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一、綠色發(fā)展催生電力市場變革

為應(yīng)對全球氣候變化，實現(xiàn)凈零碳排放已逐步成為世界各國普遍共識。據(jù)統(tǒng)計，全球已有超過130個國家提出“零碳”或“碳中和”目標，氣候問題已作為重要議題進入全球治理視野,在各國共同努力下，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》《京都議定書》《巴黎協(xié)定》等重要成果相繼達成。

隨著全球綠色轉(zhuǎn)型浪潮推動新能源快速發(fā)展，電網(wǎng)安全運行等新風險新問題逐步凸顯。比如2020年8月，美國加州發(fā)生大規(guī)模停電事故，逾80萬人用電受到影響;自俄烏沖突爆發(fā)以來，歐洲各國能源電力價格持續(xù)飆升，歐洲能源危機持續(xù)發(fā)酵。這當中除極端氣候、地緣政治沖突等偶發(fā)因素外，也凸顯了現(xiàn)有電力市場機制設(shè)計的缺陷和不足。基于問題導向，面向新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求，持續(xù)推進機制改革創(chuàng)新，建構(gòu)適應(yīng)綠色發(fā)展的新型電力市場體系是當務(wù)之急。

難題之一：多類型電源定價難題

新能源與化石能源發(fā)電成本特性差異巨大，多類型電源共同參與市場，如何有效定價是難題。在以往常規(guī)市場設(shè)計中，往往采用集中競價、邊際定價方式，也即通常由邊際機組報價形成市場統(tǒng)一出清價格。以歐洲電力市場為例，氣電等邊際機組經(jīng)常成為市場價格決定者，相對低成本的水電、新能源發(fā)電等均按邊際價格結(jié)算;地緣政治沖突引發(fā)國際天然氣價格不斷上漲，推動電力價格持續(xù)飆升，導致終端電價居高不下，全球能源危機持續(xù)蔓延。歐盟、英國等均試圖通過新一輪市場改革破解能源危機局面，英國提出把可再生能源市場和化石能源市場進行拆分，以及改變定價模式為按報價支付等改革思路，歐盟早期采取了系列緊急干預措施，包括設(shè)置天然氣進口價格上限、限制發(fā)電商超額收入、征收“暴利稅”等舉措，初步來看這些方案都沒有很好地解決定價問題。

難題之二：可靠供應(yīng)保障難題

風電、光伏等新能源發(fā)電出力具有隨機性、波動性，相對常規(guī)電源而言僅有電量替代效益而無容量替代效用，需要依靠各類儲能及其他常規(guī)電源等有機協(xié)同才能滿足可靠供應(yīng)要求。新形勢下為解決系統(tǒng)容量供給安全問題，各國形成了各具特色的解決方案：一是稀缺定價機制，如美國得州、澳大利亞等，不單獨設(shè)立容量補償機制，發(fā)電商通過單一電能量市場中上限很高的稀缺價格來回收投資成本，然而稀缺電價機制將導致階段性短缺問題，其投資激勵效果也具不確定性;二是容量直接補償機制，如智利、阿根廷等，該機制操作上相對簡單便利，但如何合理界定補償標準需要謹慎考慮;三是容量市場機制，如美國PJM、英國等。容量直接補償機制和容量市場機制在一定程度上解決了電力系統(tǒng)容量可靠供應(yīng)保障難題，但是仍未能很好兼容新能源有序發(fā)展和低碳綠色轉(zhuǎn)型的新需求。

難題之三：激勵相容發(fā)展難題

新能源大規(guī)模發(fā)展是推進碳達峰碳中和、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的必然選擇，但是新能源過快發(fā)展將推高供給成本，而發(fā)展過慢則無法按期達成碳減排目標，需要通過滿足激勵相容性的市場機制設(shè)計引導新能源實現(xiàn)有序發(fā)展。當前歐美等國家地區(qū)多采用差價合約、綠證市場、固定電價、溢價補貼等政策機制推動新能源發(fā)展。政府定價方式操作比較簡單，但容易導致“欠激勵”、“過激勵”問題，造成新能源過快發(fā)展或不達預期，“配額制+綠證”模式能夠通過市場“無形之手”達到激勵相容效果，但市場設(shè)計相對復雜。

難題之四：分布式資源入市難題

分布式發(fā)電等新型主體持續(xù)快速增長，并呈現(xiàn)數(shù)量眾多、單體規(guī)模小等特點，單筆交易成本通常超過其交易電量價值，分布式發(fā)電直接進入批發(fā)市場不具備經(jīng)濟可行性。同時，若將海量分布式發(fā)電主體直接納入批發(fā)市場，市場優(yōu)化出清模型將面臨“維數(shù)災(zāi)難”問題，在算法和技術(shù)實現(xiàn)層面也存在挑戰(zhàn)。

