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《風能》專欄|陳皓勇:能源危機背景下電力市場建設的幾個關鍵問題

2022-09-08 來源:《風能》雜志 瀏覽數:275

適合國情的電價與電力市場改革方案,只能建立在我國財稅、金融體制及其運行機制的現實基礎之上。

  針對可再生能源參與電力市場,必須建立完善的市場機制,既需適應可再生能源發電的特點,也要保證市場的公平。
  
  改革者應充分認識到電力定價權的嚴肅性,其歸屬和監管需遵循相關法律法規的基本要求,而不應該隨意處置。
  
  適合國情的電價與電力市場改革方案,只能建立在我國財稅、金融體制及其運行機制的現實基礎之上。
  
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  進入2022年以來,受新冠肺炎疫情、極端氣象條件等的影響,全球能源與電力市場危機頻現。
  
  由于俄羅斯輸送的天然氣量急劇下降,歐洲天然氣價格飆漲,電力產能隨之進入緊張期,且電價高漲。歐洲電力市場的價格處于多年來的最高點。目前,現貨市場均價超過300歐元/兆瓦時(約合人民幣2029.7元/兆瓦時),較2019年年底的約50歐元/兆瓦時上漲數倍。當地時間6月8日,歐盟委員會主席馮德萊恩在歐洲議會表示,電力市場需要進行重大改革,電力價格邊際成本定價方法不再符合實際。
  
  美國政府認為,能源危機以及極端天氣等事件,正威脅著美國的供電能力。美國部分地區或出現電力供應短缺。當地時間6月6日,美國總統拜登宣布美國進入電力緊急狀態,要求公用事業機構和電網運營商提前進行規劃,以確保電力資源充足。
  
  6月,位于南半球的澳大利亞進入嚴冬,民眾取暖供電需求陡增。當地時間6月15日下午,澳大利亞能源市場運營中心(AEMO)宣布,根據《國家電力規則》(NER),從澳大利亞東部標準時間14:05起暫停全國電力市場(NEM)所有地區的現貨市場。澳大利亞能源市場運營中心之所以采取這一措施,是因為不可能繼續運營現貨市場,同時根據《國家電力規則》確保為消費者提供安全可靠的電力供應。這是該市場自1998年創立以來,首次出現全面停止的狀況。當地時間6月16日,《衛報》援引氣象學家的言論表示,澳大利亞東南部的大部分地區都經歷了幾十年不遇的寒冷冬季,這給澳大利亞的電網運行帶來巨大壓力。
  
  近期,日本部分地區的氣溫超過40℃,刷新了有記錄以來的同期最高溫度紀錄。6月26日、27日、28日,日本經濟產業省接連發布節電警報,警告東京地區電力供需形勢嚴峻。日本經濟產業省同時表示,將實施所有的電力供應措施,但預計電力供應依然艱難,儲備發電量低于5%?_這一數字達到3%是保證電力可靠供應的最低條件。日本電力供應緊張,主要是因提早來臨的高溫天氣使得電力需求激增,以及進口燃料的不穩定。此外,日本謹慎使用核電與燃煤發電,也使得電力供應趨緊。
  
  1月18日,《國家發展改革委國家能源局關于加快建設全國統一電力市場體系的指導意見》(發改體改〔2022〕118號)正式印發(下稱《指導意見》)。此前,《指導意見》已經中央全面深化改革委員會第二十二次會議審議通過。作為未來十年指導電力市場建設的綱領性政策文件,《指導意見》明確了全國統一電力市場體系建設的總體目標,從健全市場體系、完善市場功能、健全交易機制、加強規劃監管、適應新型電力系統等方面指明了未來發展方向。在能源危機背景下,電力市場建設尤其需要謹慎。本文擬對幾個關鍵問題進行探討。
 
  高比例可再生能源接入條件下的電力市場重構
  
  以風電為代表的可再生能源機組出力存在一定的波動性,會給電力系統運行帶來問題。此外,大規??稍偕茉吹慕尤胍矊ο到y的靈活調節資源提出了更高的要求。加利福尼亞州獨立系統運營商(California independent system operator,CAISO)的報告顯示,隨著可再生能源的快速發展,在18時至19時的短短1個小時內,系統凈負荷曲線將增加近50%。因此,現有的凈負荷曲線短時間內迅速爬升的情況會更加惡劣,這對電力系統與電力市場的運行均產生新的挑戰。為此,加利福尼亞州獨立系統運營商與美國中部電力系統運營商(midcontinent independent system operator,MISO)均設計了相應的新型電力市場交易品種?_靈活爬坡產品(flexible ramping products,FRP)。這種新的交易品種可通過市場手段調動市場各方對于具備靈活調節能力設備投資的積極性,對市場中提供靈活爬坡產品的市場主體提供基于機會成本的回報。
  
