作者：周杰
國(guó)際清潔能源論壇（澳門）副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)
中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)理事會(huì)理事
武漢新能源研究院研究員
前 言
2020年是日本第五輪電力體制改革的收官之年，從4月1日起，一般輸配電企業(yè)與各大電力公司實(shí)現(xiàn)了法定脫鉤，標(biāo)志著1995年以來(lái)的日本電力自由化改革基本完成。日本電力體制改革的核心是電力市場(chǎng)建設(shè)，經(jīng)過(guò)前四輪的電改，日本已建立起了競(jìng)爭(zhēng)性的電力批發(fā)市場(chǎng)（JEPX），形成了日前市場(chǎng)、日內(nèi)市場(chǎng)以及遠(yuǎn)期市場(chǎng)的多市場(chǎng)交易體系。而福島核事故以來(lái)的第五輪電改又創(chuàng)建了非化石電力交易市場(chǎng)、基荷電力市場(chǎng)、間接輸電權(quán)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)、供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)5個(gè)新市場(chǎng)。那么，這些新市場(chǎng)的建立在日本發(fā)揮了哪些作用，是進(jìn)一步放松了管制還是對(duì)自由化改革的背離？本文從評(píng)估當(dāng)前日本電力體制改革以及電力市場(chǎng)建設(shè)的成效入手，探討了日本創(chuàng)建電力相關(guān)新市場(chǎng)的目的、意義及其存在的問題，并從中總結(jié)出對(duì)我國(guó)深化電力市場(chǎng)化改革的啟示。
上接6月9日連載第一期
一、 電力自由化與電力市場(chǎng)新發(fā)展
二、新電力市場(chǎng)的制度設(shè)計(jì)與構(gòu)建
在成熟的電力市場(chǎng)體系里，電力價(jià)值不僅只存在體現(xiàn)度電價(jià)值（kWh）的能量市場(chǎng)中，還應(yīng)包括非能量市場(chǎng)和政策性市場(chǎng)反映電力的價(jià)值，例如體現(xiàn)運(yùn)行靈活性、系統(tǒng)安全性等的平衡服務(wù)價(jià)值（⊿kW），體現(xiàn)保障未來(lái)電力供給穩(wěn)定的容量?jī)r(jià)值（kW）、體現(xiàn)綠色環(huán)保的外部?jī)r(jià)值等等。能量市場(chǎng)、非能量市場(chǎng)、政策性市場(chǎng)三大部分共同構(gòu)成一個(gè)完整的電力大市場(chǎng)。2017年2月，日本“貫徹電力體制改革政策小委員會(huì)”提出了新電力市場(chǎng)的建設(shè)方案，如圖10所示，新電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)理念改變了傳統(tǒng)電力市場(chǎng)統(tǒng)一以kWh體現(xiàn)價(jià)值的體系，明確將電力價(jià)值區(qū)分為kW價(jià)值、kWh價(jià)值和⊿kW價(jià)值，并分別設(shè)計(jì)了與體現(xiàn)這些價(jià)值相對(duì)應(yīng)的新電力市場(chǎng)規(guī)劃[6]。經(jīng)過(guò)反復(fù)討論和專家論證，政府完成了相關(guān)市場(chǎng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)[7]。與此同時(shí)陸續(xù)開啟了非化石價(jià)值交易市場(chǎng)（2018年5月）、間接輸電權(quán)市場(chǎng)（2019年4月）、基荷電力市場(chǎng)（2019年8月）、容量市場(chǎng)（2020年7月）、供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)（2021年4月），向統(tǒng)一大電力市場(chǎng)的建設(shè)目標(biāo)進(jìn)一步邁進(jìn)。
圖10：新電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的價(jià)值理念
1.基荷電力市場(chǎng)
日本基荷電力市場(chǎng)設(shè)立的目的主要是為了解決大小電力企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)不平等的問題，提高售電市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。在日本，承擔(dān)電力基荷的主要是煤電、核電、水電和地?zé)岚l(fā)電，這些電力具有價(jià)格便宜、供給穩(wěn)定、調(diào)節(jié)靈活的優(yōu)勢(shì)。由于歷史原因，十大電力公司掌控了90%以上的基荷電源，而新增電力企業(yè)被迫只能選擇銷售數(shù)量較少、成本較高的氣電。因此，新增電力企業(yè)與傳統(tǒng)大型電力公司的競(jìng)爭(zhēng)明顯處于不利地位。