二、面向綠色發(fā)展的過渡電力市場機制

面向未來發(fā)展，推動電力市場體系創(chuàng)新重構(gòu)是一項復雜的系統(tǒng)工程。基于當前國內(nèi)市場基礎(chǔ)，以盡量低的改革成本，建立適應(yīng)綠色發(fā)展的過渡電力市場機制，是當前市場建設(shè)的現(xiàn)實需要。

近期過渡電力市場機制設(shè)計應(yīng)在保障市場機制相對簡單、操作性強的基礎(chǔ)上，滿足多類型電源同臺競價需要，且同步兼顧安全經(jīng)濟綠色發(fā)展目標?？紤]到當前國內(nèi)處于以電能量市場為主、市場主體仍需逐步培養(yǎng)的階段，近期宜盡量降低機制的市場環(huán)境要求，主要通過更好地發(fā)揮有為政府作用，以實施容量直接補償、改革價格形成機制等，推動實現(xiàn)保供穩(wěn)價和轉(zhuǎn)型目標。

國內(nèi)外電力市場建設(shè)實踐都表明，對技術(shù)、成本特性差異大的多類型電源系統(tǒng)，采用邊際定價的單一電能量市場存在嚴重適應(yīng)性問題，需要針對不同成本特性類型的電源進行差異化處理。根據(jù)成本特性，目前常見電源可分為低變動成本電源和高變動成本電源。其中低變動成本電源包括水電、新能源、核電等電源，其主要成本構(gòu)成為前期投資建設(shè)成本，后期運行變動成本很低或接近于零;高變動成本電源包括燃煤、燃氣等電源，其前期投資建設(shè)成本占比相對較低，后期運行變動成本尤其燃料成本占比較高。

對于水電、新能源等平均成本差異大且變動成本低的電源，存量資源難以由電能量市場競爭發(fā)現(xiàn)價格，可通過政府授權(quán)合約機制分類確定其平均結(jié)算價格;同時輔以調(diào)峰激勵機制，通過現(xiàn)貨價格信號引導該類機組跟隨負荷調(diào)整出力以獲取價差紅利，激發(fā)其調(diào)節(jié)能力，主動參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)運行。對該類增量資源而言，可以通過資源開發(fā)權(quán)競爭拍賣等市場化方式，確定結(jié)算合約價格以及投建主體。

對于燃煤、燃氣等高變動成本電源，可直接參與電能量市場獲取收益，但在充分競爭市場中出清價格往往由短期邊際成本，也就主要是邊際機組的燃料成本決定，該類機組也面臨前期固定投資回收難題，需要建立相應(yīng)容量補償機制。由于直接補電量會改變發(fā)電機組在市場中的競價排序，高邊際成本機組將可能替代較低邊際成本機組發(fā)電，形成社會福利損失，因此僅對容量進行補償更合理。考慮燃氣機組和燃煤機組相比，其固定和變動成本構(gòu)成同樣存在差異，建議建立差異化容量直接補償機制，也即基于可持續(xù)運營成本以及市場收入預期等評估來計算得出各類機組成本回收差額，并據(jù)此對各類機組進行差異化補償。

2023年10月，經(jīng)過反復討論磋商，歐盟理事會正式通過了新的電力市場設(shè)計改革方案，明確提出將對新能源、水電、核電等實施差價合約方式定價，以削減低成本電源的超額利潤，同時提出要鼓勵和完善容量保障機制等，與前面提到的過渡期電力市場機制設(shè)計思路不謀而合。

三、面向綠色發(fā)展的新型電力市場機制

從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)到新型電力系統(tǒng)，電源技術(shù)、成本特性都發(fā)生重大變化，系統(tǒng)優(yōu)化目標也更趨多元，但市場機制設(shè)計的根本目標并未改變，仍然是引導實現(xiàn)最優(yōu)化規(guī)劃與最優(yōu)化運行?，F(xiàn)有電能量市場已較好解決了最優(yōu)化運行問題，引入綠色、安全等多元目標的最優(yōu)化規(guī)劃需要機制創(chuàng)新，從最小化改革成本考慮，改革現(xiàn)有中長期電源規(guī)劃引導機制，即改革容量市場是更優(yōu)選擇。

基于以上思路，借鑒美國PJM、英國等應(yīng)用容量市場的制度設(shè)計經(jīng)驗，在現(xiàn)有容量市場機制框架下引入結(jié)構(gòu)調(diào)控理念，就可以同時滿足安全、綠色兩個目標調(diào)控需要，由此，兼顧安全、經(jīng)濟、綠色目標調(diào)控需要的新型電力市場方案呼之欲出。通過建立包含全時段電力供需特性信息的新型容量市場優(yōu)化出清模型，并創(chuàng)新引入資源結(jié)構(gòu)等出清約束指標，以系統(tǒng)總成本最小化為目標進行市場出清，即能得到滿足安全、綠色目標約束的經(jīng)濟最優(yōu)容量出清方案。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)有電能量市場和輔助服務(wù)市場等幾乎無需調(diào)整，適應(yīng)新能源大規(guī)模發(fā)展的新型電力市場體系也將基本成型。

