近年來中國電力市場建設已取得諸多成果，市場交易量及可再生能源消納比例均顯著提升。為進一步深化電力市場建設，明確未來中國電力市場研究及發(fā)展方向，首先，分析了中國電力市場建設現(xiàn)狀并研究了中國電力市場未來的發(fā)展趨勢。然后，聚焦對電力市場發(fā)展產(chǎn)生重要影響的方向及關鍵技術進行了廣泛研究，主要包括具有中國特色的電力市場理論和機制創(chuàng)新研究，以及適應能源轉(zhuǎn)型和電力市場化改革大背景下的電力市場商業(yè)模式研究。最后，結(jié)合中國電力市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展的現(xiàn)實需要提出了相關政策建議，以期為中國電力市場建設提供參考。
01、引言
隨著新一輪電力市場建設的全面展開，輸配電價改革、電力交易機構(gòu)組建、市場化交易比重大幅提高、現(xiàn)貨試點電力市場建設等重點內(nèi)容在若干省（區(qū)）取得重要突破，為電力系統(tǒng)的低碳化轉(zhuǎn)型及經(jīng)濟社會的持續(xù)健康發(fā)展提供了堅強有力的支撐[1]。電力市場發(fā)展方向研究應把握“回顧歷史、總結(jié)經(jīng)驗、展望未來、邊際條件”四個方面，未來電力市場的研究應抓住當前行業(yè)的難點、痛點，找到制約電力市場發(fā)展的瓶頸技術，聚焦對電力市場發(fā)展路徑產(chǎn)生重大助推作用的關鍵技術[2]。
目前，北歐、美國等國外電力市場建設相對成熟，但仍面臨可再生能源占比不斷擴大的挑戰(zhàn)，通過對國外電力市場的研究分析可總結(jié)出以下發(fā)展趨勢：①在時間上，建立了貼近實際運行狀況的市場體系及交易機制，交易周期不斷縮短[3]；②在空間上，加速構(gòu)建跨區(qū)跨國大范圍電力市場，充分利用了區(qū)域間電源結(jié)構(gòu)互濟、負荷特性互補的優(yōu)勢[4]；③市場主體不斷豐富，儲能等需求側(cè)資源逐步參與市場[5]；④市場價格信號進一步精確化，從而適應可再生能源帶來的波動性[6]；⑤容量機制及電力輔助服務也在不斷探索和優(yōu)化中，以保證發(fā)電充裕度和系統(tǒng)運行安全，并進一步促進可再生能源消納[7,8]。
中國目前尚處于電力市場建設初期，市場的運營模式、交易機制和實施路徑尚不清晰。因此，在中國電力市場改革全面深化的背景下，借鑒國外成熟電力市場的經(jīng)驗及發(fā)展趨勢，并基于中國電力市場現(xiàn)狀及實際需求研究適應未來電力科技發(fā)展的重大方向及關鍵技術，對于推動中國電力市場建設具有重要意義。本文首先梳理總結(jié)了當前中國電力市場建設實踐的現(xiàn)狀，并分析了全國統(tǒng)一電力市場建設的實施路徑，具體分為試點和推廣2個階段[9]，從市場空間、市場范圍、市場體系、市場主體等多個角度分析了未來中國電力市場的發(fā)展趨勢。然后，針對中國電力市場建設實踐的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[10,11,12]，提出了未來電力市場領域相關的重大研究方向及關鍵技術，主要包括具有中國特色的電力市場理論和機制創(chuàng)新研究，以及適應能源轉(zhuǎn)型和電力市場化改革大背景下的電力市場商業(yè)模式研究 [13,14]。最后，針對未來電力市場領域的重大研究方向，總結(jié)并提出了相關的政策建議，作為政府推動電力市場建設的有益參考。
01、中國電力市場建設現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.1 中國電力市場建設現(xiàn)狀分析
2015年3月中共中央發(fā)布《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》[15]，標志著中國新一輪的電力體制改革正式拉開帷幕，同時也標志著中國電力市場邁入新階段。在國家總體戰(zhàn)略部署指導下，經(jīng)政府有關部門、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)等各方主體共同努力，中國電力市場建設穩(wěn)步推進，取得了顯著成效，主要包括以下八個方面。
1）“統(tǒng)一市場、兩級運作”的全國電力市場總體框架基本建成[9]。總體架構(gòu)如表1所示，省間交易和省內(nèi)交易的功能定位日漸清晰。以中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為補充的市場模式基本形成各界共識。目前，省間、省內(nèi)中長期電力交易機制已全部建立，以消納清潔能源為主的省間現(xiàn)貨交易也已開展。統(tǒng)一框架設計、統(tǒng)一核心規(guī)則、統(tǒng)一運營平臺、統(tǒng)一服務規(guī)范的全國統(tǒng)一電力市場建設基本方法在實踐中發(fā)揮了很好的作用。
