我國(guó)電源資源分布廣泛，但發(fā)用電分布不均衡，具有大范圍資源優(yōu)化配置的必要和潛力。市場(chǎng)環(huán)境下如何優(yōu)化配置電力資源?歐洲統(tǒng)一電力市場(chǎng)的發(fā)展為我國(guó)的電力改革提供了可借鑒的案例。

2008年，法國(guó)與德國(guó)合資成立了歐洲電力現(xiàn)貨交易所，該交易所目前是歐洲最大的電力現(xiàn)貨交易所之一，它隸屬于歐洲能源及大宗商品交易中心(EEX集團(tuán))，運(yùn)營(yíng)法國(guó)、德國(guó)、奧地利和瑞士等八個(gè)國(guó)家的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，其交易量約占?xì)W洲總能源消耗的三分之一以上，并為東歐四國(guó)提供市場(chǎng)建設(shè)和代運(yùn)營(yíng)服務(wù)。2017年歐洲電力現(xiàn)貨交易所交易電量達(dá)到5350億千瓦時(shí)，相當(dāng)于歐洲用電量最大的國(guó)家——德國(guó)全年的用電量，其中4640億千瓦時(shí)來自日前市場(chǎng)，710億千瓦時(shí)來自日內(nèi)市場(chǎng)。目前有280多家市場(chǎng)成員在歐洲電力交易所上進(jìn)行電力現(xiàn)貨交易。

在歐洲，存在著廣泛認(rèn)同的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)和組織原則。首先，這個(gè)市場(chǎng)交易必須是匿名的，由此營(yíng)造一個(gè)公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。例如一個(gè)交易主體在市場(chǎng)上成交一個(gè)單子，他只知道自己成交了一單，但不知道到底跟誰(shuí)成交的。其次，市場(chǎng)對(duì)交易進(jìn)行擔(dān)保。市場(chǎng)上成交了的每一單都不用擔(dān)心對(duì)手方違約，因?yàn)閷?duì)手方就是交易所，交易所為所有交易進(jìn)行了金融擔(dān)保，如果一方違約了，交易所會(huì)對(duì)市場(chǎng)主體進(jìn)行懲罰。

區(qū)域和節(jié)點(diǎn)：歐洲競(jìng)價(jià)分區(qū)的原則

目前歐洲的競(jìng)價(jià)分區(qū)主要與國(guó)界相同，但也有特例。北歐和意大利就被劃分成多個(gè)競(jìng)價(jià)區(qū)，而德國(guó)、奧地利、盧森堡卻合成了一個(gè)大區(qū)。分區(qū)的劃分考慮兩方面因素：一方面是政治考慮，一個(gè)國(guó)家有統(tǒng)一的電價(jià)在某種程度上減輕了政府管理的工作量。此外，定義競(jìng)價(jià)分區(qū)更多是經(jīng)濟(jì)上的考慮，分區(qū)越大，市場(chǎng)流動(dòng)性越大、市場(chǎng)力越小、能優(yōu)化出的社會(huì)福利越大。但大的分區(qū)也帶來基礎(chǔ)設(shè)施成本的增加和遇到阻塞時(shí)再調(diào)度成本的增加。因此分區(qū)大和小之間有一個(gè)最優(yōu)平衡。歐盟會(huì)對(duì)競(jìng)價(jià)分區(qū)通過20多個(gè)具體指標(biāo)來進(jìn)行有評(píng)估和重新劃分。如果有個(gè)區(qū)阻塞有時(shí)嚴(yán)重有時(shí)不嚴(yán)重，就通過分區(qū)分裂來盡力達(dá)到無阻塞時(shí)大分區(qū)追求流動(dòng)性，有阻塞時(shí)分裂成下一級(jí)更小的分區(qū)。

歐洲的輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也做過嘗試，把分區(qū)分到非常小，甚至到節(jié)點(diǎn)，但最后仿真結(jié)果并不理想。如果整個(gè)歐洲用節(jié)點(diǎn)價(jià)格的話，一方面不同地區(qū)電價(jià)差異會(huì)非常大，另一方面總的社會(huì)福利也沒有增加。

日前和日內(nèi)：不同的目的不同的設(shè)計(jì)