在日本基荷電力市場(chǎng)的資源銷售方均為傳統(tǒng)大電力公司，政府規(guī)定這些大公司必須向市場(chǎng)銷售一定比例的基荷電力，比例由政府按照電力規(guī)劃目標(biāo)制定，即到2030年基荷電力占全部電力供給的56%。新增電力公司電力需求若按此比例配置，每年預(yù)計(jì)可從大電力公司釋放出600-700億kWh，約占全國(guó)電力消費(fèi)的8%左右。與此同時(shí)，政府對(duì)基荷電力規(guī)定了價(jià)格上限，即價(jià)格不能超過(guò)基荷電力平均發(fā)電成本[8]，目的是保證新增電力企業(yè)獲得價(jià)格水平較低、合約期較長(zhǎng)的穩(wěn)定電源。
日本基荷電力市場(chǎng)的購(gòu)買方主要為新增電力企業(yè)。2019年12月，新增電力公司供電來(lái)源的88.6%依賴JEPX的現(xiàn)貨市場(chǎng)[9]。2018年日本現(xiàn)貨市場(chǎng)平均價(jià)格為9.76日元/kWh，但市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)異常劇烈，達(dá)到3～75日元/kWh之間，劇烈變化的價(jià)格給日本新增電力公司帶來(lái)了巨大經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，一旦出現(xiàn)閃失很容易造成企業(yè)經(jīng)營(yíng)虧損甚至破產(chǎn)。而大電力公司的供電往往由集團(tuán)內(nèi)部調(diào)度，無(wú)任何市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。與現(xiàn)貨市場(chǎng)不同，基荷電力市場(chǎng)的交易以年為單位，是一種遠(yuǎn)期市場(chǎng)交易產(chǎn)品。新增電力企業(yè)通過(guò)基荷電力市場(chǎng)從大型電力公司獲得中長(zhǎng)期固定價(jià)格的合約電量，可以對(duì)沖現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)；基荷電力交易雙方通過(guò)現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行交割，按照現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格與基荷市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)之差，統(tǒng)一由JEPX結(jié)算。
如表2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(jìng)價(jià)交易，分為北海道、東京?東北和西日本三個(gè)區(qū)域市場(chǎng)進(jìn)行。北海道地區(qū)價(jià)格達(dá)到12.37～12.47日元/kWh、東京?東北地區(qū)為9.40～9.95日元/kWh、西日本地區(qū)為8.47～8.70日元/kWh。而2018年度三區(qū)域現(xiàn)貨平均價(jià)格分別為北海道15.03日元/kWh、東京?東北10.68日元/kWh、西日本8.88日元/kWh。從交易價(jià)格來(lái)看，基荷電力市場(chǎng)價(jià)格盡管低于現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格1-2日元/kWh，但實(shí)際上與新增電力公司同大電力公司簽訂的中長(zhǎng)期雙邊協(xié)議價(jià)格相差無(wú)幾，基荷市場(chǎng)并未突顯現(xiàn)出價(jià)格優(yōu)勢(shì)。從交易量來(lái)看，北海道市場(chǎng)為27.8MW、東京?東北市場(chǎng)308.6MW、西日本市場(chǎng)為197.9MW，三個(gè)市場(chǎng)成交電量為534.3MW，相當(dāng)于46.8億kWh/年，僅占新增電力公司2018年度全部售電量（1229億kWh）的3.8%。因此，新增電力公司更傾向通過(guò)中長(zhǎng)期協(xié)議獲得大電力公司的備用電源，或者通過(guò)資本紐帶依附于大電力公司抵御風(fēng)險(xiǎn)。
表2：2019年度基荷電力市場(chǎng)交易量與交易價(jià)格
2.間接輸電權(quán)交易市場(chǎng)
長(zhǎng)期以來(lái)，日本十大電力公司更關(guān)注在各自壟斷經(jīng)營(yíng)的區(qū)域建設(shè)電網(wǎng)，所謂的電網(wǎng)其實(shí)就是公司內(nèi)部的“局域網(wǎng)”，因而造成跨區(qū)域電網(wǎng)容量十分有限，例如東京至東北的電網(wǎng)容量?jī)H為1262萬(wàn)kW，關(guān)西至中部的電網(wǎng)容量?jī)H為1666萬(wàn)kW，甚至東日本和西日本電網(wǎng)頻率都不相同，必須通過(guò)變頻站才能連接?xùn)|西日本，并且跨區(qū)輸電容量首先要保證公司內(nèi)部使用，多余容量才有機(jī)會(huì)開放給社會(huì)。市場(chǎng)各自割據(jù)一方導(dǎo)致了全日本電網(wǎng)調(diào)度困難，沒有形成一張真正意義上的全國(guó)電網(wǎng)。
