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《风能》专栏|陈皓勇:能源危机背景下电力市场建设的几个关键问题

2022-09-08 来源:《风能》杂志 浏览数:545

适合国情的电价与电力市场改革方案,只能建立在我国财税、金融体制及其运行机制的现实基础之上。

  针对可再生能源参与电力市场,必须建立完善的市场机制,既需适应可再生能源发电的特点,也要保证市场的公平。
  
  改革者应充分认识到电力定价权的严肃性,其归属和监管需遵循相关法律法规的基本要求,而不应该随意处置。
  
  适合国情的电价与电力市场改革方案,只能建立在我国财税、金融体制及其运行机制的现实基础之上。
  
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  进入2022年以来,受新冠肺炎疫情、极端气象条件等的影响,全球能源与电力市场危机频现。
  
  由于俄罗斯输送的天然气量急剧下降,欧洲天然气价格飙涨,电力产能随之进入紧张期,且电价高涨。欧洲电力市场的价格处于多年来的最高点。目前,现货市场均价超过300欧元/兆瓦时(约合人民币2029.7元/兆瓦时),较2019年年底的约50欧元/兆瓦时上涨数倍。当地时间6月8日,欧盟委员会主席冯德莱恩在欧洲议会表示,电力市场需要进行重大改革,电力价格边际成本定价方法不再符合实际。
  
  美国政府认为,能源危机以及极端天气等事件,正威胁着美国的供电能力。美国部分地区或出现电力供应短缺。当地时间6月6日,美国总统拜登宣布美国进入电力紧急状态,要求公用事业机构和电网运营商提前进行规划,以确保电力资源充足。
  
  6月,位于南半球的澳大利亚进入严冬,民众取暖供电需求陡增。当地时间6月15日下午,澳大利亚能源市场运营中心(AEMO)宣布,根据《国家电力规则》(NER),从澳大利亚东部标准时间14:05起暂停全国电力市场(NEM)所有地区的现货市场。澳大利亚能源市场运营中心之所以采取这一措施,是因为不可能继续运营现货市场,同时根据《国家电力规则》确保为消费者提供安全可靠的电力供应。这是该市场自1998年创立以来,首次出现全面停止的状况。当地时间6月16日,《卫报》援引气象学家的言论表示,澳大利亚东南部的大部分地区都经历了几十年不遇的寒冷冬季,这给澳大利亚的电网运行带来巨大压力。
  
  近期,日本部分地区的气温超过40℃,刷新了有记录以来的同期最高温度纪录。6月26日、27日、28日,日本经济产业省接连发布节电警报,警告东京地区电力供需形势严峻。日本经济产业省同时表示,将实施所有的电力供应措施,但预计电力供应依然艰难,储备发电量低于5%⸺_这一数字达到3%是保证电力可靠供应的最低条件。日本电力供应紧张,主要是因提早来临的高温天气使得电力需求激增,以及进口燃料的不稳定。此外,日本谨慎使用核电与燃煤发电,也使得电力供应趋紧。
  
  1月18日,《国家发展改革委国家能源局关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》(发改体改〔2022〕118号)正式印发(下称《指导意见》)。此前,《指导意见》已经中央全面深化改革委员会第二十二次会议审议通过。作为未来十年指导电力市场建设的纲领性政策文件,《指导意见》明确了全国统一电力市场体系建设的总体目标,从健全市场体系、完善市场功能、健全交易机制、加强规划监管、适应新型电力系统等方面指明了未来发展方向。在能源危机背景下,电力市场建设尤其需要谨慎。本文拟对几个关键问题进行探讨。
 
  高比例可再生能源接入条件下的电力市场重构
  
  以风电为代表的可再生能源机组出力存在一定的波动性,会给电力系统运行带来问题。此外,大规模可再生能源的接入也对系统的灵活调节资源提出了更高的要求。加利福尼亚州独立系统运营商(California independent system operator,CAISO)的报告显示,随着可再生能源的快速发展,在18时至19时的短短1个小时内,系统净负荷曲线将增加近50%。因此,现有的净负荷曲线短时间内迅速爬升的情况会更加恶劣,这对电力系统与电力市场的运行均产生新的挑战。为此,加利福尼亚州独立系统运营商与美国中部电力系统运营商(midcontinent independent system operator,MISO)均设计了相应的新型电力市场交易品种⸺_灵活爬坡产品(flexible ramping products,FRP)。这种新的交易品种可通过市场手段调动市场各方对于具备灵活调节能力设备投资的积极性,对市场中提供灵活爬坡产品的市场主体提供基于机会成本的回报。
  
