電力現(xiàn)貨交易：電能交易的“最后一公里”

2017-08-02 10:38:43 中國(guó)能源報(bào)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

現(xiàn)貨價(jià)格反映的是電能交易最后一公里的價(jià)值而非全部的真實(shí)價(jià)值，其主要功能是為參與調(diào)峰的電源負(fù)荷儲(chǔ)能提供合理經(jīng)濟(jì)激勵(lì);電力市場(chǎng)改革的核心是改人，而非建立某個(gè)特定交易品種;電力市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)的中心問(wèn)題是用

現(xiàn)貨價(jià)格反映的是電能交易“最后一公里”的價(jià)值而非全部的“真實(shí)”價(jià)值，其主要功能是為參與調(diào)峰的電源/負(fù)荷/儲(chǔ)能提供合理經(jīng)濟(jì)激勵(lì);電力市場(chǎng)改革的核心是“改人”，而非建立某個(gè)特定交易品種;電力市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)的中心問(wèn)題是用符合國(guó)情的市場(chǎng)化交易手段解決電力電量平衡的問(wèn)題，還原電能商品的真實(shí)價(jià)值。

《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》(中發(fā)〔2015〕9號(hào)文)印發(fā)后，電改成了業(yè)界熱議話題，尤其最近浙江省以4000萬(wàn)人民幣全球招標(biāo)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)與規(guī)則編制咨詢(xún)服務(wù)，更是賺足了眼球。浙江省初期市場(chǎng)的目標(biāo)是建立以電力現(xiàn)貨市場(chǎng)為主體、電力金融市場(chǎng)為補(bǔ)充的省級(jí)電力市場(chǎng)體系，初期市場(chǎng)擬采用全電力庫(kù)模式，計(jì)劃于2019年上半年基本建成并投入試運(yùn)行。這體現(xiàn)了國(guó)家權(quán)威部門(mén)對(duì)于電力體制改革的期待，即以電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)作為市場(chǎng)起步。本文旨在多方面分析電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)，以便讀者重新審視電力現(xiàn)貨交易。

現(xiàn)貨價(jià)格僅反映

電能交易的部分價(jià)值

根據(jù)“9號(hào)文”配套文件《關(guān)于推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》，現(xiàn)貨市場(chǎng)主要開(kāi)展日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電能量交易和備用、調(diào)頻等輔助服務(wù)交易。

這種電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的概念主要來(lái)自于國(guó)外電力市場(chǎng)的spot market，其理論基礎(chǔ)為美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)F. C. Schweppe教授等人提出的實(shí)時(shí)電價(jià)(spot pricing)理論，取決于某一小時(shí)的電力供需情況。

實(shí)時(shí)電價(jià)在理論上十分精致，卻有兩個(gè)重大缺陷：一是仍然基于傳統(tǒng)的分時(shí)調(diào)度(或分時(shí)功率平衡)模型，沒(méi)有認(rèn)真處理跨時(shí)段(inter-temporal)約束，因此也忽略了電能生產(chǎn)和消費(fèi)的時(shí)間連續(xù)性這個(gè)十分重要的特征，在當(dāng)前風(fēng)、光等新能源大規(guī)模接入和對(duì)電力系統(tǒng)靈活性需求急劇升高的情況下，這個(gè)問(wèn)題尤其嚴(yán)重;二是假設(shè)同一時(shí)段的電能商品都是同質(zhì)的，忽略了基荷、腰荷和峰荷機(jī)組區(qū)別明顯的技術(shù)特征及成本構(gòu)成。此外，基于短期調(diào)度模型的實(shí)時(shí)電價(jià)并不包括長(zhǎng)期發(fā)電容量投資的經(jīng)濟(jì)信號(hào)，無(wú)法保證發(fā)電容量的充裕性。

筆者認(rèn)為，對(duì)于負(fù)荷平穩(wěn)的基荷電力及發(fā)電機(jī)組(例如核電機(jī)組)而言，隨負(fù)荷波動(dòng)的現(xiàn)貨價(jià)格(實(shí)時(shí)電價(jià))并無(wú)意義。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，把實(shí)時(shí)電力平衡(或頻率調(diào)節(jié))分為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻，一次調(diào)頻常常作為發(fā)電機(jī)組的基本義務(wù)，不納入市場(chǎng)交易，二次調(diào)頻(或AGC)一般作為輔助服務(wù)，三次調(diào)頻(或經(jīng)濟(jì)調(diào)度)即對(duì)應(yīng)于日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電能量交易。由于現(xiàn)貨價(jià)格最終由實(shí)時(shí)電力平衡模型計(jì)算出，主要反映容量稀缺性，所以筆者認(rèn)為，現(xiàn)貨價(jià)格適合于調(diào)峰機(jī)組、儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)等主體所提供的“邊緣性”商品(電力平衡)的定價(jià)，即除輔助服務(wù)外電能交易的“最后一公里”的價(jià)值。

