中國儲能網(wǎng)訊：“無現(xiàn)貨，不市場”。電力現(xiàn)貨市場是實現(xiàn)電力電量平衡的兜底市場平臺，承擔(dān)著調(diào)節(jié)市場供求、發(fā)現(xiàn)短時間尺度（日前/實時）電力價格信號的核心職責(zé)，其重要性不言而喻。目前，山西、廣東、山東、甘肅、蒙西電力現(xiàn)貨市場已轉(zhuǎn)入正式運行，其他省級電力現(xiàn)貨市場已開展長周期結(jié)算試運行。在區(qū)域?qū)用?，南方區(qū)域電力現(xiàn)貨市場首次完成全月結(jié)算試運行，長三角電力市場、京津冀電力市場也在研究推進之中。整體而言，全國統(tǒng)一電力市場體系已初步構(gòu)建，電力現(xiàn)貨市場建設(shè)迎來最好的發(fā)展時期。
現(xiàn)階段電力現(xiàn)貨市場推進中的關(guān)鍵問題分析
近年來，我國電力現(xiàn)貨市場建設(shè)取得了顯著成效，市場規(guī)則不斷完善、市場流程日趨合理，多級市場協(xié)調(diào)運作、多元競爭市場格局初步形成，對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、促進新能源消納、降低系統(tǒng)調(diào)節(jié)成本發(fā)揮了積極作用。但是，在電力現(xiàn)貨市場推進過程中也暴露出一些共性問題，在一定程度上阻礙了電力現(xiàn)貨市場功效的充分發(fā)揮。研究并解決這些實際問題，對更好地推進電力現(xiàn)貨市場建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
市場出清電價未有效傳導(dǎo)至用戶，節(jié)點電價調(diào)節(jié)用電行為功能基本喪失
目前，省級電力現(xiàn)貨市場負(fù)荷側(cè)基本以“報量不報價”形式參與市場出清，并且負(fù)荷側(cè)按照統(tǒng)一的發(fā)電節(jié)點加權(quán)平均電價進行結(jié)算。
“報量不報價”意味著申報負(fù)荷是剛性負(fù)荷，無論市場出清電價高低均可接受。在這種情況下，負(fù)荷參與日前市場是沒有積極性的，并且申報負(fù)荷如果中標(biāo)，那么這個中標(biāo)量還必須按照日前出清電價進行結(jié)算。日前市場的設(shè)計初衷是為發(fā)電和負(fù)荷提供一個規(guī)避實時市場電價波動的金融避險工具，“報量不報價”的參與方式使得日前市場的金融避險功能在負(fù)荷側(cè)失效，這是在大多數(shù)省級市場負(fù)荷側(cè)普遍不愿意參與日前市場的主要原因。此外，目前省級日前市場出清使用的負(fù)荷是預(yù)測總負(fù)荷，預(yù)測總負(fù)荷減去申報負(fù)荷后得到預(yù)測電網(wǎng)代購負(fù)荷。換言之，申報負(fù)荷的唯一作用是用來計算預(yù)測電網(wǎng)代購負(fù)荷，其實質(zhì)上對市場出清電價沒有任何影響。
負(fù)荷側(cè)按照統(tǒng)一的發(fā)電節(jié)點加權(quán)平均電價進行結(jié)算具有以下優(yōu)點：其一，不同節(jié)點用戶的用電價格相同，避免了改革初期利益調(diào)整過大；其二，發(fā)電側(cè)總收入等于用電側(cè)總支出，人為使得阻塞盈余為零，避免了改革初期引入金融輸電權(quán)分?jǐn)傋枞嗟睦Ь?。?fù)荷側(cè)取發(fā)電節(jié)點加權(quán)平均電價做法的缺點也是非常明顯的：首先，電價的地理價值信號完全被忽略，用電價格的“大鍋飯”使得不同節(jié)點、不同供電成本沒有得到充分反映，造成了不同用戶之間的交叉補貼。其次，節(jié)點電價“短期調(diào)供需，長期調(diào)資源配置”的經(jīng)典功效基本喪失。負(fù)荷側(cè)統(tǒng)一電價使得節(jié)點電價無法對節(jié)點負(fù)荷進行有效調(diào)節(jié)，再加上負(fù)荷側(cè)電價是事后而不是事前告知負(fù)荷，因此，負(fù)荷側(cè)失去了對電價進行響應(yīng)的可能性和可行性。