輸電網(wǎng)開放是電力市場(chǎng)的重要特征，輸電網(wǎng)的所有者必須將輸電網(wǎng)無(wú)歧視地開放給所有使用者。2018年10月1日，日本輸配電改革開始輸電權(quán)間接競(jìng)價(jià)（“直接競(jìng)價(jià)”是指輸配電企業(yè)直接競(jìng)價(jià)取得輸電權(quán)，而“間接競(jìng)價(jià)”則是指輸配電企業(yè)通過(guò)電力批發(fā)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)取得輸電權(quán)），過(guò)去輸電調(diào)度的“先到先得”計(jì)劃模式被更改為根據(jù)“優(yōu)先次序”（Merit Order)的市場(chǎng)定價(jià)模式，即按照現(xiàn)貨市場(chǎng)約定的價(jià)格高低，對(duì)電網(wǎng)中的所有發(fā)電設(shè)施進(jìn)行先后排序。從此，發(fā)電、售電企業(yè)不用再事先向OCCTO報(bào)送電網(wǎng)輸配電計(jì)劃，新增電力公司可以獲得公平的電網(wǎng)接入和輸配電服務(wù)。
由于間接競(jìng)價(jià)須通過(guò)現(xiàn)貨市場(chǎng)，日本現(xiàn)貨市場(chǎng)跨區(qū)電力交易也隨之迅速擴(kuò)大?，F(xiàn)貨市場(chǎng)屬于全國(guó)統(tǒng)一市場(chǎng)，在不計(jì)輸電線路約束的情況下，可以認(rèn)為不同地理位置的發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)基本一致，如圖11所示，假如A地區(qū)和B地區(qū)的現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格均為12日元，原來(lái)雙方協(xié)議的固定價(jià)格為10日元，通過(guò)現(xiàn)貨市場(chǎng)交易之后，為實(shí)現(xiàn)賬戶平衡發(fā)電企業(yè)須從收入中另行支付給售電企業(yè)2日元。但電網(wǎng)發(fā)生阻塞時(shí)，市場(chǎng)分裂為兩個(gè)報(bào)價(jià)區(qū)，就會(huì)造成區(qū)域節(jié)點(diǎn)電價(jià)不同，如果A地區(qū)為11日元，B地區(qū)為12日元，JEPX按分區(qū)電價(jià)進(jìn)行結(jié)算，從B收取12日元，支付A為11日元，這樣就形成了“阻塞盈余”；如果A獲得該阻塞線路的輸電權(quán)，不僅對(duì)此線路有使用的優(yōu)先權(quán)，而且在阻塞發(fā)生時(shí)還將獲得1日元的補(bǔ)償。因此，輸電權(quán)一方面可以有效解決阻塞盈利的合理分配問題，另一方面可在輸電網(wǎng)用戶間公平合理地分?jǐn)傋枞M(fèi)用，還可以保障用戶獲得確定的價(jià)格，同時(shí)通過(guò)輸電權(quán)競(jìng)價(jià)還能有效預(yù)防阻塞。
通常輸電權(quán)可以分為物理輸電權(quán)和金融輸電權(quán)，分別表現(xiàn)為對(duì)于輸電容量的使用權(quán)和收益權(quán)。2019年4月，日本啟動(dòng)了間接輸電權(quán)交易市場(chǎng)，其中輸電權(quán)是指物理跨區(qū)輸電容量的使用權(quán)，輸電權(quán)所有者僅有自己獲得相關(guān)輸電服務(wù)的權(quán)力，不可以轉(zhuǎn)賣，沒有收益權(quán)。間接輸電權(quán)一般是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生阻塞時(shí)，在現(xiàn)貨批發(fā)市場(chǎng)所約定的電能量范圍內(nèi)，交易方有權(quán)要求JEPX支付區(qū)域市場(chǎng)差價(jià)的權(quán)利。因此，日本的間接輸電權(quán)可稱為“責(zé)任型”輸電權(quán)，是分區(qū)電價(jià)結(jié)算差價(jià)的一種契約，而非歐美國(guó)家的權(quán)益型輸電權(quán)[10]。
日本間接輸電權(quán)發(fā)行方為JEPX，購(gòu)買方為所有電力交易的參加者。市場(chǎng)共設(shè)計(jì)了阻塞概率較高的6條輸電線路產(chǎn)品：東北→北海道、東京→中部、中部→東京、四國(guó)→關(guān)西、四國(guó)→中國(guó)、九州→中國(guó)等，產(chǎn)品形態(tài)從“周輸電權(quán)”開始，采用單一價(jià)格競(jìng)價(jià)方式。原則上所有跨區(qū)電網(wǎng)的輸電權(quán)全部要通過(guò)JEPX的現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行競(jìng)價(jià)，日前市場(chǎng)成交后的余量還可通過(guò)日內(nèi)市場(chǎng)進(jìn)行競(jìng)價(jià)，并且根據(jù)日前市場(chǎng)和日內(nèi)市場(chǎng)約定交易配置容量進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算。