  靈活爬坡產品自提出以來,就受到了學界、業界的關注,在它的實施方案最終確定前,已經有很多文獻對其運行展開了設想、研究與分析。靈活爬坡產品的引入雖然會在一定程度上增加系統的運行成本,但能夠減少因靈活調節容量短缺而導致電價高漲的情況,因此,它的引入提高了系統運行的整體效率和市場效益。此外,靈活爬坡產品的加入還有利于新能源的消納與可調度性,并通過價格信號引導燃煤電廠向燃氣電廠轉變,降低系統運行的污染物與二氧化碳排放量。然而,由于靈活爬坡產品是一種新型的交易品種,在制度設計方面仍有很大的提升空間,只有合理的制度才能激發靈活爬坡產品進行市場資源優化配置的作用。
  
  同時,為促進可再生能源的發展與利用,各國政府制定了相應的激勵政策。這些包含補貼及稅收機制、并網及交易規則等的政策,直接或間接地影響了市場電價??稍偕茉床⒕W激勵政策涵蓋政治、金融、財政、環境、價格機制等方面。政治方面,主要指從國家或地區層面提出的可再生能源發展目標,監督市場規范運行及保證能源供應安全的政策法規。金融方面,主要包括設立支持可再生能源產業投資的基金及提供低息貸款,并減少對傳統發電形式的支持力度。金融政策激勵同樣對技術進步產生重要作用。財政方面,主要包括環境稅的征收和可再生能源投資相關的稅收優惠。通常,相應的部分稅收用于支持可再生能源的發展。環境方面,主要包括碳排放市場和氣候基金的設立。價格機制方面,主要包括固定上網電價(feed in tariff)、凈電量結算(net metering program)、溢價機制(premium scheme)、招標電價(tendering arrangement)、可再生能源配額制(renewable portfolio standards)及綠色證書(green certificate)、差價合約(contract for difference)。
  
  與傳統能源相同,可再生能源也可通過雙邊合同與集中競價的模式交易。在雙邊合同交易模式下,供需雙方談判確定交易細節,合同價格往往與集中競價出清電價相關。在美國,隨著市場電價的降低,風電合同的價格也逐年降低。雙邊合同增強了可再生能源交易的靈活性,但因缺少直接的競爭環節,難以獲得最低的購電價格;此外,大規模的雙邊交易可能降低系統調度的效率,增加對輔助服務的需求。多數國家允許可再生能源參與集中競價。由于存在一定的不確定性,目前可再生能源參與電力市場的競爭力仍然偏弱,但也具有邊際成本低、環境正外部性等優勢。因此,必須建立完善的市場機制,既需適應可再生能源發電的特點,也要保證市場的公平。
 
  注重電力的公共產品屬性
 
  公共產品理論是現代政治經濟學的一個基本理論,也是正確處理政府與市場關系、構建公共財政收支、政府職能轉變、公共服務市場化的基礎理論。美國經濟學家保羅·薩繆爾森(Paul A. Samuelson)在1954年發表的《公共支出的純理論》一文中首開公共產品的現代經濟學分析之先河。電力與國計民生密切相關,屬于基礎性產品,一直被認為具有一定的公共產品屬性。相應地,電價體系也具有公共政策屬性。
  
  《中華人民共和國價格法》(下稱“價格法”)對商品價格與服務價格的形成機制、調控措施和監督檢查作出了規定,并明確提出“價格的制定應當符合價值規律”。而《中華人民共和國電力法》(下稱“電力法”)包含了對我國電價形成機制的原則性規定。根據電力法的規定,傳統上各省份發電上網電價和用戶銷售電價一般由各省物價局核定,并報國家發展改革委價格司審批。由于電力并非普通商品,除電能成本外,電價體系還體現出復雜的社會經濟屬性和國家的產業發展導向,也與綠色低碳發展緊密相關。長期以來,我國電價政策根據宏觀經濟形勢和電力供需情況及時調整變化,對促進電力工業持續、健康發展,提高電力資源配置效率起到了積極作用。2016年12月,國家發展改革委組建成立價格成本調查中心,承擔包括電力在內的全國重點商品和服務價格成本調查審核,并提出中央定價商品和服務價格成本建議。2020年3月13日,國家發展改革委發布第31號令,依據價格法修訂了《中央定價目錄》,突出壟斷環節定價監管和競爭性環節價格市場化改革方向。按照“放開兩頭、管住中間”的改革思路,將“電力”項目修改為“輸配電”。
  
