亚博:電力市場設計中的九個關鍵問題

日期:2019-07-29 11:14:12 作者:亚博APP官方下载

電力市場設計中的九個關鍵問題 來源:南方能源觀察 更新時間:2019-02-14 14:22:58 [我要投稿]

  01我國建立電力市場的必要性

  黨的十八大以來,我國經濟體制改革的核心問題是如何處理好政府和市場的關系。這個過程必然需要政府逐步放權,放權過程中難免存在政府與市場邊界不清、責任不明的問題。由於經濟高速增長,這一關鍵問題在之前的改革過程中被掩蓋瞭,目前在電力產業表現得十分明顯。建立中國特色的電力市場是滿足人民追求美好生活的電力需要,更是我國電力工業生產力發展的需要。

  (一)市場競爭模式和垂直壟斷模式的比較

  縱觀電力發展歷史和國內外電力工業現狀,市場競爭模式和垂直壟斷模式是主要的兩種電力工業體制模式。其中采用市場競爭模式的有歐洲、美國、澳洲、新加坡等發達地區國傢以及拉美等發展中國傢。采用垂直壟斷模式的有日本、韓國、香港、臺灣等國傢和地區,以及美國部分州電網。我國上一輪廠網分開後的計劃體制可認為是這兩種模式的中間過渡狀態。兩種模式優劣對比見下表。

  從上表可以看出,市場模式和壟斷模式各有利弊。需要註意以下幾點:

  1.確保電網安全運行方面,兩種模式均能夠有效保證電網安全。市場競爭模式的市場交易是嚴格限定在電網運行安全邊界之內的,任何違反調度指令的行為均有嚴厲的經濟和行政處罰。2003年美加大停電事故范圍也隻是在PJM周邊的垂直壟斷電力公司,事後這些電網陸續並入瞭PJM的市場范圍。當然,電力市場要求調度機構具備更高的分析安全邊界的技術能力和市場技術支持系統的可靠性。

  2.在電力生產分配環節,兩種模式均能夠實現效率最優。電力市場(包括現貨市場)的市場出清目標即是社會總福利最優(雙邊報價模式)或生產總成本最小(單邊模式)。垂直壟斷模式可通過經濟調度實現總生產成本最小化,這也是日本、韓國、香港和美國市場化改革前的主要生產計劃模式。與電網共同產權的發電廠,能夠按要求提供發電成本、能耗並按照經濟調度結果發電。

  3.對於降低電價的作用,兩種模式並沒有明顯區別。不考慮政府的行政幹預影響,影響電價最重要因素是一次能源(煤、氣、油)價格水平,實際供需形勢和能源生產技術革新,而這幾點因素和電力體制並沒有直接聯系。

  嚴格來說,不能說市場競爭模式就一定比垂直壟斷模式各方面都好,畢竟采用垂直壟斷體制的日本、韓國和香港具備世界頂級的供電可靠率和電力公司利潤率(電價水平合理)。但是市場競爭模式在較多方面,特別是激勵生產效率提升和激發經濟新動能方面,相對垂直壟斷模式具有明顯優勢,這也是世界上多數國傢和地區,特別是發達國傢,選擇瞭市場競爭的電力體制的原因。

  (二)我國推進市場化改革必要性分析

  上一輪電力體制改革後,廠網分開,形成瞭多個發電集團,但電力市場卻沒有建立起來,可以認為是介於市場競爭和垂直壟斷模式之間的“半拉子”過渡模式,過渡模式有以下弊端:

  1.難以實現電力生產消費資源最優配置。“半拉子”模式下發電投資主體多元化,發電主體不會說出自己真實的邊際能耗或成本用於發電排序,因此節能發電調度就成瞭“空中樓閣”。目前日前調度計劃大部分省、區仍基於政府年初下達的發電計劃電量分解,與社會生產成本最優的目標相去甚遠。事實也證明瞭目前“半拉子”模式下,節能調度或經濟調度已不具備實施的基本條件。

  2.難以激勵經濟新動能和新業態。“半拉子”模式下電力行業的市場環境,主要包括行政制定發用電計劃,目錄和上網電價和項目行政審批制度,基本和傳統的計劃經濟模式一致,雖然在國傢優惠政策下風、光等分佈式能源有瞭大發展,但這並沒有促生新動能和業態。隨著市場化試點工作的推進,建立調頻輔助服務市場並開始實際結算運行的廣東,儲能技術開始在調頻市場裡得到應用,這是市場發展後自發形成的商業模式,不僅增加瞭系統調節能力,還推動瞭整個電力行業的轉型升級。全國范圍內也因市場化改革的推進,出現瞭電力市場環境下的售電企業、負荷集成企業、電力交易機構等新產業、新業態。

  3.難以促進清潔能源消納。清潔能源消納是國傢政策要求,“半拉子”模式已經逐步顯露出阻礙清潔能源消納的態勢。市場模式下,清潔能源機組,例如水電和風、光電源,通常具有很低的邊際成本,市場規則保證其優先於其他火電機組出清發電垂直壟斷模式下,電力公司也可通過經濟調度促使旗下發電資產將電量空間轉讓給水電資產,確保清潔能源消納和總生產成本最低。但是在“半拉子”模式下,清潔能源消納牽扯到不同投資主體的利益調整,不僅實施難度大,而且行政化的幹預措施不利於長期電力投資環境的健康發展。

  我國的“半拉子”電力體制模式,從資源配置、效率提升和刺激經濟等各方面,無論是和市場競爭模式還是垂直壟斷模式相比,都有一定差距。

  02我國電力市場設計關鍵問題思考

  (一)電力市場設計應因地制宜,符合國傢戰略和政策要求

  從我國的電力工業發展和管理模式的變革可以看出,電力工業的生產力決定瞭生產關系,我們國傢的電力市場建設需要遵循這個客觀要求,結合國傢經濟發展的要求和政治體制的特點,借鑒內外經驗和教訓,因地制宜建設具有中國特色的電力市場。