間接輸電權(quán)發(fā)行容量上限為可傳輸容量，由OCCTO扣除安全運(yùn)行需要的裕度和部分保留容量后公布，其中所謂保留容量屬于改革過(guò)渡性的措施，允許保留部分過(guò)去中長(zhǎng)期合同的傳輸容量，日后一旦取消了這些保留容量可釋放出更多的市場(chǎng)化可用傳輸容量。開放的電力市場(chǎng)需要輸電網(wǎng)開放和有效管理，輸電權(quán)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)公平開放的重要工具。
圖11：間接輸電權(quán)概念圖
3.容量市場(chǎng)
引導(dǎo)投資是電力市場(chǎng)建設(shè)的另一個(gè)重要目標(biāo)。為了保障電力供給的充裕性，很多國(guó)家成熟的電力市場(chǎng)都設(shè)立了容量市場(chǎng)。日本過(guò)去主要通過(guò)政府“成本加成”的定價(jià)機(jī)制幫助大電力公司穩(wěn)定回收投資成本，同時(shí)也要求電力公司承擔(dān)確保裝機(jī)容量的義務(wù)。但售電市場(chǎng)放開之后，一方面由于電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)劇烈，電力投資回收期變得難以評(píng)估，使得發(fā)電企業(yè)對(duì)發(fā)電容量的投資意愿降低。由于發(fā)電行業(yè)投資成本大、投資回報(bào)周期長(zhǎng)，一旦錯(cuò)過(guò)發(fā)電投資新建和更新周期，有可能導(dǎo)致電力供不應(yīng)求的局面出現(xiàn)，此時(shí)將面臨電價(jià)大幅上漲的風(fēng)險(xiǎn)。日本規(guī)定備用容量一般約占H3（最大三日的平均負(fù)荷）的8%。據(jù)OCCTO對(duì)未來(lái)十年的電力供給預(yù)測(cè)，到2021年個(gè)別地區(qū)或個(gè)別時(shí)段備用容量已達(dá)不到最低標(biāo)準(zhǔn)[11]。另一方面，日本季節(jié)性溫差大，自然災(zāi)害多，電力需求波動(dòng)較大。尤其是在間歇性可再生能源高速發(fā)展的情況下，傳統(tǒng)電力企業(yè)面臨邊際成本幾乎為零的可再生能源的市場(chǎng)價(jià)格挑戰(zhàn)，使得電力平衡調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)的火電機(jī)組利用小時(shí)數(shù)不斷降低，可再生能源配套的火電資源容量充裕性問題變得更加突出。
為了保障中長(zhǎng)期電力穩(wěn)定供給，確保與可再生能源配套的調(diào)節(jié)電源的充足，日本決定開設(shè)容量市場(chǎng)，規(guī)定售電企業(yè)有義務(wù)購(gòu)買一定的容量。容量市場(chǎng)不是能量市場(chǎng)（kWh）的交易，而是裝機(jī)容量（kW）價(jià)值的交易。市場(chǎng)管理主體為OCCTO，出售方為發(fā)電企業(yè)，OCCTO向中標(biāo)的發(fā)電機(jī)組支付容量費(fèi)，但容量費(fèi)用由輸配電企業(yè)和售電企業(yè)分擔(dān)，依據(jù)其交付年在電能市場(chǎng)中所占份額進(jìn)行結(jié)算。這些費(fèi)用最終分?jǐn)傇陔妰r(jià)中轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者頭上。
日本容量市場(chǎng)設(shè)計(jì)的標(biāo)的物為容量4年或1年后交付的系統(tǒng)所需發(fā)電容量。先于交付年4年的拍賣，滿足絕大部分容量交易，先于交付年1年的拍賣，實(shí)現(xiàn)容量調(diào)整。OCCTO在交易年份確定容量需求，容量市場(chǎng)價(jià)格通過(guò)集中競(jìng)價(jià)拍賣確定，中標(biāo)的容量必須保證在系統(tǒng)需要時(shí)能夠提供電能，否則將面臨約定金額10%的處罰。容量費(fèi)以年度為周期計(jì)算，為確保2024年度的發(fā)電裝機(jī)容量，目前容量市場(chǎng)已開始接受競(jìng)價(jià)申報(bào)，預(yù)計(jì)2020年7月開始首拍。
