中國儲能網訊：隨著世界范圍內的可再生能源迅猛發(fā)展，各國電力系統(tǒng)面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。在我國電力市場化建設的浪潮中，如何協(xié)調電力市場建設與新能源發(fā)展正成為日漸迫切的現(xiàn)實問題。“他山之石，可以攻玉”，為促進新能源的發(fā)展和利用，世界各主要電力市場國家制定了相應的激勵政策，可為我國新能源市場化消納提供有益借鑒與參考。本文總結了國外主要電力市場國家新能源參與電力市場的價格機制、適應新能源接入的市場交易規(guī)則等，并提出了對我國新能源市場化消納的啟示。
國外新能源參與市場的機制及啟示
唐程輝
國網能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所
目前，國外新能源裝機較高的國家中，有些要求新能源參與市場，有些由電網企業(yè)保障性收購。具體而言，美國、德國、英國、意大利、西班牙、澳大利亞、葡萄牙、丹麥等國家新能源參與電力市場；日本、芬蘭等國家新能源由電網企業(yè)直接收購，不參與電力市場。為促進新能源的發(fā)展和利用，各國政府制定了相應的激勵政策，主要包含價格（補貼）機制、適應新能源接入的市場交易規(guī)則等。
圖1 全球新能源（風電、光伏）裝機排名
（截至2018年底）
一、國外新能源參與電力市場價格機制
國外新能源價格機制主要包括固定上網電價、溢價機制、差價合約（Contract for difference）、可再生能源配額制等。
表1 新能源價格（補貼）機制
一是固定上網電價機制。
日本、芬蘭等國家實施固定上網電價機制，德國、意大利、葡萄牙等國通常只對容量較小的新能源發(fā)電機組實施。
二是溢價機制。
德國（2012年以后）、西班牙、丹麥、荷蘭等國采用溢價機制，其中西班牙新能源發(fā)電商可自由選擇固定上網電價或參與市場的溢價機制。
三是差價合約機制。
英國（2013年以后）實施差價合約，新能源發(fā)電商與政府所有的公司簽訂合約，該公司向新能源發(fā)電商支付或收取市場電價低于或高于差價合約敲定價格的部分，相當于由該公司承擔市場電價波動的風險，對發(fā)電商來說基本等同于固定上網電價。
四是可再生能源配額制。
美國、澳大利亞、挪威、瑞典、英國（2017年以前）采用可再生能源配額制政策。
二、國外適應新能源接入的市場機制
風電、光伏發(fā)電等新能源出力存在一定的隨機性和波動性，隨著新能源發(fā)電占比的不斷提升，國外在市場組織和運營中充分考慮新能源的發(fā)電特性，建立適應新能源接入的市場交易機制。
一是電量偏差處理機制。
考慮到新能源自身存在的出力不確定性，相比于常規(guī)能源，新能源在國外電力市場中的偏差處理機制與常規(guī)發(fā)電機組有所不同。
（1）美國得州電力市場。對常規(guī)機組而言，其出力超出考慮輔助服務調用的基點指令值5%或5MW（取二者中較小值）時，將受到偏差處罰。對風電場的基點指令偏差處罰標準要寬松一些，只在棄風狀態(tài)下風電場出力高于基點指令值10%以上時才予以處罰。
（2）北歐電力市場。風電企業(yè)要為其在日前現(xiàn)貨市場中的出力預測誤差接受懲罰。在平衡市場中，若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相反，則風電企業(yè)需接受懲罰，按照日前現(xiàn)貨市場價格結算。若不平衡量與系統(tǒng)不平衡量相同，則企業(yè)免受懲罰，按平衡市場出清價格結算。
二是調峰機制。
新能源的大規(guī)模并網消納必須依靠電力系統(tǒng)良好的調峰能力。為促進新能源的消納，除鼓勵具有良好調峰能力的機組參與市場外，國外還建立了引導新能源主動參與調峰的市場機制，如新能源發(fā)電機組減出力獎勵、負電價交易制度等。
（1）愛爾蘭。在電力供應過剩時，如果風電機組減少系統(tǒng)出力，風電機組將通過電力市場獲得獎勵。風電機組獲得的減出力獎勵，能100%覆蓋該機組在電力市場的獲利。
（2）北歐電力市場。北歐電力交易中心于2009年11月30日推出負電價交易制度，即發(fā)電企業(yè)在電力過剩時繼續(xù)發(fā)電則要向電網公司付費。負電價是以價格手段實現(xiàn)電力供需平衡的一項重要舉措。這就意味著風力發(fā)電企業(yè)如果在電量供大于求時繼續(xù)發(fā)電，就要向電網公司繳納罰款。引入負電價政策以后，包括風力發(fā)電企業(yè)在內的所有發(fā)電商都會對市場供需及時做出反應，自主調節(jié)發(fā)電量，從而大大降低了電力調度機構的系統(tǒng)平衡成本。
三是調節(jié)性機組投資保障機制。
國外通過容量市場、稀缺電價機制、補貼機制等為常規(guī)機組建立合理的投資保障機制。調動各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長期的安全可靠運行。