2）首批現(xiàn)貨試點省(區(qū))均已開展試運行結(jié)算，市場建設取得一定成效。8個現(xiàn)貨試點地區(qū)實施路徑、規(guī)則彼此不同，市場建設各具特色，在電能量市場、輔助服務市場等多個方面取得階段性成就。但仍存在諸多問題與不足，如現(xiàn)貨市場規(guī)則過于復雜且各省差異較大，現(xiàn)貨價格大幅低于中長期合同價格，輔助服務市場與電能量市場間銜接問題，市場運行相關機制不完善，擱淺成本沒有回收機制等，未來仍需完善市場規(guī)則并加強頂層設計。
3）全面形成全國聯(lián)網(wǎng)格局，為全國電力市場建設奠定物理基礎。目前中國已基本形成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強國家電網(wǎng)，跨區(qū)跨省輸電能力突破200 GW，形成全國聯(lián)網(wǎng)格局，為電力市場建設奠定了堅強的物質(zhì)基礎，表2列舉了2019年特高壓電網(wǎng)主要通道的交易數(shù)據(jù)。
4）覆蓋各級電網(wǎng)的輸配電價機制基本形成，為全國電力市場建設奠定價格機制基礎。輸配電價格改革有序推進，各省級電網(wǎng)（除西藏外）、區(qū)域電網(wǎng)輸配電價改革全面完成，跨省跨區(qū)專項工程輸電價格陸續(xù)核定，初步建立了覆蓋各級電網(wǎng)科學獨立的輸配電價機制，為電力市場價格機制奠定了良好的基礎。
5）搭建相對獨立、規(guī)范運作的交易平臺和運營機制，支撐電力市場高效運作。北京、廣州2家國家級電力交易機構(gòu)和32家省級電力交易機構(gòu)全面完成組建，國家級-省級兩級交易平臺協(xié)調(diào)運營。國家電網(wǎng)公司建立了覆蓋其經(jīng)營區(qū)域的電力交易技術支持平臺，并不斷完善交易平臺功能，全面支撐了市場注冊、交易組織、合同管理、交易結(jié)算、信息發(fā)布等各項交易業(yè)務的高效開展，充分滿足了各類市場主體靈活參與市場交易的需要。
6）市場化交易規(guī)模不斷擴大，改革紅利惠及廣大用戶。中國先后開展了省、區(qū)域電力市場試點，大用戶直接交易，發(fā)電權交易等一系列市場建設的探索與實踐。特別是新一輪電力體制改革以來，發(fā)用電計劃有序放開，逐步建立了市場化的電量電價形成機制，市場化交易規(guī)模持續(xù)擴大。如圖1所示，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域2019年市場交易電量已達到2 080 TW·h，并呈現(xiàn)繼續(xù)擴大的趨勢。
7）培育多元化市場主體，形成多買多賣的市場競爭格局。堅持市場化方向，推動在發(fā)電側(cè)和售電側(cè)開展有序競爭，培育獨立的售電主體，多買多賣的市場格局初步形成。截至2019年底，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)電力交易平臺累計注冊的各類市場主體已突破14.37萬家，其中發(fā)電企業(yè)超過2.86萬家、電力用戶超過11.14萬家、售電公司超過3 600家。
8）建立促進清潔能源消納的市場化機制，持續(xù)推動清潔能源清潔轉(zhuǎn)型發(fā)展。針對中國“三棄”問題，積極開展清潔能源省間交易、替代交易、富余可再生能源現(xiàn)貨交易等促進清潔能源消納的市場化交易機制，有效提升了清潔能源消納水平，實現(xiàn)了棄電量和棄電率“雙降”的目標。如表3所示，近年來，棄風率及棄光率不斷降低，有效地促進了中國能源結(jié)構(gòu)清潔低碳轉(zhuǎn)型。
1.2 中國電力市場發(fā)展趨勢分析
基于中國電力市場現(xiàn)狀及發(fā)展判斷“統(tǒng)一市場、兩級運作”的全國統(tǒng)一電力市場建設思路將是中國電力市場未來的趨勢[9]，具體可分為試點和推廣2個階段分別進行推進。
試點階段：以省間市場為引領，全面開展省間中長期、現(xiàn)貨交易，率先實現(xiàn)全面市場化運作。組織8家現(xiàn)貨試點省建立省內(nèi)中長期和現(xiàn)貨交易機制。到2020年，逐步實現(xiàn)省間市場加省內(nèi)市場的聯(lián)合市場化運作，建成省間、省內(nèi)交易有效協(xié)調(diào)、中長期、現(xiàn)貨交易有序銜接的電力市場體系。
推廣階段：結(jié)合國家有關要求和試點情況，逐步向全國范圍推廣，全面建成“統(tǒng)一市場、兩級運作”的全國統(tǒng)一電力市場。2025年以后，逐步推進省間和省內(nèi)交易的融合，研究探索一級運作的全國統(tǒng)一電力市場，適時開展容量交易、輸電權交易和金融衍生品交易。
考慮當前省間市場和省內(nèi)市場將長期共存的情況，省間交易與省內(nèi)交易銜接模式如圖2所示。在交易時序上，中長期交易中省間交易早于省內(nèi)交易開展?，F(xiàn)貨交易中，首先在省內(nèi)形成省內(nèi)開機方式和發(fā)電計劃的預安排，在此基礎上，組織省間日前現(xiàn)貨交易。在市場空間上，省間交易形成的量、價等結(jié)果作為省內(nèi)交易的邊界，省內(nèi)交易在此基礎上開展。在安全校核及阻塞管理上，按照統(tǒng)一調(diào)度、分級管理的原則，國調(diào)（及分調(diào)）、省調(diào)按調(diào)管范圍負責輸電線路的安全校核和阻塞管理。而在偏差處理上，省間交易優(yōu)先安排并結(jié)算，交易執(zhí)行與結(jié)算電量原則上不隨送受端省內(nèi)電力供需變化、送端省內(nèi)電源發(fā)電能力變化進行調(diào)整，發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)的偏差分別在各自省內(nèi)承擔，參與省內(nèi)偏差考核。
