東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的創(chuàng)新與成效
苑 舜
（國(guó)家能源局東北監(jiān)管局黨組書記、局長(zhǎng)）
東北是中國(guó)電力工業(yè)的搖籃，也是我國(guó)電力市場(chǎng)化改革的重要發(fā)源地，在幾次電力體制改革中都起到了試驗(yàn)田的作用。2003年，國(guó)家選擇東北作為我國(guó)首個(gè)區(qū)域電力市場(chǎng)試點(diǎn)地區(qū)，經(jīng)過三年多建設(shè)和運(yùn)行，試行了“發(fā)電側(cè)兩部制電價(jià)、全電量競(jìng)爭(zhēng)”的市場(chǎng)模式，為我國(guó)電力市場(chǎng)化改革積累了的寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?！吨泄仓醒?國(guó)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)）出臺(tái)后，東北電力市場(chǎng)化改革進(jìn)入新階段，特別是“東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)”成為一大亮點(diǎn)，吸引了多個(gè)省區(qū)來東北考察調(diào)研，東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的一些理念和做法開始在國(guó)內(nèi)推廣。
一、電力輔助服務(wù)基本概念
電力輔助服務(wù)是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外，由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)和電力用戶提供的服務(wù)，具體包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用等服務(wù)。電力輔助服務(wù)是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本保障，從這一點(diǎn)上說其作用并不是輔助性的，而是基礎(chǔ)性的。
近幾年，我國(guó)電網(wǎng)、電源結(jié)構(gòu)都發(fā)生了重大變化，風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)展迅猛，火電機(jī)組中供熱機(jī)組比重提高，系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性大大增加，東北地區(qū)“棄風(fēng)棄光”問題和熱電矛盾凸顯，原有管理模式已難以應(yīng)對(duì)，所以，電改9號(hào)文件提出“建立輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機(jī)制”的要求。
二、建立輔助服務(wù)市場(chǎng)的“初心”
建立東北電力輔助服務(wù)機(jī)制的初衷，是尋求高效、經(jīng)濟(jì)解決東北電力系統(tǒng)調(diào)峰問題的方案，緩解熱電矛盾，促進(jìn)可再生能源消納，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2014年起，低谷調(diào)峰成為東北電力系統(tǒng)運(yùn)行最緊迫的問題，集中表現(xiàn)為熱電矛盾爆發(fā)，風(fēng)電、核電等清潔能源發(fā)電嚴(yán)重受限。2016年春節(jié)期間，東北電力系統(tǒng)低谷調(diào)峰缺口500萬千瓦，電力平衡極端困難，26座主力熱電廠被迫單機(jī)供熱，民生風(fēng)險(xiǎn)巨大；風(fēng)電全年受限率近三成，冬季低谷時(shí)段電網(wǎng)風(fēng)電接納能力幾乎為0，核電上網(wǎng)發(fā)電也受到較大制約。解決調(diào)峰問題成為東北電力系統(tǒng)運(yùn)行諸多問題的“牛鼻子”，也是把“死棋盤活”的關(guān)鍵。
當(dāng)時(shí)可選的改革路徑有兩條：一是繼續(xù)強(qiáng)化“政府定價(jià)+調(diào)度命令”的計(jì)劃管理模式，這條路之前已經(jīng)走了多年，體制機(jī)制上都不用做大的調(diào)整。二是建立以調(diào)峰資源為核心的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，激勵(lì)火電企業(yè)主動(dòng)挖掘調(diào)峰潛力、降低調(diào)峰成本，這條路之前國(guó)內(nèi)外都沒有走過，需要設(shè)計(jì)全新的市場(chǎng)機(jī)制和運(yùn)營(yíng)規(guī)則。