歐洲電力現(xiàn)貨交易所的市場(chǎng)設(shè)計(jì)有很大包容性，已經(jīng)被歐洲大部分國(guó)家所接受。從時(shí)間角度看，歐洲電力現(xiàn)貨市場(chǎng)可以分成日前市場(chǎng)和日內(nèi)市場(chǎng)。日前市場(chǎng)追求的是達(dá)到最大的流動(dòng)性，要涵蓋整個(gè)市場(chǎng)最大的信息量，因此是一次性的競(jìng)價(jià)市場(chǎng)，每日正午競(jìng)價(jià)，全年無休，能夠交易細(xì)分到每個(gè)小時(shí)的產(chǎn)品，日前市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)出清價(jià)格是大部分電力金融衍生品的對(duì)標(biāo)指數(shù)。日內(nèi)市場(chǎng)是為了給市場(chǎng)主體最后一個(gè)機(jī)會(huì)來糾正日前與日內(nèi)預(yù)測(cè)的偏差，因此交易量比較少，且需要關(guān)閘時(shí)間離發(fā)/用電時(shí)間越近越好。因此日內(nèi)市場(chǎng)設(shè)計(jì)為連續(xù)交易，可以交易比一個(gè)小時(shí)更細(xì)分(如15分鐘)的交易產(chǎn)品。

以上的設(shè)計(jì)對(duì)于歐洲每個(gè)國(guó)家都幾乎一樣，但具體到關(guān)閘時(shí)間交易產(chǎn)品細(xì)分，平衡機(jī)制和不平衡分?jǐn)傆指饔胁煌５聡?guó)和英國(guó)日內(nèi)交易量比較高，而法國(guó)核電非常多，電力比較平穩(wěn)，所以法國(guó)日內(nèi)交易量就非常小。一般國(guó)家比較大或者用電量比較高的國(guó)家，日內(nèi)交易量比較高，這也說明了日內(nèi)交易市場(chǎng)需要一個(gè)分區(qū)比較大的市場(chǎng)才能激發(fā)其流動(dòng)性。

每個(gè)歐洲國(guó)家都希望和德國(guó)連接在一起，因?yàn)榈聡?guó)是電力流動(dòng)性最高的國(guó)家。瑞士作為一個(gè)面積較小的國(guó)家，因?yàn)楹偷聡?guó)接壤，電網(wǎng)也緊密相連，日內(nèi)交易量也帶動(dòng)起來。近期，瑞士決定把現(xiàn)貨交易市場(chǎng)與德國(guó)解耦，結(jié)果整個(gè)瑞士日內(nèi)交易量直接下降了90%，瑞士日內(nèi)交易市場(chǎng)接近于休市了。

從歐洲各個(gè)國(guó)家日前市場(chǎng)交易量走勢(shì)看，近幾年來日前市場(chǎng)交易量沒有很大的增長(zhǎng)，說明日前市場(chǎng)已經(jīng)飽和。而2016、2017兩年交易量又有所降低，這是因?yàn)榈聡?guó)、英國(guó)這兩個(gè)市場(chǎng)內(nèi)有很大規(guī)模的交易量從日前市場(chǎng)流動(dòng)到日內(nèi)市場(chǎng)，這也源于可再生能源波動(dòng)性的特性。隨著可再生能源比例的提高，預(yù)計(jì)日內(nèi)市場(chǎng)交易量會(huì)有持續(xù)增長(zhǎng)。

通過電力市場(chǎng)耦合來統(tǒng)一市場(chǎng)

電力現(xiàn)貨交易所負(fù)責(zé)電力市場(chǎng)耦合。市場(chǎng)耦合其實(shí)就是不同國(guó)家市場(chǎng)間電力交換，通過優(yōu)化出清算法實(shí)現(xiàn)，其目標(biāo)是將整個(gè)歐洲的購(gòu)電成本優(yōu)化到最低。舉例來說，對(duì)于2個(gè)國(guó)家的市場(chǎng)，出口市場(chǎng)出口電價(jià)比較低，而進(jìn)口市場(chǎng)進(jìn)口價(jià)格較高。市場(chǎng)耦合保證了電從價(jià)格比較低的區(qū)域流向比較高的區(qū)域。對(duì)于出口市場(chǎng)，需求增加，則電價(jià)升高;反之，進(jìn)口市場(chǎng)電力供應(yīng)增加，電價(jià)降低，優(yōu)化結(jié)果是兩個(gè)市場(chǎng)價(jià)格越來越相近，這被稱作市場(chǎng)耦合后的電價(jià)趨同。

歐洲電力市場(chǎng)耦合通過了日前市場(chǎng)耦合和日內(nèi)市場(chǎng)耦合兩個(gè)項(xiàng)目，起初日前市場(chǎng)耦合只是輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商間自愿參與的試驗(yàn)項(xiàng)目，后來大家看到好處后，都愿意參與進(jìn)來。最后歐盟把這兩個(gè)項(xiàng)目變成了法規(guī)，規(guī)定市場(chǎng)必須耦合。日前市場(chǎng)耦合2006年啟動(dòng)，日內(nèi)市場(chǎng)近期剛剛上線。