而從市場空間、市場范圍、市場體系、市場主體等多個角度來看，未來中國電力市場發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面。
1）市場空間方面：加速計劃體制向市場機制的轉(zhuǎn)變，持續(xù)擴大市場化交易電量比例[16]。
2）市場范圍方面：逐步打破省間壁壘，不斷提升跨區(qū)跨省電力交易比例，省間與省內(nèi)市場逐步融合形成一級運作的全國統(tǒng)一電力市場。
3）市場體系方面：加速建設完善現(xiàn)貨市場，逐步建立中長期與短期相結(jié)合的完整市場體系，根據(jù)市場發(fā)展需要逐步開設輔助服務市場、容量市場、輸電權交易、金融衍生品交易等。
4）發(fā)電側(cè)市場主體方面：逐步提高發(fā)電側(cè)清潔能源參與市場比例，結(jié)合中國能源資源與負荷的分布情況，實現(xiàn)清潔能源的大范圍消納。
5）用電側(cè)市場主體方面：允許分布式能源、微電網(wǎng)、虛擬電廠(VPP)、電動汽車、儲能、交互式用能等多元化新型小微市場主體廣泛接入，逐步擴大參與市場交易的數(shù)量和規(guī)模，探索以用戶為中心的綜合能源服務模式[17]。
6）分布式發(fā)展方面：逐步開展分布式電源、微電網(wǎng)的市場化交易，形成局部地區(qū)“自平衡+余量送出”的交易模式，并根據(jù)用戶側(cè)電力平衡方式的改變探索批發(fā)市場與零售市場的協(xié)調(diào)運作[18]。
02、具有中國特色的電力市場理論及機制創(chuàng)新研究
當前，隨著可再生能源的大規(guī)模發(fā)展，各國電力市場均面臨適應低碳化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。但由于中國能源負荷分布、電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電力體制改革進程等國情特點，中國的電力市場建設面臨更多的挑戰(zhàn)，主要集中在以下幾個方面：①能源互聯(lián)網(wǎng)作為新興的技術和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，在其建設過程中面臨的矛盾與挑戰(zhàn)；②用電需求放緩與新能源裝機不斷提速加劇的供需矛盾；③電網(wǎng)輸送通道不足及省間壁壘等輸送矛盾導致外送消納受限；④靈活調(diào)節(jié)電源占比偏低且火電靈活改造不及預期，制約新能源消納的調(diào)峰矛盾；⑤電力運行調(diào)度傳統(tǒng)“計劃”方式擠壓新能源發(fā)展空間的調(diào)度矛盾；⑥新能源發(fā)電市場化消納機制尚不健全的體制機制矛盾。
因此，針對中國電力市場建設面臨的挑戰(zhàn)及未來發(fā)展趨勢，本章從市場形態(tài)、發(fā)展路徑、政策體系、銜接機制、風險防范、跨國交易及國外電力市場現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)等多個方面，探討具有中國特色的電力市場理論機制重要創(chuàng)新研究方向及關鍵技術，以期為中國未來電力市場建設提供參考。
2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)背景下未來電力市場形態(tài)研究
新能源高占比、分布式能源大發(fā)展、儲能密度大提高、互聯(lián)網(wǎng)技術全普及、電動汽車廣泛應用、多能源綜合應用將是未來電力系統(tǒng)的重要特征。但新技術發(fā)展及應用的進程則依賴有效的電力市場機制建設，合理的市場機制能夠為新技術的發(fā)展和應用提供動力，推動新技術從研究走向應用。
1）提出適應新能源、分布式發(fā)電、儲能、電動汽車等新型電力市場主體靈活參與、成本合理回報的電力市場機制，創(chuàng)新電力市場商品類型、交易周期、出清機制，提出適應集中式與分布式電源共同發(fā)展、需求側(cè)響應廣泛參與的電力市場模式設計，激勵電能生產(chǎn)及利用新技術推廣應用。
2）探索移動互聯(lián)網(wǎng)技術在市場信息披露、數(shù)據(jù)申報、交易協(xié)商、交易結(jié)算、市場監(jiān)管中的應用，創(chuàng)新電力市場的參與模式，降低各類市場主體的市場參與時間成本和資金成本，提高市場各主體的用戶滿意度[19]。
3）研究新型電力市場主體廣泛參與、新技術廣泛應用下的電力市場運營形態(tài)。隨著能源行業(yè)新技術的發(fā)展，例如太陽能光熱技術的不斷成熟，新型電力市場主體將廣泛涌現(xiàn)，并不斷推動電力市場的改革與發(fā)展。
