中國儲能網(wǎng)訊:
01
電力商品特性
計劃與市場的關(guān)系是經(jīng)濟體制改革的核心,在電力體制改革中,處理好兩者關(guān)系尤為關(guān)鍵。計劃和市場都是經(jīng)濟手段,電力體制改革的目標(biāo)是實現(xiàn)電力的經(jīng)濟性、清潔性、可靠性三者統(tǒng)一,這既需要計劃的手段,也需要市場的手段。很多人認(rèn)為,市場經(jīng)濟活動分為兩方面,一方面是政府調(diào)節(jié)或計劃調(diào)節(jié),另一方面是市場。而筆者認(rèn)為,計劃和市場都是覆蓋全部經(jīng)濟活動的,不管是政府的調(diào)控措施,還是市場的調(diào)節(jié)手段,都針對全部經(jīng)濟活動。
市場交易離不開政府,政府的規(guī)制必須尊重市場規(guī)律。利益主體越多元,越需要市場調(diào)節(jié)。如果政府不尊重市場規(guī)律,會遭到反噬。同時,市場交易規(guī)則也不是一成不變的,政府需要根據(jù)市場交易情況不斷完善優(yōu)化規(guī)則,只有這樣,經(jīng)濟活動才能有效運行。
電力商品和普通商品有很大不同。
從物理學(xué)特性看,主要體現(xiàn)在三個方面:首先是系統(tǒng)性,電力商品是以系統(tǒng)整體形式出現(xiàn)的,是由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)組成的電力生產(chǎn)、輸送和消費的系統(tǒng)。其次是同時性,電力系統(tǒng)必須是生產(chǎn)、輸送、使用瞬間同時完成,發(fā)電機的出力曲線與用戶的負(fù)荷曲線必須實時平衡;即使有了儲能,也是儲能參與了曲線平衡,而不是有了儲能就改變了實時平衡的特點。第三是整體性,電力系統(tǒng)需要通過調(diào)度運行機構(gòu),實時調(diào)節(jié)不同發(fā)電機組的出力和不同用戶負(fù)荷,實現(xiàn)動態(tài)平衡。
從經(jīng)濟學(xué)特性看,主要體現(xiàn)在五個方面:第一,電力難以直接體驗,不同時間、不同電壓等級的電的價值實質(zhì)上是不同的,但因為用戶難以直觀感受,往往把電假定為“同質(zhì)商品”;第二,電力需求是衍生需求,用戶不直接用電,而是使用電帶來的能量,且一旦“電氣化”,就很難退回其他能源形式;第三,替代彈性很小,這意味著價格過度上漲時,不一定會抑制需求;第四,邊際成本幾乎為零,不僅僅新能源發(fā)電邊際成本幾乎為零,電力系統(tǒng)多供應(yīng)一度電的成本也幾乎為零,這導(dǎo)致電力市場價格可能極高或極低;第五,電力商品的公共和私人品特性交織,電力輔助服務(wù)、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的受益者是全體用戶,難以找到明確的直接受益者。
電力體制改革的發(fā)展和演進基于電力商品的基本特性。電力商品的特性決定了電力最初為發(fā)、輸、配一體化的商品供應(yīng)方式,通過大規(guī)模供應(yīng),帶來成本不斷下降,使電力逐漸成為普遍的公共服務(wù)。經(jīng)過一段時間的發(fā)展,規(guī)模經(jīng)濟降本遇到發(fā)展瓶頸,自然壟斷和“管制俘虜”造成成本提升。后來,經(jīng)濟學(xué)家們認(rèn)識到電力可以分為可競爭環(huán)節(jié)和自然壟斷環(huán)節(jié),由此開啟了市場化改革的進程。不少國家于20世紀(jì)80年代末至90年代初開啟電力市場化改革,中國也于2002年開啟了以“廠網(wǎng)分開”為主要標(biāo)志的市場化改革。
一體化供應(yīng)的各個環(huán)節(jié)分開,有助于提升單個環(huán)節(jié)的效率,但不同環(huán)節(jié)之間協(xié)調(diào)的交易成本會上升。比如,早期在電力庫模式下的英國,發(fā)電企業(yè)可能利用市場力操縱價格。在美國電改初期,競爭導(dǎo)致價格下降,進而引發(fā)投資不足,后續(xù)又因批發(fā)價格飆升催生容量市場。當(dāng)前,能源轉(zhuǎn)型帶來新的電力供需不確定性。我國一方面要進行市場化改革,一方面要推進能源轉(zhuǎn)型,電力市場建設(shè)面臨更多獨特挑戰(zhàn),不能簡單地復(fù)制國外經(jīng)驗。
