中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：電力市場(chǎng)化改革是我國(guó)電力體制改革的重要方向。國(guó)外電力市場(chǎng)建設(shè)已經(jīng)走過(guò)了 30 多年的歷程，很多國(guó)家已經(jīng)建立了競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng)。隨著世界范圍內(nèi)新能源的大規(guī)模快速發(fā)展，近年來(lái)國(guó)外電力市場(chǎng)在促進(jìn)新能源發(fā)展和協(xié)調(diào)相關(guān)方訴求方面也進(jìn)行了很多探索?？偨Y(jié)國(guó)外新能源參與電力市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，對(duì)我國(guó)電力體制改革形勢(shì)下進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，更加充分地考慮含大規(guī)模波動(dòng)性電源的電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和要求，更好地解決棄風(fēng)棄光等當(dāng)前中國(guó)新能源消納突出問(wèn)題具有重要意義。
一、德國(guó)
在德國(guó)，新能源參與電力交易，主要有兩種模式：
一是采用基于固定上網(wǎng)電價(jià)，由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商購(gòu)統(tǒng)銷(xiāo)。在可再生能源發(fā)展初期，由于可再生能源成本高，直接參與電力市場(chǎng)沒(méi)有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為了促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，德國(guó)在 2000 年頒布了第一步《可再生能源法》。在 EEG2000中，確定了以固定上網(wǎng)電價(jià)，收購(gòu)可再生能源發(fā)電量的模式。這種模式下，政府依據(jù)可再生能源發(fā)電成本，確定其確定可再生能源發(fā)電商的固定上網(wǎng)電價(jià)?？稍偕茉瓷虩o(wú)需直接參與市場(chǎng)交易，而是由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商以固定電價(jià)統(tǒng)購(gòu)統(tǒng)銷(xiāo)，以極低的價(jià)格納入現(xiàn)貨市場(chǎng)的日前交易之中，由于現(xiàn)貨市場(chǎng)的日前交易為邊際機(jī)組定價(jià)模式，保證了新能源的售出和優(yōu)先消納。
二是在溢價(jià)補(bǔ)貼下參與電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)交易，收益由現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格和市場(chǎng)溢價(jià)補(bǔ)貼決定。隨著可再生能源成本不斷下降，可再生能源已經(jīng)具有足夠競(jìng)爭(zhēng)力，可以參與電力市場(chǎng)交易。為了推動(dòng)可再生能源的直接市場(chǎng)化，在 EEG2012 中，引入了市場(chǎng)溢價(jià)機(jī)制，可再生能源可以選擇固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制，也可以選擇溢價(jià)機(jī)制。對(duì)于選擇市場(chǎng)溢價(jià)機(jī)制的可再生能源發(fā)電商，通過(guò)直接參與日前或日內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)交易出售電力。在結(jié)算上，除了售電所獲得的市場(chǎng)價(jià)格之外，還能獲得一定程度的溢價(jià)補(bǔ)貼。
為有效促進(jìn)可再生能源參與電力市場(chǎng)，德國(guó)對(duì)電力市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)。例如，為了滿(mǎn)足新能源接入后所市場(chǎng)對(duì)超短期交易需求，2011年，德國(guó)引入一種新的日內(nèi)交易產(chǎn)品，即 15 分鐘日內(nèi)產(chǎn)品交易。它采用連續(xù)競(jìng)價(jià)交易的模式，保證了有意愿的交易雙方能第一時(shí)間達(dá)成交易。15分鐘產(chǎn)品交易，有別于此前的所存在的小時(shí)級(jí)日內(nèi)產(chǎn)品交易模式，其時(shí)限更短且交易更為靈活，有利于新能源發(fā)電參與電力市場(chǎng)的日內(nèi)交易。
