2015年3月15日中共中央、國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕9號(hào))(下稱“9號(hào)文”)印發(fā)已四年,電力市場改革逐漸進(jìn)入深水區(qū),各方面對(duì)電改效果評(píng)價(jià)不一。一方面表面上進(jìn)展顯著,電力體制改革試點(diǎn)已經(jīng)覆蓋除臺(tái)灣以外的所有?。▍^(qū)、市),輸配電價(jià)改革全面完成,國家發(fā)改委將全面組織開展第二監(jiān)管周期輸配電定價(jià)成本監(jiān)審。組建了北京、廣州兩個(gè)國家級(jí)的電力交易中心,除臺(tái)灣以外的全國所有省份均建立了省級(jí)電力交易機(jī)構(gòu),全國在電力交易機(jī)構(gòu)注冊(cè)的售電公司已有近4000家,各地年度、月度合約交易及交易平臺(tái)集中競價(jià)交易也相繼展開,在引入社會(huì)資本參與增量配電業(yè)務(wù)、推進(jìn)電力行業(yè)信用體系建設(shè)等方面也頗有建樹。另一方面,電改的關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)展卻十分有限,罕見價(jià)格真正由市場形成而又能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的電力市場交易機(jī)制,真正參與市場交易的售電公司不及注冊(cè)數(shù)的一半,其中不少還紛紛退出市場,正式運(yùn)營的增量配電試點(diǎn)項(xiàng)目寥寥,社會(huì)公眾對(duì)改革逐漸失去信心,參與熱情退卻。
電力市場改革方案和交易規(guī)則設(shè)計(jì)以從“專家論證會(huì)”開始,以“專家論證會(huì)”結(jié)束,缺乏對(duì)市場實(shí)際運(yùn)行效果的客觀評(píng)價(jià),也忘記了“改革是否到位、有無成效,不能僅由政府部門自己評(píng)價(jià),還要交給第三方機(jī)構(gòu)來評(píng)估,更要交給廣大群眾來評(píng)判”、“讓人民成為改革進(jìn)程的推動(dòng)主體、改革成果的分享主體、改革成效的評(píng)價(jià)主體”(高尚全先生語,見于2018年10月24日《人民日?qǐng)?bào)》理論版《新時(shí)代的改革方法論》一文)。電力體制改革出現(xiàn)明顯的“四化”趨勢:簡單問題復(fù)雜化,體制問題技術(shù)化,實(shí)踐問題理論化,改革任務(wù)形式化。由于遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離實(shí)際,電力市場研究淪為空洞的概念炒作甚至嚴(yán)重誤導(dǎo)(本文稱之為“學(xué)術(shù)bug”),對(duì)改革實(shí)踐的負(fù)面作用大于正面作用,對(duì)于年輕研究者來講也是一種生命的浪費(fèi)。
當(dāng)前“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”開始興盛,由于早有一定的研究基礎(chǔ),筆者正好趁機(jī)完成研究興趣的轉(zhuǎn)移。在“騰籠換鳥”之前對(duì)新電改中出現(xiàn)的一些學(xué)術(shù)bugs再進(jìn)行一下梳理和總結(jié)還是有必要的,期待能引起改革參與各方的反思,如果以后改革失敗了,也可以知道失敗的原因之所在。
一、到底何為“現(xiàn)貨”?
電力現(xiàn)貨市場建設(shè)無疑已成為當(dāng)前電力體制改革的重點(diǎn)之一。實(shí)際上,按筆者曾經(jīng)給出的電力市場建設(shè)時(shí)序路線規(guī)劃圖(點(diǎn)擊查看),改革第四、五年確實(shí)也應(yīng)進(jìn)入電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的關(guān)鍵期,但這是以中長期交易市場建設(shè)已經(jīng)成熟和穩(wěn)定為前提的。雖然研究者們對(duì)“現(xiàn)貨”的神奇功效早已有連篇累牘、夸大其辭的描述,但令人驚訝的是,對(duì)“現(xiàn)貨”的科學(xué)內(nèi)涵卻從未作過深入探討。
按國家發(fā)展改革委、國家能源局電力體制改革配套文件2《關(guān)于推進(jìn)電力市場建設(shè)的實(shí)施意見》(下稱“配套文件2”),現(xiàn)貨市場主要開展日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電能量交易。這種電力現(xiàn)貨市場的概念主要來自于國外(主要是北美、歐洲和澳大利亞)電力市場的spot market(現(xiàn)在多稱為wholesale market)。
而現(xiàn)貨市場出清所采用的安全約束機(jī)組組合(Security Constrained Unit Commitment,SCUC)、安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度(Security Constrained Economic Dispatch,SCED)程序?qū)嶋H上仍然是基于傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,只不過是將優(yōu)化目標(biāo)由成本(煤耗)替換成市場主體的報(bào)價(jià)而已,因此現(xiàn)貨只能解決短期運(yùn)行效率優(yōu)化的問題。由于國外在電力市場改革前,往往已經(jīng)有了近半個(gè)世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度開始的,先建立基于經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的日前、日內(nèi)和實(shí)時(shí)市場僅僅是因?yàn)閷?shí)施起來簡單或是歷史路徑依賴,并不是有什么其他特殊理由,“現(xiàn)貨”概念不應(yīng)神秘化,電力市場也不存在所謂普世真理。