首先,電力商品內(nèi)涵更復(fù)雜。除電能量外,電力輔助服務(wù)和系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力難以簡單適用商品交換的邏輯,需采取費用分?jǐn)偡绞?,但分?jǐn)倢ο蟆⒎謹(jǐn)傄?guī)則難以達(dá)成共識。
其次,我國擁有超大規(guī)模的電力系統(tǒng),包含跨省跨區(qū)電網(wǎng)、區(qū)域電網(wǎng)、省級電網(wǎng),以及改革中產(chǎn)生的地方電網(wǎng)和增量配電網(wǎng),還有現(xiàn)在不斷涌現(xiàn)的各種微電網(wǎng)和源網(wǎng)荷儲一體化項目,從大到小,電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。
第三,基于傳統(tǒng)經(jīng)濟學(xué)理論設(shè)計的電力現(xiàn)貨市場節(jié)點電價機制,在新能源占比高、價格替代彈性小的情況下,可能頻繁出現(xiàn)畸低、畸高電價,單靠現(xiàn)貨市場價格信號無法提供長期投資激勵。
我國尚未形成較為穩(wěn)定的電力消費規(guī)律。歐美國家電力市場化發(fā)生在電力需求基本達(dá)峰時期,價格信號主要是調(diào)節(jié)邊際波動。而我國工業(yè)化、城市化正在加速推進,電氣化呈現(xiàn)新的特征,需求高速增長與低碳轉(zhuǎn)型交織。近年來,電力消費彈性系數(shù)變化劇烈,尚未形成較為穩(wěn)定的規(guī)律,導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)、售電公司簽訂交易合同時難以準(zhǔn)確預(yù)測,帶來較大交易風(fēng)險。
02
中國電改40年:價格視角(1985—2025年)
中國電力體制改革大致可以分為五個時期。第一個時期,從分散鼓勵辦電到組成聯(lián)合大電網(wǎng)。1985年,國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于鼓勵集資辦電和實行多種電價的暫行規(guī)定》,實行多種電價、多種投資方式,鼓勵各方投資電廠,重點解決投資不足問題。第二個時期,成立國家電力公司,推進“兩改一同價”,電力定價一定程度上呈集中態(tài)勢。第三個時期,順應(yīng)全世界電力市場化改革風(fēng)潮,推進廠網(wǎng)分開。2002年,將國家電力公司拆分為2家電網(wǎng)企業(yè)和5家中央發(fā)電企業(yè),近年來,其他中央發(fā)電企業(yè)、地方發(fā)電企業(yè)、民營發(fā)電企業(yè)蓬勃發(fā)展,發(fā)電側(cè)形成較為激烈的競爭格局。但因發(fā)電側(cè)競爭難以向銷售側(cè)傳導(dǎo),競價上網(wǎng)轉(zhuǎn)向“標(biāo)桿電價”,并實施煤電價格聯(lián)動機制。第四個時期,以《中共中央 國務(wù)院關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕9號,簡稱“9號文”)及其配套文件為標(biāo)志,核心是通過“三放開、一獨立、三強化”,構(gòu)建“放開兩頭、管住中間”的體制架構(gòu),確立輸配電價規(guī)則,逐步推動各種主體進入電力市場,同時完善市場規(guī)則。第五個時期,電力市場規(guī)則基本成型。2021年后市場規(guī)則框架逐步建立,目標(biāo)是2025年建成全國統(tǒng)一電力市場體系。國家能源局近期發(fā)布“1+6”電力市場規(guī)則體系,制度框架基本完善。各地現(xiàn)貨市場陸續(xù)轉(zhuǎn)正運行。
與電力體制改革相適應(yīng),電價管理也不斷演進。建國初期,電力由中央政府定價監(jiān)管。1952年,中國建立了由中央政府管理電價的體制。1985年,中央政府開始改革,向地方放開部分權(quán)限,鼓勵集資辦電,地方招商建設(shè)的獨立發(fā)電廠由地方制定單獨的上網(wǎng)電價。針對地方電廠電價偏高的情況,1995年開始,中央又逐步上收了定價權(quán),繼續(xù)維持由中央政府價格部門制定電價的格局。2002年進行電力體制改革后,雖實行廠網(wǎng)分開,但維持了統(tǒng)購統(tǒng)銷的經(jīng)營模式,相應(yīng)制定上網(wǎng)電價、銷售電價,沒有針對電網(wǎng)環(huán)節(jié)設(shè)置獨立的輸配電價。