當(dāng)前，省級電力現(xiàn)貨市場還是發(fā)電側(cè)單邊市場，電價信號未有效傳導(dǎo)至用戶，這是省級電力現(xiàn)貨市場建設(shè)中最大的痛點和堵點。從參與各方角度分析，電力現(xiàn)貨市場建設(shè)現(xiàn)狀還有待改進。對發(fā)電側(cè)而言，報價限價、出清限價、二次限價、超額收益回收等市場措施使得發(fā)電側(cè)難以施展身手；對負(fù)荷側(cè)而言，用電價格漲多跌少，用戶對用電價格沒有發(fā)言權(quán)；對電網(wǎng)調(diào)度而言，發(fā)電側(cè)因為新能源快速發(fā)展使得波動性變大，而負(fù)荷側(cè)基本是剛性的，因此，電網(wǎng)調(diào)度越來越難；對政府主管部門而言，電力保供穩(wěn)價的壓力與日俱增。盡管在現(xiàn)階段，參與各方均受益的“帕累托改進”已無可能，但是至少有部分參與方受益，且受益部分應(yīng)該大于其他參與方的受損，這樣的電力市場改革才有生命力。造成目前沒有市場參與方能從電力現(xiàn)貨市場受益的困境，主要癥結(jié)就在于改革只改了一半，市場出清電價在負(fù)荷側(cè)的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)失靈。
區(qū)域交流電網(wǎng)統(tǒng)一運行與省級市場局部優(yōu)化之間的矛盾帶來的安全風(fēng)險亟需解決
目前，除了華北-華中區(qū)域特高壓交流示范線路，區(qū)域電網(wǎng)之間以直流線路相連，區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部是統(tǒng)一運行的交流電網(wǎng)。省級電力現(xiàn)貨市場出清本質(zhì)上是統(tǒng)一交流電網(wǎng)的局部優(yōu)化，這與交流電網(wǎng)統(tǒng)一運行的要求產(chǎn)生矛盾，帶來不可忽視的安全風(fēng)險。省級市場考慮省內(nèi)電網(wǎng)所有約束條件進行帶安全約束的市場出清。只要優(yōu)化計算收斂，那么出清結(jié)果將滿足這些約束條件，但這并不意味著出清結(jié)果是安全可行的。因為省級市場只能考慮省內(nèi)所有約束條件，對其他省級電網(wǎng)開停機和穿越潮流的影響無法計及。也就是說，省級市場出清結(jié)果在省調(diào)看來可能是安全的，但在網(wǎng)調(diào)看來并不安全。這個問題本質(zhì)上是交流電網(wǎng)統(tǒng)一運行與省級市場局部優(yōu)化之間的矛盾，在目前技術(shù)條件下無法通過省級市場自身解決。換句話說，省級市場自身的安全校核并不可靠，在所有省級市場出清完成后，由網(wǎng)調(diào)進行區(qū)域電網(wǎng)統(tǒng)一安全校核的必要性毋庸置疑。
如果安全校核通過，那么省級市場將進入信息發(fā)布流程。如果安全校核未通過，那么需要調(diào)整省級市場出清的機組出力甚至是機組組合以確保電網(wǎng)安全。這個調(diào)整由省調(diào)來做是不合適的。因為省調(diào)只掌握本省電網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)，由其調(diào)整難免會影響其他省份的潮流分布，反復(fù)迭代甚至找不到可行解是可以預(yù)見的。由于網(wǎng)調(diào)掌握區(qū)域電網(wǎng)全網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)，調(diào)整方案在理論上可以一步到位以避免迭代。因此，基于安全校核結(jié)果的調(diào)整方案由網(wǎng)調(diào)制定是合適且必須的。事實上，網(wǎng)調(diào)對省級市場出清結(jié)果的任何調(diào)整都涉及市場參與方的經(jīng)濟利益，容易受到質(zhì)疑和投訴。解決這個問題只有兩個辦法：其一，建立安全校核調(diào)整市場，通過競價確定調(diào)整方案，但技術(shù)復(fù)雜程度和流程組織難度較大；其二，在規(guī)則中明確網(wǎng)調(diào)作調(diào)整的原則和流程，只要網(wǎng)調(diào)依據(jù)規(guī)則作出的調(diào)整方案就是合法合規(guī)的，這個原則和流程目前在省級市場規(guī)則中沒有體現(xiàn)。對此，華東網(wǎng)調(diào)進行了一些有益嘗試，按照安全第一和充分尊重省級市場出清結(jié)果的原則，將安全校核調(diào)整的優(yōu)化目標(biāo)設(shè)定為省級市場機組組合狀態(tài)變化量最小。目前，相關(guān)配套的技術(shù)支持系統(tǒng)已開發(fā)完成并進入試運行。