4）建立促進用戶側(cè)電能、冷熱氣、儲能等多能源協(xié)同參與的電力市場模式。隨著電、氣、熱耦合的不斷加深，多能源協(xié)同互補將為電力系統(tǒng)消納高比例可再生能源提供新的思路和模式[20]。
5）分析分布式交易與批發(fā)市場的關系，研究分布式交易和微電網(wǎng)交易在全國統(tǒng)一電力市場中的定位，設計其與電力批發(fā)市場的協(xié)調(diào)運作機制[21]。
6）建立不同能源品種形式融合下的泛能源市場模式。如氫能等資源的不斷革新發(fā)展，將進一步豐富市場模式，形成泛能源市場[22]。
7）研究儲能全面參與電力市場的模式和機制。隨著儲能成本的不斷降低，其將為電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、電壓穩(wěn)定等提供經(jīng)濟可行的手段。因此，需要通過市場手段激勵儲能，在電力系統(tǒng)中利用其快速響應的特性發(fā)揮巨大的調(diào)節(jié)潛力。
2.2 高比例新能源接入下未來電力市場形態(tài)研究
未來高比例新能源的接入將極大改變電力系統(tǒng)運行模式，在未來電力市場形態(tài)中需要考慮高比例新能源接入的影響，尤其是適應于新能源接入后系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)峰等方面的市場機制。
1）研究適應高比例新能源接入的電力市場機制。未來將是集中式與分布式新能源共存的局面，因此，需要提出適應高比例集中式與分布式新能源共同參與的電力市場模式設計，從而保證新能源的充分消納，有效平衡新能源和常規(guī)機組的收益，并保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行[14]。
2）探索高比例新能源集群發(fā)電多場景時序特性及其概率分布、各類電源的互補特性，建立考慮時空相關性的高比例新能源集群發(fā)電概率分布模型，提出計及高比例新能源發(fā)電的電力市場運行模擬方法。
3）建立新能源發(fā)電商參與電力市場的出清模式。在電力市場出清過程中有效考慮高比例新能源的隨機性和波動性，鼓勵新能源發(fā)電商合理地上報出力，并積極提高其預測技術，降低社會購電成本。
4）分析消納高比例新能源的網(wǎng)源協(xié)同的市場競價機制與市場時序理論。充分利用用戶側(cè)的負荷響應能力，平抑新能源的隨機性。
5）研究基于新能源多場景發(fā)電模型下的大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)理論，提出適應于新能源多場景模型的系統(tǒng)分布式市場優(yōu)化方法，降低優(yōu)化計算規(guī)模[23]。
6）提出適應于高比例新能源接入下的容量市場和輔助服務市場設計機制，保障容量市場和輔助服務市場模式發(fā)展適應于新能源接入規(guī)模的不斷提高。
7）分析交直流互聯(lián)大電網(wǎng)安全的阻塞管理理論，充分考慮未來高比例新能源接入下交直流互聯(lián)電網(wǎng)的阻塞管理問題，量化研究新能源隨機性對電力系統(tǒng)阻塞的影響。
2.3 全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展路徑及運作機制
中國將于2020年實現(xiàn)省間市場與省內(nèi)市場聯(lián)合市場化運作，省間、省內(nèi)交易有效協(xié)調(diào)，并在2025年以后逐步推進省間和省內(nèi)交易的融合，研究探索一級運作的全國統(tǒng)一電力市場[9]。為此，需要對以下問題進行深入、細致的研究。
1）不同階段省間市場與省內(nèi)市場模式的研究與機制設計?？紤]以省為主體背景下的大規(guī)模資源優(yōu)化配置理論，結(jié)合全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展的不同階段，研究設計各階段省間市場與省內(nèi)市場模式與交易機制，包括市場主體、交易空間、交易方式、出清方式等。
2）省間市場與省內(nèi)市場融合發(fā)展路徑的研究。充分借鑒歐洲、美國跨地區(qū)大范圍電力市場演變路徑和動因，結(jié)合中國國情特點和電力市場建設進展，研究設計中國省間市場與省內(nèi)市場融合方式與演變路徑。
3）多品種、多周期的電力市場交易協(xié)調(diào)運作機制的研究。結(jié)合中國電力市場建設特點，研究電能、輔助服務交易等交易品種協(xié)調(diào)運作機制，設計容量交易、電力金融交易等交易機制，研究中長期與現(xiàn)貨交易協(xié)調(diào)運作方式。
4）未來電力市場形態(tài)下的輸配電價定價機制的研究。充分借鑒國外輸配電價定價方法[24]，基于未來中國電網(wǎng)格局與電力市場形態(tài)，研究適應全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展的輸配電價定價機制，設計針對跨區(qū)輸電通道的輸電權交易機制。