計(jì)劃管理模式在激勵(lì)火電深調(diào)方面有一定作用，但存在幾個(gè)不足：一是補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)“一刀切”，二是政府定價(jià)無參考，三是調(diào)度機(jī)構(gòu)難以執(zhí)行。在東北地區(qū)風(fēng)、光、核等電源大規(guī)模接入電網(wǎng)、供熱需求快速增長(zhǎng)的背景下，計(jì)劃模式的激勵(lì)效果越來越差，行業(yè)內(nèi)基本達(dá)成“此路不通”的共識(shí)。按照市場(chǎng)在資源配置中發(fā)揮決定性作用的原則，同時(shí)秉承問題導(dǎo)向和務(wù)實(shí)取向，建立市場(chǎng)化調(diào)峰競(jìng)價(jià)機(jī)制成為我們最終的選擇。
三、輔助服務(wù)市場(chǎng)制度設(shè)計(jì)
市場(chǎng)機(jī)制方面，以調(diào)峰為起步建設(shè)東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，沒有成熟的理論和先例可借鑒，因此在制度設(shè)計(jì)上進(jìn)行了一系列創(chuàng)新：一是將深度調(diào)峰資源定義為具有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的商品，并制定了有償調(diào)峰基準(zhǔn)線；二是設(shè)計(jì)了“分擋報(bào)價(jià)、統(tǒng)一出清、實(shí)時(shí)記賬、以支定收、階梯分?jǐn)偂钡氖袌?chǎng)價(jià)格機(jī)制；三是將機(jī)組日前報(bào)價(jià)排序作為實(shí)時(shí)調(diào)峰調(diào)電原則，讓低谷調(diào)電有序可依；四是設(shè)計(jì)跨省調(diào)峰交易機(jī)制，通過價(jià)格信號(hào)帶動(dòng)省與省之間調(diào)峰互濟(jì)的積極性；五是設(shè)計(jì)了火電機(jī)組應(yīng)急啟停市場(chǎng)投標(biāo)機(jī)制。
市場(chǎng)監(jiān)管方面，采取信息化非現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管措施，密切跟蹤市場(chǎng)運(yùn)行情況，并要求市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)建立市場(chǎng)信息實(shí)時(shí)披露制度、交易流程管理制度，促進(jìn)市場(chǎng)公開、公平、規(guī)范。市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)防控方面，從制定風(fēng)險(xiǎn)防控方案、設(shè)計(jì)避險(xiǎn)工具、加強(qiáng)信息披露、規(guī)范市場(chǎng)干預(yù)等幾個(gè)維度建立市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和防控體系，保障輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行平穩(wěn)、風(fēng)險(xiǎn)可控。
2016年，東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)被確定為國(guó)家電力體制改革專項(xiàng)試點(diǎn)，按照國(guó)家能源局的整體部署，東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)于2017年1月1日零點(diǎn)如期啟動(dòng)，市場(chǎng)啟動(dòng)以來運(yùn)行良好，市場(chǎng)主體按照市場(chǎng)規(guī)則規(guī)范申報(bào)價(jià)格及能力，市場(chǎng)計(jì)量、結(jié)算、信息公開等環(huán)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)有序，火電企業(yè)積極挖掘調(diào)峰潛力，大大緩解了東北電力系統(tǒng)低谷調(diào)峰困難局面，促進(jìn)了風(fēng)電、核電等清潔能源消納，顯著提高了東北電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平和供熱可靠性。
四、輔助服務(wù)市場(chǎng)全面升級(jí)