在經(jīng)濟(jì)理論(商品交易市場)中,現(xiàn)貨是與期貨相對(duì)應(yīng)的概念,指的是一手交錢一手交貨的交易方式,或者以貨易貨的交易方式。在我國,零售企業(yè)現(xiàn)貨交易,一般采取一手交貨一手收錢、銀貨兩訖的方式;批發(fā)企業(yè)現(xiàn)貨交易,除采取一手交貨一手收錢的方式外,還采取通過銀行托收承付的方式在限期內(nèi)結(jié)算?,F(xiàn)貨交易與其它交易方式的不同點(diǎn)有:①在交易的目的上,是為了獲得商品的所有權(quán); ②在交易方式上,一般通過一對(duì)一的雙方談判進(jìn)行,不必集中在特定的時(shí)間和地點(diǎn)。
電力市場交易的情況比較復(fù)雜,應(yīng)明確區(qū)分“交易”(買賣雙方達(dá)成交易量和價(jià)的協(xié)議)和“交割”(商品所有權(quán)轉(zhuǎn)移和結(jié)算的完成)兩個(gè)環(huán)節(jié)。與其他商品不同的是,大多數(shù)商品的交割過程是瞬間完成的,而電能商品的交割總是在一定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)(例如:15分鐘,1小時(shí),1天,1月,1季,1年,若干年……)完成的。因此電能商品的交易環(huán)節(jié)包括3個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間點(diǎn),一是交易發(fā)生時(shí)間(可以認(rèn)為交易是瞬間完成的),二是交割開始時(shí)間,三是交割結(jié)束時(shí)間,如圖1所示。而電能商品的交割持續(xù)時(shí)間(如年度合同是1年)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于交易與交割的時(shí)間間隔(如年度合同常常在上一年的12月份簽訂,從當(dāng)年的1月份開始執(zhí)行,則該時(shí)間間隔小于1個(gè)月)。參照一般商品交易的定義,區(qū)分現(xiàn)貨(現(xiàn)在交易現(xiàn)在交割)、遠(yuǎn)期(現(xiàn)在交易未來交割)、期貨(現(xiàn)在交易未來交割,但買賣的是合同本身并且在交易所內(nèi)進(jìn)行)交易的依據(jù)應(yīng)該是交易達(dá)成與交割開始的時(shí)間間隔,而不應(yīng)是交割的持續(xù)時(shí)間,因此我們常說的年度、月度中長期交易其實(shí)都屬于不同品種的現(xiàn)貨。但是由于年度合同交易的交割時(shí)間覆蓋了12個(gè)月的月度交易,對(duì)于月度交易來說,年度合同交易確實(shí)有一定的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的作用,因此又相當(dāng)于遠(yuǎn)期合同。
圖1 電能商品交易環(huán)節(jié)的時(shí)序示意圖
與別的商品市場不同,電能商品的生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)必須通過電力系統(tǒng)(由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的物理網(wǎng)絡(luò))來進(jìn)行。電力市場中的商品是以看不見摸不著的能量形態(tài)存在的,是介于產(chǎn)品與服務(wù)之間的一種特殊商品形態(tài)。電能商品的流通并非電荷的轉(zhuǎn)移,而是電磁波的傳播,在時(shí)間和空間上均有連續(xù)性;各發(fā)電廠生產(chǎn)的電能一旦上網(wǎng),在物理上就被同質(zhì)化,無法再區(qū)分開來。
市場元素的加入使得原本就已十分復(fù)雜的電力系統(tǒng)變得更加復(fù)雜,各種關(guān)系交織在一起,難以厘清,常常引起概念上的混淆。但總體來說,電力市場/電力系統(tǒng)的問題仍可分為電力系統(tǒng)物理層、商品交易層和金融交易層3個(gè)層次,各自服從不同的規(guī)律,但又互相關(guān)聯(lián),如圖2所示。在3個(gè)不同層次中,“電能”的內(nèi)涵是完全不同的,需清晰分辨不同層次的概念和規(guī)律。由于電能在物理上的同質(zhì)化特征,電網(wǎng)的作用像水池,因此從物理電能的角度,實(shí)際上是無法分清產(chǎn)銷方的。因此電力市場中交易的并非物理的電能(屬于物理層),而是發(fā)電權(quán)與用電權(quán)(屬于商品交易層),最終通過調(diào)度計(jì)劃來實(shí)現(xiàn),因此電網(wǎng)調(diào)度也成為整個(gè)電力市場的“交通指揮中心”,電力市場交易則完全基于所采用的調(diào)度、控制模型。
從圖2我們也可以看出,即便是電力“現(xiàn)貨”也并非物理的電能產(chǎn)品,而是調(diào)度計(jì)劃(屬于商品交易層的問題),其價(jià)格是根據(jù)特定的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出來的。這是電力現(xiàn)貨與其他實(shí)物現(xiàn)貨最大的區(qū)別所在,也非常具有迷惑性,研究者常常以電能的物理特性來理解電力現(xiàn)貨的商品特性,產(chǎn)生許多錯(cuò)覺。實(shí)際上,中長期物理合同和現(xiàn)貨屬于同一層次的問題,最后都反映在調(diào)度計(jì)劃上,因此并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。而中長期金融合同(例如差價(jià)合約)則屬于另一個(gè)層次(金融層)的問題,與中長期物理合同及現(xiàn)貨存在本質(zhì)的區(qū)別。因此我們不能被相似的交易形式所迷惑,而應(yīng)該關(guān)注交易形式背后的實(shí)質(zhì)。
圖2 電力市場/電力系統(tǒng)問題的三個(gè)層次
二.“現(xiàn)貨”能“發(fā)現(xiàn)真實(shí)價(jià)格”嗎?
