中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
加強(qiáng)市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)
應(yīng)對(duì)高比例可再生能源帶來的電價(jià)波動(dòng)
朱磊
（北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院）
隨著可再生能源接入電網(wǎng)的比例逐漸增加，2022年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見》，強(qiáng)調(diào)完善電力價(jià)格形成機(jī)制，鼓勵(lì)新能源報(bào)量報(bào)價(jià)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)，提升電力市場(chǎng)對(duì)高比例新能源的適應(yīng)性，提出到2030年新能源全面參與市場(chǎng)交易。2023年9月，《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本規(guī)則（試行）》印發(fā)。隨著風(fēng)光等可再生能源逐步參與市場(chǎng)交易，其顯著的間歇性將對(duì)市場(chǎng)，尤其是現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格產(chǎn)生重要影響。在國(guó)內(nèi)外電力市場(chǎng)上，既出現(xiàn)了因可再生能源發(fā)電量大漲而催生的負(fù)電價(jià)現(xiàn)象，又存在可再生能源發(fā)電量不足導(dǎo)致的電價(jià)急劇飆升情況，甚至在市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)層面，部分可再生能源發(fā)電商還可能通過策略性報(bào)價(jià)對(duì)電價(jià)波動(dòng)推波助瀾。本報(bào)告在總結(jié)國(guó)內(nèi)外高比例可再生能源電力市場(chǎng)運(yùn)行情況基礎(chǔ)上，提出通過機(jī)制建設(shè)應(yīng)對(duì)可再生能源比例不斷提高帶來的電價(jià)波動(dòng)的四點(diǎn)政策建議。
一、背景
我國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)發(fā)展迅速，可再生能源參與市場(chǎng)交易的比例不斷提高。2017年8月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作正式啟動(dòng)。2023年10月，《關(guān)于進(jìn)一步加快電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)工作的通知》印發(fā)，提出有序擴(kuò)大現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)范圍，加快放開各類電源參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)。同年12月底，山西、廣東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)先后轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行，標(biāo)志新一輪電力體制改革取得重大進(jìn)展。與此同時(shí)，新能源電力參與市場(chǎng)交易的比例不斷提高。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，2023年新能源電力的市場(chǎng)化交易電量達(dá)到6845億千瓦時(shí)，占新能源總發(fā)電量的47.3%，較2022年提高8.9個(gè)百分點(diǎn)。在現(xiàn)貨交易方面，在廣東、山東、山西、甘肅、蒙西等地的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，可再生能源已經(jīng)可以通過“報(bào)量報(bào)價(jià)”方式參與省內(nèi)現(xiàn)貨交易。
