背 景
一手交錢(qián)，一手交貨往往是菜市場(chǎng)，以及大部分市場(chǎng)的基本規(guī)則。物理交換與財(cái)務(wù)結(jié)算是同時(shí)完成的，同時(shí)，物理交換決定財(cái)務(wù)結(jié)算。
但是,電力系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)平衡，難以存儲(chǔ)，所以，競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)需要提前結(jié)束(所謂的 “ 關(guān)門(mén)時(shí)間 ”)，然后由統(tǒng)一的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商以一種中心化的方式，去調(diào)度備用資源應(yīng)對(duì)各種不可預(yù)計(jì)的不確定性。
就產(chǎn)品類(lèi)型而言，由于需要提前量，都是期貨，大部分市場(chǎng)中，物理交割在交易價(jià)格確定之后完成［1］。一方面，因?yàn)榇嬖诟鞣N不確定性，市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)會(huì)很大。因此，大部分消費(fèi)者往往通過(guò)長(zhǎng)期合同、場(chǎng)外交易等手段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避 ;這個(gè)市場(chǎng)的波動(dòng)很大，也吸引了投機(jī)者，使得市場(chǎng)的流動(dòng)性進(jìn)一步增強(qiáng)，各種金融工具的嵌套愈加復(fù)雜。久而久之，電力市場(chǎng)越來(lái)越像產(chǎn)品無(wú)差別的金融市場(chǎng)。
發(fā)電商為獲得收入，并不必然需要發(fā)電，或者發(fā)約定的電力。發(fā)電商的收益結(jié)算更多地取決于市場(chǎng)設(shè)計(jì)與 “本來(lái)應(yīng)該怎么樣”,而不是“實(shí)際怎樣”，與金融市場(chǎng)有很多類(lèi)似之處。這種復(fù)雜程度已經(jīng)使得美國(guó)的部分市場(chǎng)產(chǎn)品的嵌套、耦合與結(jié)算，發(fā)展到了業(yè)外人士(包括筆者)和大眾無(wú)法理解的程度。
當(dāng)然，菜市場(chǎng)與電力市場(chǎng)其實(shí)還是相同的，因?yàn)橐陨蟽烧弑M管表象不同，其實(shí)質(zhì)仍舊是相同的，那就是“基于規(guī)則劃分損益”，而不是基于“物理上，誰(shuí)發(fā)電誰(shuí)有收入，誰(shuí)不發(fā)電誰(shuí)倒霉” 的物理現(xiàn)實(shí)。不幸的，后者恰恰是過(guò)去造成我國(guó)風(fēng)電、光伏限電問(wèn)題的邏輯所在。
過(guò)去的故事
我國(guó)的“大飛線”電力外送在物理與交易界面劃分上比較混沌。
現(xiàn)貨市場(chǎng)非“現(xiàn)貨”。我國(guó)習(xí)慣上將短期電力市場(chǎng)，包括短于日前的市場(chǎng)部分稱(chēng)為“現(xiàn)貨”，這著實(shí)只是一種習(xí)慣提法。電力系統(tǒng)要保持隨時(shí)的平衡，但各種內(nèi)在的不確定性，特別是需求與突發(fā)事件使得市場(chǎng)的平衡無(wú)論如何都需要“提前量”，而在真正的實(shí)時(shí)狀態(tài)下，依靠集中式的調(diào)度作為唯一的買(mǎi)家，運(yùn)用系統(tǒng)備用資源，去彌補(bǔ)不平衡的那部分。日前的市場(chǎng)是確確實(shí)實(shí)的“期貨”市場(chǎng)，也就是提前24小時(shí)進(jìn)行交易安排與結(jié)算， 而沒(méi)有物理的電力交換，這已經(jīng)是物理與財(cái)務(wù)的分離了。
我國(guó)目前電力市場(chǎng)中98% 以上的交易是提前一年的期貨。我國(guó)以成本為基礎(chǔ)的定價(jià)體系，對(duì)應(yīng)到市場(chǎng)上，可以看做是提前一 年的期貨，也就是提前一年時(shí)間確定長(zhǎng)期合同。比如兩個(gè)省長(zhǎng)一年見(jiàn)一次面，敲定下一年的跨區(qū)輸送電量［2］。
普通大眾理解電力市場(chǎng)的時(shí)間尺度更大，比如多年的期貨。這集中體現(xiàn)在對(duì)三峽分電體系的理解上。筆者多次就三峽問(wèn)題發(fā)表看法，表示其所發(fā)的電應(yīng)該更多地留在湖北本地以及臨近地區(qū)消納。有些業(yè)內(nèi)專(zhuān)家反饋：當(dāng)年湖北、湖南都不要?。?］！這種邏輯與市場(chǎng)隨時(shí)進(jìn)入的開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)的邏輯是完全不搭界的。一個(gè)歷史性安排可以固定十幾年，這相當(dāng)于多年的期貨。因?yàn)檫@種鎖定價(jià)格，有些地區(qū)應(yīng)該是獲得了很大的收益，比如上海。但是，因?yàn)檫@種送電的不靈活，有些地區(qū)卻是受害的，比如湖北。2011年7月三峽水電大發(fā)時(shí)，湖北居然要拉閘限電［4］。