如前所述,電力“現(xiàn)貨”并非物理電能產(chǎn)品,而是根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度模型計(jì)算出來的。電力現(xiàn)貨市場的理論基礎(chǔ)為美國麻省理工學(xué)院(MIT)F. C. Schweppe教授等人提出的實(shí)時(shí)電價(jià)(spot pricing)理論,取決于某一小時(shí)的電力供需情況。在實(shí)際電力市場中,實(shí)時(shí)電價(jià)往往由安全約束機(jī)組組合(SCUC)、安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度(SCED)等模型求出。實(shí)際上,筆者在17年前的博士學(xué)位論文即基于拉格朗日松弛法(Lagrangian Relaxation,LR)等數(shù)學(xué)優(yōu)化方法求得隨負(fù)荷波動(dòng)而變化的發(fā)電系統(tǒng)邊際成本(或時(shí)序電價(jià))。由于SCUC和SCED模型能計(jì)算出隨時(shí)間和地點(diǎn)不同的電價(jià)(一般根據(jù)拉格朗日乘子計(jì)算),被寄予厚望,認(rèn)為可真實(shí)反應(yīng)電力商品短期供需關(guān)系和時(shí)空價(jià)值,發(fā)現(xiàn)真實(shí)價(jià)格。配套文件2里也提出“以中長期交易規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),以現(xiàn)貨市場發(fā)現(xiàn)價(jià)格”。很不幸的是,這很大程度上僅僅是一種想象。
實(shí)時(shí)電價(jià)在理論上十分精致,卻有兩個(gè)重大缺陷:一是仍然基于傳統(tǒng)的分時(shí)調(diào)度(或分時(shí)功率平衡)模型,沒有認(rèn)真處理跨時(shí)段(inter-temporal)的成本變化(F. C. Schweppe教授的專著中已提到這個(gè)問題,但未進(jìn)行深入探討),因此也忽略了電能生產(chǎn)和消費(fèi)的時(shí)間連續(xù)性這個(gè)十分重要的特征,在當(dāng)前風(fēng)、光等新能源大規(guī)模接入和對(duì)電力系統(tǒng)靈活性需求急劇升高的情況下,這個(gè)問題尤其嚴(yán)重;二是假設(shè)同一時(shí)段的電能商品都是同質(zhì)的,忽略了基荷、腰荷和峰荷機(jī)組區(qū)別明顯的技術(shù)特征及成本構(gòu)成。此外,基于短期調(diào)度模型的實(shí)時(shí)電價(jià)并不包括長期發(fā)電容量投資的經(jīng)濟(jì)信號(hào),無法保證發(fā)電容量的充裕性。
在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,把實(shí)時(shí)電力平衡(或頻率調(diào)節(jié))分為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻,一次調(diào)頻常常作為發(fā)電機(jī)組的基本義務(wù),不納入市場交易,二次調(diào)頻(或AGC)一般作為輔助服務(wù),三次調(diào)頻(或經(jīng)濟(jì)調(diào)度)即對(duì)應(yīng)于日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電能量交易。由于現(xiàn)貨出清模型的復(fù)雜性,現(xiàn)貨價(jià)格往往依賴于拉格朗日乘子而計(jì)算出,根據(jù)數(shù)學(xué)優(yōu)化理論可知,這屬于天然的統(tǒng)一邊際價(jià)格出清,反映的是邊際機(jī)組的邊際成本。對(duì)于負(fù)荷平穩(wěn)的基荷電力及發(fā)電機(jī)組(例如核電機(jī)組)而言,隨負(fù)荷波動(dòng)的現(xiàn)貨價(jià)格(實(shí)時(shí)電價(jià))并無意義。由于現(xiàn)貨價(jià)格由實(shí)時(shí)電力平衡約束對(duì)應(yīng)的拉格朗日乘子(影子價(jià)格)計(jì)算出,反映的是功率稀缺性,適合于調(diào)峰機(jī)組、儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)等主體所提供的“邊緣性”商品(電力平衡)的定價(jià),即除輔助服務(wù)外電能交易的“最后一公里”的價(jià)值,并不能反映全部電能的真實(shí)價(jià)值。