2.4 適用于中國國情的市場政策體系研究
中國電力市場模式必須符合社會主義經(jīng)濟及社會主義市場化機制的大背景。在設計中國電力市場體系過程中，必須立足于國情、省情以及中國居民用戶消費習慣，并綜合協(xié)調(diào)考慮中國現(xiàn)有電力政策及運行機制。
1）適應中國市場經(jīng)濟模式的電力市場頂層設計原則及機制，研究確定中國電力市場模式的邊界條件和政策不確定因素。
2）探索適應于中國現(xiàn)有及未來電力政策發(fā)展（如輸配電價體系、信息披露機制、可再生能源配額制）的市場管理與運行模式。
3）分析基于信息不對稱理論的電力市場交易與監(jiān)管技術。
2.5 計劃到市場轉(zhuǎn)變和銜接機制研究
在深化電力市場建設過程中，中國電力市場會長期存在“市場+計劃”的雙軌制，必須考慮計劃與市場長期共存的現(xiàn)實情況，要求市場建設能夠促進計劃向市場平穩(wěn)過渡，合理設計市場模式和發(fā)展路徑。另外，若對電力工業(yè)管制政策改變所引起的電力企業(yè)經(jīng)濟擱淺成本處理不當，可能引發(fā)失業(yè)和社會問題，因此，應予以關注。
1）分析計劃到市場模式轉(zhuǎn)變過程的雙軌制理論，協(xié)調(diào)政府計劃與市場自由競爭的關系。
2）研究傳統(tǒng)電力規(guī)劃與市場并行方式下市場容量充裕度等理論。
3）建立實現(xiàn)計劃向市場平穩(wěn)過渡的不同市場發(fā)展階段相應的保障機制。
4）探索中國電力市場建設過程中的擱淺成本回收補償機制。
2.6 電力市場風險防范機制研究
隨著現(xiàn)貨市場的逐步推進，電力市場建設進入深水區(qū)，市場運營面臨供需緊張、市場力過大、輸電線路阻塞、市場主體交易合同違約、電價波動、系統(tǒng)安全、通信網(wǎng)絡支撐技術故障等各類風險，需要研究基于大數(shù)據(jù)的市場風險識別與防范技術，及時發(fā)現(xiàn)市場運營中的風險，制定風險應對預案，確保電網(wǎng)安全運行和市場穩(wěn)健運營[25]。
1）建立適應電力系統(tǒng)市場模式的電力市場風險防范總體機制，提出風險防范的總體模型框架。
2）探索基于大數(shù)據(jù)的電力市場風險識別與監(jiān)測機制，通過對市場成員的行為分析，提出適應于不同市場主體的風險識別監(jiān)測技術。
3）研究電力市場風險應急響應機制，提出保障系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟性的風險后處理模式。
2.7 跨國電力市場研究
在能源低碳轉(zhuǎn)型推進、跨國輸電技術進步、電網(wǎng)互聯(lián)進程和電力市場發(fā)展加速的背景下，跨國電力市場發(fā)展面臨新的歷史機遇。近年來跨國電力交易規(guī)?？傮w呈現(xiàn)增長趨勢，2019年跨國電力市場交易電量達到3 068 GW·h，但目前仍以鄰國間的小范圍平衡配置為主。跨國電力交易發(fā)展存在地區(qū)發(fā)展不平衡、市場機制不完善等問題，尤其是向更多地區(qū)、更大范圍擴展過程中，將面臨政治、觀念、市場體制等一系列挑戰(zhàn)[26]。
1）建立跨國電力市場的通用評估與規(guī)劃模型，充分考慮世界政治局勢、國際關系、各國電力市場化發(fā)展模式和經(jīng)濟水平，研究適應于跨國電力市場的風險防范機制。
2）探索適應不同國家市場機制的跨國電力市場模式，促進不同國家市場機制間的銜接和融合，逐漸破除跨國電力交易的體制機制障礙。通過分析歐洲、亞太地區(qū)的國家電力市場機制模式，探索泛歐洲電力市場和泛亞太電力市場的可行性。
3）研究跨國電力市場交易的金融化模式，總結(jié)借鑒國際石油、天然氣和碳排放交易的金融交易經(jīng)驗，通過金融化手段豐富電力市場建設內(nèi)容，引導跨國電力市場合理配置資源，促進經(jīng)濟增長。
2.8 國外電力市場現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)分析研究
各國電力市場建設過程中，由于國情不同，改革的背景也不盡相同，推進改革的方法、選擇的電力市場模式也各有差異。電力市場改革涉及體制、機制、技術及利益分配等重大問題，國外電力市場化的改革經(jīng)驗可作為開展中國電力市場化改革的重要參考[2,4]。
1）分析市場發(fā)展成熟國家的市場機制，剖析當前電力市場發(fā)展面臨的難點、痛點，總結(jié)分析電力市場建設和運行面臨的挑戰(zhàn)，如新能源的消納、更大規(guī)模的資源配置過程等。
2）探索國外典型電力市場在不同階段的建設成果、面臨問題和發(fā)展方向，預判中國電力市場建設中可能面臨的問題并研究相應的應對機制。
03、適應能源轉(zhuǎn)型的電力商業(yè)模式研究
在能源轉(zhuǎn)型和電力市場化改革大背景下，需要不斷積極研究和探索符合中國國情和時代發(fā)展背景的創(chuàng)新性商業(yè)模式，從而有效控制轉(zhuǎn)型期電力市場發(fā)展的風險，引導市場健康、穩(wěn)定的發(fā)展。