整個(gè)市場(chǎng)進(jìn)行耦合了以后，當(dāng)一些特殊事件對(duì)某一個(gè)國(guó)家產(chǎn)生比較大的影響時(shí)，就能通過整個(gè)歐洲市場(chǎng)這個(gè)大池子去吸收和降低波動(dòng)，如金融方面的次貸危機(jī)、銀行危機(jī)，天氣方面的寒流和熱流，以及政策刺激下的電力裝機(jī)快速增長(zhǎng)等因素引起的負(fù)面效果都會(huì)均攤到整個(gè)歐洲市場(chǎng)。

可再生能源下的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)

可持續(xù)發(fā)展是這個(gè)時(shí)代大家都必須面對(duì)的話題。2010年，德國(guó)要求所有可再生能源都要進(jìn)行現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，該政策導(dǎo)致了現(xiàn)貨市場(chǎng)交易量激增。但是后來發(fā)現(xiàn)，交易量雖然增加了，但是整個(gè)市場(chǎng)電價(jià)還是比較平穩(wěn)的，說明歐洲的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)設(shè)計(jì)是能夠包容這部分可再生能源的。

目前，歐洲電力現(xiàn)貨交易所還在不斷進(jìn)行新的嘗試，以準(zhǔn)備接納更多的新能源。日內(nèi)市場(chǎng)可以揭示可再生能源電力的靈活性和市場(chǎng)靈活性，德國(guó)日內(nèi)市場(chǎng)采用了15分鐘的細(xì)交易粒度，這樣可以反映小時(shí)內(nèi)的發(fā)電量的變化。15分鐘產(chǎn)品的價(jià)格信號(hào)傳達(dá)了新能源靈活性需求，并且可以進(jìn)一步刺激市場(chǎng)提供靈活性。

另外，分布式交易市場(chǎng)是EEX集團(tuán)繼國(guó)際化市場(chǎng)、國(guó)家級(jí)市場(chǎng)之外想要開發(fā)的第三個(gè)市場(chǎng)。歐洲電力現(xiàn)貨交易所積極參與多個(gè)國(guó)家的分布式交易市場(chǎng)示范。分布式交易市場(chǎng)是在分布式發(fā)電周圍的小范圍內(nèi)，在配網(wǎng)層級(jí)中進(jìn)行電力交易和消納，包括各種分布式的新能源電力。

對(duì)中國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)的啟示

我國(guó)自然資源稟賦分布不均，煤電、水電等集中分布在西部、北部地區(qū)，負(fù)荷與發(fā)電資源呈逆向分布形勢(shì)，同時(shí)新能源發(fā)展迅速。這樣的能源結(jié)構(gòu)，客觀上存在大范圍資源優(yōu)化配置和新能源充分利用和消納的需求。從電源結(jié)構(gòu)和新能源發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，這方面與歐洲及其一些國(guó)家的情況非常相似。

我國(guó)以省為行政區(qū)劃，各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，具有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)和財(cái)稅政策。這樣的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境，是統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)必然要考慮的問題，特別是在交易過程中如何處理網(wǎng)絡(luò)阻塞、輸電費(fèi)用、網(wǎng)損等方面的問題，歐洲跨國(guó)的統(tǒng)一電力市場(chǎng)提供了一個(gè)實(shí)踐參考。

從電力調(diào)度模式看，我國(guó)當(dāng)前的電力調(diào)度模式，省間通過特高壓及聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行大范圍資源配置和電力余缺互濟(jì)，省內(nèi)確保發(fā)用電平衡，這種模式與歐洲市場(chǎng)統(tǒng)一市場(chǎng)結(jié)構(gòu)有較多相似之處。

目前，我國(guó)正處在電力市場(chǎng)改革進(jìn)一步深化的關(guān)口，歐洲統(tǒng)一市場(chǎng)在破除市場(chǎng)壁壘、通過市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)大范圍資源優(yōu)化配置方面以及減少政府補(bǔ)貼、利用市場(chǎng)消納新能源方面的做法，對(duì)我國(guó)來說具有一定的參考價(jià)值。《國(guó)家電網(wǎng)報(bào)》(耿建 周瀅埡 阿諾德˙魏斯作者單位：中國(guó)電科院、歐洲電力現(xiàn)貨交易所)