作者： 朱繼忠 （國家級特聘專家、華南理工大學(xué)教授）
一、引言
電力現(xiàn)貨市場是電力體制改革的重要環(huán)節(jié)。2018年是本輪電力體制改革的“現(xiàn)貨元年”，隨著我國電力體制改革的不斷深化和中長期電力交易機(jī)制的不斷成熟和完善，電力現(xiàn)貨市場也將逐步啟動、運(yùn)行。
業(yè)內(nèi)素有“無現(xiàn)貨、不市場”之說。電力現(xiàn)貨市場將產(chǎn)生反映電力商品不同時段、不同地點的邊際發(fā)電成本和電力供需特性的價格信號。電力價格信號可以準(zhǔn)確反映電力資源的峰谷用電需求差異和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)阻塞，通過市場指導(dǎo)資源時空優(yōu)化配置，促進(jìn)新能源消納，提高電力資產(chǎn)利用率，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
本文嘗試解析當(dāng)前電力現(xiàn)貨難點與解決路徑，并結(jié)合國內(nèi)外典型經(jīng)驗提出對我國電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的建議和思路，供同行參考。
二、當(dāng)前電力現(xiàn)貨難點與解決路徑
電力市場建設(shè)已成為電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。國家發(fā)展改革委、國家能源局等部門聯(lián)合發(fā)布了多項改革政策文件，力促電力市場建設(shè)取得實質(zhì)性進(jìn)展。隨著電改的逐步深入，涉及電改實質(zhì)的各項難點問題逐漸暴露出來，亟待解決。
（一）理清政府部門和監(jiān)管機(jī)構(gòu)在開展現(xiàn)貨市場中的職能
搞好電力現(xiàn)貨市場，必須要遵循獨立、公平、公正和公開原則。電力市場各主體之間要相對獨立、互不隸屬，并避免行政無故干預(yù)市場，同時監(jiān)管機(jī)構(gòu)也必須相對獨立，與市場各參與主體沒有關(guān)聯(lián)。另外，市場中的信息要面向同級別的市場參與者公開，以保證電力現(xiàn)貨市場中的電能交易在公正公平的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
中發(fā)9號文要求改善對電力行業(yè)的監(jiān)管，特別是提高監(jiān)管機(jī)構(gòu)的監(jiān)管能力，改進(jìn)監(jiān)管方法，做好系統(tǒng)規(guī)劃。我國的電力市場規(guī)劃應(yīng)明確政府機(jī)構(gòu)之間以及政府與電網(wǎng)公司、發(fā)電公司和其他實體之間的規(guī)劃角色和責(zé)任。兼顧市場機(jī)制與政府宏觀調(diào)控，用好“看不見的手”和“看得見的手”，最大限度地減少行政干預(yù)。努力形成市場作用和政府作用有機(jī)統(tǒng)一、相互補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)的格局。
此外，電力由于其特殊的物理屬性，電力市場機(jī)制的設(shè)計和監(jiān)管都將與其他大宗商品市場不同，對監(jiān)管人員的知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知水平要求更高，因此應(yīng)當(dāng)整合電力管理職能，成立專業(yè)、相對獨立的第三方監(jiān)管評估機(jī)構(gòu)。
（二）選擇合適的電力現(xiàn)貨市場模式
從我國網(wǎng)省兩級調(diào)度的現(xiàn)狀、各省級網(wǎng)絡(luò)阻塞的不同和促進(jìn)新能源消納的角度出發(fā)，將現(xiàn)貨市場分為集中全電量模式、集中偏差電量模式、雙邊偏差電量模式三種模式。
集中全電量模式：適用于具有阻塞的區(qū)域現(xiàn)貨市場，在日前市場和實時市場實施全電量集中競價與優(yōu)化，由省級調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一出清，交易機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)算，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和資源的優(yōu)化配置。相應(yīng)地，中長期交易合同僅為規(guī)避風(fēng)險、鎖定價格的金融差價合同，不需要物理執(zhí)行。