2018年以來，由于煤質(zhì)、設(shè)備缺陷、供熱等多方面原因，東北火電機(jī)組尖峰受阻問題突出，尖峰時(shí)段旋轉(zhuǎn)備用容量不足，部分時(shí)段電力供需緊張，被迫增加火電開機(jī)方式，使得系統(tǒng)消納新能源能力下降，所以東北電力已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的“窩電”局面，已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱傮w略有盈余，局部時(shí)段偏緊”的電力供需新局面。針對(duì)東北電力運(yùn)行中出現(xiàn)的新情況和新問題，我們?cè)诳偨Y(jié)前期電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，啟動(dòng)了輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制升級(jí)工作，主要是增加了旋轉(zhuǎn)備用交易品種，從而實(shí)現(xiàn)輔助服務(wù)市場(chǎng)“壓低谷、頂尖峰”全覆蓋。
旋轉(zhuǎn)備用交易是為了保證可靠供電，發(fā)電機(jī)組在尖峰時(shí)段通過預(yù)留旋轉(zhuǎn)備用容量所提供的服務(wù)，減少火電機(jī)組尖峰受阻情況，保證可靠供電和電網(wǎng)安全；減少開機(jī)方式，為清潔能源接納提供更大空間。我們探索建立的尖峰旋轉(zhuǎn)備用機(jī)制有三個(gè)特點(diǎn)：一是以發(fā)電機(jī)組能力作為市場(chǎng)標(biāo)的物，體現(xiàn)“備用”屬性；二是全網(wǎng)統(tǒng)一競(jìng)價(jià)、出清，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)共享備用資源；三是建立機(jī)組發(fā)電能力隨機(jī)核查機(jī)制，保證機(jī)組如實(shí)申報(bào)備用能力。2019年上半年，按照新規(guī)則啟動(dòng)?xùn)|北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)3.0版本模擬運(yùn)行，2019年7月1日零點(diǎn)，全新的《東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則》正式施行，目前市場(chǎng)運(yùn)行良好，達(dá)到市場(chǎng)設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)。
五、輔助服務(wù)市場(chǎng)成效
東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行后，初步打破了東北電網(wǎng)調(diào)峰困局，顯著緩解了熱電矛盾，促進(jìn)了清潔能源消納，提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，開創(chuàng)了“風(fēng)火核光多方共贏”的新局面：
一是火電廠由“要我調(diào)峰”向“我要調(diào)峰”轉(zhuǎn)變。2019年，在市場(chǎng)機(jī)制引導(dǎo)下，東北火電企業(yè)非供熱期最大提供475萬千瓦深調(diào)能力，供熱期最大提供810萬千瓦深調(diào)能力。
二是緩解熱電矛盾，提升了東北冬季供熱可靠性。2016年春節(jié)期間，東北有26家電廠單機(jī)供熱，2017年春節(jié)減少到15家，2018至2020年春節(jié)期間完全消除了單機(jī)供熱隱患，為東北民生作出巨大貢獻(xiàn)。
三是優(yōu)化發(fā)電結(jié)構(gòu)，提高了風(fēng)電、核電利用率?；痣娡ㄟ^低于最低技術(shù)出力深度調(diào)峰，2015年以來多接納新能源661億千瓦時(shí)，相當(dāng)于少燒2100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2019年，東北風(fēng)電利用率已經(jīng)提高至97.84%，風(fēng)電受限率下降到2.16%，創(chuàng)東北風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展以來新低，風(fēng)電利用小時(shí)從2014年1713小時(shí)提高到2019年2305小時(shí)，增加了592小時(shí)；4臺(tái)核電實(shí)現(xiàn)常態(tài)3臺(tái)機(jī)以上運(yùn)行。在輔助服務(wù)市場(chǎng)中，風(fēng)、光、核等清潔能源每度受益多發(fā)電量分?jǐn)傎M(fèi)用0.117元，遠(yuǎn)低于其發(fā)電收益。
進(jìn)入2020年，由于調(diào)峰能力的增加，春節(jié)和疫情期間，全網(wǎng)沒有一家火電企業(yè)由于調(diào)峰原因單機(jī)供熱，民生供熱安全得到了保障。同時(shí)，東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)在推動(dòng)新能源消納上發(fā)揮巨大作用，新能源棄電量和棄電率再創(chuàng)新低。截至2月15日，新能源棄電量1.42億千瓦時(shí)，同比減少74.80%。其中棄風(fēng)電量1.37億千瓦時(shí)，同比減少74.25%；棄光電量0.046億千瓦時(shí)，同比減少84.67%。風(fēng)電利用率98.34%，同比增加3.51個(gè)百分點(diǎn)；光伏利用率99.76%，同比增加1.56個(gè)百分點(diǎn)。