  2022年1月24日,中共中央政治局就努力實現碳達峰與碳中和目標進行第三十六次集體學習。習近平總書記在主持學習時強調,要注重處理好政府和市場的關系,堅持兩手發力,推動有為政府和有效市場更好結合。2022年3月5日,李克強總理在十三屆全國人大五次會議上作的政府工作報告中將“能源安全”上升至與“糧食安全”同等重要的戰略高度。
  
  由于我國電力行業多種所有制經濟長期并存、政府與市場兩手并用,以及電力的公共產品屬性,隨著電力市場化改革的推進,電價體系的公共政策屬性將始終存在??紤]到電力商品的無形性,市場交易需要在中心化的調度、交易中心完成,并涉及一系列復雜的模型和算法,電力市場價格形成的過程也類似于公共政策的發布與執行。改革者應充分認識到電力定價權的嚴肅性,其歸屬和監管需遵循價格法、電力法和其他法律法規的基本要求而不應隨意處置,需要警惕在體制改革的名義下出現體制的倒退,應杜絕各種可能的暗箱操作,并避免改革過程中出現的不合理電價導致國有資產流失。
  
  當前,我國有關電力市場改革的討論多集中于電力中長期、現貨和輔助服務市場建設,以及電網調度運行、技術支持系統等技術問題,鮮見有關基本經濟制度、財稅、金融、投資、預算、會計等方面的深入討論。實際上,電力作為公共產品屬性很強的一種特殊商品,在“以公有制為主體、多種所有制經濟共同發展”的背景下,是難以用經典經濟學中有關一般商品的理論來研究的。社會為滿足公共需要、提供公共產品而開展的籌集經濟資源、配置經濟資源和監管經濟資源的活動屬于財政學的研究內容。我國電力體制改革在很大程度上是由包括財稅改革在內的整體經濟體制改革所推動的。此外,從理論、方法和實踐的角度,我國的財政科學研究和財稅改革實踐同樣可以為電力體制改革提供重要參考。實際上,我國電價政策作為價格政策的重要組成部分,也如同財政政策一樣被用作國家宏觀調控的工具。適合國情的電價與電力市場改革方案,只能建立在我國財稅、金融體制及其運行機制的現實基礎之上。
 
  立足國情科學合理設計市場模式和路徑
 
  《指導意見》提出,“立足我國能源資源稟賦、經濟社會發展等實際國情,借鑒國際成熟電力市場建設經驗,發揮國內市場優勢,適應電力行業生產運行規律和發展需要,科學合理設計市場模式和路徑。”這應該作為我國電力市場建設的總體指導原則,這里以江西電力市場建設歷程為實例進行說明。
  
  從2019年開始,江西電力交易中心、華北電力大學團隊、華南理工大學團隊組成聯合項目組,緊密結合我國國情和江西省情,經過數輪討論、集中攻關,形成中長期分時段交易方案初稿。隨后,通過積極走訪各類市場主體、相關參與方,充分溝通探討方案設計框架合理性、交易流程操作可行性、結算模式“三公”性,最終達成共識,形成模擬運行方案。經過模擬交易、結算試運行、正式運行三個階段后,形成了完整的江西省電力中長期分時段交易市場體系,取得良好效果。截至2022年3月底,江西電力交易平臺注冊市場主體達到10796家。其中,售電公司106家,發電企業174家,電力用戶10515家,電網企業1家。市場運行平穩有序,較好地應對了當前能源危機、煤價上漲、電力短缺等多方面的挑戰。
  
  中長期分時段交易緩解了江西省內電網供需壓力。通過分時段交易形成分時價格信號,有效引導用戶錯峰用電。2021年度夏季高峰期間參與時段交易用戶轉移尖峰負荷35萬千瓦(最大缺口量164萬千瓦),分時段交易對緩解省內供需緊張的貢獻度達21%。中長期分時段交易促進了電力市場向“中長期交易+現貨交易”全市場模式過渡。以分時段交易為基礎,分階段推動中長期交易時段劃分進一步精細,交易周期進一步縮短,從以月度電量為標的物至周電量、再到日電量,推動電力市場平穩過渡至“中長期交易+現貨交易”全市場模式。
  
  隨著雅湖直流和未來南昌到長沙特高壓交流落地,江西電網跨省區輸電通道送電能力大幅增加,將進一步融入全國統一電力市場體系,促進清潔能源大規模開發和高效利用,支撐國家如期實現碳達峰、碳中和的能源發展戰略目標。
 

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