在發(fā)輸配售一體化運營的模式下,按照彌補成本并獲得合理收入的原則,確定銷售電價總水平,再分配到不同用戶,操作比較簡單,但是電價并不透明,難以發(fā)揮市場機制的作用。后來,價格部門將基于企業(yè)現(xiàn)金流量表的經(jīng)營期定價,改為以省為單位、以不同企業(yè)的平均成本而不是企業(yè)的個別成本為基礎(chǔ),制定了“標(biāo)桿電價”,并通過煤電價格聯(lián)動,反映一次能源價格波動;2016年,價格部門將標(biāo)桿電價改為基準(zhǔn)電價,推動燃煤發(fā)電進入市場,以基準(zhǔn)價為基礎(chǔ),在一定范圍內(nèi)實行浮動,從而在2021年,推動燃煤發(fā)電電量原則上全部進入市場。
這一時期,我國大力發(fā)展新能源,為此,電價機制也作了一些調(diào)整。支持新能源發(fā)展電價機制理論上有三種模式。一種是政府制定支持性價格,用價格直接刺激發(fā)展;一種是政府確定發(fā)展規(guī)模,通過拍賣形成價格;還有一種是政府強制規(guī)定消費配額,即強制綠證,通過市場交易形成“綠電溢價”。我國經(jīng)過各種嘗試,在新能源發(fā)展初期,主要以固定上網(wǎng)電價,即含補貼的“標(biāo)桿電價”刺激發(fā)展;新能源規(guī)模發(fā)展到一定程度,補貼退坡,開始轉(zhuǎn)向通過綠證體現(xiàn)綠色價值,從“標(biāo)桿電價”加財政補貼轉(zhuǎn)向“市場電價”加綠證收入。2025年,“136號文”印發(fā)推動新能源完全市場化,新能源項目通過場外機制結(jié)算保障一部分成本回收,收益完全由市場決定。
改革的目標(biāo),就是在競爭性環(huán)節(jié)建立競爭性市場。英國、北歐等早期推行的強制電力庫,消費者缺乏自由選擇的空間,發(fā)電企業(yè)也容易操縱價格。現(xiàn)在,雙邊交易模式成為主流,但這種模式規(guī)則設(shè)計非常復(fù)雜、精巧,且需配套實時平衡市場和輔助服務(wù)市場,又容易誘發(fā)短期行為,造成投資不足,為此還要建設(shè)備用容量市場,同時系統(tǒng)平臺需要輔助服務(wù)費用分?jǐn)?,電價形式更加復(fù)雜。
筆者認(rèn)為,在自然壟斷環(huán)節(jié),需要建立獨立輸配電價體系。輸配電價改革已歷經(jīng)三個監(jiān)管周期,即將進入第四監(jiān)管周期。從最早的“郵票法”起步,以省為單位同網(wǎng)同價,逐步探索解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、遠(yuǎn)距離輸電成本分?jǐn)倖栴},在原有基礎(chǔ)上增加專項接入價格、可靠性價格及可中斷價格。準(zhǔn)許收入可以向用戶收取,也可以考慮向發(fā)電企業(yè)收取,這是未來的一個改革思路。
經(jīng)過改革,現(xiàn)在形成了“市場交易電價+線損費用+輸配電價+系統(tǒng)運行費用(包括抽水蓄能容量費用、煤電容量費用、輔助服務(wù)費用等)+政府性基金及附加=終端用戶價格”這樣的新電價格局。
03
改革下一步:為調(diào)節(jié)能力定價
我國電力體制改革進行到現(xiàn)在,輸配電價規(guī)則、電力市場交易規(guī)則“四梁八柱”已基本成型,未來主要考慮如何優(yōu)化。然而,隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)和能源轉(zhuǎn)型推進,改革下一步的關(guān)鍵是要為調(diào)節(jié)能力定價。因為未來電力系統(tǒng)最稀缺的不是電能量,而是調(diào)節(jié)能力。
第一,建設(shè)風(fēng)電、光伏,還需建設(shè)與之匹配的火電、水電、儲能等可調(diào)節(jié)性電源,要合理體現(xiàn)可調(diào)節(jié)性電源的容量成本。同時,新能源發(fā)展帶動電網(wǎng)投資增加,但是投資效率小時數(shù)下降,系統(tǒng)容量成本提升。第二,電力市場交易關(guān)系復(fù)雜多變,價格形式和波動區(qū)間發(fā)生重大變化。第三,電源結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化,電源側(cè)有調(diào)節(jié)能力的火電裝機低于50%,未來還將進一步降低,造成調(diào)節(jié)能力下降。