（1）容量市場。為適應新能源發(fā)電占比的不斷提高，國外通過容量市場收益彌補單獨電能市場收益對投資刺激的不足，為具有間歇特性的新能源提供充足的備用容量，如英國、美國PJM、新英格蘭ISO-NE、紐約ISO-NY和北歐四國等。
（2）稀缺電價。由于新能源的大量接入，造成批發(fā)電力市場價格降低，常規(guī)機組的收益受到影響。因此，美國ERCOT在實時市場中實行了稀缺定價機制，從而在系統(tǒng)備用低時對常規(guī)機組進行一定的經濟激勵。
四是跨區(qū)跨國電力交易。
風電、光伏發(fā)電等新能源出力的隨機性和波動性決定了其必須依靠在更大范圍內的優(yōu)化配置，各國也積極倡導電力的跨區(qū)跨國交易、加強骨干電網和跨國聯(lián)網的建設。
以北歐電力市場為例，北歐四國的電源結構具有一定的互補性，使得跨國電量交易非常頻繁，丹麥、挪威和瑞典之間交易了大量的清潔能源電力。當?shù)湹娘L電發(fā)電量超出其用電所需，多余的電力就輸送到挪威和瑞典，以幫助這兩個國家節(jié)省用以發(fā)電的水資源。
三、國外經驗對我國新能源市場化消納的啟示
基于我國電力體制改革和電力市場建設情況，分析并借鑒國外新能源消納的實踐與經驗，啟示如下：
一是新能源帶補貼參與電力市場，是絕大多數(shù)國家的政策調整方向。
在新能源發(fā)展初期，通過固定上網電價、溢價機制、配額制等政策鼓勵新能源發(fā)展，保證新能源在電力市場中的競爭力。隨著新能源發(fā)電競爭力和發(fā)電占比的不斷提高，政府將逐漸減低補貼。
二是新能源依靠較低的發(fā)電邊際成本可通過現(xiàn)貨市場中實現(xiàn)優(yōu)先消納。
國外新能源主要通過參與現(xiàn)貨市場實現(xiàn)消納，同時，新能源的低發(fā)電邊際成本會降低現(xiàn)貨市場的批發(fā)電價。如由于風力發(fā)電量和太陽能發(fā)電量的大幅增加，澳大利亞2019年第四季度現(xiàn)貨批發(fā)電價為72澳元/MW?h，同比降低19％，為2016年第四季度以來最低水平。
三是公平、合理的偏差處理原則能促進新能源的市場化消納。
由于新能源自身存在的出力不確定性，國外電力市場在處理新能源產生的偏差上與常規(guī)發(fā)電機組相比更為寬松，以此鼓勵新能源參與電力市場交易。
四是完善調峰、調頻及輔助服務機制是新能源發(fā)電調度的保障。
國外為保障新能源的大規(guī)模消納，一方面需通過合理的投資保障機制，調動各類型電源，尤其是靈活性較高的電源投資的積極性，保障電力系統(tǒng)長期的安全可靠運行；另一方面，需通過建立調峰、調頻及輔助服務的激勵機制，充分調動靈活性資源潛力。
五是新能源發(fā)電需在更大的區(qū)域和市場范圍內消納。
由于新能源具有隨機性、波動性和反調峰的特點，國外普遍通過在更大區(qū)域和市場范圍內進行交易，與其他類型電源相互配合，更好的發(fā)揮新能源清潔節(jié)能減排的功效。我國的資源稟賦和經濟發(fā)展現(xiàn)狀，也要求新能源必須通過跨省跨區(qū)實現(xiàn)資源的大范圍優(yōu)化配置。
專家介紹
唐程輝，工學博士，國網能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員。研究方向為電力體制改革、電力市場等，完成多項政府委托及國網公司科研項目，以第一作者在IEEE匯刊、Applied energy、電力系統(tǒng)自動化、電工技術學報等國內外知名期刊發(fā)表學術論文。
團隊簡介：企業(yè)戰(zhàn)略研究所（以下簡稱戰(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月單獨設立企業(yè)戰(zhàn)略研究所，是國網能源院核心研究所之一。經過多年實踐和積累，在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、體制改革與電力市場、企業(yè)國際化發(fā)展等領域已形成顯著優(yōu)勢，培養(yǎng)造就了一支專業(yè)素質高、研究能力強的研究咨詢隊伍。戰(zhàn)略所內設企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃研究室、改革與市場研究室、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，具有高級職稱12人，國家電網公司優(yōu)秀專家人才后備3人，是一只充滿活力、善于思考、凝聚力強的團隊。曾獲得“2010年度國家電網公司先進黨支部”、“2011-2012年度國家電網公司科技工作先進集體”、“2018年度國家電網有限公司先進班組”、國網能源院“2011-2017年度先進集體”以及“課題攻關黨員先鋒團隊”等稱號。2016年，設立“馬莉勞模創(chuàng)新工作室”。
