中國儲能網(wǎng)訊：1998年12月，澳大利亞國家電力市場（NEM）正式成立并開始運營，市場模式采用發(fā)電側(cè)單邊競爭的電力庫模式，與上世紀90年代英國的電力庫模式有很多相似之處。由于該市場模式下電力用戶沒有直接參與到電力市場，所以用戶側(cè)價格不能和發(fā)電側(cè)價格產(chǎn)生聯(lián)動。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，發(fā)電商極易通過行使市場力來操縱市場價格。然而，雖然NEM市場中發(fā)電側(cè)和售電側(cè)的市場集中度都很高，但是由于NEM市場設(shè)計了科學合理的電力市場運行規(guī)程、管控機制和監(jiān)管機制，澳大利亞NEM市場從創(chuàng)建至今都在健康有序的運營。本文重點分析比較澳大利亞和英國電力庫模式的特點，總結(jié)了澳大利亞NEM電力庫模式的經(jīng)驗，進而為我國電力市場建設(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同時負責調(diào)度和交易業(yè)務(wù)，自1998年12月運行至今。在市場申報方面，發(fā)電商按照邊際成本報價，每日中午12:30前提交次日實時市場報價信息，在實時市場運行前5分鐘可以重新申報（只能修改出力），用戶側(cè)不報量不報價，由AEMO 預(yù)測用戶側(cè)的電力負荷曲線進行出清。在出清機制方面，以發(fā)電成本最小為優(yōu)化目標確定發(fā)電計劃，每5分鐘出清一個調(diào)度價格。在結(jié)算機制方面，NEM的調(diào)度和結(jié)算時間尺度不統(tǒng)一。實時市場每5分鐘出清一次，確定一個調(diào)度價格；由30分鐘內(nèi)6個調(diào)度價格的平均值得到結(jié)算價格。2020年7月起將按照5分鐘的時間尺度，實現(xiàn)調(diào)度和結(jié)算時間尺度的統(tǒng)一。發(fā)電側(cè)按NEM出清的結(jié)算價格進行結(jié)算，用戶側(cè)接受NEM市場價格。在價格機制方面，NEM采用分區(qū)電價的價格機制，并以州作為價區(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互聯(lián)的價區(qū)。市場規(guī)定最低和最高現(xiàn)貨價格分別為-1000澳元/（MW?h）和14700澳元/（MW?h）。
（2）英國電力庫
英國電力庫屬于強制性電力庫，運營時間范圍為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地區(qū)，運營商為英國國家電網(wǎng)公司（National Grid Company，NGC）。在市場申報方面，該市場是一個日前單邊市場，發(fā)電商需要在前一天早晨10:00前完成報價，用戶側(cè)的電力負荷由系統(tǒng)運營商預(yù)測得到。在出清機制方面，NGC按照最小購電成本為優(yōu)化目標，調(diào)用GOAL（Geneal Ordering and Loading Program，通用排序和調(diào)度程序）求解一個無約束經(jīng)濟調(diào)度模型，即可得到所有發(fā)電商的發(fā)電計劃和統(tǒng)一出清電價。英國電力庫每30分鐘出清一次，市場出清結(jié)果于前一天下午17:00向市場主體公布，并于次日零點開始執(zhí)行。在不平衡量處理方面，次日實時運行時，由于機組故障、線路故障以及用戶實際用電量和預(yù)測負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)運營商通過調(diào)用參與輔助服務(wù)的機組來調(diào)節(jié)。在結(jié)算機制方面，發(fā)電商的結(jié)算價格按照電力購買價格結(jié)算（Power Purchase Price, PPP），包括系統(tǒng)邊際電價（System Marginal Price，SMP）和容量費用（Capacity Payment）。用戶側(cè)按照電力銷售價格結(jié)算（Power Selling Price, PSP），包括系統(tǒng)邊際電價、容量費用以及上抬費用（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如表1所示。兩者的共同點主要體現(xiàn)在：一是均采用了強制性單邊電力庫模式，用戶側(cè)不報量不報價，負荷曲線由系統(tǒng)運營商預(yù)測得到；二是兩個市場都采用了差價合同、遠期合同對沖現(xiàn)貨市場中的交易風險。
表1 澳大利亞和英國電力庫的比較