值得指出的是，在收到網(wǎng)調(diào)的調(diào)整方案后，省級市場應(yīng)該重新進行出清計算，以更新出清結(jié)果。但是根據(jù)目前的市場流程，時間上并不允許這么做。此時，可以考慮將執(zhí)行網(wǎng)調(diào)調(diào)整方案帶來的增加成本作為安全上抬費用（uplift）向省級市場所有參與方分?jǐn)偂?/span>
對省級電力現(xiàn)貨市場節(jié)點電價計算準(zhǔn)確性問題缺乏足夠重視
在全國統(tǒng)一電力市場框架下，省間電力現(xiàn)貨市場和區(qū)域電力現(xiàn)貨市場的功能定位是資源余缺調(diào)劑，而省級電力現(xiàn)貨市場的功能定位是資源優(yōu)化配置，這就決定了省級電力現(xiàn)貨市場是全電量的統(tǒng)一優(yōu)化平臺，其中節(jié)點電價計算準(zhǔn)確性成為衡量省級電力現(xiàn)貨市場運營成效最核心的指標(biāo)。只有準(zhǔn)確的節(jié)點電價才能有效引導(dǎo)經(jīng)營主體的發(fā)電和用電行為，使得發(fā)用電在出清價格水平上達到供需平衡，實現(xiàn)社會福利最大化的目標(biāo)。如果節(jié)點電價計算出現(xiàn)偏差，輕則影響經(jīng)營主體利益、損害社會福利，在嚴(yán)重的情況下甚至可能因為錯誤的價格激勵信號，出現(xiàn)局部潮流越限等電網(wǎng)安全運行風(fēng)險。然而，節(jié)點電價計算準(zhǔn)確性并不是一個容易解決的問題。由于優(yōu)化計算模型極其復(fù)雜，再加上海量約束條件的影響，節(jié)點電價計算過程類似于黑箱不透明，其計算結(jié)果難以通俗解釋，這也是在世界范圍節(jié)點電價理論公認(rèn)的主要缺點。鑒于節(jié)點電價對市場的全局性影響，其計算準(zhǔn)確性問題應(yīng)該受到足夠重視。
省級電力現(xiàn)貨市場已經(jīng)解決了節(jié)點電價的有無問題，下一步關(guān)鍵工作應(yīng)該是解決節(jié)點電價準(zhǔn)不準(zhǔn)的問題。目前，還存在較多影響節(jié)點電價計算準(zhǔn)確性的不利因素有待統(tǒng)籌考慮。首先是聯(lián)絡(luò)線計劃分解影響，聯(lián)絡(luò)線計劃以代數(shù)和的口子形式下發(fā)，而非優(yōu)化計算需要的節(jié)點注入功率，需要省調(diào)自行進行分解，而省調(diào)基于局部信息在理論上是無法準(zhǔn)確分解的。其次是母線負(fù)荷預(yù)測影響，由于母線負(fù)荷直接預(yù)測有難度，省調(diào)通常采用預(yù)測系統(tǒng)總負(fù)荷乘以固定母線負(fù)荷分配因子的方法計算母線負(fù)荷，這個計算母線負(fù)荷與實際母線負(fù)荷的差異將對節(jié)點電價的計算結(jié)果產(chǎn)生不可忽視的影響。再次是穩(wěn)定限額計算方式的影響，目前，穩(wěn)定限額的計算以年度為周期、基于設(shè)定邊界條件計算得出。這些邊界條件是調(diào)度機構(gòu)根據(jù)多年運行經(jīng)驗提前設(shè)定的，與市場實際運行邊界條件相差較大，這不僅會影響節(jié)點邊際電價計算，更有可能帶來電網(wǎng)安全風(fēng)險。此外，電網(wǎng)運行模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護的精準(zhǔn)性和及時性、省間穿越潮流等諸多客觀因素對節(jié)點電價計算的影響也需要考慮。
下階段電力現(xiàn)貨市場推進的政策和技術(shù)建議
