相較于英國，澳大利亞NEM電力庫自1998年12月13日一直安全穩(wěn)定運(yùn)行至今。隨著NEM市場(chǎng)規(guī)則和監(jiān)管機(jī)制的不斷完善，NEM現(xiàn)在已經(jīng)是全球運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成熟的電力市場(chǎng)之一。
三、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及啟示
澳大利亞NEM電力庫能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，主要有如下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：
一是采取了有效的市場(chǎng)力防范措施。首先是鼓勵(lì)發(fā)電集團(tuán)與售電公司或大用戶簽訂一定比例的差價(jià)合約合同。如果發(fā)電集團(tuán)在NEM市場(chǎng)中行使市場(chǎng)力抬高現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格，所得的額外利潤將返還給用戶，進(jìn)而抑制發(fā)電集團(tuán)行使市場(chǎng)力的動(dòng)機(jī)。其次是加強(qiáng)不同價(jià)區(qū)之間聯(lián)絡(luò)線的建設(shè)。充裕的跨價(jià)區(qū)聯(lián)絡(luò)線可以保證大量的外來電參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，可有效削弱發(fā)電商行使市場(chǎng)力的能力。
二是實(shí)現(xiàn)調(diào)度和結(jié)算時(shí)間間隔的統(tǒng)一。AEMO計(jì)劃于2021年7月開始，將30分鐘結(jié)算時(shí)間間隔調(diào)整為5分鐘結(jié)算間隔，和調(diào)度時(shí)間間隔實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。隨著新能源發(fā)電量的快速攀升，NEM市場(chǎng)需要更多的調(diào)頻機(jī)組來減少新能源機(jī)組對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響。調(diào)度時(shí)間和結(jié)算時(shí)間統(tǒng)一為5分鐘后，能夠更加有效的發(fā)揮電力價(jià)格的激勵(lì)作用，引導(dǎo)發(fā)電商參與電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。
三是建立了成熟的電力金融市場(chǎng)。為了幫助發(fā)電商和售電公司降低在現(xiàn)貨市場(chǎng)的交易風(fēng)險(xiǎn)，NEM建立了自由度高、流動(dòng)性強(qiáng)的電力金融市場(chǎng)，主要可分為期貨交易市場(chǎng)和場(chǎng)外交易市場(chǎng)(OTC)兩大類。電力期貨產(chǎn)品在悉尼期貨交易所（Sydney Futures Exchange，SFE）上交易，均為標(biāo)準(zhǔn)化的合同。大多場(chǎng)外交易合約是發(fā)電商和零售商之間共同商議協(xié)定的，其他場(chǎng)外交易合約是在電力經(jīng)紀(jì)人的協(xié)助下簽訂。電力金融市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)通過現(xiàn)貨價(jià)格聯(lián)動(dòng)，僅在結(jié)算上幫助市場(chǎng)主體對(duì)沖金融風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)影響到市場(chǎng)的物理運(yùn)行。
四是建立了良好的市場(chǎng)監(jiān)管體系。NEM市場(chǎng)構(gòu)建了公平、透明、高效的市場(chǎng)監(jiān)控體系，為提高電力市場(chǎng)透明度、維護(hù)電力市場(chǎng)公平交易提供了重要保障。首先是不斷完善電力市場(chǎng)監(jiān)管相關(guān)的法律條文。AEMC會(huì)根據(jù)市場(chǎng)主體提交的監(jiān)管條例修訂提案舉行聽證會(huì)，論證通過后即可形成法律條文。其次是市場(chǎng)信息披露及時(shí)充分，電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)營數(shù)據(jù)、市場(chǎng)交易信息等均可在AEMO官方網(wǎng)站上便捷查詢。最后是及時(shí)發(fā)布市場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控和評(píng)估報(bào)告，通常按季度和年度公開發(fā)布完整的評(píng)估報(bào)告，也會(huì)不定期針對(duì)重大事件，如電價(jià)飆升、發(fā)電側(cè)市場(chǎng)力等重大問題，發(fā)布評(píng)估分析報(bào)告。
對(duì)我國電力市場(chǎng)建設(shè)的啟示如下：
一是鼓勵(lì)發(fā)電商簽訂高比例的中長期合同。我國在電力市場(chǎng)建設(shè)初期，可通過提高發(fā)電商的中長期合同電量比例，來降低發(fā)電商在現(xiàn)貨市場(chǎng)操縱價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)，保證市場(chǎng)平穩(wěn)起步。
