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，承擔著調節(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，其重要性不言而喻。目前，山西、廣東、山東、甘肅、蒙西電力現(xiàn)貨市場已轉入正式運行，其他省級電力現(xiàn)貨市場已開展長周期結算試運行。在區(qū)域層面，南方區(qū)域電力現(xiàn)貨市場首次完成全月結算試運行，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建，電力現(xiàn)貨市場建設迎來最好的發(fā)展時期。
現(xiàn)階段電力現(xiàn)貨市場推進中的關鍵問題分析
近年來，我國電力現(xiàn)貨市場建設取得了顯著成效，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)貨市場建設具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
市場出清電價未有效傳導至用戶，節(jié)點電價調節(jié)用電行為功能基本喪失
目前，省級電力現(xiàn)貨市場負荷側基本以“報量不報價”形式參與市場出清，并且負荷側按照統(tǒng)一的發(fā)電節(jié)點加權平均電價進行結算。
“報量不報價”意味著申報負荷是剛性負荷，無論市場出清電價高低均可接受。在這種情況下，負荷參與日前市場是沒有積極性的，并且申報負荷如果中標，那么這個中標量還必須按照日前出清電價進行結算。日前市場的設計初衷是為發(fā)電和負荷提供一個規(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荷側失效，這是在大多數(shù)省級市場負荷側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荷是預測總負荷，預測總負荷減去申報負荷后得到預測電網(wǎng)代購負荷。換言之，申報負荷的唯一作用是用來計算預測電網(wǎng)代購負荷，其實質上對市場出清電價沒有任何影響。
負荷側按照統(tǒng)一的發(fā)電節(jié)點加權平均電價進行結算具有以下優(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整過大；其二，發(fā)電側總收入等于用電側總支出，人為使得阻塞盈余為零，避免了改革初期引入金融輸電權分攤阻塞盈余的困局。負荷側取發(fā)電節(jié)點加權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“短期調供需，長期調資源配置”的經典功效基本喪失。負荷側統(tǒng)一電價使得節(jié)點電價無法對節(jié)點負荷進行有效調節(jié)，再加上負荷側電價是事后而不是事前告知負荷，因此，負荷側失去了對電價進行響應的可能性和可行性。
當前，省級電力現(xiàn)貨市場還是發(fā)電側單邊市場，電價信號未有效傳導至用戶，這是省級電力現(xiàn)貨市場建設中最大的痛點和堵點。從參與各方角度分析，電力現(xiàn)貨市場建設現(xiàn)狀還有待改進。對發(fā)電側而言，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)電側難以施展身手；對負荷側而言，用電價格漲多跌少，用戶對用電價格沒有發(fā)言權；對電網(wǎng)調度而言，發(fā)電側因為新能源快速發(fā)展使得波動性變大，而負荷側基本是剛性的，因此，電網(wǎng)調度越來越難；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，主要癥結就在于改革只改了一半，市場出清電價在負荷側的調節(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)一運行的要求產生矛盾，帶來不可忽視的安全風險。省級市場考慮省內電網(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，那么出清結果將滿足這些約束條件，但這并不意味著出清結果是安全可行的。因為省級市場只能考慮省內所有約束條件，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，省級市場出清結果在省調看來可能是安全的，但在網(wǎng)調看來并不安全。這個問題本質上是交流電網(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。這個調整由省調來做是不合適的。因為省調只掌握本省電網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)，由其調整難免會影響其他省份的潮流分布，反復迭代甚至找不到可行解是可以預見的。由于網(wǎng)調掌握區(qū)域電網(wǎng)全網(wǎng)模型和數(shù)據(jù)，調整方案在理論上可以一步到位以避免迭代。因此，基于安全校核結果的調整方案由網(wǎng)調制定是合適且必須的。事實上，網(wǎng)調對省級市場出清結果的任何調整都涉及市場參與方的經濟利益，容易受到質疑和投訴。解決這個問題只有兩個辦法：其一，建立安全校核調整市場，通過競價確定調整方案，但技術復雜程度和流程組織難度較大；其二，在規(guī)則中明確網(wǎng)調作調整的原則和流程，只要網(wǎng)調依據(jù)規(guī)則作出的調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果的原則，將安全校核調整的優(yōu)化目標設定為省級市場機組組合狀態(tài)變化量最小。目前，相關配套的技術支持系統(tǒng)已開發(fā)完成并進入試運行。
值得指出的是，在收到網(wǎng)調的調整方案后，省級市場應該重新進行出清計算，以更新出清結果。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)調調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攤。