此外,由金融學(xué)常識(shí)可知,價(jià)格發(fā)現(xiàn)(Price Discovery)是期貨的主要功能之一(期貨的主要功能是套期保值、價(jià)格發(fā)現(xiàn)),而非現(xiàn)貨的功能。價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能是指期貨市場通過公開、公正、高效、競爭的期貨交易運(yùn)行機(jī)制形成具有真實(shí)性、預(yù)期性、連續(xù)性和權(quán)威性價(jià)格的過程。期貨市場形成的價(jià)格之所以為公眾所接受,是因?yàn)槠谪浭袌鍪且粋€(gè)有組織的規(guī)范化的市場,期貨交易所聚集了眾多的買方和賣方,把自己所掌握的對(duì)某種商品的供求關(guān)系及其變動(dòng)趨勢的信息集中到交易場內(nèi),從而使期貨市場成為一個(gè)公開的自由競爭的市場。這樣通過期貨交易就能把眾多的影響某種商品價(jià)格的供求因素集中反映到期貨市場內(nèi),所形成的期貨價(jià)格能夠比較準(zhǔn)確地反映真實(shí)的供求狀況及價(jià)格變動(dòng)趨勢。在運(yùn)作良好的市場中,當(dāng)期貨合同越接近交割期時(shí),期貨價(jià)格與現(xiàn)貨價(jià)格將越來越趨同。因此,期貨市場能夠預(yù)期未來現(xiàn)貨價(jià)格的變動(dòng),發(fā)現(xiàn)未來的現(xiàn)貨價(jià)格。
三.中長期交易的作用只是規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)嗎?
當(dāng)前我國電力工業(yè)已成為世界規(guī)模最大的電力工業(yè),在電力系統(tǒng)調(diào)度方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)調(diào)度是按照以下方式來實(shí)現(xiàn)的:每年初由政府電力管理部門制定年度發(fā)用電(量)計(jì)劃和年分月發(fā)用電(量)計(jì)劃;然后逐月由電力調(diào)度中心滾動(dòng)修改月度發(fā)電(量)計(jì)劃,并初步形成月分日發(fā)電(量)計(jì)劃;到生產(chǎn)運(yùn)行日的前一天,電力調(diào)度中心需要根據(jù)次日負(fù)荷預(yù)測曲線、電源和電網(wǎng)運(yùn)行和檢修狀況、電網(wǎng)和電源的運(yùn)行約束等,制定次日各發(fā)電機(jī)組的開停機(jī)計(jì)劃(也稱為機(jī)組組合或開機(jī)組合)和出力曲線、調(diào)頻和備用以及無功電壓調(diào)整等輔助服務(wù)安排,即所謂的日發(fā)電計(jì)劃和輔助服務(wù)計(jì)劃,電力供應(yīng)緊張時(shí),還要對(duì)用戶側(cè)制定有序供電計(jì)劃;最后在生產(chǎn)運(yùn)行日內(nèi),調(diào)度中心的調(diào)度員還要根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡和安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要,對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行再調(diào)度,調(diào)整一些機(jī)組在部分時(shí)段的出力,甚至啟停機(jī)。發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC)也會(huì)根據(jù)系統(tǒng)頻率的偏差自動(dòng)調(diào)整調(diào)頻機(jī)組的出力,以保障系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)平衡。電力市場體系中的各個(gè)環(huán)節(jié)并不是電力市場模式獨(dú)有的,與傳統(tǒng)的計(jì)劃管理手段相比,都發(fā)揮相同的作用,只是實(shí)現(xiàn)機(jī)制不同。從電力系統(tǒng)運(yùn)行的角度,電力市場競價(jià)交易與傳統(tǒng)計(jì)劃管理只不過是調(diào)度計(jì)劃與實(shí)時(shí)控制方案的不同形成方式,由市場主體集中競爭或供需雙方自主安排形成就是電力市場,由調(diào)度中心集中統(tǒng)一安排就是傳統(tǒng)計(jì)劃管理。
在計(jì)劃管理模式下,無論是年度發(fā)用電(量)計(jì)劃還是年分月發(fā)用電(量)計(jì)劃,都必須在生產(chǎn)運(yùn)行日的前一天由電力調(diào)度中心制定次日的日發(fā)電計(jì)劃和輔助服務(wù)計(jì)劃,再在生產(chǎn)運(yùn)行日通過調(diào)度中心執(zhí)行。在電力市場情況下亦是如此,年度交易和月度交易結(jié)果(合同)最終都必須通過調(diào)度中心的執(zhí)行來交割。但電能中長期交易與日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)交易卻被錯(cuò)誤地理解為遠(yuǎn)期(期貨)與現(xiàn)貨的財(cái)務(wù)(金融)關(guān)系,而中長期交易的功能也被定位為“規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)”。