  灵活爬坡产品自提出以来,就受到了学界、业界的关注,在它的实施方案最终确定前,已经有很多文献对其运行展开了设想、研究与分析。灵活爬坡产品的引入虽然会在一定程度上增加系统的运行成本,但能够减少因灵活调节容量短缺而导致电价高涨的情况,因此,它的引入提高了系统运行的整体效率和市场效益。此外,灵活爬坡产品的加入还有利于新能源的消纳与可调度性,并通过价格信号引导燃煤电厂向燃气电厂转变,降低系统运行的污染物与二氧化碳排放量。然而,由于灵活爬坡产品是一种新型的交易品种,在制度设计方面仍有很大的提升空间,只有合理的制度才能激发灵活爬坡产品进行市场资源优化配置的作用。
  
  同时,为促进可再生能源的发展与利用,各国政府制定了相应的激励政策。这些包含补贴及税收机制、并网及交易规则等的政策,直接或间接地影响了市场电价。可再生能源并网激励政策涵盖政治、金融、财政、环境、价格机制等方面。政治方面,主要指从国家或地区层面提出的可再生能源发展目标,监督市场规范运行及保证能源供应安全的政策法规。金融方面,主要包括设立支持可再生能源产业投资的基金及提供低息贷款,并减少对传统发电形式的支持力度。金融政策激励同样对技术进步产生重要作用。财政方面,主要包括环境税的征收和可再生能源投资相关的税收优惠。通常,相应的部分税收用于支持可再生能源的发展。环境方面,主要包括碳排放市场和气候基金的设立。价格机制方面,主要包括固定上网电价(feed in tariff)、净电量结算(net metering program)、溢价机制(premium scheme)、招标电价(tendering arrangement)、可再生能源配额制(renewable portfolio standards)及绿色证书(green certificate)、差价合约(contract for difference)。
  
  与传统能源相同,可再生能源也可通过双边合同与集中竞价的模式交易。在双边合同交易模式下,供需双方谈判确定交易细节,合同价格往往与集中竞价出清电价相关。在美国,随着市场电价的降低,风电合同的价格也逐年降低。双边合同增强了可再生能源交易的灵活性,但因缺少直接的竞争环节,难以获得最低的购电价格;此外,大规模的双边交易可能降低系统调度的效率,增加对辅助服务的需求。多数国家允许可再生能源参与集中竞价。由于存在一定的不确定性,目前可再生能源参与电力市场的竞争力仍然偏弱,但也具有边际成本低、环境正外部性等优势。因此,必须建立完善的市场机制,既需适应可再生能源发电的特点,也要保证市场的公平。
 
  注重电力的公共产品属性
 
  公共产品理论是现代政治经济学的一个基本理论,也是正确处理政府与市场关系、构建公共财政收支、政府职能转变、公共服务市场化的基础理论。美国经济学家保罗·萨缪尔森(Paul A. Samuelson)在1954年发表的《公共支出的纯理论》一文中首开公共产品的现代经济学分析之先河。电力与国计民生密切相关,属于基础性产品,一直被认为具有一定的公共产品属性。相应地,电价体系也具有公共政策属性。
  
  《中华人民共和国价格法》(下称“价格法”)对商品价格与服务价格的形成机制、调控措施和监督检查作出了规定,并明确提出“价格的制定应当符合价值规律”。而《中华人民共和国电力法》(下称“电力法”)包含了对我国电价形成机制的原则性规定。根据电力法的规定,传统上各省份发电上网电价和用户销售电价一般由各省物价局核定,并报国家发展改革委价格司审批。由于电力并非普通商品,除电能成本外,电价体系还体现出复杂的社会经济属性和国家的产业发展导向,也与绿色低碳发展紧密相关。长期以来,我国电价政策根据宏观经济形势和电力供需情况及时调整变化,对促进电力工业持续、健康发展,提高电力资源配置效率起到了积极作用。2016年12月,国家发展改革委组建成立价格成本调查中心,承担包括电力在内的全国重点商品和服务价格成本调查审核,并提出中央定价商品和服务价格成本建议。2020年3月13日,国家发展改革委发布第31号令,依据价格法修订了《中央定价目录》,突出垄断环节定价监管和竞争性环节价格市场化改革方向。按照“放开两头、管住中间”的改革思路,将“电力”项目修改为“输配电”。
  