集中偏差電量模式：適用于具有大規(guī)模可再生能源的跨區(qū)域現(xiàn)貨市場。在區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)可再生能源剩余時，在日前市場和日內(nèi)市場實施可再生能源預(yù)測和計劃偏差電量的跨區(qū)域集中競價和優(yōu)化，由網(wǎng)級或國家級調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一出清，交易機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)算。
雙邊偏差電量模式：適用于阻塞較輕的區(qū)域現(xiàn)貨市場。發(fā)用雙方在中長期交易階段簽訂雙邊實物合同，需要物理交割。日前階段，市場成員自行安排次日的發(fā)用電曲線。售電商與發(fā)電商可以在現(xiàn)貨市場買賣電量來保證不違反合同。
集中全電量模式和雙邊偏差電量模式適用于省級現(xiàn)貨市場，省內(nèi)阻塞嚴(yán)重時采用集中全電量模式，阻塞較輕時采用雙邊偏差電量形式。集中偏差電量模式適用于可再生能源富余省份的跨區(qū)域現(xiàn)貨市場，用市場的力量促進(jìn)可再生能源消納。
（三）穩(wěn)步推進(jìn)電力現(xiàn)貨市場的全面建設(shè)
事物的發(fā)展必然有一個過程，電力現(xiàn)貨市場改革發(fā)展也不例外。建設(shè)電力現(xiàn)貨市場在我國尚為一個新鮮事物，需要有一個循序漸進(jìn)的過程。
要充分認(rèn)識現(xiàn)貨市場建設(shè)的緊迫性和重要性，要針對電力現(xiàn)貨市場界定、市場模式選擇、省間市場與省內(nèi)市場銜接、中長期交易與現(xiàn)貨交易銜接等重點問題，抓緊研究，促進(jìn)形成更多共識。在推進(jìn)電力現(xiàn)貨市場建設(shè)時首先要明確選擇什么樣的市場模式。這需要摸清電力市場結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)情況，結(jié)合各地的實際情況明確市場建設(shè)的目標(biāo)（抓住主要矛盾和次要矛盾，先解決哪些后解決哪些）。選定市場模式后，再具體設(shè)計交易規(guī)則和建設(shè)技術(shù)系統(tǒng)。
（四）踐行中長期市場和現(xiàn)貨市場的有機(jī)銜接
我國中長期市場較為成熟，基本形成一套獨特體系。中長期市場電價變化頻度不大，更多反映的是電煤平衡和電量平衡。而現(xiàn)貨市場電價則可以是一日多變，主要反映的是電力供需平衡，是負(fù)荷曲線每一點的價值。
相對中長期市場，現(xiàn)貨市場技術(shù)更加復(fù)雜，需要考慮的問題更多。現(xiàn)貨市場下中長期市場與現(xiàn)貨市場銜接的一個基本原則是：中長期合同必須在簽訂的時候就確定曲線分解的方式。中長期市場為與現(xiàn)貨市場配合與銜接，中長期交易合約將有以下幾點變化：1）中長期交易合約將由現(xiàn)行的物理合約轉(zhuǎn)變?yōu)椴顑r合約，通過差價結(jié)算在日前市場中“多退少補(bǔ)”，起到鎖定價格、規(guī)避風(fēng)險的作用；2）中長期交易合約需要規(guī)定分解曲線，將合約電量分解到合約周期內(nèi)的每個小時，各個小時的分解量將根據(jù)該小時的日前現(xiàn)貨市場價格做差價結(jié)算；3）中長期交易合約需要規(guī)定結(jié)算參考點，以結(jié)算參考點的日前現(xiàn)貨市場價格作為差價結(jié)算的依據(jù)。
（五）打破省間壁壘、建立跨區(qū)跨省的電力市場交易平臺
我國發(fā)電資源與負(fù)荷中心呈逆向分布，各地區(qū)的發(fā)電資源種類差別也較大，同一地區(qū)由于缺乏多種資源進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，導(dǎo)致部分地區(qū)風(fēng)電等間歇性能源無法充分利用。電力交易省間壁壘問題主要表現(xiàn)在地方政府嚴(yán)格控制省外購電量和行政干預(yù)省間交易價格。省間壁壘降低了市場有效性，阻礙了市場資源在更大范圍的優(yōu)化配置。隨著電力市場化改革的不斷深入，在發(fā)、輸、配、售、用等環(huán)節(jié)將逐步引入市場化交易機(jī)制，進(jìn)行跨區(qū)域電力交易已成為必然趨勢。