可再生能源裝機(jī)快速增長(zhǎng)導(dǎo)致的供需錯(cuò)配問題被市場(chǎng)交易進(jìn)一步放大。截至2024年9月底，全國(guó)可再生能源裝機(jī)達(dá)到17.3億千瓦，同比增長(zhǎng)25%，約占我國(guó)總裝機(jī)的54.7%。2024年前三季度，全國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)2.51萬億千瓦時(shí)，同比增加20.9%，約占全部發(fā)電量的35.5%；其中，風(fēng)電太陽能發(fā)電量合計(jì)達(dá)13490億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)26.3%。風(fēng)電太陽能發(fā)電量受天氣條件影響極大，其波動(dòng)進(jìn)一步傳導(dǎo)到市場(chǎng)。2024年“五一”勞動(dòng)節(jié)中午時(shí)段，光伏發(fā)電的集中出力疊加假期工業(yè)負(fù)荷降低，電力市場(chǎng)出現(xiàn)了供大于求的現(xiàn)象，山西、廣東、山東等地電力現(xiàn)貨市場(chǎng)多次出現(xiàn)了零電價(jià)甚至是負(fù)電價(jià)。而在可再生能源滲透比例快速增長(zhǎng)的歐洲地區(qū)，2024年歐洲大陸電力市場(chǎng)中負(fù)電價(jià)次數(shù)達(dá)到1480次，創(chuàng)下新的歷史紀(jì)錄。與之相對(duì)，當(dāng)可再生能源發(fā)電量無法滿足市場(chǎng)需求，而傳統(tǒng)能源發(fā)電因考慮運(yùn)營(yíng)成本或容量不足，無法及時(shí)響應(yīng)時(shí)，電價(jià)將出現(xiàn)劇烈上漲。例如，2024年12月中旬，由于德國(guó)風(fēng)電與光伏發(fā)電出力明顯不足，其電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的平均價(jià)格最高飆升至平時(shí)的十倍。
高比例可再生能源接入的電力市場(chǎng)監(jiān)管是全世界電力市場(chǎng)運(yùn)行面臨的新難題。盡管歐洲和美國(guó)等地區(qū)的電力市場(chǎng)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間，并且歷經(jīng)諸多突發(fā)狀況，但面對(duì)高比例可再生能源接入，均無法有效規(guī)避電價(jià)大幅波動(dòng)的情況。尤其是2022年俄烏沖突爆發(fā)以來，歐洲各電力交易所的平均電價(jià)水平與電價(jià)波動(dòng)均出現(xiàn)了大幅上升，平均電價(jià)達(dá)到235歐元/兆瓦時(shí)。盡管多數(shù)分析人士均將原因歸結(jié)為天然氣供給受限導(dǎo)致的價(jià)格上漲，但實(shí)際上可再生能源在整個(gè)過程中對(duì)價(jià)格波動(dòng)起到了一定的推波助瀾作用。面對(duì)電力價(jià)格波動(dòng)，歐盟推動(dòng)了新一輪電力市場(chǎng)改革，如減稅降費(fèi)、對(duì)消費(fèi)者實(shí)行臨時(shí)免稅、設(shè)定價(jià)格上限、向最終消費(fèi)者發(fā)放代金券等多種措施，應(yīng)對(duì)電價(jià)的短期飆升。相較于2021年下半年，歐盟國(guó)家電費(fèi)中的稅收份額從36%下降到16%，這些事后補(bǔ)救的間接措施雖然降低了終端消費(fèi)者的能源費(fèi)用，但也給財(cái)政帶來了巨大負(fù)擔(dān)。我國(guó)電力市場(chǎng)的建設(shè)和發(fā)展期相對(duì)較短，缺乏應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的經(jīng)驗(yàn)，在面對(duì)高比例可再生能源接入時(shí)，同樣需要在體制機(jī)制建設(shè)方面提前做好準(zhǔn)備。
二、可再生能源比例提高對(duì)電力市場(chǎng)的影響——以俄烏沖突期間的歐洲為例
歐洲的可再生能源比例相對(duì)較高，并且電力市場(chǎng)化運(yùn)行時(shí)間也比較長(zhǎng)，俄烏沖突爆發(fā)后，我們發(fā)現(xiàn)了以下新的特點(diǎn)：
第一，比例不斷提高的可再生能源對(duì)電價(jià)產(chǎn)生重要影響。從2021年開始，風(fēng)電和太陽能發(fā)電在整個(gè)歐洲地區(qū)的發(fā)電量份額和系統(tǒng)電價(jià)都呈現(xiàn)出顯著增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這一趨勢(shì)在2022年變得更為明顯。基于NORDIC數(shù)據(jù)，自2022年俄烏沖突爆發(fā)以來，風(fēng)電和太陽能發(fā)電對(duì)德國(guó)、意大利、瑞典、挪威、丹麥、芬蘭等國(guó)家多個(gè)電力競(jìng)標(biāo)區(qū)域價(jià)格的重要性提升。同時(shí)，在德國(guó)、意大利、瑞典、丹麥和芬蘭的所有競(jìng)標(biāo)區(qū)域以及挪威南部部分地區(qū)，風(fēng)電與區(qū)域電價(jià)之間的相關(guān)性顯著增強(qiáng)?？稍偕茉匆呀?jīng)逐步取代氣電，發(fā)展成為區(qū)域電價(jià)的決定力量。對(duì)于可再生能源，其發(fā)電邊際成本相對(duì)穩(wěn)定，高企的電價(jià)帶動(dòng)售電收入的提升。北歐兩大電力企業(yè)Vattenfall和Statkraft的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)顯示，其單位收入出現(xiàn)了大幅增加。隨著可再生能源補(bǔ)貼政策的退出，電力企業(yè)通過市場(chǎng)調(diào)節(jié)，提高可再生能源報(bào)價(jià)，以彌補(bǔ)其資本支出。