四是火電主動(dòng)提升頂尖峰能力，增加了系統(tǒng)備用。在今年火電機(jī)組尖峰旋轉(zhuǎn)備用交易品種啟動(dòng)后，發(fā)電企業(yè)尖峰旋轉(zhuǎn)備用能力普遍提升。2018年非供熱期東北火電機(jī)組受阻容量約1200萬千瓦，2019年非供熱期下降到800萬千瓦左右，受阻容量減少三分之一，系統(tǒng)運(yùn)行效率得到顯著提升。
六、思考與展望
推動(dòng)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)工作，我們有六點(diǎn)體會(huì)：一是要有歷史觀，從歷史的角度看待東北電力市場(chǎng)的發(fā)展問題；二是要有地域觀，既要注重普遍問題和普遍規(guī)律，也要抓住東北的特殊性；三是要有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，做好市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)防控方案；四是要用發(fā)展的眼光，分析眼前問題要著眼將來市場(chǎng)環(huán)境的變化；五是以市場(chǎng)為導(dǎo)向，不斷完善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，切實(shí)解決實(shí)際問題；六是要思想統(tǒng)一，共同努力促進(jìn)東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的良好發(fā)展。
東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)從調(diào)峰起步，沒有采取國(guó)外主流電力市場(chǎng)路徑，走得注定不是“尋常路”，受到各方面關(guān)注是自然的，存在不同觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)也是必然的。目前，國(guó)內(nèi)外已有的現(xiàn)貨市場(chǎng)理論、模型、運(yùn)行機(jī)制及規(guī)則都不能解決現(xiàn)階段不同能源間的平衡及轉(zhuǎn)化問題。風(fēng)火核光及電熱之間的矛盾將長(zhǎng)期存在，國(guó)外沒有調(diào)峰困難到東北這樣低谷時(shí)段風(fēng)電全棄還不能保障供熱的大區(qū)域，這是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外所有主流現(xiàn)貨市場(chǎng)設(shè)計(jì)未曾涉及的、現(xiàn)階段暫時(shí)解決不了的。如果完全照搬采用理論上先進(jìn)的市場(chǎng)模式，造成大量的棄風(fēng)及棄光，現(xiàn)有的新能源消納成績(jī)毀于一旦，將會(huì)得不償失。雖然東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)并不是主流市場(chǎng)，與傳統(tǒng)輔助服務(wù)也有較大差別，但當(dāng)前東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)交易的主要內(nèi)容可能仍然會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間存在。
隨著我國(guó)電力市場(chǎng)化改革走向深入，伴隨著東北電力供需形勢(shì)、電網(wǎng)和電源結(jié)構(gòu)的發(fā)展及變化，帶有鮮明和地域特色的電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制必然要逐漸融入電力市場(chǎng)整體框架。我們也將主動(dòng)作為、加強(qiáng)學(xué)習(xí)，不斷探索適應(yīng)新形勢(shì)的新模式，我們正在與清華大學(xué)、華北電力大學(xué)等高校及研究院所開展下一步課題研究，已經(jīng)取得一些研究成果。展望未來，我們將從以下三方面著手開展相關(guān)工作：