以大家熟悉的航空公司機(jī)票定價(jià)問題為例,一般來說,提前購票時(shí)間越長,機(jī)票越便宜,而乘機(jī)當(dāng)天購票往往是全價(jià)。其原因是消費(fèi)者假若提前(推遲)購買,此時(shí)商品的供給相對(duì)充足(稀缺),顧客面臨的配給風(fēng)險(xiǎn)下降(上升),但另一方面由于購買和消費(fèi)的時(shí)間間隔較大(?。?,消費(fèi)者面臨較大(?。┑男枨蟛淮_定性。當(dāng)消費(fèi)者需求的不確定性占主導(dǎo)時(shí),商家會(huì)提供提前購買價(jià)格折扣。消費(fèi)者提前購票與乘機(jī)當(dāng)天購票的關(guān)系顯然不是遠(yuǎn)期(期貨)與現(xiàn)貨的財(cái)務(wù)(金融)關(guān)系,因?yàn)闊o論是提前購票還是乘機(jī)當(dāng)天購票,飛機(jī)上都必須同樣留座(即作好計(jì)劃),也就是說必須交割。電力市場交易也可作此類比,電力市場不同時(shí)間尺度的交易環(huán)節(jié)實(shí)際上是對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行日最終調(diào)度決策的一個(gè)滾動(dòng)修正、不斷精細(xì)化的過程。所有交易結(jié)果最終都必須在生產(chǎn)運(yùn)行日通過調(diào)度中心來執(zhí)行并不等于所有調(diào)度計(jì)劃都必須在生產(chǎn)運(yùn)行日或前一天(即通過日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)市場的競價(jià)交易)形成。越臨近生產(chǎn)運(yùn)行日,用戶的選擇性越少,需求彈性越小,價(jià)格剛性越大;發(fā)電機(jī)組運(yùn)行方式安排的約束越多,報(bào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)越大。因此在需求預(yù)測的精度范圍內(nèi),應(yīng)鼓勵(lì)供需雙方盡可能早地開展交易,盡可能提前作好發(fā)用電計(jì)劃(曲線)并提交調(diào)度中心,這樣既有利于全系統(tǒng)最終調(diào)度決策方案的安排和執(zhí)行,也有利于減小電能生產(chǎn)成本與競價(jià)交易的困難。
從電力系統(tǒng)運(yùn)行的角度,電力市場競價(jià)交易只是改變了調(diào)度計(jì)劃與實(shí)時(shí)控制方案的形成方式,從調(diào)度中心集中統(tǒng)一安排變?yōu)橛墒袌鲋黧w集中競爭或供需雙方自主安排形成。雖然在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,全部機(jī)組的確切開機(jī)組合通常是提前24小時(shí)才能確定,相應(yīng)的電網(wǎng)安全約束及某些特殊機(jī)組出力的約束也才能同時(shí)確定下來,但在電力市場中,這僅僅是指商品的“交割”環(huán)節(jié),而“交易”環(huán)節(jié)則沒必要全部放在日前才進(jìn)行。將現(xiàn)貨僅僅定義為日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電能量交易也沒有任何實(shí)在的依據(jù)(如英國電力市場就建立了時(shí)間跨度為一周的現(xiàn)貨交易)。電力市場不同時(shí)間周期的交易環(huán)節(jié)實(shí)際上是對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行日(最后交割日)的最終調(diào)度決策(實(shí)物交割方案)的一個(gè)滾動(dòng)修正、不斷精細(xì)化的過程,電能商品價(jià)格也是在不同時(shí)間周期的交易環(huán)節(jié)中逐漸形成的。日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)交易只不過是形成最終價(jià)格的最后一步。
電能中長期交易的作用不僅僅是管理金融(或財(cái)務(wù))風(fēng)險(xiǎn),更重要的是根據(jù)市場預(yù)測提前做好發(fā)用電計(jì)劃,以及火電廠的燃料計(jì)劃和水電廠的水庫運(yùn)行計(jì)劃等。在一個(gè)穩(wěn)定健康的電力市場中,物理執(zhí)行的電能中長期交易合同是必不可少的環(huán)節(jié)。由于在我國火電廠燃料計(jì)劃都是按年度、季度和月度安排的,月度電能交易是我國電力市場一個(gè)不可缺少的交易環(huán)節(jié)。而在日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)市場上通過全電量集中競價(jià)形成調(diào)度計(jì)劃和市場價(jià)格的市場機(jī)制將徹底改變電力系統(tǒng)多年以來形成的安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度習(xí)慣和模式,給市場交易和電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來極大風(fēng)險(xiǎn)。
從以上分析可以看出,電力市場改革也要堅(jiān)持“該管的事一定要管好、管到位,該放的權(quán)一定要放足、放到位”。特別是在改革初期,要改革的是計(jì)劃權(quán)(體現(xiàn)于中長期交易)而不是調(diào)度權(quán)(體現(xiàn)于現(xiàn)貨),應(yīng)該踏踏實(shí)實(shí)做好中長期交易(即真正放開年度、月度計(jì)劃權(quán)),并盡量尊重現(xiàn)有的調(diào)度操作習(xí)慣,而不是匆忙推行現(xiàn)貨,才能使市場化改革快速起步并且平穩(wěn)推進(jìn)。
四.電力市場模式能否分為“分散式”和“集中式”?