第二，可再生能源發(fā)電商出現(xiàn)聯(lián)合推高電價(jià)的策略性行為。歐洲大部分電力企業(yè)同時(shí)擁有氣電和可再生能源發(fā)電資產(chǎn)，擁有多元化能源組合的能源企業(yè)可以通過策略行為，如減少傳統(tǒng)能源供應(yīng)，來獲取更高的利潤(rùn)，并抵消可再生能源入網(wǎng)帶來的電價(jià)降低效應(yīng)。在NORDIC市場(chǎng)中，隨著可再生能源發(fā)電市場(chǎng)份額的擴(kuò)大，這些發(fā)電企業(yè)在天然氣價(jià)格波動(dòng)時(shí)，會(huì)提高可再生能源競(jìng)標(biāo)價(jià)格，從而推動(dòng)電價(jià)上漲，這將對(duì)電力市場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和消費(fèi)者的用電成本產(chǎn)生重大影響。與此同時(shí)，因?yàn)槠髽I(yè)同時(shí)擁有多種發(fā)電資產(chǎn)，可以通過減少可再生能源發(fā)電的報(bào)量，保留部分氣電的報(bào)量，進(jìn)而將電價(jià)上漲歸結(jié)為天然氣價(jià)格上漲，使得這種策略性報(bào)價(jià)行為具有很大的隱蔽性。
第三，進(jìn)行電力市場(chǎng)制度創(chuàng)新或監(jiān)管干預(yù)的必要性凸顯。俄烏沖突爆發(fā)之前，整個(gè)歐洲電力市場(chǎng)發(fā)展的目標(biāo)之一是提高電力交易市場(chǎng)的互聯(lián)互通、擴(kuò)展輸電網(wǎng)絡(luò)，幫助整合可再生能源，而一直沒有很好地正視可再生能源加入電網(wǎng)帶來的價(jià)格波動(dòng)。俄烏沖突爆發(fā)之后，歐洲國(guó)家電價(jià)出現(xiàn)了劇烈波動(dòng)，頻繁出現(xiàn)的電價(jià)飆升，嚴(yán)重影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。需要看到，隨著可再生能源滲透率朝著碳中和的目標(biāo)增加，其間歇性輸出和近零的邊際成本給電力系統(tǒng)和市場(chǎng)價(jià)格帶來了不確定性。從歐洲市場(chǎng)的實(shí)踐來看，市場(chǎng)互聯(lián)互通、輸電網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張，均難以有效抑制或克服電力企業(yè)的策略性報(bào)價(jià)行為。并且隨著電力市場(chǎng)的互聯(lián)互通，可能會(huì)進(jìn)一步引導(dǎo)電價(jià)波動(dòng)在不同區(qū)域、不同市場(chǎng)之間進(jìn)行傳導(dǎo)，進(jìn)而擴(kuò)大影響范圍。研究發(fā)現(xiàn)，在特定市場(chǎng)條件下，市場(chǎng)監(jiān)管者可以通過電力價(jià)格管制對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行直接干預(yù)，更好地保障市場(chǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。這需要我們創(chuàng)新電力市場(chǎng)的監(jiān)管干預(yù)機(jī)制。
三、政策建議
以電力市場(chǎng)價(jià)格干預(yù)機(jī)制為核心策略，并綜合考量提升市場(chǎng)參與主體信息透明度、推動(dòng)建設(shè)與管理儲(chǔ)能設(shè)施以及鼓勵(lì)可再生能源資產(chǎn)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)等多維度，特提出以下四項(xiàng)政策建議。