現(xiàn)如今，縱橫交錯的輸電網(wǎng)絡(luò)為跨區(qū)跨省的電能交易提供了極好的物理基礎(chǔ)。然而，在跨地區(qū)電能交易過程中，可能會出現(xiàn)交易電能超過輸電容量的限制。這就需要在有限的輸電容量情況下，電力市場引導(dǎo)跨區(qū)域電能交易，實現(xiàn)各市場參與者的利益最大化的同時保障輸電網(wǎng)絡(luò)的安全。
（六）利用現(xiàn)貨市場開展綜合需求側(cè)響應(yīng)
在服務(wù)產(chǎn)品方面，電力企業(yè)從單一的電能生產(chǎn)者或銷售者向綜合能源供應(yīng)商轉(zhuǎn)變，既要擴(kuò)大產(chǎn)品種類，又要提高服務(wù)水平。綜合能源服務(wù)、能源互聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)態(tài)、新技術(shù)更是在電改環(huán)境里獲得了廣泛發(fā)展和應(yīng)用。如果所有需求側(cè)用戶都是同一個價格，既不利于用電側(cè)的資源配置，也不利于用電側(cè)的能源服務(wù)模式創(chuàng)新。電力市場在用戶側(cè)的價值應(yīng)當(dāng)是根據(jù)用戶性質(zhì)進(jìn)行差異定價，改變用戶的用電習(xí)慣，降低負(fù)荷曲線的峰谷差。可以利用能源互聯(lián)網(wǎng)建立用戶綜合能量管理系統(tǒng)，發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢，激發(fā)用戶成為源網(wǎng)荷互動的資源。
（七）建立精確的數(shù)學(xué)模型提高出清計算的收斂性
如果能解決電力交易省間壁壘問題，那么從理論上講跨區(qū)域電力現(xiàn)貨市場并不是很復(fù)雜的事情，市場小利潤就小，市場大利潤也大，尤其是我國區(qū)域分布呈發(fā)電中心和負(fù)荷中心逆向分布，跨區(qū)域的交易肯定有必要性，可以優(yōu)勢互補(bǔ)，能源可以相互轉(zhuǎn)換。但技術(shù)端來講，跨區(qū)域電力現(xiàn)貨市場的難度是在模型上，跨區(qū)域范圍越廣，電網(wǎng)的模型也就越大，如果電網(wǎng)模型不準(zhǔn)確或模型太大，導(dǎo)致潮流計算不收斂。潮流不收斂，日前和日內(nèi)市場出清計算也算不了。在實際現(xiàn)貨市場中，區(qū)域大而跨區(qū)多的市場出清是一個很難問題，區(qū)域越大、跨區(qū)域越多，出清計算上遇到的困難會越多。為此，提出下面解決這一問題的一些經(jīng)驗：
1.各區(qū)域的電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)命名方法、計算基準(zhǔn)值和參數(shù)計算方法要統(tǒng)一，尤其是各區(qū)域間的聯(lián)絡(luò)線命名和參數(shù)要一致。
2.潮流計算要具備多島計算的能力。當(dāng)某些故障導(dǎo)致電網(wǎng)模型形成幾個獨立的區(qū)域（島），需要在各自的區(qū)域（島）內(nèi)選擇恰當(dāng)?shù)膮⒖脊?jié)點，并完成孤立的多區(qū)域潮流計算。
3.當(dāng)出清計算過程中出現(xiàn)死節(jié)點（dead bus）時，要能夠找到死節(jié)點與相鄰電力有效節(jié)點之間的物理關(guān)系，從而計算電網(wǎng)中所有節(jié)點包括死節(jié)點的電價。
4.利用分布式參考節(jié)點代替單一平衡節(jié)點，從而保證在電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變的情況下，任何時候計算的出清節(jié)點電價都是一樣的。
5.對特別大的跨區(qū)域電力現(xiàn)貨市場，其電網(wǎng)模型的節(jié)點有數(shù)萬個甚至十萬以上，交流潮流計算難以滿足日前或日內(nèi)出清計算的時間要求，需采用快速有效的解耦潮流計算方法進(jìn)行安全校核。
三、國內(nèi)外典型經(jīng)驗分析
（一）南方（以廣東起步）電力市場