歐盟通過(guò)可再生能源發(fā)電量“統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)移”來(lái)推動(dòng)各國(guó)完成可再生能源發(fā)展任務(wù)。物理與財(cái)務(wù)（可以）完全分離。歐盟有可再生能源發(fā)展2030年遠(yuǎn)景目標(biāo)，并且其具體做法與中國(guó)類(lèi)似，將總體目標(biāo)拆分，給各國(guó)攤派一個(gè)主觀指標(biāo)。那么，不同國(guó)家完成任務(wù)的難度就會(huì)大小不一，比如有些國(guó)家已經(jīng)超額完成(丹麥)，有些國(guó)家因?yàn)樽陨碣Y源條件實(shí)在有限，發(fā)展成本很高(德國(guó))。為解決這個(gè)問(wèn)題，歐洲采用了可再生能源國(guó)際合作機(jī)制(international renewable cooperation) 在其他國(guó)家（地區(qū)）開(kāi)發(fā)的可再生能源可以以統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)移(statistical transfer)的方式算作投資國(guó)目標(biāo)的一部分［5］。由于這些機(jī)組的加入，兩國(guó)間聯(lián)絡(luò)線潮流可能會(huì)發(fā)生改變。但是，人們不會(huì)“傻”到專(zhuān)門(mén)拉根線將這部分電廠接入德國(guó)電網(wǎng)，其物 理上仍舊是在丹麥電網(wǎng)平衡。
美國(guó)的可再生能源電力長(zhǎng)期購(gòu)買(mǎi)合同 (Corporate Renewable Power Purchase Agreements，PPAs)越來(lái)越多。許多有社會(huì)責(zé)任感的大公司，特別是 IT 企業(yè)，紛紛通過(guò)這種方式表明自身支持可再生能源發(fā)展的態(tài)度，并愿意身體力行。在價(jià)格上，PPA確定的可再生能源發(fā)電長(zhǎng)期電價(jià)往往比化石能源發(fā)電還便宜。能源基金會(huì)在 2019 年的 一份報(bào)告［6］中對(duì)此進(jìn)行過(guò)綜述，它區(qū)分了物 理PPA與虛擬PPA兩種方式。必須強(qiáng)調(diào)的是，這完全是一種操作層面的劃分，僅存在于項(xiàng)目地理位置與財(cái)務(wù)結(jié)算的區(qū)別上，在系統(tǒng)運(yùn)行的物理層面（應(yīng)該）是沒(méi)有區(qū)別的。
我國(guó)的“大飛線”電力外送在物理與交易界面劃分上比較混沌。多數(shù)情況下，那些 被定位為“外送機(jī)組”的發(fā)電機(jī)組，就相當(dāng)于物理上受電端的機(jī)組，在受電區(qū)域平衡，調(diào)度與結(jié)算是一體的。這部分機(jī)組很少與本地電力平衡發(fā)生任何關(guān)系。當(dāng)然，也有例外，比如原國(guó)家電監(jiān)會(huì)的報(bào)告指出，2009年底湖北缺電，江西組織的臨時(shí)送湖北交易電量，實(shí)際上是三峽送江西的電量直接改送湖北，江西則在省內(nèi)掛牌向火電企業(yè)采購(gòu)電量。事實(shí)卻是，該部分電量并未出省，而是由江西自行消納，交易電量與三峽送入的電量進(jìn)行了對(duì)沖。也就是說(shuō)，交易層面是湖北向江西購(gòu)電，實(shí)際運(yùn)行時(shí)卻是三峽電在湖北消納， 而江西自己多發(fā)電。
邏輯與市場(chǎng)設(shè)計(jì)
如果說(shuō)，我們的電力系統(tǒng)與國(guó)外有何“差別”，那么物理運(yùn)行層面的差別是最大的。
日前市場(chǎng)不是形成一個(gè)有效率市場(chǎng)的必要條件。比如目前歐美市場(chǎng)往往是“日前市場(chǎng) + 調(diào)整機(jī)制”的結(jié)構(gòu)。市場(chǎng)機(jī)制本身就是一種靈活性安排，以應(yīng)對(duì)各種需求、供應(yīng)的不確定性與突發(fā)事件。從理論上來(lái)說(shuō)，日前市場(chǎng)也并不是建立有效率市場(chǎng)的必要條件［7］, 與日后根據(jù)確定性的需求結(jié)算價(jià)格可以等價(jià)。兩個(gè)階段市場(chǎng)只是一種歷史沿襲下來(lái)的習(xí)慣。在管制電力體系時(shí)期，即使是最慢的核電以及大煤電機(jī)組，多數(shù)機(jī)組要實(shí)現(xiàn)其發(fā)電承諾，提前12小時(shí)基本就足夠了。因此，日前的提前量已經(jīng)足夠各個(gè)主體安排生產(chǎn)計(jì)劃了。
美國(guó)的市場(chǎng)更像一個(gè)“物理戰(zhàn)場(chǎng)指揮官系統(tǒng)”。不管這些電廠與用戶(hù)達(dá)成了何種交 易價(jià)格與協(xié)議（有些調(diào)度甚至都不知道具體細(xì)節(jié)），對(duì)于調(diào)度而言，總是根據(jù)系統(tǒng)物理約束，優(yōu)先用那些成本更低的機(jī)組去滿(mǎn)足需求。對(duì)于某臺(tái)機(jī)組而言，即使某個(gè)小時(shí)簽了100萬(wàn)千瓦的電量雙邊合同，如果調(diào)度發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)供大于求，而這臺(tái)機(jī)組合適提供“向下的調(diào)節(jié)”服務(wù)，那么它實(shí)際發(fā)的可能只有80萬(wàn)千瓦電力。