電力市場(chǎng)改革的

核心是“改人”

電力市場(chǎng)屬于技術(shù)特性非常強(qiáng)的市場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題緊密關(guān)聯(lián)，因此電力市場(chǎng)改革可謂世界上最復(fù)雜的市場(chǎng)改革。但是，從傳統(tǒng)的垂直一體化的電力工業(yè)向自由競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)轉(zhuǎn)型的過(guò)程，卻主要是生產(chǎn)關(guān)系的變革，也就是“改人”的過(guò)程。純粹從電力資源優(yōu)化配置的角度講，發(fā)、輸、配、售垂直一體化的傳統(tǒng)工業(yè)模式是最好的，對(duì)于電能商品這種創(chuàng)新性并不十分強(qiáng)的商品市場(chǎng)，這種計(jì)劃管理模式仍有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，世界上許多國(guó)家和地區(qū)的電力工業(yè)至今仍然保持垂直一體化模式。但是計(jì)劃管理模式卻存在許多弊端，例如：政企不分，企業(yè)缺乏應(yīng)有的自主權(quán);形成企業(yè)吃國(guó)家“大鍋飯”、職工吃企業(yè)“大鍋飯”的局面，嚴(yán)重壓抑了企業(yè)和職工的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性;缺乏競(jìng)爭(zhēng)壓力，企業(yè)官僚化，人浮于事，效率低下，腐敗嚴(yán)重等。而市場(chǎng)化改革正是要通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的引入，來(lái)降低成本，提高效率，改善服務(wù)，其核心是人和企業(yè)組織的變化。

因此，我國(guó)的電力市場(chǎng)改革應(yīng)將重點(diǎn)立足于“改人”，而非一開(kāi)始就建立技術(shù)十分復(fù)雜的交易品種。

從“改人”的角度，當(dāng)前各省的中長(zhǎng)期電量交易機(jī)制簡(jiǎn)單易行，技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)不復(fù)雜，容易盡快著手實(shí)施。雖然對(duì)于這種大宗電量交易，利益關(guān)系調(diào)整并不小，當(dāng)從已開(kāi)展的省份來(lái)看，實(shí)際效果十分明顯。在用戶(hù)用電價(jià)格降低的同時(shí)，服務(wù)得到了改善，因此社會(huì)參與熱情高漲。發(fā)電主體從以往向電網(wǎng)被動(dòng)售電轉(zhuǎn)向主動(dòng)尋找電力客戶(hù)，并提供增值服務(wù)。電網(wǎng)企業(yè)明顯感到競(jìng)爭(zhēng)壓力，也正在努力改善服務(wù)。

但是，中長(zhǎng)期電量交易的缺陷也是十分明顯的。由于發(fā)用功率曲線完全解耦，沒(méi)有反映電能商品的物理特征，同時(shí)也沒(méi)有反映峰谷不同時(shí)段電能商品的不同價(jià)值，交易量增大后，將給運(yùn)行調(diào)度帶來(lái)諸多困難。因此，后續(xù)改革應(yīng)重點(diǎn)考慮帶功率曲線的中長(zhǎng)期交易。另一方面，即便是對(duì)于最簡(jiǎn)單的中長(zhǎng)期電量交易，目前各省能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的交易機(jī)制也非常罕見(jiàn)，而這些問(wèn)題并非倉(cāng)促推行現(xiàn)貨交易所能解決的。此外，在“改人”的過(guò)程中，電力市場(chǎng)相關(guān)的信用體系、監(jiān)管體系、金融市場(chǎng)和法律法規(guī)等也亟待完善。

降價(jià)并非評(píng)價(jià)電力市場(chǎng)

好壞的依據(jù)

電力電量平衡是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行的中心問(wèn)題，又包括電力(power，或功率)平衡和電量(energy，或能量)平衡。無(wú)論對(duì)于計(jì)劃管理方式或市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方式，這個(gè)中心問(wèn)題并無(wú)任何變化。

電力平衡條件即規(guī)劃期內(nèi)每年新建機(jī)組的總?cè)萘繎?yīng)大于該規(guī)劃年最大預(yù)測(cè)負(fù)荷與容量備用之和扣除系統(tǒng)內(nèi)原有發(fā)電廠容量，而電量平衡條件即規(guī)劃期內(nèi)系統(tǒng)每年需要新建發(fā)電廠所補(bǔ)充的發(fā)電量應(yīng)等于系統(tǒng)在該規(guī)劃年的總需求電量扣除系統(tǒng)內(nèi)原有發(fā)電廠在該年的發(fā)電量。

在電力系統(tǒng)短期運(yùn)行中，保持電力(功率)實(shí)時(shí)平衡是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件，為應(yīng)對(duì)負(fù)荷和電源的不確定性，還應(yīng)保留一定的旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)備用。在分時(shí)調(diào)度模型中，如調(diào)度期間所有時(shí)段電力平衡，則電量必定平衡。目前現(xiàn)有的電力市場(chǎng)理論對(duì)電力平衡與電量平衡問(wèn)題沒(méi)有作明確區(qū)分，帶來(lái)許多問(wèn)題。