從圖 2-1 與圖 2-2 可以看出，德國(guó)日內(nèi) 15 分鐘產(chǎn)品交易最為活躍的時(shí)間，正是光伏發(fā)電發(fā)電量最大的時(shí)間，例如圖 3-14中八月份正是德國(guó)日照最為強(qiáng)烈的月份。日內(nèi)15分鐘產(chǎn)品，很好的適應(yīng)了德國(guó)新能源發(fā)展所帶來(lái)的，對(duì)交易時(shí)限和交易靈活度的新要求，提高了德國(guó)電力市場(chǎng)對(duì)新能源發(fā)電的消納能力。
圖 2-1 某日德國(guó)光伏發(fā)電與 15 分鐘日內(nèi)交易量對(duì)比圖
圖 2-2 2012 年德國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)日內(nèi)交易 15 分鐘產(chǎn)品占比圖
二、美國(guó)
在美國(guó)，可再生能源參與電力市場(chǎng)，主要有以下三種模式：
模式一：通過(guò)簽訂購(gòu)電協(xié)議，向公用事業(yè)電力公司售電
受益于可再生能源配額制（Renewable Portfolio Standard，RPS）政策，可再生能源發(fā)電商可通過(guò)簽訂長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議（Power Purchase Agreement, PPA），將可再生能源電力和證書(shū)，捆綁出售給公用事業(yè)電力公司。在電力批發(fā)市場(chǎng)中，由電力公司競(jìng)價(jià)出售可再生能源發(fā)電。事實(shí)上，除可再生能源電力和證書(shū)之外，購(gòu)電協(xié)議還可以約定，將可再生能源可提供的輔助服務(wù)等其他可調(diào)度的產(chǎn)品出售給電力公司，由電力公司對(duì)這些產(chǎn)品在電力市場(chǎng)中競(jìng)價(jià)出售。
在該模式下，購(gòu)電協(xié)議中往往會(huì)約定棄風(fēng)、棄光補(bǔ)償機(jī)制，有助于調(diào)動(dòng)電力公司在批發(fā)市場(chǎng)出售可再生能源的積極性?？紤]到棄風(fēng)、棄光無(wú)法完全避免，購(gòu)電協(xié)議中通常協(xié)定，允許一定限額的棄風(fēng)棄光。在限額內(nèi)，電力公司不對(duì)可再生能源發(fā)電商進(jìn)行補(bǔ)償。超過(guò)規(guī)定限額時(shí)，由電力公司根據(jù)原本應(yīng)發(fā)而未發(fā)的可再生能源電量，向可再生能源發(fā)電商支付補(bǔ)償。為減少補(bǔ)償支付，電力公司有積極性售出盡量多的可再生能源發(fā)電，因此其市場(chǎng)報(bào)價(jià)一般會(huì)低于購(gòu)電協(xié)議價(jià)格，更接近短期邊際成本。在這種情況下，可再生能源往往可獲得某種意義上的優(yōu)先調(diào)度權(quán)，收益穩(wěn)定性得到進(jìn)一步保障。
此外，購(gòu)電協(xié)議中可設(shè)定分時(shí)電價(jià)，從而引導(dǎo)可再生能源依照價(jià)格信號(hào)安排發(fā)電。例如，在不同季節(jié)、工作日和周末分別設(shè)定電力負(fù)荷高峰和低谷時(shí)段，并通過(guò)協(xié)定適當(dāng)?shù)姆骞入妰r(jià)，激勵(lì)可再生能源采取一定的功率調(diào)節(jié)措施，滿(mǎn)足系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行需求。該模式在一定程度上保障了市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率。
該模式多存在于加州等ISO運(yùn)營(yíng)的電力批發(fā)市場(chǎng)。在該模式下，可再生能源的收益主要來(lái)源包括生產(chǎn)稅抵減（PTC）、投資稅體抵減（ITC）等政策補(bǔ)貼以及購(gòu)電協(xié)議收益。
模式二：基于套期保值及可再生能源證書(shū)，直接參與電力批發(fā)市場(chǎng)