注：Capacity Payment=LOLP*(VOLL-SMP)，其中LOLP代表半小時失負荷的概率，VOLL代表失去負荷的價值。
TSUoS包括輔助服務(wù)費用、網(wǎng)絡(luò)損耗費用和輸電網(wǎng)使用費、配電網(wǎng)使用費、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、價格機制和結(jié)算方式三個方面。
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)揮電力價格對市場主體引導(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)電計劃更加符合實際運行情況，有效減少了線路阻塞對發(fā)電機出力的影響，顯著提升系統(tǒng)安全運行水平。
在價格機制方面，相較于英國的系統(tǒng)邊際電價出清機制，NEM電力庫對經(jīng)營區(qū)內(nèi)的五個州，按照物理邊界作為價區(qū)劃分標準，采用了區(qū)域電價機制，進而可以考慮跨價區(qū)輸電通道的阻塞對電力市場出清的影響，得到的價格能夠反映位置信號，進而引導(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，英國電力庫對發(fā)電商結(jié)算時包括市場邊際出清價格和容量費用兩部分，對用戶結(jié)算時除了邊際出清價格，還考慮了容量費用、輔助費用、輸電費用、發(fā)電機的補償費用、政府基金附加等。由于容量費用計算規(guī)則中的LOLP易受人為因素干擾和操縱，輔助服務(wù)費用、發(fā)電機補償費用等定價機制不明確，導(dǎo)致市場結(jié)算價格計算復(fù)雜、波動性大、不確定性高、價格扭曲。最終，市場價格很難發(fā)揮對市場主體投資和運行決策的引導(dǎo)作用。澳大利亞電力庫發(fā)電商和用戶均按照所在價區(qū)的參考節(jié)點價格進行結(jié)算，結(jié)算方式簡單、透明，更加容易被監(jiān)管且減少了用戶對電價的質(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），標志著運營十一年的英國電力庫正式謝幕。英國電力庫雖然停運，但英國在電力改革中的探索和實踐為全球電力工業(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)定運行至今。隨著NEM市場規(guī)則和監(jiān)管機制的不斷完善，NEM現(xiàn)在已經(jīng)是全球運行經(jīng)驗成熟的電力市場之一。
三、經(jīng)驗總結(jié)及啟示
澳大利亞NEM電力庫能夠長期穩(wěn)定運行，主要有如下幾點經(jīng)驗：
一是采取了有效的市場力防范措施。首先是鼓勵發(fā)電集團與售電公司或大用戶簽訂一定比例的差價合約合同。如果發(fā)電集團在NEM市場中行使市場力抬高現(xiàn)貨市場價格，所得的額外利潤將返還給用戶，進而抑制發(fā)電集團行使市場力的動機。其次是加強不同價區(qū)之間聯(lián)絡(luò)線的建設(shè)。充裕的跨價區(qū)聯(lián)絡(luò)線可以保證大量的外來電參與電力市場競爭，可有效削弱發(fā)電商行使市場力的能力。
二是實現(xiàn)調(diào)度和結(jié)算時間間隔的統(tǒng)一。AEMO計劃于2021年7月開始，將30分鐘結(jié)算時間間隔調(diào)整為5分鐘結(jié)算間隔，和調(diào)度時間間隔實現(xiàn)了統(tǒng)一。隨著新能源發(fā)電量的快速攀升，NEM市場需要更多的調(diào)頻機組來減少新能源機組對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響。調(diào)度時間和結(jié)算時間統(tǒng)一為5分鐘后，能夠更加有效的發(fā)揮電力價格的激勵作用，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。為了幫助發(fā)電商和售電公司降低在現(xiàn)貨市場的交易風險，NEM建立了自由度高、流動性強的電力金融市場，主要可分為期貨交易市場和場外交易市場(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，均為標準化的合同。大多場外交易合約是發(fā)電商和零售商之間共同商議協(xié)定的，其他場外交易合約是在電力經(jīng)紀人的協(xié)助下簽訂。電力金融市場和現(xiàn)貨市場通過現(xiàn)貨價格聯(lián)動，僅在結(jié)算上幫助市場主體對沖金融風險，不會影響到市場的物理運行。