電力市場改革已進入深水區(qū)，計劃手段與市場機制并存，經(jīng)營主體訴求各不相同，安全與市場問題交織。在這種復(fù)雜的外部環(huán)境中，只有抓住主要矛盾，按照事情輕重緩急排序，突出重點工作，才能高質(zhì)量推進電力現(xiàn)貨市場建設(shè)進程，早日突破市場建設(shè)瓶頸期，盡快凸顯市場建設(shè)成效。
全面取消發(fā)電和用電環(huán)節(jié)競爭限制，使得出清電價成為市場核心指揮棒
在發(fā)電競爭環(huán)節(jié)，建議取消對競價上網(wǎng)的諸多限制，這些限制不僅挫傷了發(fā)電企業(yè)參與現(xiàn)貨市場的積極性，而且干擾和束縛了反映供需關(guān)系的正常電價波動。實際上，發(fā)電企業(yè)會設(shè)法將高峰時段因限價少賺的錢在低谷時段賺回來，因此，限價措施對降低整體上網(wǎng)電價水平的效果并沒有最初設(shè)想得那么好。
在用電競爭環(huán)節(jié)，建議盡快允許用戶以“報量報價”的形式參與市場，推動用戶按照用電所在節(jié)點的節(jié)點電價結(jié)算。前者能夠充分體現(xiàn)用戶的用電意愿，低價時愿意多用電，高價時愿意少用電，一方面，激勵用戶主動參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，另一方面，用電側(cè)報量報價可以有效抑制發(fā)電側(cè)行使市場力，使得出清電價保持在合理波動范圍。后者能夠真實反映不同節(jié)點的不同用電成本，減少不同用戶之間的交叉補貼，還可以通過節(jié)點電價精準(zhǔn)調(diào)節(jié)特定用戶的用電行為，確保電網(wǎng)局部潮流安全。
將市場出清電價有效傳導(dǎo)至用戶的關(guān)鍵是及時發(fā)布市場出清信息，必須在用戶發(fā)生實際用電行為之前告知，讓用戶可以根據(jù)市場出清信息主動調(diào)整自身用電行為，完成對出清電價的自主響應(yīng)。日前市場出清后，用戶可以根據(jù)中標(biāo)量價信息安排第二天的用電曲線。實時市場出清后，用戶還可以根據(jù)實時電價信息臨時調(diào)整部分負(fù)荷，以獲取最大用電效益。只要市場出清電價計算正確，用戶提前確定用電計劃和實時調(diào)整用電負(fù)荷的行為不僅有利于實現(xiàn)用戶利益最大化，而且還有利于電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
保供穩(wěn)價是政府相關(guān)部門對放開負(fù)荷側(cè)電價存在顧慮的主要考量因素。筆者認(rèn)為，放開負(fù)荷側(cè)電價與保供穩(wěn)價并不矛盾，用戶對市場電價的自主響應(yīng)行為更有助于保供穩(wěn)價：其一，在高電價時段，必然有部分電價敏感型用戶選擇減少用電，有助于保供目標(biāo)的實現(xiàn)，簡言之，保供問題只是在什么電價水平的保供問題，保供本身不存在問題；其二，高電價只是短時間問題，不會長時間持續(xù)，用戶的自主響應(yīng)行為不僅是正向的，而且是強有力的。出清電價越高，用電負(fù)荷減少得越多，這將導(dǎo)致下個時段的出清電價迅速降低，所以，放開負(fù)荷側(cè)電價有可能造成個別時段電價偏高，但這種偏高是不可持續(xù)的，整體來看，由于市場無形之手的雙向自動調(diào)節(jié)，放開負(fù)荷側(cè)電價可能更有利于保供穩(wěn)價。同理，放開負(fù)荷側(cè)電價還有利于新能源消納，在新能源大發(fā)時段，偏低的出清電價將鼓勵用戶增加用電負(fù)荷，一方面提高了新能源消納能力，另一方面將有效提高偏低的出清電價。
區(qū)域電力現(xiàn)貨市場的未來可能是基于安全校核調(diào)整的平衡市場