可再生能源直接參與電力市場(chǎng)，并通過(guò)購(gòu)買(mǎi)電力或天然氣套期保值，以規(guī)避價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，提高收益穩(wěn)定性。可再生能源直接參與電力批發(fā)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的模式，通過(guò)日前和實(shí)時(shí)市場(chǎng)信號(hào)，可有效引導(dǎo)可再生能源適當(dāng)控制發(fā)電功率，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。為規(guī)避現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，可再生能源發(fā)電商可以購(gòu)買(mǎi)套期保值，在賣(mài)出電力的同時(shí)，在期貨市場(chǎng)上買(mǎi)進(jìn)相同數(shù)量的期貨合約。如此一來(lái)，當(dāng)價(jià)格變動(dòng)在現(xiàn)貨市場(chǎng)造成虧損時(shí)，可由期貨合約交易上的盈利得到彌補(bǔ)甚至抵消。電力或天然氣套期保值執(zhí)行期限一般為十年左右，不涉及現(xiàn)貨交割，而是獨(dú)立進(jìn)行。通過(guò)出售可再生能源證書(shū)，可再生能源發(fā)電商可進(jìn)一步增加收益。
該模式下，符合條件的可再生能源證書(shū)，可基于實(shí)際發(fā)電情況在證書(shū)市場(chǎng)單獨(dú)出售，有時(shí)也會(huì)將已經(jīng)規(guī)劃好的證書(shū)通過(guò)遠(yuǎn)期合約提前出售，以降低證書(shū)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，對(duì)于符合條件的可再生能源發(fā)電商，可根據(jù)實(shí)際發(fā)電量享受風(fēng)能生產(chǎn)稅抵減。
該模式多存在于德克薩斯州、紐約州以及 PJM 等電力批發(fā)市場(chǎng)。在該模式下，可再生能源的收益來(lái)源主要包括生產(chǎn)稅抵減（PTC）、投資稅抵減（ITC）等政策補(bǔ)貼、可再生能源電力收益和證書(shū)收益。
模式三：基于差價(jià)合約或綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議，直接參與電力批發(fā)市場(chǎng)
可再生能源發(fā)電商直接參與電力市場(chǎng)，并通過(guò)簽訂中期或長(zhǎng)期差價(jià)合約或綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議，降低因價(jià)格波動(dòng)帶來(lái)的收入風(fēng)險(xiǎn)。在差價(jià)合約（Contracts-for-Difference, CFD）下，發(fā)電商像往常一樣通過(guò)電力市場(chǎng)出售電力產(chǎn)出，然后獲得電力售價(jià)與執(zhí)行價(jià)(strike price)之間的差別支付(difference payment)。當(dāng)電力市場(chǎng)價(jià)格高于執(zhí)行價(jià)時(shí)，發(fā)電商需要返還電力售價(jià)與執(zhí)行價(jià)之間的差別，從而避免對(duì)發(fā)電商的過(guò)度支付，降低可再生能源發(fā)電商的收益風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于不允許使用購(gòu)電協(xié)議或者購(gòu)電協(xié)議無(wú)法滿(mǎn)足激增的可再生能源項(xiàng)目需求的地區(qū)，綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議（Virtual PPA,VPPA）應(yīng)運(yùn)而生，成為新的融資產(chǎn)品。電力用戶(hù)與可再生能源發(fā)電商簽署虛擬購(gòu)電協(xié)議，約定可再生能源電力的固定價(jià)格。當(dāng)發(fā)電企業(yè)按照實(shí)際市場(chǎng)電價(jià)賣(mài)給售電商時(shí)，用電企業(yè)將向電力生產(chǎn)商支付實(shí)際市場(chǎng)電價(jià)與約定的固定電價(jià)之間的差價(jià)。對(duì)不同的電力用戶(hù)來(lái)說(shuō)，通過(guò)虛擬購(gòu)電協(xié)議實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。有些用戶(hù)目的是實(shí)現(xiàn)可再生能源電力的“虛擬”獲取和對(duì)可再生能源發(fā)電企業(yè)的定向支持。此外，當(dāng)市場(chǎng)交易價(jià)格超過(guò)約定價(jià)格，用戶(hù)將從虛擬的電力購(gòu)買(mǎi)協(xié)議獲利。