二是加快完善輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制。在新能源消納壓力不斷加劇的挑戰(zhàn)下，通過完善輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制、完善現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格形成機(jī)制等，提高市場(chǎng)主體參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的積極性，促進(jìn)新能源能夠有效消納，保障電力系統(tǒng)在市場(chǎng)環(huán)境下安全穩(wěn)定運(yùn)行。
三是加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管。建立電力市場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)估機(jī)制，完善市場(chǎng)監(jiān)管組織體系，創(chuàng)新市場(chǎng)監(jiān)管措施和手段，對(duì)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)主體行使市場(chǎng)力、操縱市場(chǎng)、違反市場(chǎng)規(guī)則等情況實(shí)施監(jiān)管，維護(hù)良好的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)秩序和市場(chǎng)的公正性。
專家介紹
胡源，電氣工程博士，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員。主要從事電力市場(chǎng)、電力體制改革、電網(wǎng)規(guī)劃等研究，先后承擔(dān)國家發(fā)改委、國家能源局、國家電網(wǎng)公司委托的重大課題20余項(xiàng)，主筆或參與編寫《國內(nèi)外電力市場(chǎng)化改革分析報(bào)告2019》、《國內(nèi)外電力市場(chǎng)化改革分析報(bào)告2020》等著作和報(bào)告，獲得國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)、國家電網(wǎng)公司軟科學(xué)成果獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。
曲昊源，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所改革與市場(chǎng)研究室研究員。主要從事電力市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、電力體制改革等領(lǐng)域的研究，熟悉歐洲、美國等國外電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)。連續(xù)三年主筆《國內(nèi)外電力市場(chǎng)化改革分析報(bào)告》。曾主持、參與多項(xiàng)政府有關(guān)部門的委托項(xiàng)目以及國家電網(wǎng)有限公司重大科技項(xiàng)目、重大戰(zhàn)略課題、管理咨詢項(xiàng)目等的研究與管理工作，多次獲得國家電網(wǎng)有限公司軟科學(xué)成果獎(jiǎng)。
唐程輝，工學(xué)博士，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員。研究方向?yàn)殡娏w制改革、電力市場(chǎng)等，完成多項(xiàng)政府委托及國網(wǎng)公司科研項(xiàng)目，以第一作者在IEEE匯刊、Applied Energy、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電工技術(shù)學(xué)報(bào)等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文。
團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介：企業(yè)戰(zhàn)略研究所（以下簡(jiǎn)稱戰(zhàn)略所）成立于2009年，原名為企業(yè)戰(zhàn)略與管理咨詢研究所，2010年12月單獨(dú)設(shè)立企業(yè)戰(zhàn)略研究所，是國網(wǎng)能源院核心研究所之一。經(jīng)過多年實(shí)踐和積累，在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、體制改革與電力市場(chǎng)、企業(yè)國際化發(fā)展等領(lǐng)域已形成顯著優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)造就了一支專業(yè)素質(zhì)高、研究能力強(qiáng)的研究咨詢隊(duì)伍。戰(zhàn)略所內(nèi)設(shè)企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃研究室、改革與市場(chǎng)研究室、國際化發(fā)展研究室，共有32名員工，平均年齡32歲，其中博士27人，碩士5人，具有高級(jí)職稱12人，國家電網(wǎng)公司優(yōu)秀專家人才后備3人，是一只充滿活力、善于思考、凝聚力強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)。曾獲得“2010年度國家電網(wǎng)公司先進(jìn)黨支部”、“2011-2012年度國家電網(wǎng)公司科技工作先進(jìn)集體”、“2018年度國家電網(wǎng)有限公司先進(jìn)班組”、國網(wǎng)能源院“2011-2017年度先進(jìn)集體”以及“課題攻關(guān)黨員先鋒團(tuán)隊(duì)”等稱號(hào)。2016年，設(shè)立“馬莉勞模創(chuàng)新工作室”。