第一，適時(shí)推出電力市場(chǎng)的價(jià)格干預(yù)機(jī)制。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)部分試點(diǎn)地區(qū)，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)已經(jīng)設(shè)立申報(bào)價(jià)格的固定上下限，如廣東為0～1500元/兆瓦時(shí)。然而，隨著可再生能源發(fā)電比例的不斷提高，這種固定的價(jià)格限制機(jī)制可能無法充分適應(yīng)市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化。在可再生能源發(fā)電比例較高的地區(qū)，可以考慮實(shí)施動(dòng)態(tài)電價(jià)調(diào)整機(jī)制，當(dāng)電價(jià)波動(dòng)超出一定范圍時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)價(jià)格干預(yù)措施，保障電力價(jià)格的相對(duì)穩(wěn)定。動(dòng)態(tài)電價(jià)調(diào)整機(jī)制應(yīng)結(jié)合實(shí)時(shí)市場(chǎng)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型，確保干預(yù)措施的科學(xué)性和有效性。
第二，進(jìn)一步強(qiáng)化針對(duì)市場(chǎng)參與主體的監(jiān)管與信息披露。監(jiān)管部門應(yīng)加大對(duì)電力市場(chǎng)的監(jiān)管力度，密切關(guān)注發(fā)電企業(yè)的市場(chǎng)行為，特別是在燃料價(jià)格波動(dòng)、極端天氣等關(guān)鍵時(shí)期。同時(shí)，要求各類市場(chǎng)參與主體，如發(fā)電企業(yè)和電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商等及時(shí)、準(zhǔn)確地披露電力生產(chǎn)、成本、交易等相關(guān)信息，增強(qiáng)市場(chǎng)參與者對(duì)電價(jià)形成機(jī)制的理解和信任。通過建立完善的信息披露平臺(tái)，方便市場(chǎng)參與者獲取和查詢相關(guān)信息，進(jìn)一步提升市場(chǎng)的透明度和公信力。
第三，加強(qiáng)對(duì)多層級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場(chǎng)參與監(jiān)管。儲(chǔ)能技術(shù)是解決可再生能源波動(dòng)性問題的關(guān)鍵手段之一。一方面，需要積極引導(dǎo)儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商公平公正參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等各類電力市場(chǎng)的交易，通過正常市場(chǎng)行為獲取利潤(rùn)。另一方面，對(duì)于各級(jí)儲(chǔ)能設(shè)施，需要追蹤其充電與放電價(jià)格的價(jià)差，并針對(duì)不同儲(chǔ)能設(shè)施給出合理價(jià)差范圍，避免儲(chǔ)能設(shè)施的過度套利行為，幫助儲(chǔ)能設(shè)施平抑可再生能源發(fā)電量的波動(dòng)，促進(jìn)電力系統(tǒng)與電力市場(chǎng)的穩(wěn)定。
第四，鼓勵(lì)大型電力集團(tuán)剝離可再生能源資產(chǎn)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。考慮到多資產(chǎn)的發(fā)電集團(tuán)更加容易在電力報(bào)價(jià)中實(shí)施策略性行為，建議在進(jìn)一步的電力市場(chǎng)改革中，對(duì)同一發(fā)電集團(tuán)的不同電力資產(chǎn)在報(bào)價(jià)中設(shè)立“防火墻”。并通過給予稅收優(yōu)惠和財(cái)政補(bǔ)貼等多種方式，鼓勵(lì)發(fā)電集團(tuán)剝離可再生能源資產(chǎn)，降低企業(yè)剝離成本。獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的可再生能源項(xiàng)目可直接參與電力市場(chǎng)交易，通過現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等獲取收益，平抑電價(jià)波動(dòng)。同時(shí)，完善相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制，鼓勵(lì)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目積極接入電網(wǎng)，促進(jìn)可再生能源的高效利用和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