四是建立了良好的市場監(jiān)管體系。NEM市場構(gòu)建了公平、透明、高效的市場監(jiān)控體系，為提高電力市場透明度、維護電力市場公平交易提供了重要保障。首先是不斷完善電力市場監(jiān)管相關(guān)的法律條文。AEMC會根據(jù)市場主體提交的監(jiān)管條例修訂提案舉行聽證會，論證通過后即可形成法律條文。其次是市場信息披露及時充分，電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)、實時運營數(shù)據(jù)、市場交易信息等均可在AEMO官方網(wǎng)站上便捷查詢。最后是及時發(fā)布市場動態(tài)監(jiān)控和評估報告，通常按季度和年度公開發(fā)布完整的評估報告，也會不定期針對重大事件，如電價飆升、發(fā)電側(cè)市場力等重大問題，發(fā)布評估分析報告。
對我國電力市場建設(shè)的啟示如下：
一是鼓勵發(fā)電商簽訂高比例的中長期合同。我國在電力市場建設(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)貨市場操縱價格的風險，保證市場平穩(wěn)起步。
二是加快完善輔助服務(wù)市場機制。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)市場機制、完善現(xiàn)貨市場價格形成機制等，提高市場主體參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的積極性，促進新能源能夠有效消納，保障電力系統(tǒng)在市場環(huán)境下安全穩(wěn)定運行。
三是加強市場監(jiān)管。建立電力市場動態(tài)監(jiān)測與評估機制，完善市場監(jiān)管組織體系，創(chuàng)新市場監(jiān)管措施和手段，對電力現(xiàn)貨市場主體行使市場力、操縱市場、違反市場規(guī)則等情況實施監(jiān)管，維護良好的電力現(xiàn)貨市場秩序和市場的公正性。
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、電力體制改革、電網(wǎng)規(guī)劃等研究，先后承擔國家發(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，主筆或參與編寫《國內(nèi)外電力市場化改革分析報告2019》、《國內(nèi)外電力市場化改革分析報告2020》等著作和報告，獲得國家電網(wǎng)公司科技進步獎、國家電網(wǎng)公司軟科學成果獎等獎項。
曲昊源，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所改革與市場研究室研究員。主要從事電力市場、輔助服務(wù)市場、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設(shè)計。連續(xù)三年主筆《國內(nèi)外電力市場化改革分析報告》。曾主持、參與多項政府有關(guān)部門的委托項目以及國家電網(wǎng)有限公司重大科技項目、重大戰(zhàn)略課題、管理咨詢項目等的研究與管理工作，多次獲得國家電網(wǎng)有限公司軟科學成果獎。
唐程輝，工學博士，國網(wǎng)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(wǎng)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(shù)學報等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表學術(shù)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(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(lǐng)域已形成顯著優(yōu)勢，培養(yǎng)造就了一支專業(yè)素質(zhì)高、研究能力強的研究咨詢隊伍。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(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、凝聚力強的團隊。曾獲得“2010年度國家電網(wǎng)公司先進黨支部”、“2011-2012年度國家電網(wǎng)公司科技工作先進集體”、“2018年度國家電網(wǎng)有限公司先進班組”、國網(wǎng)能源院“2011-2017年度先進集體”以及“課題攻關(guān)黨員先鋒團隊”等稱號。2016年，設(shè)立“馬莉勞模創(chuàng)新工作室”。