從廣東電網(wǎng)的電力資源、負(fù)荷特性、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等實際情況可看出，集中式市場相比分散式市場更加適合廣東電網(wǎng)。這是因為目前南方電網(wǎng)仍然存在輸電阻塞，部分省份阻塞較為嚴(yán)重，集中式現(xiàn)貨市場能夠更好地與現(xiàn)有調(diào)度機(jī)制銜接，有效保障電力供應(yīng)可靠與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，此外，由于廣東電網(wǎng)運(yùn)行方式復(fù)雜多變、不確定性較大，調(diào)度機(jī)構(gòu)只有到了日前和日內(nèi)才能將電力供需狀況、運(yùn)行方式和網(wǎng)絡(luò)約束條件全部看清，中長期時間尺度上無法對分散式的實物合同進(jìn)行準(zhǔn)確的安全校核，實物合同可能因為邊界條件變化導(dǎo)致難以完成物理交割。
基于現(xiàn)貨交易的廣東電力市場包括基數(shù)電量、中長期交易、現(xiàn)貨交易和輔助服務(wù)交易?；鶖?shù)電量為一般必須調(diào)度的機(jī)組的發(fā)電量，它是由政府主管部門制定下達(dá)，落實優(yōu)先發(fā)電、優(yōu)先購電政策，保障清潔能源全額消納，保障不參與市場交易的用戶用電。中長期電能量交易市場以中長期電能量合約為基礎(chǔ)，通過典型曲線或自定義曲線約定合約周期內(nèi)分時電量，并約定結(jié)算價格參考點。現(xiàn)貨電能量市場交易包括日前現(xiàn)貨交易和實時現(xiàn)貨交易，采用全電量集中競價優(yōu)化、分時分節(jié)點出清的組織方式。廣東輔助服務(wù)市場交易包括調(diào)頻輔助服務(wù)市場交易，初期與能量市場分開運(yùn)行、獨立優(yōu)化，后期與現(xiàn)貨能量市場聯(lián)合優(yōu)化、統(tǒng)一出清。
（二）內(nèi)蒙古電力市場
按照內(nèi)蒙古電力多邊市場體系建設(shè)思路，中長期市場的核心是電能量交易，現(xiàn)貨市場的核心是電力交易執(zhí)行。以日前市場為基礎(chǔ)編制日前計劃，日內(nèi)及實時市場指導(dǎo)日內(nèi)偏差調(diào)整，實現(xiàn)了市場對電網(wǎng)日前、日內(nèi)運(yùn)行方式的直接優(yōu)化，真正做到資源調(diào)配由計劃體制向市場機(jī)制轉(zhuǎn)變。由于開展的中長期交易品種無法根本上解決風(fēng)、光等新能源消納問題，需要在中長期交易的基礎(chǔ)上開展電力現(xiàn)貨市場，提高電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，構(gòu)建新能源消納機(jī)制。內(nèi)蒙古將中長期交易電量分解到日內(nèi)來實現(xiàn)中長期市場和現(xiàn)貨市場的銜接。
（三）英國電力市場
英國是最早實施電力市場化改革的國家之一。英國電力市場化改革從1988年的《電力市場民營化》白皮書開始，英國推行的以打破壟斷為主要特征的電力行業(yè)重組和電力市場建設(shè)，為許多國家所效仿，繼而掀起了世界電力市場化改革的浪潮。多年來，英國仍在不斷地探索，隨著環(huán)境形勢的變化及時對市場機(jī)制不斷做出調(diào)整。英國電力市場改革經(jīng)歷了電力庫模式、新電力交易規(guī)則（NETA）模式以及英國電力交易和輸電制度（BETTA）模式，現(xiàn)今正在進(jìn)行實現(xiàn)低碳發(fā)展的第四輪電力體制改革。自NETA模式起，英國即形成了以雙邊交易為核心的電力生產(chǎn)、交易與監(jiān)管體系。
從英國經(jīng)驗來看，開放、公平的電力市場是交易機(jī)構(gòu)獨立運(yùn)行的前提條件，構(gòu)建充分競爭的市場環(huán)境，有利于市場參與者之間的權(quán)益制衡。
（四）北歐電力市場
北歐作為首個跨國的區(qū)域電力市場，多年來市場運(yùn)行相對平穩(wěn)，市場范圍不斷擴(kuò)大，交易機(jī)制較為完善，為大多數(shù)國家所認(rèn)可。開放共享的市場交易機(jī)制使得北歐地區(qū)各國資源實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，在應(yīng)對季節(jié)性能源匱乏、環(huán)境污染等方面起到重要作用，同時也確保了區(qū)域間電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定。北歐電力市場體系較為完善，電力運(yùn)行的多個環(huán)節(jié)采用市場競爭機(jī)制，包括發(fā)電、電力實時平衡、系統(tǒng)輔助服務(wù)、售電等。