配套文件2 規(guī)定:電力市場模式主要分為分散式和集中式兩種模式。其中,分散式是主要以中長期實(shí)物合同為基礎(chǔ),發(fā)用雙方在日前階段自行確定日發(fā)用電曲線,偏差電量通過日前、實(shí)時(shí)平衡交易進(jìn)行調(diào)節(jié)的電力市場模式;集中式是主要以中長期差價(jià)合同管理市場風(fēng)險(xiǎn),配合現(xiàn)貨交易采用全電量集中競價(jià)的電力市場模式。
“分散式”和“集中式”市場模式的說法雖然不知源自何處,卻貫穿于一切后續(xù)文件中。美國電力市場學(xué)者薩莉·亨特(Sally Hunt)2002年的專著Making Competition Work in Electricity一書中將交易機(jī)制(Trading Arrangements)歸為integrated model(集中式)、decentralized model(分散式)和wheeling model (轉(zhuǎn)運(yùn))三類,原文摘錄如下:
Integrated(集中式)
Under integrated models, which are used in three regions of the United States, and also in most markets abroad, the system operator schedules forward contracts at the request of traders, but also takes bids from traders to modify scheduled contracts and to provide imbalances, congestion management, and ancillary services. The system operator runs the spot market using a large computer optimization program (of which more will be said later), and by doing so, the system operator minimizes the overall cost of these services.
Decentralized(分散式)
Under decentralized models (California and Texas in the United States are partially decentralized, and the new NETA in the United Kingdom is the main example elsewhere), the system operator also schedules traders’ contracts, but the aim is to get the system operator out of the spot markets. The system operator has to administer arrangements for imbalances. As far as possible, the traders run the spot market and manage congestion; separate arrangements are set up for ancillary services.
Wheeling(轉(zhuǎn)運(yùn))
Under wheeling (the type of model used in much of the rest of the United States, in those areas that have not gone fully to competition) an integrated utility with its own generation runs the transmission and system operations; it provides access to the transmission by scheduling contracts at the request of traders, after it has scheduled its own resources for its own load. The utility provides imbalances and manages congestion and ancillary services using its own generation resources. These services are priced at regulated rates. There is no formal spot market.
需要注意的是,薩莉·亨特是對(duì)交易機(jī)制分類,而非對(duì)市場模式分類,因?yàn)槿魏问袌龆际莾煞N交易機(jī)制并存的。