與電力天然氣套期保值類(lèi)似，差價(jià)合約以及虛擬購(gòu)電協(xié)議并不涉及電力電量的實(shí)體銷(xiāo)售。區(qū)別是前述的套期保值一般是購(gòu)買(mǎi)電力或天
然氣期貨進(jìn)行直接或間接套期保值，對(duì)簽訂合約的對(duì)象沒(méi)有限制；差價(jià)合約或綜合/虛擬購(gòu)電協(xié)議的套期保值商品是捆綁的電力和可再生能源證書(shū)，且一般是與公用事業(yè)電力公司或者企業(yè)性質(zhì)的購(gòu)電商簽訂合約。
該模式主要存在于新英格蘭地區(qū)以及其他一些 ISO 運(yùn)行的電力批發(fā)市場(chǎng)。
三、英國(guó)
1、可再生能源義務(wù)指令
2014 年以前，可再生能源義務(wù)3是英國(guó)政府支持集中式可再生能源項(xiàng)目的主要政策?？稍偕茉戳x務(wù)于 2002 年制定，其內(nèi)容與美國(guó)的可再生能源配額制相似，本質(zhì)是提高供電商對(duì)可再生能源的購(gòu)電量。同樣，與可再生能源配額制類(lèi)似，可再生能源義務(wù)證書(shū)是實(shí)施可再生能源義務(wù)的重要輔助工具?？稍偕茉戳x務(wù)機(jī)制要求供電商向英國(guó)天然氣與電力辦公室（Office of Gas and Electricity Markets, OFGEM）證明其獲得了與要求比例的可再生能源義務(wù)證書(shū)（Renewables Obligation Certificates），否則將會(huì)受到處罰?？稍偕茉戳x務(wù)證書(shū)由英國(guó) OFGEM根據(jù)發(fā)電量向符合規(guī)定的可再生能源發(fā)電商頒發(fā)。發(fā)電商可以向電力供應(yīng)商或交易機(jī)構(gòu)出售可再生能源義務(wù)證書(shū)，從而獲得電力批發(fā)價(jià)格之外的補(bǔ)貼。
可再生能源義務(wù)指令有效推動(dòng)了英國(guó)可再生能源快速發(fā)展。該制度設(shè)立以來(lái)，英國(guó)可再生能源裝機(jī)容量從 2002 年的 310 萬(wàn)千瓦提高到了 2011 年的 1230 萬(wàn)千瓦。
2、基于差價(jià)合約直接參與電力市場(chǎng)
1）差價(jià)合約機(jī)制建立背景
差價(jià)合同是英國(guó)新一輪電力市場(chǎng)改革的重要內(nèi)容。英國(guó)能源與氣候變化部于 2013 年 7 月公布《有關(guān)從可再生能源義務(wù)向差價(jià)合同過(guò)渡的征求意見(jiàn)稿》，提出差價(jià)合約從 2014 年開(kāi)始實(shí)施，并在 2014 年至2017 年與可再生能源義務(wù)并行運(yùn)行。2013 年 12 月，《電力市場(chǎng)改革執(zhí)行計(jì)劃》出臺(tái)，正式明確了通過(guò)電力市場(chǎng)改革向差價(jià)合同機(jī)制過(guò)渡。差價(jià)合約主要針對(duì)核電、可再生能源等低碳電力。對(duì)于可再生能源采取差價(jià)合同機(jī)制，主要原因如下。
一是降低可再生能源項(xiàng)目的投資和收益風(fēng)險(xiǎn)，支持促進(jìn)可再生能源穩(wěn)定發(fā)展?？稍偕茉戳x務(wù)指令下，市場(chǎng)批發(fā)電價(jià)以及義務(wù)憑證價(jià)格的不確定性，給可再生能源發(fā)電商帶來(lái)了很大的收益風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)在一定程度上影響投資商對(duì)可再生能源的投資決策。為了應(yīng)對(duì)氣候變化，實(shí)現(xiàn) 2020 年 15%的可再生能源發(fā)電量目標(biāo)，英國(guó)政府需要進(jìn)一步吸引可再生能源投資，并保障其發(fā)電收益穩(wěn)定性。2013 年發(fā)布的《電力市場(chǎng)改革實(shí)施計(jì)劃》中測(cè)算，差價(jià)合約可能促使英國(guó)在 2020 年實(shí)現(xiàn) 43GW的可再生能源裝機(jī)容量，并能夠滿(mǎn)足 30%-36%的電力需求。