歐洲的電力市場(chǎng)更像一個(gè)“分布式平衡系統(tǒng)”。每個(gè)參與者必須實(shí)現(xiàn)自我平衡，約 定賣(mài)100萬(wàn)千瓦時(shí)的電量，就必須平衡同等電量。如果最后由于自身的原因只發(fā)了80萬(wàn)千瓦時(shí)的電量，參與者就必須在市場(chǎng)關(guān)門(mén)之前購(gòu)買(mǎi)20萬(wàn)千瓦時(shí)的電量，否則會(huì)收到“平衡誤差罰單”。
我國(guó)的電力市場(chǎng)更像一個(gè)“物理決定交易”的體系。物理上，調(diào)度設(shè)定了何種潮流 計(jì)劃，所有市場(chǎng)參與方，包括電廠、用戶(hù)都必須遵守。調(diào)度在年尺度以?xún)?nèi)高度自由量裁，基本不接受監(jiān)管，唯一需要監(jiān)管的是全年的量是否符合年初的計(jì)劃。所以，交易的靈活性是高度受限的。每個(gè)電廠實(shí)際發(fā)了多少電，然后就有多少收益，很少再有其他途徑。唯一的例外是幾個(gè)所謂的“調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)”,由調(diào)不下去的機(jī)組出錢(qián)補(bǔ)償那些調(diào)下去的，相當(dāng)于“斗地主”。這仍然是一種由“物理”決定交易，以成本為基礎(chǔ)的體系，與市場(chǎng)邏輯格格不入。
總結(jié)：電力系統(tǒng)的物理運(yùn)行與財(cái)務(wù)結(jié)算是（可以）充分分離的
電力系統(tǒng)最初就是一個(gè)各種技術(shù)構(gòu)成的多元化系統(tǒng)，因?yàn)樾枨箅S時(shí)在變動(dòng)，而儲(chǔ)能很困難，所以，發(fā)電的時(shí)點(diǎn)十分重要，中午高峰時(shí)發(fā)的電，與午夜無(wú)需求時(shí)發(fā)的電，其價(jià)值差別是非常大的。各種技術(shù)的組合，而不是單一的某種技術(shù)，對(duì)長(zhǎng)期而言是最優(yōu)的。
在交易層面，無(wú)論是躉售批發(fā)市場(chǎng)、雙邊場(chǎng)外交易、長(zhǎng)期購(gòu)電合同，還是處于嚴(yán)重泡沫中的“區(qū)塊鏈點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易”，對(duì)電力市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，都是可以充分適應(yīng)的靈活交易。這些交易反映到物理層面的運(yùn)行，無(wú)非就是一些或正或負(fù)的出力而已。而系統(tǒng)的物理運(yùn)行，必須具有明確的經(jīng)濟(jì)效率優(yōu)先的價(jià)值觀。
如果說(shuō)，我們的電力系統(tǒng)與國(guó)外有何“差別”（若算不上差距的話），那么物理運(yùn)行層面的差別是最大的，這也是筆者反復(fù)強(qiáng)調(diào)電力體制改革要回歸體制的基本原因。交易層面的差別無(wú)非就是影響蛋糕如何劃分、誰(shuí)虧誰(shuí)賺的問(wèn)題，而物理運(yùn)行層面的安排才是決定整體效率、效益蛋糕大小的關(guān)鍵。CWEA
備注
1、
愛(ài)爾蘭市場(chǎng)可能是個(gè)例外,它是根據(jù)發(fā)生后的真實(shí)需求再確定最終價(jià)格結(jié)算的——待進(jìn)一步確認(rèn),筆者并 不是百分之百肯定。
2、
http://power.in-en.com/html/power-2322383.shtml
3、
https://www.zhihu.com/question/280511333
4、
https://www.china5e.com/news/news-188022-1.html
5、
Meus, Jelle, Kenneth Van den Bergh, Erik Delarue, and Stef Proost. 2019. “On International Renewable Cooperation Mechanisms: The Impact of National RES-E Support Schemes.” Energy Economics 81: 859–73
6、
http://www.efchina.org/Attachments/Report/report-cpp-20190512-2/%E7%BE%8E%E5%9B%BD%E7%94%B5%E5%8A%9B%E5%B8%82%E5%9C%BA.pdf
7、
Crampes, Claude, and Je?ro?me Renault. 2019. “How Many Markets for Wholesale Electricity When Supply Is partially Flexible?” Energy Economics 81: 465–78