除了南方區(qū)域電力現(xiàn)貨市場，其他區(qū)域電力現(xiàn)貨市場的功能定位均是資源余缺調(diào)劑，這與省間電力現(xiàn)貨市場的功能定位是重疊的，兩者共同確定省級電力現(xiàn)貨市場的邊界條件，只是市場流程有先后之分。省間電力現(xiàn)貨市場采用單省單節(jié)點模型，可能帶來出清結(jié)果顆粒度過大、無法考慮省內(nèi)潮流等技術(shù)問題，區(qū)域電力現(xiàn)貨市場可以考慮這些技術(shù)問題，從而視為省間電力現(xiàn)貨市場的延伸和補充。但是不可回避的問題是，省間電力現(xiàn)貨市場本身就可以針對這些技術(shù)問題進行改進和完善，為什么還要建設(shè)功能定位幾乎相同的區(qū)域電力現(xiàn)貨市場呢？從中長期來看，區(qū)域電力現(xiàn)貨市場必須尋找新的功能定位。
筆者認(rèn)為，市場建設(shè)應(yīng)該基于實際的安全或經(jīng)濟需求，不能為了市場而市場。如前文所述，區(qū)域電網(wǎng)在省級電力現(xiàn)貨市場運行后，存在安全校核調(diào)整需求，目前，這種安全校核調(diào)整是通過非市場化手段解決的，未來肯定是要市場化的，因為這種調(diào)整實質(zhì)上是對運營主體利益的調(diào)整，極易引發(fā)市場矛盾和糾紛。解決問題的需求產(chǎn)生新的市場需求，未來區(qū)域電力現(xiàn)貨市場的發(fā)展空間就在這里。安全校核調(diào)整的功能定位是區(qū)域電力現(xiàn)貨市場獨有的，也是省間電力現(xiàn)貨市場和省級電力現(xiàn)貨市場無法替代的，同時還可以很好地解決區(qū)域交流電網(wǎng)統(tǒng)一運行與省級市場局部優(yōu)化帶來的安全運行風(fēng)險問題。
著力提升各層級電力現(xiàn)貨市場出清電價準(zhǔn)確性，謹(jǐn)慎引入市場創(chuàng)新工具
前文闡述了省級電力現(xiàn)貨市場出清電價計算的準(zhǔn)確性問題，省間電力現(xiàn)貨市場存在同樣的問題。省間電力市場出清計算的主要約束條件是可用輸電容量（ATC）,這也是省間電力現(xiàn)貨市場的安全校核機制的核心指標(biāo)，只要出清結(jié)果小于ATC值就可視為安全校核通過。必須指出的是，交流電網(wǎng)的ATC值計算與直流電網(wǎng)的ATC值計算完全不同，前者需要確定的邊界條件才能計算且計算結(jié)果單次有效，不可多次疊加使用。在省間電力現(xiàn)貨市場出清時，省級電力現(xiàn)貨市場尚未運行，機組開停機和出力安排等邊界條件均未確定，在這種情況下，難以準(zhǔn)確計算ATC值，反過來也就影響了省間電力現(xiàn)貨市場出清電價的準(zhǔn)確性。此外，省間電力現(xiàn)貨市場出清機制不能保證報價最高的買方能買到最優(yōu)惠的電能（因為節(jié)點電價是由該節(jié)點最后成交的買賣報價均值決定），因此，不是激勵相容的出清機制。這些都是省間電力現(xiàn)貨市場改進和完善的方向。同理，定位于資源余缺調(diào)劑的區(qū)域電力現(xiàn)貨市場也面臨類似問題。鑒于出清電價的重要性，提升各層級電力現(xiàn)貨市場出清電價計算的準(zhǔn)確性，應(yīng)該成為下階段推進電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的重點工作。
對于電力現(xiàn)貨市場的創(chuàng)新工具，如主輔聯(lián)合出清、金融輸電權(quán)等，筆者建議在市場初期以探索為主，謹(jǐn)慎引入。不可否認(rèn)，這些創(chuàng)新工具是電力現(xiàn)貨市場的發(fā)展方向，但是其是否適用初期市場值得認(rèn)真研究討論。主輔聯(lián)合出清僅限于主能量和一種輔助服務(wù)的聯(lián)合出清，其技術(shù)復(fù)雜性遠(yuǎn)高于順序出清。目前，國內(nèi)外還沒有主能量和兩種或兩種以上輔助服務(wù)聯(lián)合出清的報道，其技術(shù)難度可見一斑。盡管主輔聯(lián)合出清的優(yōu)化效果肯定好于順序出清，但是優(yōu)化效果提升有限，付出與收獲不成正比，適合在市場成熟后再引進。金融輸電權(quán)解決了節(jié)點邊際電價體系下的阻塞盈余問題，但是又產(chǎn)生了金融輸電權(quán)拍賣收入如何分?jǐn)偟男聠栴}。金融輸電權(quán)拍賣極其復(fù)雜，拍賣收入如何分?jǐn)傆謺l(fā)市場公平性問題。因此，在市場初期并不建議引入金融輸電權(quán)。（本文僅代表作者個人觀點）