日本容量市場(chǎng)是集中式的容量市場(chǎng)，容量需求和指標(biāo)價(jià)格由OCCTO確定[12]。OCCTO根據(jù)2019年度的供電計(jì)劃，目前設(shè)定2024年容量需求為1.8億kW，如圖12（左）所示，容量需求的計(jì)算依據(jù)是：系統(tǒng)最低備用容量為H3的8%，應(yīng)對(duì)極端天氣的備用容量為H3的2%以及應(yīng)對(duì)惡性事故的備用容量為H3的1%。圖12（右）為反映容量?jī)r(jià)格與容量需求量關(guān)系的曲線，OCCTO以新建機(jī)組的投資回收年限設(shè)定指標(biāo)價(jià)格（Net CONE），現(xiàn)為9444日元/kW，競(jìng)標(biāo)上限價(jià)格不得超過(guò)指標(biāo)價(jià)格的150%[13]。OCCTO以容量目標(biāo)水平為基礎(chǔ)設(shè)定需求曲線，以發(fā)電企業(yè)投標(biāo)容量形成供給曲線，以投標(biāo)價(jià)格與需求價(jià)格的相交點(diǎn)確定成交價(jià)格，當(dāng)?shù)陀谀繕?biāo)需求量時(shí)價(jià)格急速跳高，當(dāng)高于需求量時(shí)價(jià)格緩慢下落，所有交易成功的容量都將按這個(gè)價(jià)格支付費(fèi)用。
現(xiàn)有的、新建的或在建的容量都有資格參加容量市場(chǎng)的竟標(biāo)。FIT電源由于接受過(guò)國(guó)家補(bǔ)助，不得參加容量市場(chǎng)交易。非FIT的光伏、風(fēng)電有效容量以過(guò)去20日之內(nèi)的最大3個(gè)發(fā)電日所規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的平均出力值為標(biāo)準(zhǔn)。水電、火電和核電的有效容量須扣除廠內(nèi)用電。自用電廠、DR電源、屋頂光伏等小規(guī)模電源設(shè)備在一定條件下也可參加容量市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)。如DR集成商負(fù)荷在1000kW以上就可參加。新市場(chǎng)開設(shè)后，發(fā)電企業(yè)不僅通過(guò)容量市場(chǎng)交易，還可同時(shí)參與批發(fā)市場(chǎng)、供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)和非化石電力市場(chǎng)的交易，大大增加了發(fā)電企業(yè)收入來(lái)源的渠道。
圖12：容量市場(chǎng)的目標(biāo)容量水平與交易價(jià)格設(shè)定
4.供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)
電力輔助服務(wù)市場(chǎng)是保證電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行不可或缺的重要市場(chǎng)。當(dāng)前各國(guó)對(duì)于輔助服務(wù)市場(chǎng)沒有統(tǒng)一的定義，服務(wù)產(chǎn)品各式各樣。日本設(shè)計(jì)的供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)其實(shí)就是一個(gè)輔助服務(wù)市場(chǎng)，其核心價(jià)值是為了保障電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡。電力系統(tǒng)是一個(gè)瞬時(shí)平衡的系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)行中，由于預(yù)測(cè)誤差、用電負(fù)荷變化、電網(wǎng)事故等因素影響，日前市場(chǎng)制定的發(fā)電計(jì)劃與實(shí)際用電負(fù)荷可能存在一定偏差，產(chǎn)生功率不平衡。因此，日本輔助服務(wù)主要包括調(diào)頻服務(wù)和備用服務(wù)，供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)的作用就是通過(guò)市場(chǎng)交易進(jìn)行電力電量平衡，而平衡服務(wù)具有容量和電量雙重屬性（⊿kW＋kWh）。
一般輸配電企業(yè)（TSO）與電力公司脫鉤之后，為保持中立性就不再擁有獨(dú)立電源，調(diào)頻和備用等調(diào)節(jié)電源須在市場(chǎng)上組織招標(biāo)采購(gòu)。調(diào)節(jié)電源自2016年就開始向社會(huì)公開競(jìng)標(biāo)，可調(diào)度的發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、DR及其它資源均可參與。但目前的競(jìng)標(biāo)僅在區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)正式啟動(dòng)之后方能擴(kuò)大到全國(guó)市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)。如表3所列，目前公開實(shí)行競(jìng)標(biāo)的調(diào)節(jié)電源大致分為“電源Ⅰ”和“電源Ⅱ”兩大類，類似我國(guó)一次、二次調(diào)頻服務(wù)。