在實(shí)際電力系統(tǒng)調(diào)度中，電力電量平衡是按照以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的：每年初由政府電力管理部門(mén)制定年度發(fā)用電(量)計(jì)劃和年分月發(fā)用電(量)計(jì)劃;然后逐月由電力調(diào)度中心滾動(dòng)修改月度發(fā)電(量)計(jì)劃，并初步形成月分日發(fā)電(量)計(jì)劃;到生產(chǎn)運(yùn)行日的前一天，電力調(diào)度中心需要根據(jù)次日負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線、電源和電網(wǎng)運(yùn)行和檢修狀況、電網(wǎng)和電源的運(yùn)行約束等，制定次日各發(fā)電機(jī)組的開(kāi)停機(jī)計(jì)劃(也稱(chēng)為機(jī)組組合)和出力曲線、調(diào)頻和備用以及無(wú)功電壓調(diào)整等輔助服務(wù)安排，即日發(fā)電計(jì)劃和輔助服務(wù)計(jì)劃，電力供應(yīng)緊張時(shí)，還要對(duì)用戶(hù)側(cè)制定有序供電計(jì)劃;最后在生產(chǎn)運(yùn)行日內(nèi)，調(diào)度中心的調(diào)度員還要根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡和安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要，對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行再調(diào)度，調(diào)整一些機(jī)組在部分時(shí)段的出力，甚至啟停機(jī)。發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC)也會(huì)根據(jù)系統(tǒng)頻率的偏差自動(dòng)調(diào)整調(diào)頻機(jī)組的出力，以保障系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)電力平衡。

電力市場(chǎng)化改革并不改變上述電力電量平衡的基本問(wèn)題，只是改變發(fā)用電計(jì)劃和調(diào)度計(jì)劃的形成方式，由傳統(tǒng)的政府、電網(wǎng)制訂改為市場(chǎng)主體自主報(bào)價(jià)，并通過(guò)市場(chǎng)交易出清規(guī)則形成。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在電力系統(tǒng)調(diào)度方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，確保了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，支撐了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高。在市場(chǎng)化改革初期，并不適合對(duì)業(yè)已成熟的基本調(diào)度框架進(jìn)行劇烈調(diào)整，需要改革的是電力調(diào)度的決策權(quán)而非執(zhí)行權(quán)，即將傳統(tǒng)的集中統(tǒng)一調(diào)度決策權(quán)還給市場(chǎng)，但調(diào)度計(jì)劃最后仍由電網(wǎng)調(diào)度中心依據(jù)調(diào)度規(guī)程執(zhí)行。

如圖1所示，市場(chǎng)機(jī)制下的電力電量平衡問(wèn)題即用不同的(橫向的或縱向的)“能量塊”填充負(fù)荷曲線下的面積，因此也將形成內(nèi)涵不同的價(jià)格。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)主要對(duì)應(yīng)于綠色的縱向“能量塊”和少部分藍(lán)色的橫向“能量塊”的交易，進(jìn)而形成分時(shí)的調(diào)峰價(jià)格，為燃?xì)廨啓C(jī)、抽水蓄能等調(diào)峰電源和需求側(cè)響應(yīng)提供合理的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，亦即除輔助服務(wù)外的電力電量平衡漫長(zhǎng)鏈條的“最后一公里”。

但這種價(jià)格并不適合于對(duì)所有的“能量塊”(特別是基荷“能量塊”)進(jìn)行定價(jià)。以英國(guó)電力市場(chǎng)的NETA、BETTA模式為例，以中長(zhǎng)期雙邊交易為主，形成物理交割的發(fā)用電計(jì)劃曲線，并提交給電網(wǎng)調(diào)度的平衡機(jī)制。平衡機(jī)制中的交易電量約占全網(wǎng)總用電量的2%，而包含日前交易的現(xiàn)貨市場(chǎng)交易電量比例不到30%。也就是說(shuō)，在現(xiàn)貨交易前負(fù)荷曲線的形狀即已大致確定，現(xiàn)貨交易主要是對(duì)負(fù)荷曲線的形狀進(jìn)行修正，并沒(méi)有采用現(xiàn)貨價(jià)格對(duì)所有電量進(jìn)行定價(jià)。

我國(guó)電力市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)的中心問(wèn)題是：以符合國(guó)情的市場(chǎng)化交易手段解決電力電量平衡的問(wèn)題，并還原電能商品的真實(shí)價(jià)值。降價(jià)并非評(píng)價(jià)電力市場(chǎng)好壞的依據(jù)，過(guò)度降價(jià)反而招致國(guó)有資產(chǎn)流失的嫌疑。

責(zé)任編輯：lixin

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