新型電力市場機制環(huán)境下的市場出清仿真計算結(jié)果表明，在初期新能源不具備價格競爭優(yōu)勢情況下，通過引入電源結(jié)構(gòu)約束可以保證新能源以最小規(guī)模出清，確保能源綠色轉(zhuǎn)型穩(wěn)妥推進;隨著新能源技術(shù)經(jīng)濟性逐步提高，當相對于傳統(tǒng)能源具備絕對競爭優(yōu)勢時，新能源能夠獲得遠超約束的出清規(guī)模，在未來場景中具有良好的適應(yīng)性。

四、面向綠色發(fā)展的跨省區(qū)輸電定價機制

目前國內(nèi)主要根據(jù)《區(qū)域電網(wǎng)輸電價格定價辦法》《跨省跨區(qū)專項工程輸電價格定價辦法》核定跨省跨區(qū)輸電價格。區(qū)域電網(wǎng)跨省跨區(qū)輸電價格執(zhí)行兩部制電價，跨省跨區(qū)專項工程輸電價格實行單一電量電價?；谖⒂^經(jīng)濟學的社會福利分析，單一電量制價格在跨省區(qū)交易中將形成類似關(guān)稅的“價格壁壘”效應(yīng)，導致交易雙方產(chǎn)生社會福利損失，難以滿足新能源大規(guī)模發(fā)展背景下的大范圍資源優(yōu)化配置需求。

另外，在計劃模式下的輸配電價監(jiān)管中，新增輸變電工程核準評估主要依據(jù)投建主體自主報送材料，存在信息不對稱問題，需要執(zhí)行激勵型價格規(guī)制政策以提高監(jiān)管效率，如通過單一電量制價格迫使電網(wǎng)主動提高輸電工程利用率等。隨著電力市場建設(shè)逐步完善，市場競爭已能夠提供真實、透明的價格信號，信息不對稱問題得到解決，新增工程核準評估可以直接依據(jù)市場價格信息進行科學客觀決策，不再需要依賴可能帶來社會福利損失的激勵型價格規(guī)制政策。

從盡量減少社會福利損失的角度考慮，在區(qū)域電力現(xiàn)貨市場形成前，過渡階段跨省區(qū)輸電價格宜執(zhí)行兩部制定價;隨著區(qū)域電力現(xiàn)貨市場建設(shè)形成，未來跨省區(qū)輸電價格宜逐步向一體化定價發(fā)展，即將跨省區(qū)輸電工程準許收入獨立核算，按一定規(guī)則分攤至各省電網(wǎng)，與省內(nèi)電網(wǎng)準許收入合并后，再通過省級輸配電價統(tǒng)一進行回收。一體化定價模式實施便利，能夠較好兼容現(xiàn)有電網(wǎng)運營管理體制機制，也不會增加額外改革成本。此外，隨著電力市場化改革深入，宜同步調(diào)整新增輸變電工程核準、輸配電價核定等配套機制，也具備條件形成更為科學的相關(guān)監(jiān)管機制。

五、面向綠色發(fā)展的分布式資源聚合機制

隨著分布式發(fā)電蓬勃發(fā)展，以中小用戶為代表的產(chǎn)消者大量涌現(xiàn)，催生了大量分散化、小規(guī)模的電力交易需求，將該部分交易直接納入集中批發(fā)市場，將超出批發(fā)市場出清優(yōu)化維數(shù)限制，不具備技術(shù)可行性，同時單筆交易成本也將遠超交易電量價值，不具備經(jīng)濟可行性。因此，分布式資源直接進入批發(fā)市場，或者復制批發(fā)市場模式至分布式電力交易中都暫不具備現(xiàn)實可行性。

為推動分布式發(fā)電健康發(fā)展，需要創(chuàng)新商業(yè)模式以暢通其入市渠道，建議近期主要以虛擬電廠、負荷聚合商等模式，聚合分布式發(fā)電及儲能、電動汽車、可調(diào)節(jié)負荷等資源，以聚合體方式參與電力市場交易，聚合體對外作為單一市場主體參與批發(fā)市場交易，對內(nèi)提供靈活多樣的供需資源匹配服務(wù)。遠期，隨著云、大、物、移、智、鏈等技術(shù)成熟并廣泛應(yīng)用，可實現(xiàn)設(shè)備級的自動智能交易決策，分布式主體交易成本幾乎可以忽略，分布式電力交易模式亦將可能發(fā)生深刻變革。

原標題：陳政：面向綠色發(fā)展的新型電力市場機制設(shè)計