隨著跨省(區(qū))交易在電力市場中占比的提升，全國統(tǒng)一電力市場格局將逐步形成，復合運營模式將是未來的發(fā)展方向。在此基礎上，電力商業(yè)模式的運營內(nèi)涵也將向以綠色能源生態(tài)為驅(qū)動、分布式能源可信交易、需求側(cè)資源廣泛參與、電力信用評價、綜合能源服務等新興商業(yè)模式拓展和發(fā)展。同時，電力商品的價值屬性也終將以與金融衍生品服務模式對接的方式，完成從能源現(xiàn)貨商品向貨幣期貨商品衍生的蛻變，形成新的能源生態(tài)運營模式。
3.1 面向全國統(tǒng)一電力市場的多元化交易品種復合運營模式研究
中國目前的電力市場運營模式是“總部-省”兩級電力交易中心運營的“二級運營”模式，但縱觀全球成熟電力市場的演化進程，中國電力市場的運營更適合“一級運營”模式，即統(tǒng)一的集中式電力市場。在從“二級運營”到“一級運營”轉(zhuǎn)變的過程中，原有交易品種的融合與過渡需要通過引入新的商業(yè)模式和運營方式得以實現(xiàn)。為此，需開展從以下幾個方面進行研究。
1）提出不同階段“跨省交易”與“省內(nèi)交易”的運營模式，提出從“二級運營”到“一級運營”的過渡方案。
2）分析向統(tǒng)一電力市場轉(zhuǎn)變過程中交易品種的融合方式，研究現(xiàn)有“省內(nèi)交易”中特有的交易品種在未來統(tǒng)一電力市場運營模式下的融合。
3）建立全國統(tǒng)一電力現(xiàn)貨市場的運營方式，提出適用于未來統(tǒng)一電力現(xiàn)貨市場模式下的運營方式。
4）探索統(tǒng)一電力市場環(huán)境下面向市場主體的培訓體系，研究通過系統(tǒng)培訓引導市場主體從現(xiàn)有的電力市場運營模式到未來統(tǒng)一電力現(xiàn)貨市場運營模式的過渡。
3.2 促進可再生能源電力消納的商業(yè)模式研究
隨著可再生能源電力的占比逐年提升，需要思考如何促進可再生能源電力的有效消納[27]。除了政策的制定，還依賴于電力市場新的商業(yè)模式的驅(qū)動。在建立各省份、各市場主體對可再生能源電力消納的責任與權重的同時，如何通過新的商業(yè)模式和技術引導市場主體自愿優(yōu)先消納可再生能源，需要進行深入研究。
1）分析并借鑒國外成熟電力市場對可再生能源消納的激勵政策與商業(yè)模式，提出適合中國電力市場發(fā)展趨勢的政策與商業(yè)模式，促進可再生能源的優(yōu)先消納。
2）建立基于“區(qū)塊鏈”的可再生能源配額制[28]，充分利用“區(qū)塊鏈”不可篡改、可溯源等特點[29]，將其用于可再生能源配額制的落地，為可再生能源交易創(chuàng)造公開、公正、公平、透明的市場環(huán)境。
3）提出可再生能源電力的定價機制，可再生能源基礎建設成本高而邊際發(fā)電成本趨近于零。因此，需要研究合理的定價機制，實現(xiàn)在鼓勵可再生能源優(yōu)先消納的同時，讓可再生能源發(fā)電企業(yè)持續(xù)保持市場競爭性、市場參與積極性。
4）探索促進可再生能源在微電網(wǎng)場景下優(yōu)先消納的商業(yè)模式，提出在微電網(wǎng)場景下促進可再生能源在微電網(wǎng)內(nèi)部優(yōu)先消納的商業(yè)模式，促進微電網(wǎng)內(nèi)部的發(fā)電、用電的平衡[30]。
5）建立儲能與可再生能源相結(jié)合的運營模式，充分發(fā)揮儲能的“緩存”作用，研究儲能與可再生能源聯(lián)合運作的商業(yè)模式。
3.3 分布式能源電力交易商業(yè)模式研究
分布式能源作為一種清潔、低碳、高效的能源開發(fā)和利用模式，符合世界各國能源低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向，并將迎來歷史性的發(fā)展機遇[21]。因此，研究分布式能源在投融資、建設運營、業(yè)務經(jīng)營等方面的新商業(yè)模式勢在必行[31]。
1）分析分布式發(fā)電的融資體系，研究利用分布式發(fā)電企業(yè)自身行業(yè)特點的創(chuàng)新融資模式，建立多元的市場化融資體系。
2）建立分布式發(fā)電業(yè)務模式，研究分布式發(fā)電企業(yè)結(jié)合自身企業(yè)特點形成適合自身的發(fā)展模式。
3）提出分布式發(fā)電運營模式，分布式發(fā)電項目的運營對技術、專業(yè)要求較高，其健康、規(guī)范、高效的發(fā)展需要市場上大量成熟、規(guī)?；牡谌椒展?。未來需要鼓勵、支持并積極培育能源服務公司，從而支撐分布式發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
3.4 需求側(cè)控制接入電力市場的商業(yè)模式研究
隨著電力市場改革的深入，以年度和月度為時間尺度的電量市場將會發(fā)展為更小時間尺度的電力市場，即電力現(xiàn)貨市場。在電力現(xiàn)貨市場環(huán)境下，針對需求側(cè)響應的市場接入問題需開展以下研究[32,33]。