電源Ⅰ由TSO事先公布需求量，對(duì)中標(biāo)機(jī)組按合同容量支付kW固定基本費(fèi)，實(shí)際運(yùn)行時(shí)再根據(jù)TSO調(diào)度量支付kWh費(fèi)用。電源Ⅱ主要是面向售電企業(yè)關(guān)閘后的剩余電源，TSO事先不公布需求量，對(duì)符合條件的中標(biāo)機(jī)組簽約后不另行支付kW基本容量費(fèi)，僅按實(shí)際流量支付kWh費(fèi)用。調(diào)節(jié)電源每周須申報(bào)kWh價(jià)格，TSO根據(jù)報(bào)價(jià)由低到高實(shí)時(shí)調(diào)度。具體產(chǎn)品分類如表4。自2021年起，這兩大類調(diào)節(jié)電源產(chǎn)品的社會(huì)競(jìng)標(biāo)將分類逐步過(guò)渡到統(tǒng)一的供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)中進(jìn)行交易。
表3：2020年度調(diào)節(jié)電源競(jìng)標(biāo)種類
平衡機(jī)制設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。過(guò)去實(shí)時(shí)平衡的輔助服務(wù)被默認(rèn)為是十大電力公司的義務(wù)和責(zé)任。電力自由化改革之后，日本執(zhí)行發(fā)電側(cè)、售電側(cè)的計(jì)劃電量與實(shí)際用電需求之間偏差平衡的“計(jì)劃值同時(shí)同量制度”。這一制度對(duì)平衡責(zé)任進(jìn)行了劃分：市場(chǎng)關(guān)閘前，平衡責(zé)任和資源優(yōu)化由發(fā)用雙方自己進(jìn)行，即發(fā)電側(cè)、售電側(cè)須保證平衡日前或日內(nèi)市場(chǎng)計(jì)劃與各30分鐘交易時(shí)段內(nèi)實(shí)際負(fù)荷之間的偏差；市場(chǎng)關(guān)閘后，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商繼續(xù)按照調(diào)節(jié)電源報(bào)價(jià)維護(hù)系統(tǒng)平衡。為此，發(fā)電企業(yè)與售電企業(yè)必須在運(yùn)行日的前一天通過(guò)調(diào)度中心遞交發(fā)電計(jì)劃或售電計(jì)劃，日內(nèi)市場(chǎng)運(yùn)行1小時(shí)前完成最后調(diào)整，承擔(dān)實(shí)時(shí)平衡責(zé)任。如果發(fā)電計(jì)劃與實(shí)際負(fù)荷不平衡，TSO將從市場(chǎng)調(diào)度資源完成實(shí)時(shí)平衡。不平衡費(fèi)用由TSO與發(fā)電企業(yè)和售電企業(yè)事后清算，出清價(jià)格以批發(fā)市場(chǎng)的日前和日內(nèi)價(jià)格為基礎(chǔ)進(jìn)行加權(quán)平均值計(jì)算[14]。但FIT電源則例外，由于可再生能源由國(guó)家全額固定價(jià)格收購(gòu)，根據(jù)FIT特別條例，發(fā)電計(jì)劃由TSO或售電公司制定，發(fā)電側(cè)即使出現(xiàn)不平衡也無(wú)需支付不平衡費(fèi)用。
平衡服務(wù)種類較多。日本設(shè)計(jì)的供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)主要針對(duì)不同的響應(yīng)速度、容量和響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)設(shè)置了多種頻率響應(yīng)的備用服務(wù)。如表4所列，根據(jù)啟動(dòng)時(shí)間快慢和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短，設(shè)計(jì)了1次頻率控制備用(frequency containment reserve，F(xiàn)CR)、2次頻率恢復(fù)備用(frequency restoration reserve，F(xiàn)RR)以及3次替代備用(replacement reserve，RR)等3大類、5個(gè)不同層次以及包括上調(diào)和下調(diào)共計(jì)10個(gè)平衡服務(wù)產(chǎn)品。從功能上看，一次調(diào)節(jié)和二次調(diào)節(jié)為調(diào)頻服務(wù)產(chǎn)品（相當(dāng)于電源Ⅰ-a和Ⅱ－a），三次調(diào)節(jié)為平衡服務(wù)產(chǎn)品（相當(dāng)于電源Ⅰ-b和Ⅱ－b）。
響應(yīng)時(shí)間最快的是一次調(diào)節(jié)服務(wù)，電網(wǎng)的頻率一旦偏離額定值時(shí)，機(jī)組的控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)地根據(jù)負(fù)荷的變化控制機(jī)組有功功率的增減，限制電網(wǎng)頻率變化，響應(yīng)時(shí)間在10秒以內(nèi)，持續(xù)時(shí)間5分鐘以上，適用于可變速機(jī)組(GF)和可瞬間響應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備。