被認(rèn)為是集中式市場代表的PJM,其現(xiàn)貨市場采用“全電量優(yōu)化”模式。在日前市場上,發(fā)電商需要申報(bào)其所有的發(fā)電資源與交易意愿,市場將其與全網(wǎng)的負(fù)荷需求進(jìn)行匹配,通過出清計(jì)算形成發(fā)電商的日前交易計(jì)劃。發(fā)電商對(duì)于其此前在中長期階段所簽訂的雙邊交易與自供應(yīng)(self-supply)合同,可以在投標(biāo)時(shí)進(jìn)行標(biāo)識(shí),即此部分電量將在出清時(shí)保證交易;雙邊交易與自供應(yīng)合同的結(jié)算由購售雙方自行完成。以2012年為例,在日前市場“全電量優(yōu)化”的交易“盤子”中,有72.0%的比例被標(biāo)識(shí)為自供應(yīng)合同,6.8%的比例被標(biāo)識(shí)為雙邊交易合同,其余約21.2%的比例則由日前市場的交易出清確定。實(shí)時(shí)市場所形成的實(shí)時(shí)交易計(jì)劃與日前交易計(jì)劃將存在差異,對(duì)于此偏差部分的電量,將按照實(shí)時(shí)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)進(jìn)行增量結(jié)算。一般地,實(shí)時(shí)市場交易量大概是日前市場的1%~2%。自供應(yīng)合同和雙邊交易合同實(shí)際都屬于分散交易模式。
被認(rèn)為是分散式市場代表的英國電力市場(NETA、BETTA),以中長期雙邊交易為主,形成物理交割的發(fā)用電計(jì)劃曲線,并提交給平衡機(jī)制,以作為增量結(jié)算的依據(jù)。一般觀點(diǎn)認(rèn)為英國電力市場的雙邊交易所形成的物理交割電量可占全網(wǎng)用電量的98%。更細(xì)致的分析發(fā)現(xiàn),此電量大致分布在3個(gè)階段,分別為月前的場外交易(OTC)、月內(nèi)到日前發(fā)生在電力交易所內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)合同交易以及日前交易所組織的電子交易。英國現(xiàn)貨市場日前的電子交易由電力交易所負(fù)責(zé)組織,其出清計(jì)算不考慮實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)情況,也不考慮機(jī)組的物理參數(shù)。因此,其出清方式本質(zhì)上是一般意義的集中競價(jià)拍賣,不考慮物理約束,也不需要進(jìn)行安全校核。以2012年為例,3個(gè)階段的交易量占全網(wǎng)總用電量的比例分別為57.6%、13.9%、26.5%,而平衡機(jī)制上的交易量約占全網(wǎng)總用電量的2%,即現(xiàn)貨市場交易規(guī)模的比例大致為28.5%。
以上PJM和英國電力市場的介紹摘自:鄒鵬等. 國外電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的邏輯分析及對(duì)中國的啟示與建議. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 第38卷第13期. pp. 18-27.(點(diǎn)擊查看)。
從以上交易量數(shù)據(jù)分析,“分散式”的英國電力市場的集中交易量甚至大于“集中式”的PJM,因此根本無法區(qū)分PJM和英國電力市場哪個(gè)為集中式,哪個(gè)為分散式。如果按配套文件2的說法,只有英國自己主動(dòng)放棄的1990年代所采用的Pool模式,美國加州2000-2001年導(dǎo)致嚴(yán)重電力危機(jī)的市場設(shè)計(jì),以及如今問題百出的澳大利亞電力市場屬于“集中式”市場。
五.“可再生能源增量現(xiàn)貨”是現(xiàn)貨嗎?
2016年10月13日,國家能源局發(fā)布《跨區(qū)域省間可再生能源增量現(xiàn)貨交易規(guī)則(征求意見稿)》(國能綜監(jiān)管〔2016〕637號(hào),下稱“637號(hào)文”)。2017年國家能源局又發(fā)布《國家能源局關(guān)于開展跨區(qū)域省間可再生能源增量現(xiàn)貨交易試點(diǎn)工作的復(fù)函》(國能監(jiān)管〔2017〕49號(hào),下稱“49號(hào)文”),同意開展可再生能源增量現(xiàn)貨交易試點(diǎn)。
“637號(hào)文”提出:跨區(qū)域省間可再生能源增量現(xiàn)貨交易是指通過跨區(qū)域輸電通道,買方(含電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶、售電企業(yè))與賣方(水電、風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電企業(yè))通過跨區(qū)域省間增量現(xiàn)貨交易系統(tǒng),在已有電力中長期合同基礎(chǔ)上開展的增量現(xiàn)貨交易。增量現(xiàn)貨交易定位為送端電網(wǎng)發(fā)電側(cè)、負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)資源已經(jīng)全部用盡,各類外送計(jì)劃和交易全部落實(shí)的情況下,如果可再生能與仍有富余發(fā)電能力,預(yù)計(jì)產(chǎn)生的棄水、棄風(fēng)、棄光電量可以參與增量現(xiàn)貨交易。
“49號(hào)文”提出:開展跨區(qū)域省間可再生能源增量現(xiàn)貨交易試點(diǎn)工作,有利于利用跨區(qū)域省間輸電通道富余能力進(jìn)一步消納可再生能源,有利于形成輸電通道上的時(shí)序電價(jià)信號(hào)。可先期開展西北、四川等水電、風(fēng)電、光伏跨區(qū)域省間可再生能源增量現(xiàn)貨交易試點(diǎn)。
要判斷“可再生能源增量現(xiàn)貨”是否現(xiàn)貨,需要從什么是市場談起。