1）探索需求響應的產(chǎn)品類型，需求響應的參與方式包括“價格型需求響應”和“激勵型需求響應”，在具體的場景下需要研究最優(yōu)的響應參與類型。
2）分析需求響應與輔助服務市場以及電量市場的關系。研究未來電力現(xiàn)貨市場環(huán)境下，需求響應與輔助服務市場、電量市場的關系及相互作用機制。
3）提出需求響應與現(xiàn)貨市場的關系，研究在現(xiàn)貨市場環(huán)境下需求響應的運營方式，提出適用于現(xiàn)貨市場的需求側(cè)響應機制。
4）探索電動汽車在需求側(cè)市場中與電網(wǎng)的互動機制（V2G），研究V2G的商業(yè)模式[34]。
5）建立VPP的商業(yè)模式，結(jié)合分布式發(fā)電的運營模式，研究VPP在統(tǒng)一電力市場環(huán)境下的運營模式及其在零售市場中對小規(guī)模終端用戶可中斷負荷的響應機制[35]。
3.5 圍繞電力市場構(gòu)建的企業(yè)信用評價機制研究
在電力市場改革深化過程中，建立對市場主體的信用評價機制尤為重要。信用評價內(nèi)容包括但不限于：經(jīng)營能力指標、財務狀況指標、信用記錄指標以及市場行為指標。健全的信用評價體系會對電力市場主體參與市場的行為給出適應市場發(fā)展方向的反饋，進而促進電力市場的良性發(fā)展。
1）建立信用評價方法的體系框架，提出信用評價模型，研究信用評價的模型框架。
2）分析對信用評價結(jié)果的獎懲制度，研究不同的信用等級對市場主體產(chǎn)生的具體影響。
3.6 面向用戶側(cè)綜合能源服務的零售市場主體服務模式研究
隨著電力市場改革的不斷深入，未來電力零售用戶的范圍將擴展至以家庭為最小單位的個人用戶。目前，國際電力市場已經(jīng)有相對成熟的面向個人零售用戶的商業(yè)模式。但中國電力市場改革需要結(jié)合中國國情[36]，充分借鑒國外經(jīng)驗[37,38,39]，并參考省內(nèi)綜合能源案例中利用交易平臺實現(xiàn)盈利的商業(yè)模式，開展以下研究。
1）分析售電定價模式，研究未來面向個人用戶的售電公司套餐設定和運營模式。
2）充分借鑒國外綜合能源服務公司的運營經(jīng)驗，提出售電公司向綜合能源服務公司轉(zhuǎn)型的路徑。
3）探索電力零售市場環(huán)境下監(jiān)管機構(gòu)對售電公司的監(jiān)管辦法與風險評估控制方式。
4）研究面向零售用戶的增值服務類型，借鑒“互聯(lián)網(wǎng)+”的商業(yè)模式，研究為零售用戶提供與電力交易相關的增值服務類型。
3.7 面向電力金融衍生品市場的互聯(lián)網(wǎng)金融服務和運營模式研究
電力金融市場是電力現(xiàn)貨市場發(fā)展的必然產(chǎn)物。隨著中國新能源的大規(guī)模發(fā)展，其出力的不確定性將帶來電價波動風險及交易電量履約風險，而通過建立電力金融市場有助于發(fā)展電力真實價格，并幫助市場交易者規(guī)避風險。然而，現(xiàn)階段中國的電力交易仍然以實物合同為主，尚未形成成熟的電力金融市場。未來需結(jié)合中國電力市場的發(fā)展進程，對電力金融的發(fā)展路徑、交易品種、交易機制等進行探索。
1）提出電力金融衍生品交易的發(fā)展路徑。借鑒國外電力市場的實踐經(jīng)驗，結(jié)合中國電力市場建設進程，研究中國電力金融市場的建設及發(fā)展路徑。
2）建立電力金融衍生品交易的組織機構(gòu)。電力金融衍生品交易的組織機構(gòu)主要分為純粹進行電力金融合約交易的協(xié)作模式和現(xiàn)貨與期貨一體化的模式。研究在不同時期適應中國電力金融衍生品市場的組織機構(gòu)。
3）探索電力金融衍生品交易的交易品種。充分考慮電力金融產(chǎn)品的市場流通性、交割方式、交易時間、合約期限、合同單位、最小報價單位、商品代碼等合同要素，研究電力金融衍生品交易的交易品種。
4）研究電力金融衍生品的交易機制。電力金融衍生品市場交易的平穩(wěn)高效運行需要和傳統(tǒng)大眾商品金融市場相同，以交易保證金制度、價格限制制度、限倉制度、強行平倉制度等多種金融市場保障制度作為支撐。
04、政策建議
在電力系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型及電力市場化改革的雙重背景下，中國電力市場建設不僅要借鑒國外成熟的經(jīng)驗，更要充分結(jié)合中國資源分布、新能源大規(guī)模發(fā)展、特高壓輸電通道、電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等特點，走具有中國特色的發(fā)展道路。為此，提出如下建議。
1）加強電力市場頂層設計，結(jié)合實際選擇市場模式
針對新能源的大規(guī)模發(fā)展，需要加強頂層設計，從頂層構(gòu)建電能量市場、輔助服務市場以及容量市場三者協(xié)同的市場體系，保障不同市場間的耦合銜接。同時，也需要從中國現(xiàn)實的“國情”、“省情”出發(fā)，結(jié)合實際選擇市場模式，協(xié)調(diào)好各類能源資源之間、省間與省內(nèi)市場之間、電源與電網(wǎng)之間、新能源與傳統(tǒng)能源之間、市場主體之間的角色站位及耦合關系，為中國電力市場建設提供頂層設計指導[40]，有序推進市場化建設。
