中國儲能網(wǎng)訊：
加強市場機制建設
應對高比例可再生能源帶來的電價波動
朱磊
（北京航空航天大學經(jīng)濟管理學院）
隨著可再生能源接入電網(wǎng)的比例逐漸增加，2022年，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于加快建設全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》，強調(diào)完善電力價格形成機制，鼓勵新能源報量報價參與現(xiàn)貨市場，提升電力市場對高比例新能源的適應性，提出到2030年新能源全面參與市場交易。2023年9月，《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（試行）》印發(fā)。隨著風光等可再生能源逐步參與市場交易，其顯著的間歇性將對市場，尤其是現(xiàn)貨市場價格產(chǎn)生重要影響。在國內(nèi)外電力市場上，既出現(xiàn)了因可再生能源發(fā)電量大漲而催生的負電價現(xiàn)象，又存在可再生能源發(fā)電量不足導致的電價急劇飆升情況，甚至在市場運營層面，部分可再生能源發(fā)電商還可能通過策略性報價對電價波動推波助瀾。本報告在總結(jié)國內(nèi)外高比例可再生能源電力市場運行情況基礎上，提出通過機制建設應對可再生能源比例不斷提高帶來的電價波動的四點政策建議。
一、背景
我國電力現(xiàn)貨市場建設發(fā)展迅速，可再生能源參與市場交易的比例不斷提高。2017年8月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場建設試點工作的通知》，電力現(xiàn)貨市場建設試點工作正式啟動。2023年10月，《關(guān)于進一步加快電力現(xiàn)貨市場建設工作的通知》印發(fā)，提出有序擴大現(xiàn)貨市場建設范圍，加快放開各類電源參與電力現(xiàn)貨市場。同年12月底，山西、廣東電力現(xiàn)貨市場先后轉(zhuǎn)入正式運行，標志新一輪電力體制改革取得重大進展。與此同時，新能源電力參與市場交易的比例不斷提高。據(jù)國家能源局統(tǒng)計，2023年新能源電力的市場化交易電量達到6845億千瓦時，占新能源總發(fā)電量的47.3%，較2022年提高8.9個百分點。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，可再生能源已經(jīng)可以通過“報量報價”方式參與省內(nèi)現(xiàn)貨交易。
可再生能源裝機快速增長導致的供需錯配問題被市場交易進一步放大。截至2024年9月底，全國可再生能源裝機達到17.3億千瓦，同比增長25%，約占我國總裝機的54.7%。2024年前三季度，全國可再生能源發(fā)電量達2.51萬億千瓦時，同比增加20.9%，約占全部發(fā)電量的35.5%；其中，風電太陽能發(fā)電量合計達13490億千瓦時，同比增長26.3%。風電太陽能發(fā)電量受天氣條件影響極大，其波動進一步傳導到市場。2024年“五一”勞動節(jié)中午時段，光伏發(fā)電的集中出力疊加假期工業(yè)負荷降低，電力市場出現(xiàn)了供大于求的現(xiàn)象，山西、廣東、山東等地電力現(xiàn)貨市場多次出現(xiàn)了零電價甚至是負電價。而在可再生能源滲透比例快速增長的歐洲地區(qū)，2024年歐洲大陸電力市場中負電價次數(shù)達到1480次，創(chuàng)下新的歷史紀錄。與之相對，當可再生能源發(fā)電量無法滿足市場需求，而傳統(tǒng)能源發(fā)電因考慮運營成本或容量不足，無法及時響應時，電價將出現(xiàn)劇烈上漲。例如，2024年12月中旬，由于德國風電與光伏發(fā)電出力明顯不足，其電力現(xiàn)貨市場的平均價格最高飆升至平時的十倍。
高比例可再生能源接入的電力市場監(jiān)管是全世界電力市場運行面臨的新難題。盡管歐洲和美國等地區(qū)的電力市場經(jīng)歷了較長的運行時間，并且歷經(jīng)諸多突發(fā)狀況，但面對高比例可再生能源接入，均無法有效規(guī)避電價大幅波動的情況。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水平與電價波動均出現(xiàn)了大幅上升，平均電價達到235歐元/兆瓦時。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致的價格上漲，但實際上可再生能源在整個過程中對價格波動起到了一定的推波助瀾作用。面對電力價格波動，歐盟推動了新一輪電力市場改革，如減稅降費、對消費者實行臨時免稅、設定價格上限、向最終消費者發(fā)放代金券等多種措施，應對電價的短期飆升。相較于2021年下半年，歐盟國家電費中的稅收份額從36%下降到16%，這些事后補救的間接措施雖然降低了終端消費者的能源費用，但也給財政帶來了巨大負擔。我國電力市場的建設和發(fā)展期相對較短，缺乏應對突發(fā)情況的經(jīng)驗，在面對高比例可再生能源接入時，同樣需要在體制機制建設方面提前做好準備。
二、可再生能源比例提高對電力市場的影響——以俄烏沖突期間的歐洲為例
歐洲的可再生能源比例相對較高，并且電力市場化運行時間也比較長，俄烏沖突爆發(fā)后，我們發(fā)現(xiàn)了以下新的特點：