  2022年1月24日,中共中央政治局就努力实现碳达峰与碳中和目标进行第三十六次集体学习。习近平总书记在主持学习时强调,要注重处理好政府和市场的关系,坚持两手发力,推动有为政府和有效市场更好结合。2022年3月5日,李克强总理在十三届全国人大五次会议上作的政府工作报告中将“能源安全”上升至与“粮食安全”同等重要的战略高度。
  
  由于我国电力行业多种所有制经济长期并存、政府与市场两手并用,以及电力的公共产品属性,随着电力市场化改革的推进,电价体系的公共政策属性将始终存在。考虑到电力商品的无形性,市场交易需要在中心化的调度、交易中心完成,并涉及一系列复杂的模型和算法,电力市场价格形成的过程也类似于公共政策的发布与执行。改革者应充分认识到电力定价权的严肃性,其归属和监管需遵循价格法、电力法和其他法律法规的基本要求而不应随意处置,需要警惕在体制改革的名义下出现体制的倒退,应杜绝各种可能的暗箱操作,并避免改革过程中出现的不合理电价导致国有资产流失。
  
  当前,我国有关电力市场改革的讨论多集中于电力中长期、现货和辅助服务市场建设,以及电网调度运行、技术支持系统等技术问题,鲜见有关基本经济制度、财税、金融、投资、预算、会计等方面的深入讨论。实际上,电力作为公共产品属性很强的一种特殊商品,在“以公有制为主体、多种所有制经济共同发展”的背景下,是难以用经典经济学中有关一般商品的理论来研究的。社会为满足公共需要、提供公共产品而开展的筹集经济资源、配置经济资源和监管经济资源的活动属于财政学的研究内容。我国电力体制改革在很大程度上是由包括财税改革在内的整体经济体制改革所推动的。此外,从理论、方法和实践的角度,我国的财政科学研究和财税改革实践同样可以为电力体制改革提供重要参考。实际上,我国电价政策作为价格政策的重要组成部分,也如同财政政策一样被用作国家宏观调控的工具。适合国情的电价与电力市场改革方案,只能建立在我国财税、金融体制及其运行机制的现实基础之上。
 
  立足国情科学合理设计市场模式和路径
 
  《指导意见》提出,“立足我国能源资源禀赋、经济社会发展等实际国情,借鉴国际成熟电力市场建设经验,发挥国内市场优势,适应电力行业生产运行规律和发展需要,科学合理设计市场模式和路径。”这应该作为我国电力市场建设的总体指导原则,这里以江西电力市场建设历程为实例进行说明。
  
  从2019年开始,江西电力交易中心、华北电力大学团队、华南理工大学团队组成联合项目组,紧密结合我国国情和江西省情,经过数轮讨论、集中攻关,形成中长期分时段交易方案初稿。随后,通过积极走访各类市场主体、相关参与方,充分沟通探讨方案设计框架合理性、交易流程操作可行性、结算模式“三公”性,最终达成共识,形成模拟运行方案。经过模拟交易、结算试运行、正式运行三个阶段后,形成了完整的江西省电力中长期分时段交易市场体系,取得良好效果。截至2022年3月底,江西电力交易平台注册市场主体达到10796家。其中,售电公司106家,发电企业174家,电力用户10515家,电网企业1家。市场运行平稳有序,较好地应对了当前能源危机、煤价上涨、电力短缺等多方面的挑战。
  
  中长期分时段交易缓解了江西省内电网供需压力。通过分时段交易形成分时价格信号,有效引导用户错峰用电。2021年度夏季高峰期间参与时段交易用户转移尖峰负荷35万千瓦(最大缺口量164万千瓦),分时段交易对缓解省内供需紧张的贡献度达21%。中长期分时段交易促进了电力市场向“中长期交易+现货交易”全市场模式过渡。以分时段交易为基础,分阶段推动中长期交易时段划分进一步精细,交易周期进一步缩短,从以月度电量为标的物至周电量、再到日电量,推动电力市场平稳过渡至“中长期交易+现货交易”全市场模式。
  
  随着雅湖直流和未来南昌到长沙特高压交流落地,江西电网跨省区输电通道送电能力大幅增加,将进一步融入全国统一电力市场体系,促进清洁能源大规模开发和高效利用,支撑国家如期实现碳达峰、碳中和的能源发展战略目标。
 

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