負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)能力好的第二產(chǎn)業(yè)用電比重下降,而難以調(diào)節(jié)的居民和第三產(chǎn)業(yè)用電(供冷供熱、數(shù)據(jù)中心、電動汽車等)比重增加。第四,在全國一盤棋背景下,還需明確省內(nèi)市場、省間市場的關(guān)系,是省內(nèi)優(yōu)先還是省間優(yōu)先,是先大平衡再小平衡,還是先小平衡再余缺互濟,以及存在發(fā)電側(cè)和用電側(cè)誰有優(yōu)先權(quán)的問題,是用戶的用電必須得到保障,調(diào)節(jié)發(fā)電能力進行滿足,還是考慮發(fā)電能力,主要讓用戶進行調(diào)節(jié),這些都是需要解決的問題。
綜上,調(diào)節(jié)能力是新型電力系統(tǒng)發(fā)展背景下最稀缺的資源。高固定成本,低邊際、零邊際、甚至負(fù)邊際成本以及非常長的建設(shè)周期,導(dǎo)致為保證電力長期供應(yīng)能力,必須建立覆蓋發(fā)電、用電、電網(wǎng)、儲能的容量市場。
電源:目前,煤電機組已建立容量電價,未來需考慮逐步擴大容量機制參與范圍,此外,要鼓勵燃煤機組開展靈活性改造,使其具備深度調(diào)節(jié)能力。新能源機組已建立機制電價、綠證機制等。目前解決不同電源類型共同參與市場問題,是通過容量電價、機制電價等場外機制,彌補不同電源類型的成本結(jié)構(gòu)、功能特性差異,場內(nèi)煤電、氣電、水電、核電、光伏發(fā)電、風(fēng)電同臺競爭,在現(xiàn)貨市場按每時每刻供求關(guān)系形成價格。
電網(wǎng):由于負(fù)荷容量增幅超過電量增幅,電網(wǎng)投資增加較快而電量增長相對較慢,面臨總成本提升如何向消費側(cè)傳導(dǎo)問題。需優(yōu)化成本傳導(dǎo)機制,從全省統(tǒng)一的“郵票法”向更能體現(xiàn)時間和空間價值、更能反映實際成本構(gòu)成的定價轉(zhuǎn)變。時間價值方面,高峰時段容量電價要考慮提升,空間價值方面,阻塞區(qū)域或?qū)m椵旊姽こ探ㄗh采用容量電費、專項輸電電價,優(yōu)化結(jié)構(gòu),使成本能夠向真正受益或?qū)е鲁杀驹黾拥南嚓P(guān)用戶合理傳導(dǎo)。
儲能:電源側(cè)和用戶側(cè)儲能的價值在于優(yōu)化特定電源或用戶曲線,優(yōu)化其市場交易價格,進而優(yōu)化系統(tǒng)運行。電網(wǎng)側(cè)儲能需探索通過容量電費、服務(wù)費等方式回收投資并體現(xiàn)價值。當(dāng)前儲能容量電價多由政府核定,未來可引入競爭形成更市場化的容量電價機制。
負(fù)荷側(cè):要按不同時間供求關(guān)系優(yōu)化價格結(jié)構(gòu)。負(fù)荷的兩部制改革需進一步完善,區(qū)分容量需求與電能量需求,容量電費體現(xiàn)保供價值,電能量電費體現(xiàn)能量價值。還要通過完善分時電價機制,讓需求側(cè)能夠響應(yīng),優(yōu)化負(fù)荷結(jié)構(gòu)。
以上四個環(huán)節(jié),都有容量機制的身影。為調(diào)節(jié)能力定價的關(guān)鍵,就是建立合理的容量價格機制。從各國情況看,容量機制主要有以下幾種情況。第一種是政府直接制定容量補償價格,如中國對煤電、抽水蓄能容量定價。優(yōu)點是操作簡便,缺點是缺乏成本約束,易刺激過度投資,可能導(dǎo)致用電側(cè)成本分?jǐn)傔^重。第二種是政府規(guī)定容量義務(wù),要求電源或用戶具備調(diào)節(jié)能力,如自配儲能或購買服務(wù),否則在價格上承擔(dān)不利后果。第三種是容量拍賣機制,如美國PJM、加州模式,通過競爭性拍賣形成容量價格,更具市場效率。第四種是稀缺定價機制,通過在現(xiàn)貨市場或輔助服務(wù)市場設(shè)置極高價格上限,極端高價時段隱含容量價值。第五種是發(fā)展期貨、期權(quán)市場,提供風(fēng)險管理工具。
因此,未來電力價格改革的重點和難點在于,探索并建立適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展要求的調(diào)節(jié)能力定價機制,尤其是容量機制,這將是深化電力市場改革的關(guān)鍵方向。
(本文由eo記者韓曉彤根據(jù)嘉賓在第二屆“保險杯”AI電力交易大賽上的主題演講整理而成)