一是堅(jiān)持“問題導(dǎo)向、科學(xué)發(fā)展”，不斷優(yōu)化東北電力輔助服務(wù)的機(jī)制設(shè)置。在東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)推進(jìn)過程中，會(huì)不斷有新情況和新問題出現(xiàn)，需要靈活調(diào)整，不斷優(yōu)化相應(yīng)的機(jī)制設(shè)置。我們將適時(shí)開展適應(yīng)新形勢(shì)的市場(chǎng)規(guī)則修編工作（比如引入尖峰旋轉(zhuǎn)備用交易就是典型的重大調(diào)整），當(dāng)前電網(wǎng)尖峰發(fā)電受阻逐年增加，市場(chǎng)交易金額規(guī)模不斷增大，平價(jià)新能源即將大量并網(wǎng)，仍需繼續(xù)進(jìn)一步完善市場(chǎng)規(guī)則。我們將進(jìn)一步研究完善尖峰市場(chǎng)參數(shù)設(shè)定，增強(qiáng)市場(chǎng)正向引導(dǎo)作用；積極開展負(fù)荷側(cè)調(diào)控能力提升工作，研究可控負(fù)荷參與市場(chǎng)機(jī)制；開展適應(yīng)平價(jià)新能源大量并網(wǎng)規(guī)則修編，研究新能源競(jìng)價(jià)機(jī)制，提升新能源企業(yè)參與市場(chǎng)的積極性。
二是堅(jiān)持“統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜”，研究省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)與區(qū)域調(diào)峰市場(chǎng)的結(jié)合與銜接。兩者均為現(xiàn)貨性質(zhì)，相互產(chǎn)生影響，組織各省調(diào)度共同研究二者的銜接工作，使電力市場(chǎng)既能為全社會(huì)提供低價(jià)優(yōu)質(zhì)的電能，又能有效促進(jìn)東北地區(qū)新能源發(fā)展。為此，我們與相關(guān)企業(yè)及高校合作，開展了東北電力市場(chǎng)發(fā)展戰(zhàn)略研究工作。針對(duì)東北電力體制改革過程中面臨的實(shí)際問題，系統(tǒng)性研究東北電力市場(chǎng)發(fā)展規(guī)劃，以確保東北電力市場(chǎng)建設(shè)工作能夠更好開展，尋求以最小的建設(shè)成本達(dá)到通過市場(chǎng)機(jī)制優(yōu)化東北電力資源配置的目標(biāo)。東北三省一區(qū)電力現(xiàn)貨方案初步設(shè)計(jì)，都是在現(xiàn)有市場(chǎng)框架下，有效銜接電力中長(zhǎng)期交易與現(xiàn)貨市場(chǎng)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)與現(xiàn)貨市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)“中長(zhǎng)期交易為主、現(xiàn)貨交易為補(bǔ)充”。在三省的電力現(xiàn)貨方案中，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)均采用“現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)+輔助服務(wù)市場(chǎng)”的市場(chǎng)架構(gòu)。目前看三省的初步想法與實(shí)際運(yùn)行仍有一定差距，還需進(jìn)一步研究規(guī)劃。
三是堅(jiān)持“分析預(yù)判、科學(xué)決策”，開展東北電力中短期供需預(yù)判工作的前瞻性研究，為電力行業(yè)規(guī)劃、政策制定提供決策參考，同時(shí)通過預(yù)判系統(tǒng)的助力進(jìn)一步升級(jí)東北電力輔助服務(wù)市場(chǎng)。目前，東北電力中短期供需分析預(yù)判系統(tǒng)框架、模型與算法、監(jiān)管指標(biāo)體系等研究?jī)?nèi)容已經(jīng)取得階段性成果，后期將從注重中期預(yù)判功能研究、滿足東北區(qū)域電力市場(chǎng)的發(fā)展需求、預(yù)判系統(tǒng)的隨機(jī)性和智慧性三方面開展重點(diǎn)研究。項(xiàng)目研究成果將對(duì)東北電力行業(yè)有序、穩(wěn)健發(fā)展提供技術(shù)支撐，為深化東北電力市場(chǎng)改革、擴(kuò)大電力市場(chǎng)交易規(guī)模提供監(jiān)管意見和政策建議，為改善東北電網(wǎng)的電力供需矛盾提供理論依據(jù)，為政府相關(guān)部門的決策不斷提供理論與實(shí)證支撐，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益顯著。
作為市場(chǎng)設(shè)計(jì)者和監(jiān)管者，我們會(huì)持開放的心態(tài)，不斷審視、學(xué)習(xí)和思考，為我國(guó)電力市場(chǎng)化改革事業(yè)和能源革命貢獻(xiàn)力量。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》第10、11期