用微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中經(jīng)典的供給與需求分析來說明市場機(jī)制及市場價(jià)格的決定。如圖3所示,假定決定供求的因素除商品自身的價(jià)格外其余均為已知,因而供求狀況確定。圖中曲線S表示供給曲線,曲線D表示需求曲線。由圖3可見,曲線S和D在e點(diǎn)相交,與e點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的價(jià)格ρe就是均衡價(jià)格,或者叫市場出清價(jià)格。因?yàn)樵诖藘r(jià)格水平上,買方愿意并能夠購買的數(shù)量與賣方愿意并能夠供給的數(shù)量恰好相等。所謂市場機(jī)制就是指在一個(gè)自由市場里能使價(jià)格得以變化一直達(dá)到出清(即供給量與需求量相等)的趨勢。
為了理解市場價(jià)格有趨于均衡的傾向,讓我們首先假設(shè)市場價(jià)格開始時(shí)處于均衡價(jià)格之上的情況,假定市場價(jià)格為ρh,則生產(chǎn)者的供給量將為b,而消費(fèi)者的需求量僅為a,二者差額為ab,這時(shí)出現(xiàn)了市場盈余或過度供給。在此情況下,市場上存在一個(gè)價(jià)格向下的壓力。因?yàn)橛嗟拇嬖谝馕吨a(chǎn)者的要價(jià)超過了消費(fèi)者的支付能力,但他如果不能把這部分盈余商品或勞務(wù)銷售出去,就無法實(shí)現(xiàn)這些商品或勞務(wù)的價(jià)值,甚至連成本也難以補(bǔ)償。為此,生產(chǎn)者彼此之間會(huì)進(jìn)行價(jià)格競爭,其結(jié)果是價(jià)格下降,直至使消費(fèi)者把他們?cè)敢獠⒛軌蛸徺I的商品或勞務(wù)的數(shù)量增加到與生產(chǎn)者的供給量相等為止。
類似道理也可討論市場價(jià)格處于均衡價(jià)格以下的某個(gè)水平,例如ρ1的情況。此時(shí),由于價(jià)格較低,消費(fèi)者的需要量就會(huì)超過生產(chǎn)者的供給量,從而引起市場短缺或過度需求,如圖3中的cd部分所示。在此情況下,市場上必然存在一個(gè)價(jià)格向上的推力。因?yàn)槎倘钡拇嬖谝馕吨M(fèi)者的部分需求不能得到滿足,或者說相對(duì)于一定的交易量,生產(chǎn)者的要價(jià)低于消費(fèi)者愿意支付的價(jià)格。這樣,消費(fèi)者之間為能買到他們想要的商品或勞務(wù)必然會(huì)相互競爭,其結(jié)果是價(jià)格上升。一旦價(jià)格上升成為事實(shí),消費(fèi)者會(huì)相應(yīng)降低需求,而生產(chǎn)者則會(huì)增加供給,這種價(jià)格與供求的變動(dòng)將一直調(diào)整到短缺消除為止。
圖3 供需均衡與價(jià)格決定
由上述分析可見,在市場經(jīng)濟(jì)中,均衡是一種必然的趨勢。所謂市場機(jī)制正是指通過市場價(jià)格的變化使供給與需求達(dá)到均衡的一種趨勢,它像一只“看不見的手”指揮著人們的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。均衡價(jià)格就是供求一致時(shí)的市場價(jià)格,此時(shí)的交易量就叫均衡產(chǎn)量或銷售量,即圖3中的Qe。
以上關(guān)于市場機(jī)制的分析可以概括為一句話“供需決定價(jià)格,價(jià)格引導(dǎo)供需”,而且供需雙方都必須是自愿的。根據(jù)“637號(hào)文”和“49號(hào)文”,“可再生能源增量現(xiàn)貨”是在預(yù)計(jì)產(chǎn)生的棄水、棄風(fēng)、棄光電量時(shí)進(jìn)行的,此時(shí),對(duì)于發(fā)電企業(yè),是不賣就要棄的,根本沒有討價(jià)還價(jià)的余地。基于上述市場的基本原理(或常識(shí))進(jìn)行分析,就可知道如果沒有外部力量的干預(yù),此時(shí)市場價(jià)格應(yīng)該為0,因此“現(xiàn)貨”最基本的特征——時(shí)序電價(jià)信號(hào)就無法實(shí)現(xiàn)了。
以上列舉的只是幾種明顯的學(xué)術(shù)bugs,而其他更細(xì)微的學(xué)術(shù)bugs是隨處可見、舉不勝舉。這些學(xué)術(shù)bugs的產(chǎn)生不一定是無心之失或理解不到位所致,由于電力體制改革自始至終伴隨著激烈的權(quán)力和利益博弈,所謂“學(xué)術(shù)”可能只不過是華麗的障眼法,概念炒作總比真刀實(shí)槍的改革要容易得多,而說真話從來就不是必須的選擇。各路專家們滔滔不絕的演講、響亮的口號(hào)、高深的理論、漂亮的PPT,描述的是一個(gè)香巴拉天國般的理想世界,以前沒有兌現(xiàn)過,以后也不會(huì)兌現(xiàn)。除了中共中央與國務(wù)院外,真正希望電改成功的人并不是太多,愿意真心實(shí)意為之付出努力的人就更少了。雖然“理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)很骨感”,但是如果吃瓜群眾們慎作真金白銀和時(shí)間精力的投入,堅(jiān)持獨(dú)立思考和常識(shí)判斷,就像欣賞“流浪大師”沈巍一樣圍觀電力市場圈形形色色的表演秀,在研究各種學(xué)術(shù)bug的同時(shí)鍛煉自己的腦力,也不失為一種樂趣。