其次是響應(yīng)時(shí)間較快的二次調(diào)節(jié)服務(wù)，它通過(guò)專用線在線接受中央調(diào)度中心調(diào)度。二次調(diào)節(jié)服務(wù)包括：1 接受負(fù)荷頻率控制LFC指令，要求響應(yīng)時(shí)間5分鐘以內(nèi)，持續(xù)時(shí)間30分鐘以上，以維持基準(zhǔn)頻率和并網(wǎng)潮流基準(zhǔn)值為目的；2 接受經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制EDC指令，要求響應(yīng)時(shí)間5分鐘以內(nèi)，持續(xù)時(shí)間30分鐘以上，以經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制為目的。
機(jī)組啟停調(diào)節(jié)外的是三次調(diào)節(jié)服務(wù)產(chǎn)品。三次調(diào)節(jié)包括：1接受經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制EDC指令，要求響應(yīng)時(shí)間在15分鐘以內(nèi)，持續(xù)時(shí)間3小時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)調(diào)整能力和調(diào)節(jié)所需量而定；2為解決可再生能源不可控和不確定性帶來(lái)的系統(tǒng)可靠性問題，針對(duì)可再生能源預(yù)測(cè)偏差特別設(shè)計(jì)了三次調(diào)節(jié)服務(wù)產(chǎn)品，要求響應(yīng)時(shí)間45分鐘以內(nèi)，持續(xù)時(shí)間3個(gè)小時(shí)。
表4：供需調(diào)節(jié)市場(chǎng)輔助服務(wù)產(chǎn)品分類
需求調(diào)節(jié)市場(chǎng)是一個(gè)單邊市場(chǎng)，供應(yīng)方是發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能裝置，DR、VPP等可調(diào)節(jié)負(fù)荷，采購(gòu)方是一般輸配電企業(yè)（TSO）。調(diào)頻和備用的電力輔助服務(wù)與電能量具有一定的耦合性，除保障系統(tǒng)可靠性的三次調(diào)節(jié)為“日交易”產(chǎn)品（kWh投標(biāo)）外，其它調(diào)節(jié)服務(wù)均為“周交易”產(chǎn)品(ΔkW+kWh投標(biāo))。FIT非化石價(jià)值交易采用多種價(jià)格競(jìng)價(jià)，按報(bào)價(jià)高低依次成交（pay-as-bid），非FIT非化石價(jià)值交易則采用單一價(jià)格競(jìng)價(jià)制度 。各類產(chǎn)品的上市計(jì)劃根據(jù)響應(yīng)時(shí)間由慢到快依次進(jìn)行，保障系統(tǒng)可靠性的三次調(diào)節(jié)將于2020年4月在區(qū)域市場(chǎng)首先啟動(dòng)，2021年4月推向全國(guó)市場(chǎng)。用于經(jīng)濟(jì)調(diào)度的三次調(diào)節(jié)和二次調(diào)節(jié)分別從2021年、2023年開始交易。服務(wù)于頻率控制的二次調(diào)節(jié)和一次調(diào)節(jié)將于2024年啟動(dòng)。
5.非化石價(jià)值交易市場(chǎng)
市場(chǎng)批發(fā)交易的電能量不能區(qū)分非化石能源與化石能源的屬性，無(wú)法更好地體現(xiàn)電力的環(huán)境價(jià)值。實(shí)際上可再生能源發(fā)電創(chuàng)造了兩部分收益，一是電能量?jī)r(jià)值，二是通過(guò)替代化石能源所產(chǎn)生的環(huán)境價(jià)值。由于環(huán)保收益難以度量，無(wú)法在市場(chǎng)上得到回報(bào)，于是為了解決該問題，各國(guó)相繼提出非化石能源證書。因此，日本借鑒其他國(guó)家經(jīng)驗(yàn)以FIT電力為基礎(chǔ)發(fā)行非化石電力證書，開設(shè)了非化石價(jià)值證書的交易市場(chǎng)。
非化石價(jià)值證書的用途可以體現(xiàn)為以下三個(gè)方面：一是體現(xiàn)非化石價(jià)值。日本政府規(guī)劃到2030年非化石能源占比達(dá)到44%，其中可再生能源24%，核電22%。根據(jù)《關(guān)于促進(jìn)能源供給側(cè)非化石能源利用以及化石能源高效利用之法律》，售電企業(yè)必須依法依規(guī)履行清潔能源消納責(zé)任，所售電能中必須達(dá)到政府規(guī)定的非化石能源占比，政府為此還設(shè)立了增加非化石能源占比的分階段目標(biāo)。而非化石價(jià)值交易市場(chǎng)為企業(yè)提供了非化石電力證書的交易平臺(tái)，從而助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)供給結(jié)構(gòu)的清潔化。二是體現(xiàn)零碳價(jià)值。《關(guān)于推進(jìn)全球氣溫變暖對(duì)策的法律》規(guī)定FIT電源為零排放電源，非化石電力證書可用于溫室氣體排放大戶調(diào)整其排放系數(shù)。