2）協(xié)調(diào)分工調(diào)度機構(gòu)和交易機構(gòu)，形成規(guī)范運行交易平臺
北歐電力市場調(diào)度與交易分離，調(diào)度在電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部，交易機構(gòu)獨立。而美國電力市場調(diào)度與交易一體，但下設的調(diào)度與交易2個部門的職能分離。建議與電網(wǎng)生產(chǎn)運行密切相關的現(xiàn)貨交易由調(diào)度機構(gòu)牽頭組織開展，有利于電力生產(chǎn)安全。電力市場的其他業(yè)務由交易機構(gòu)開展。
隨著中國現(xiàn)貨市場建設的逐步推進，部分省份也遇到了交易機構(gòu)和調(diào)度機構(gòu)的職責尚未明確的問題，這一問題在未來中國其余試點區(qū)域需重點關注，在綜合考量各方因素的前提下，做出符合自身實際需求的選擇。
3）理順電價形成機制，建立科學合理的輸配電價體系
目前中國存在較嚴重的零售電價交叉補貼問題，但考慮到交叉補貼的復雜性和長期性，應逐步解決不同用戶間價格的交叉補貼。比較現(xiàn)實的做法是將零售電價分解成不同組成部分，即零售電價=上網(wǎng)電價+輸配電價+零售利潤+補貼。其中，上網(wǎng)電價和零售利潤通過發(fā)電市場和售電市場競爭自由實現(xiàn)，輸配電價和補貼部分由監(jiān)管部門核定。目前階段，補貼部分可包含在輸配電價里，但應該明晰數(shù)量、清晰透明，未來逐步以稅收形式，如環(huán)境稅或政府基金的形式替代。
此外，未來輸配電價的制定要更加精細化，并有前瞻性、可操作性、靈活性，激勵輸配電公司降低運營資金和融資成本。
4）配套建設市場監(jiān)管機制，推動市場主體充分競爭
在中國部分省份推進電力市場建設進程中，較高的市場集中度成為市場建設的一個問題。因此，需要加強和改善市場監(jiān)管，營造良好的市場準入、競爭和消費環(huán)境，提升市場監(jiān)管的科學性和有效性，以確保電力市場的高效運作與協(xié)調(diào)運行，降低市場運行的風險。針對電力市場建設初期，發(fā)電側(cè)或售電側(cè)市場集中度較高的現(xiàn)狀，加強市場力檢測與監(jiān)管機制，對保障電力價格信號真實、充分反映市場供需關系，具有重要意義。
5）推動新能源價格機制向市場化演變，完善市場價格傳導機制
未來新能源逐步去補貼，價格機制向市場化演變將成為趨勢。但在具體的實施過程中，需要結(jié)合中國電力市場化進程、新能源發(fā)電機組占比及其發(fā)電成本等因素綜合考慮。同時，對于不同類型、不同地區(qū)的新能源機組價格設計需要分別進行考慮，不能采用“一刀切”的方法。
此外，面對當前電力用戶對電力價格的敏感性預期不足，被動接受電價的思維模式尚未改變，自主申報的能力缺乏等問題，需要完善市場價格傳導機制，保障市場化交易信息的公開透明性，鼓勵、支持用戶自主申報電力電量價格曲線，促進用戶側(cè)市場化電力電量價格期望信號的形成，從而使電力體制改革紅利有效傳導至用戶側(cè)。
6）出臺電力市場相關交易規(guī)則、政策及保障措施
電力市場的建設離不開政策法規(guī)的保障，國外政策立法相對完善。針對中國電力市場的現(xiàn)狀及未來發(fā)展需求，未來政府需要出臺相關的交易規(guī)則、政策及保障措施等以推動電力市場建設，具體應包括：電力現(xiàn)貨市場運營交易規(guī)則，促進能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的電力市場體制交易規(guī)則，零售市場建設與運營交易規(guī)則，電力市場化改革與能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要求的相關政策及適應新形勢下全國統(tǒng)一電力市場運營配套保障措施等。
05、結(jié)語
電力市場發(fā)展方向研究應把握“回顧歷史、總結(jié)經(jīng)驗、展望未來、邊際條件”四個方面，未來電力市場的研究應抓住當前行業(yè)的難點、痛點，找到制約電力市場發(fā)展的瓶頸技術，聚焦對電力市場發(fā)展路徑產(chǎn)生重大助推作用的關鍵技術，研究的出發(fā)點和落腳點應圍繞電力市場的發(fā)展規(guī)律，以制度創(chuàng)新促進技術創(chuàng)新。通過電力市場的發(fā)展促進價值共享，使資源得到更大范圍的優(yōu)化配置，實現(xiàn)電力資源的充分流動。在分析中國電力市場建設現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢的基礎上，從多個方面分析了未來支撐電力市場發(fā)展所需要研究的重大發(fā)展方向及關鍵技術，并提出了相應的政策建議，以期對中國電力市場的發(fā)展建設有所幫助。
（來源：電力系統(tǒng)自動化 作者：張顯 史連軍）