二是降低可再生能源項(xiàng)目融資成本和差價(jià)合約執(zhí)行電價(jià)，進(jìn)而遏制電價(jià)上漲。自 2011 年起，英國(guó)開(kāi)始關(guān)閉大量的老舊核電站和造成嚴(yán)重污染的燃煤發(fā)電站，預(yù)計(jì)到 2020 年，2010 年 1/5 的發(fā)電設(shè)施將被陸續(xù)關(guān)閉。電站關(guān)閉和電力基礎(chǔ)設(shè)施的更換升級(jí)，需要耗費(fèi)約 1100 英鎊的投資，進(jìn)而將導(dǎo)致電價(jià)上漲。按照新一輪改革前的市場(chǎng)條件，如不采取新的市場(chǎng)機(jī)制，預(yù)計(jì)到 2030 年居民平均電價(jià)將上漲 60%左右。差價(jià)合約機(jī)制主要針對(duì)新增可再生能源項(xiàng)目，采用招標(biāo)方式確定合約的執(zhí)行電價(jià)和合約預(yù)算分配。通過(guò)在可再生能源之間引入競(jìng)爭(zhēng)，可有效降低項(xiàng)目融資成本和執(zhí)行電價(jià)，從而使供電商能夠以較低批發(fā)電價(jià)購(gòu)買(mǎi)可再生能源電力，對(duì)遏制居民電價(jià)上漲起到一定作用。
2）差價(jià)合約機(jī)制主要內(nèi)容
差價(jià)合約機(jī)制建立后，可再生能源發(fā)電商參與電力市場(chǎng)方式不變，依舊通過(guò)競(jìng)價(jià)的方式參與電力市場(chǎng)。差價(jià)合約機(jī)制下的主要變化在于，發(fā)電商可以獲得市場(chǎng)參考電價(jià)和合約執(zhí)行電價(jià)的差別支付（difference payment）。 可再生能源發(fā)電商與政府成立的差價(jià)合約訂約方（CfD Counterparty）簽訂差價(jià)合約，并規(guī)定執(zhí)行電價(jià)。當(dāng)市場(chǎng)參考電價(jià)低于執(zhí)行電價(jià)（strike price）時(shí)，由政府向發(fā)電商補(bǔ)貼電力售價(jià)與執(zhí)行價(jià)之間的差價(jià)；當(dāng)參考電價(jià)高于執(zhí)行電價(jià)時(shí)，發(fā)電商需要向政府退還差價(jià)。
市場(chǎng)參考電價(jià)是差價(jià)合約的重要內(nèi)容，用來(lái)反映市場(chǎng)電價(jià)，從而決定可再生能源發(fā)電商可以獲得的差別支付。雖然參考電價(jià)不一定與電力交易的實(shí)際價(jià)格完全吻合，但是該價(jià)格的制定需要能夠反映發(fā)電商能夠獲得的價(jià)格水平?？稍偕茉吹膮⒖茧妰r(jià)為英國(guó)大不列顛地區(qū)日前市場(chǎng)各小時(shí)的區(qū)域電價(jià)。參考電價(jià)的制定，可以在一定程度上避免可再生能源發(fā)電商無(wú)限度壓低市場(chǎng)競(jìng)價(jià)?？稍偕茉窗l(fā)電商會(huì)盡量以接近參考電價(jià)的水平競(jìng)價(jià)，從而獲得差價(jià)合同的收益。
對(duì)于陸上風(fēng)電、光伏等較為成熟的可再生能源技術(shù)，政府通過(guò)招標(biāo)機(jī)制對(duì)新增可再生能源項(xiàng)目分配差價(jià)合約額度，確保合約簽訂一定的競(jìng)爭(zhēng)性。為了鼓勵(lì)低碳技術(shù)同時(shí)確保成本最低化，對(duì)于較為成熟的可再生能源技術(shù)，政府采取競(jìng)爭(zhēng)性分配機(jī)制確定差價(jià)合約額度。目前，政府偏向于實(shí)施“清算價(jià)格支付（pay-as-clear）”，即所有競(jìng)標(biāo)成功的差價(jià)合約項(xiàng)目獲得相應(yīng)的執(zhí)行價(jià)格?；谀壳暗募夹g(shù)成本，政府預(yù)計(jì)垃圾與污水沼氣以及配有熱電聯(lián)產(chǎn)的垃圾發(fā)電項(xiàng)目投標(biāo)額度最低，但這些技術(shù)可能只占差價(jià)合約預(yù)算的很小一部分。陸上風(fēng)電、水電和光伏項(xiàng)目會(huì)競(jìng)標(biāo)其余的預(yù)算。對(duì)于海上風(fēng)電、潮汐能等較不成熟技術(shù)，為確保其獲得充足投資，目前不必參與競(jìng)標(biāo)，所有項(xiàng)目都可以政府約定的執(zhí)行價(jià)格簽訂差價(jià)合約。
根據(jù)《有關(guān)從可再生能源義務(wù)向差價(jià)合約過(guò)渡的征求意見(jiàn)稿》，可再生能源義務(wù)與差價(jià)合約將在 2014 年至 2017 年并行運(yùn)行。期間，新項(xiàng)目可以選擇申請(qǐng)兩者之一。2017 年 4 月起可再生能源義務(wù)不再接受新申請(qǐng)，但是會(huì)繼續(xù)為已經(jīng)獲得可再生能源義務(wù)證書(shū)的項(xiàng)目提供最多20 年的支持。
根據(jù)英國(guó)《電力市場(chǎng)改革實(shí)施計(jì)劃》中的測(cè)算，差價(jià)合約將使英國(guó)2020 年可再生能源裝機(jī)達(dá)到 4300 萬(wàn)千瓦。