對省級電力現(xiàn)貨市場節(jié)點電價計算準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。只有準確的節(jié)點電價才能有效引導經營主體的發(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。如果節(jié)點電價計算出現(xiàn)偏差，輕則影響經營主體利益、損害社會福利，在嚴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)安全運行風險。然而，節(jié)點電價計算準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，其計算結果難以通俗解釋，這也是在世界范圍節(jié)點電價理論公認的主要缺點。鑒于節(jié)點電價對市場的全局性影響，其計算準確性問題應該受到足夠重視。
省級電力現(xiàn)貨市場已經解決了節(jié)點電價的有無問題，下一步關鍵工作應該是解決節(jié)點電價準不準的問題。目前，還存在較多影響節(jié)點電價計算準確性的不利因素有待統(tǒng)籌考慮。首先是聯(lián)絡線計劃分解影響，聯(lián)絡線計劃以代數(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，需要省調自行進行分解，而省調基于局部信息在理論上是無法準確分解的。其次是母線負荷預測影響，由于母線負荷直接預測有難度，省調通常采用預測系統(tǒng)總負荷乘以固定母線負荷分配因子的方法計算母線負荷，這個計算母線負荷與實際母線負荷的差異將對節(jié)點電價的計算結果產生不可忽視的影響。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、基于設定邊界條件計算得出。這些邊界條件是調度機構根據(jù)多年運行經驗提前設定的，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)安全風險。此外，電網(wǎng)運行模型基礎數(shù)據(jù)維護的精準性和及時性、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，經營主體訴求各不相同，安全與市場問題交織。在這種復雜的外部環(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，才能高質量推進電力現(xiàn)貨市場建設進程，早日突破市場建設瓶頸期，盡快凸顯市場建設成效。
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系的正常電價波動。實際上，發(fā)電企業(yè)會設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)調節(jié)，另一方面，用電側報量報價可以有效抑制發(fā)電側行使市場力，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)點電價精準調節(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至用戶的關鍵是及時發(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整自身用電行為，完成對出清電價的自主響應。日前市場出清后，用戶可以根據(jù)中標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整部分負荷，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整用電負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)價是政府相關部門對放開負荷側電價存在顧慮的主要考量因素。筆者認為，放開負荷側電價與保供穩(wěn)價并不矛盾，用戶對市場電價的自主響應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)，用戶的自主響應行為不僅是正向的，而且是強有力的。出清電價越高，用電負荷減少得越多，這將導致下個時段的出清電價迅速降低，所以，放開負荷側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節(jié)，放開負荷側電價可能更有利于保供穩(wěn)價。同理，放開負荷側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，可能帶來出清結果顆粒度過大、無法考慮省內潮流等技術問題，區(qū)域電力現(xiàn)貨市場可以考慮這些技術問題，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問題進行改進和完善，為什么還要建設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。
筆者認為，市場建設應該基于實際的安全或經濟需求，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，存在安全校核調整需求，目前，這種安全校核調整是通過非市場化手段解決的，未來肯定是要市場化的，因為這種調整實質上是對運營主體利益的調整，極易引發(fā)市場矛盾和糾紛。解決問題的需求產生新的市場需求，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險問題。
著力提升各層級電力現(xiàn)貨市場出清電價準確性，謹慎引入市場創(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，只要出清結果小于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確性，應該成為下階段推進電力現(xiàn)貨市場建設的重點工作。
對于電力現(xiàn)貨市場的創(chuàng)新工具，如主輔聯(lián)合出清、金融輸電權等，筆者建議在市場初期以探索為主，謹慎引入。不可否認，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的聯(lián)合出清，其技術復雜性遠高于順序出清。目前，國內外還沒有主能量和兩種或兩種以上輔助服務聯(lián)合出清的報道，其技術難度可見一斑。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。金融輸電權解決了節(jié)點邊際電價體系下的阻塞盈余問題，但是又產生了金融輸電權拍賣收入如何分攤的新問題。金融輸電權拍賣極其復雜，拍賣收入如何分攤又會引發(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。（本文僅代表作者個人觀點）