第一，比例不斷提高的可再生能源對電價產(chǎn)生重要影響。從2021年開始，風電和太陽能發(fā)電在整個歐洲地區(qū)的發(fā)電量份額和系統(tǒng)電價都呈現(xiàn)出顯著增長的趨勢，這一趨勢在2022年變得更為明顯?；贜ORDIC數(shù)據(jù)，自2022年俄烏沖突爆發(fā)以來，風電和太陽能發(fā)電對德國、意大利、瑞典、挪威、丹麥、芬蘭等國家多個電力競標區(qū)域價格的重要性提升。同時，在德國、意大利、瑞典、丹麥和芬蘭的所有競標區(qū)域以及挪威南部部分地區(qū)，風電與區(qū)域電價之間的相關(guān)性顯著增強。可再生能源已經(jīng)逐步取代氣電，發(fā)展成為區(qū)域電價的決定力量。對于可再生能源，其發(fā)電邊際成本相對穩(wěn)定，高企的電價帶動售電收入的提升。北歐兩大電力企業(yè)Vattenfall和Statkraft的運營數(shù)據(jù)顯示，其單位收入出現(xiàn)了大幅增加。隨著可再生能源補貼政策的退出，電力企業(yè)通過市場調(diào)節(jié)，提高可再生能源報價，以彌補其資本支出。
第二，可再生能源發(fā)電商出現(xiàn)聯(lián)合推高電價的策略性行為。歐洲大部分電力企業(yè)同時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，來獲取更高的利潤，并抵消可再生能源入網(wǎng)帶來的電價降低效應。在NORDIC市場中，隨著可再生能源發(fā)電市場份額的擴大，這些發(fā)電企業(yè)在天然氣價格波動時，會提高可再生能源競標價格，從而推動電價上漲，這將對電力市場的穩(wěn)定運行和消費者的用電成本產(chǎn)生重大影響。與此同時，因為企業(yè)同時擁有多種發(fā)電資產(chǎn)，可以通過減少可再生能源發(fā)電的報量，保留部分氣電的報量，進而將電價上漲歸結(jié)為天然氣價格上漲，使得這種策略性報價行為具有很大的隱蔽性。
第三，進行電力市場制度創(chuàng)新或監(jiān)管干預的必要性凸顯。俄烏沖突爆發(fā)之前，整個歐洲電力市場發(fā)展的目標之一是提高電力交易市場的互聯(lián)互通、擴展輸電網(wǎng)絡，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)帶來的價格波動。俄烏沖突爆發(fā)之后，歐洲國家電價出現(xiàn)了劇烈波動，頻繁出現(xiàn)的電價飆升，嚴重影響社會經(jīng)濟發(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)和市場價格帶來了不確定性。從歐洲市場的實踐來看，市場互聯(lián)互通、輸電網(wǎng)絡擴張，均難以有效抑制或克服電力企業(yè)的策略性報價行為。并且隨著電力市場的互聯(lián)互通，可能會進一步引導電價波動在不同區(qū)域、不同市場之間進行傳導，進而擴大影響范圍。研究發(fā)現(xiàn)，在特定市場條件下，市場監(jiān)管者可以通過電力價格管制對市場進行直接干預，更好地保障市場的平穩(wěn)運行。這需要我們創(chuàng)新電力市場的監(jiān)管干預機制。
三、政策建議
以電力市場價格干預機制為核心策略，并綜合考量提升市場參與主體信息透明度、推動建設與管理儲能設施以及鼓勵可再生能源資產(chǎn)獨立運營等多維度，特提出以下四項政策建議。
第一，適時推出電力市場的價格干預機制。在當前國內(nèi)部分試點地區(qū)，電力現(xiàn)貨市場已經(jīng)設立申報價格的固定上下限，如廣東為0～1500元/兆瓦時。然而，隨著可再生能源發(fā)電比例的不斷提高，這種固定的價格限制機制可能無法充分適應市場的動態(tài)變化。在可再生能源發(fā)電比例較高的地區(qū)，可以考慮實施動態(tài)電價調(diào)整機制，當電價波動超出一定范圍時，及時啟動價格干預措施，保障電力價格的相對穩(wěn)定。動態(tài)電價調(diào)整機制應結(jié)合實時市場數(shù)據(jù)和預測模型，確保干預措施的科學性和有效性。
第二，進一步強化針對市場參與主體的監(jiān)管與信息披露。監(jiān)管部門應加大對電力市場的監(jiān)管力度，密切關(guān)注發(fā)電企業(yè)的市場行為，特別是在燃料價格波動、極端天氣等關(guān)鍵時期。同時，要求各類市場參與主體，如發(fā)電企業(yè)和電力市場運營商等及時、準確地披露電力生產(chǎn)、成本、交易等相關(guān)信息，增強市場參與者對電價形成機制的理解和信任。通過建立完善的信息披露平臺，方便市場參與者獲取和查詢相關(guān)信息，進一步提升市場的透明度和公信力。
第三，加強對多層級儲能系統(tǒng)的市場參與監(jiān)管。儲能技術(shù)是解決可再生能源波動性問題的關(guān)鍵手段之一。一方面，需要積極引導儲能運營商公平公正參與電力現(xiàn)貨市場、輔助服務市場等各類電力市場的交易，通過正常市場行為獲取利潤。另一方面，對于各級儲能設施，需要追蹤其充電與放電價格的價差，并針對不同儲能設施給出合理價差范圍，避免儲能設施的過度套利行為，幫助儲能設施平抑可再生能源發(fā)電量的波動，促進電力系統(tǒng)與電力市場的穩(wěn)定。
第四，鼓勵大型電力集團剝離可再生能源資產(chǎn)獨立運營。考慮到多資產(chǎn)的發(fā)電集團更加容易在電力報價中實施策略性行為，建議在進一步的電力市場改革中，對同一發(fā)電集團的不同電力資產(chǎn)在報價中設立“防火墻”。并通過給予稅收優(yōu)惠和財政補貼等多種方式，鼓勵發(fā)電集團剝離可再生能源資產(chǎn)，降低企業(yè)剝離成本。獨立運營的可再生能源項目可直接參與電力市場交易，通過現(xiàn)貨市場、輔助服務市場等獲取收益，平抑電價波動。同時，完善相關(guān)市場機制，鼓勵獨立運營項目積極接入電網(wǎng)，促進可再生能源的高效利用和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