日本電力排放系數(shù)的自主目標(biāo)是到2030年達(dá)到0.37kg-CO2/kWh，電力企業(yè)可通過(guò)購(gòu)買證書來(lái)完成排放系數(shù)的目標(biāo)和任務(wù)。三是體現(xiàn)綠色價(jià)值。目前日本碳市場(chǎng)除了非化石證書外，還有綠色證書和碳信用認(rèn)證機(jī)制（J-credit）。但非化石價(jià)值證書的發(fā)行規(guī)模和范圍都高于或大于綠色電力證書和碳信用市場(chǎng)，而且FIT電力本身并不屬于綠色電力證書和碳信用市場(chǎng)的發(fā)行范圍。售電企業(yè)可以借助證書向用戶宣傳其環(huán)境附加值。例如，RE100倡議在全球范圍內(nèi)100%使用可再生能源電力，全球參加RE100的企業(yè)越來(lái)越多，非化石價(jià)值證書滿足了RE100企業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和要求。
如表5所列，非化石價(jià)值證書分為可再生能源，非可再生能源兩大類，核電被劃定為非可再生能源類，其用途僅限于向政府主管部門申報(bào)碳排放核減之用。可再生能源類又可分為FIT電力（可再生能源）和非FIT電力（包括大水電以及到期的FIT可再生能源）兩類。因此，非化石價(jià)值證書總共三種：FIT非化石價(jià)值證書（可再生能源），非FIT非化石價(jià)值證書（可再生能源），非FIT非化石價(jià)值證書（非可再生能源）。其中FIT非化石價(jià)值證書從2018年5月起開始交易，出售方為FIT資金管理機(jī)構(gòu)（低碳投資促進(jìn)機(jī)構(gòu)，GIO），購(gòu)買方為售電企業(yè)，F(xiàn)IT非化石證書競(jìng)拍最高限價(jià)為4日元/kWh，最低限價(jià)為1.3日元/kWh。原則上競(jìng)拍每季度舉行一次。非FIT非化石價(jià)值證書將從2020年4月開始競(jìng)拍。政府希望通過(guò)市場(chǎng)交易回收部分可再生能源補(bǔ)貼費(fèi)用。
表5：非化石電力證書種類
迄今為止，F(xiàn)IT類非化石價(jià)值證書交易市場(chǎng)共進(jìn)行了8次集中競(jìng)拍，分別對(duì)2017年度（4-12月）、2018年度、2019年度（1-9月）的FIT電力進(jìn)行拍賣。交易量由最初的516萬(wàn)kWh增加到1.87億kWh。其中一個(gè)重要的原因是2019年2月，非化石價(jià)值證書附加了可追蹤的發(fā)電廠及其發(fā)電設(shè)備相關(guān)信息，這樣既可作為綠色認(rèn)證，又可規(guī)避雙重計(jì)量(Double Acing)，因而大大激發(fā)了售電企業(yè)的購(gòu)買熱情。但與證書的發(fā)行規(guī)模相比，證書交易量還是偏低的，2018年度FIT證書發(fā)行量為779億kWh，而實(shí)際成交量?jī)H為3500萬(wàn)kWh，僅占發(fā)行量的0.04%。最近的一次競(jìng)拍成交量為8,567萬(wàn)kWh（2020年2月）。
未完6月11日待續(xù)
三、新市場(chǎng)的建立是放松管制還是對(duì)自由化改革的背離
[6] 電力システム改革貫徹のための政策小委員會(huì)「中間とりまとめ」，2017 年２月
[7] 電力?ガス基本政策小委員會(huì)制度検討作業(yè)部會(huì) 「中間とりまとめ」2018年7月，「第二次中間とりまとめ」2019年7月
[8] 公正取引委員會(huì)「適正な電力取引についての指針」，2019年9月27日
[9] 電力?ガス取引監(jiān)視等委員會(huì)「自主的取組?競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)のモニタリング報(bào)告」，2020年3月31日
[10] 服部徹「オプション型金融的送電権の価格に関する予備的考察」，『電力経済研究』No.66（2019年3月刊行）
[11] 電力広域的運(yùn)営推進(jìn)機(jī)関「平成30年度供給計(jì)畫の取りまとめ」，2018年3月
[12] 服部徹「容量市場(chǎng)の価格決定要因に関する考察」，『電力経済研究』No.66（2019年3月刊行）
[13] 第23回容量市場(chǎng)の在り方等に関する検討會(huì)「需要曲線の設(shè)定について」，2020年1月31日
[14] 不平衡結(jié)算公式：電量不足=現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格(日前+日內(nèi))的加權(quán)平均價(jià)×α＋β＋K；電量過(guò)剩=現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格(日前+日內(nèi))的加權(quán)平均價(jià)×α＋β－L。其中，α：全網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡調(diào)整系數(shù)，β：分區(qū)電價(jià)差額調(diào)整系數(shù)，K?L：政府杠桿調(diào)整系數(shù)。