北歐電力市場從交割方式的角度可分為物理市場和金融市場。北歐電力市場交易機(jī)構(gòu)與調(diào)度機(jī)構(gòu)分開，交易機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)電力的物理和金融交易（歐洲電力交易，europex），調(diào)度機(jī)構(gòu)（輸電系統(tǒng)運(yùn)營者，TSO）運(yùn)營實時平衡市場，負(fù)責(zé)電力運(yùn)行安全和實時平衡。
北歐電力市場允許不同國家按照不同的發(fā)展階段選擇部分加入市場，在保持市場統(tǒng)一性的同時制定符合本國特色的調(diào)度政策，且交易模式多樣，我國在建設(shè)區(qū)域電力市場時可以借鑒其建設(shè)歷程和市場架構(gòu)。
（五）美國PJM電力市場
PJM是美國比較典型且較為成熟的一個電力市場，它不擁有任何輸電線路、變電站、發(fā)電機(jī)組或者其他電力設(shè)施，是一個獨立的實體，與任何電力市場參與者沒有關(guān)聯(lián)。PJM電力市場包括能量市場、輔助服務(wù)市場、容量市場、金融輸電權(quán)市場、雙邊交易。從時間尺度來看，PJM市場調(diào)度分年度（1-5年）、月度（1-12月）、日前和日內(nèi)實時（小時、5分鐘、2秒）。PJM電能量市場，它包括日前和實時兩個市場，均采用全電量競價模式，都用節(jié)點邊際電價法(LMP)出清，也就是以電網(wǎng)中特定節(jié)點上新增單位負(fù)荷所產(chǎn)生的新增供電成本為基礎(chǔ)來核定電價。
PJM市場具有以下特點：輸電網(wǎng)絡(luò)屬功能性分離；實現(xiàn)市場運(yùn)行與物理運(yùn)行緊密結(jié)合；采用集中全電量模式；實現(xiàn)了主能量市場和輔助服務(wù)市場的聯(lián)合優(yōu)化；嚴(yán)格的市場力檢測；嚴(yán)格的市場監(jiān)管。上述這些特點促使PJM電力市場日趨完善和成熟，競爭性的市場保持電力系統(tǒng)可靠性和強(qiáng)韌性，市場在低成本下提升了系統(tǒng)可靠性。PJM市場作為最成功的集中式市場，在美國被作為標(biāo)準(zhǔn)市場模式的設(shè)計模板，成為各區(qū)域、國家電力市場改革學(xué)習(xí)、借鑒的對象。
四、結(jié)語
隨著我國電力體制改革全面深化，亟待加快探索建立電力現(xiàn)貨交易機(jī)制，充分發(fā)揮市場在電力資源配置中的決定性作用，進(jìn)一步釋放改革紅利。2019年是全面建成小康社會的關(guān)鍵之年，電力行業(yè)應(yīng)堅持新發(fā)展理念，堅持推動高質(zhì)量發(fā)展，堅持以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，堅持深化市場化改革，為加快建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系做出實質(zhì)性貢獻(xiàn)。
鑒于我國電力現(xiàn)貨市場有別于國外市場的特殊性，保證其有序健康發(fā)展和電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行無疑將是新一輪電力體制改革所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，也是學(xué)術(shù)界所面臨的重要研究課題。因此，在電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的道路上，一方面我們要借鑒國外電力市場的先進(jìn)經(jīng)驗，另一方面我們國家的電網(wǎng)遠(yuǎn)比其他國家復(fù)雜，國情也不一樣，不能完全照搬國外電力市場模式，從而穩(wěn)妥地推進(jìn)我國電力現(xiàn)貨市場的發(fā)展。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2019年6月21日第23、24期