  電力市場建設應該與國傢戰略和重要政策相適應,包括西電東送、清潔能源消納、藍天保衛戰、電能替代等。由於邊際成本的優勢,西電東送和清潔能源消納與現貨市場目標是一致的,可具體落實在市場規則和出清算法中。但需要註意的是,清潔能源電源雖然邊際成本低,但是容量投資成本較高,如果要求其在現貨能量市場中報低價取保優先出清,那麼容量投資成本的回收是市場設計需要重點考慮的問題之一。南方(以廣東起步)現貨試點沒有直接的清潔能源消納需求,容量市場也沒有對應的緊迫性,但是區域現貨市場容量市場對清潔能源消納可能產生重大影響,需要進行系統的研究。

  電力市場雖然需要考慮適應國傢戰略和政策要求,但電力市場不是解決所有問題的萬能鑰匙。電力現貨市場的最重要功能是資源優化配置和提供合理的價格信號,不能因為一些政策要求隨意修改市場規則,導致這兩個重要市場功能失效。

  (二)電力市場設計應以保障電力供應安全為前置條件

  電力市場的兩大重要目標是保障電力供應安全和提升電力生產效率。上一輪電改五號文的總體目標為:打破壟斷,引入競爭,提高效率,降低成本,健全電價機制,優化配置資源,促進電力發展,推進全國聯網,構建政府監管下的政企分開,公平競爭、開放有序、健康發展的電力市場體系。其中對保證電力供應沒有任何體現,這也預示後面對電力供應形勢產生錯誤判斷,電力供應趨緊造成平衡賬戶巨虧,最終導致瞭區域市場試點的失敗。

  我們認為電力供應安全應該是電力市場建設的前置條件,應通過完整的市場體系對所有提供電力供應安全的技術服務商品進行合理補償,並在此基礎上提升市場效率和生產效率。

  電力供應安全包括短期電力供應安全和中長期電力供應安全。短期供應安全,即電網各種穩定問題為主,作為市場出清的約束條件需嚴格滿足。中期供應安全主要指燃料和來水,確保不發生錯峰,主要通過合理的市場設計和激勵,以及電煤管理規定等行政化手段確保滿足。長期供應安全通過電源投資和規劃實現,典型方式如美國PJM的容量市場。

  從目前趨勢看,本輪電改較上一輪電改時的電力供應形勢好不少。經過十多年的電源和電網建設,從電網堅強程度、機組可靠性等方面有較大提升。另外我國經濟增速逐漸放緩,經濟增長由追求數量向追求質量轉變,大規模電荒的可能性不大。但是電力供應短期波動的可能性仍然存在,例如煤炭去產能、藍天保衛戰、電能替代等,市場規則設計應包含電力供應趨緊的對策。

  (三)電力市場設計應采用漸進的方式

  2002年五號文件提出的電力市場改革基本上采用瞭“休克式療法”的做法。以東北區域市場為例,完全打破省級實體,取消所有計劃電量,試圖一步到位完成電力市場改革。這種激進的改革方式不適應我國國情。

  本輪電改中發9號文采用瞭漸進式的市場建設思路,其中一個重要的特征是以省級政府為電力市場建設的實施主體。省政府是履行電力供應義務的實際責任主體,電力用戶的代理者,是最合適的電力市場改革的主體。在省級政府牽頭下,市場規則、市場模式、交易品種和市場范圍等問題自然迎刃而解,這也是廣東中長期交易和現貨試點順利推進的最重要原因。

  本輪改革的現貨市場試點省份中,也有地方采用瞭激進的“休克式療法”的市場建設方式,導致不僅現貨市場進度緩慢,連中長期電力交易的品種和規模都乏善可陳。外來電進行市場報價,是區域市場發展到一定階段後體現的功能,需要較為完善的區域(跨省)市場規則和技術系統支撐。第三方交易結算,也是較為成熟的市場模式下才產生的。激進做法不僅對改革沒有推動,而且遭到瞭巨大阻力。

  上輪電改和本輪改革中遇到的問題都證明瞭電力市場化改革不能采用“休克式療法”。

  實踐是檢驗真理的唯一標準,區域電力市場建設也應該按照漸進式的建設方式開展,市場建設起步階段要依靠各省政府推動,在建設過程中讓各省區政府認同市場配置資源的重要作用,熟悉電力市場運作規律。如果區域電力市場能夠讓參與省區分享到市場紅利,省級電力市場自然會過渡到區域電力市場,不必在區域市場起步階段就打破現有以省為實體的體制。

  基於以上考慮,南方區域建設電力現貨市場便采用瞭以廣東起步的漸進式方法,並提出分“市場起步、兩級運作、一級運作”的三階段建設思路:市場起步階段,優先確定跨省送受電計劃曲線,作為廣東省內電力現貨市場的邊界條件,並以現貨市場價格結算跨省增送的電量;兩級運作階段,西部電廠參與市場報價,通過聯合優化出清形成跨省送電計劃,保障清潔能源消納和西電東送,確保政府框架協議執行,同時不影響省級現貨市場運作;一級運作階段,全區域實現統一電力平衡和資源集中優化配置。

  (四)過渡階段計劃電與市場電需要有效銜接

  漸進式的市場化改革方式,需要詳細研究計劃向市場過渡階段的市場規則,即計劃電量和市場電量在現貨市場的銜接。上一輪東北區域市場試點失敗後,許多專傢提出試點中可以先部分電量競爭,然後逐步過渡到全電量競爭的漸進方式。適當降低參與市場競爭的電量的比例,計劃電量可以通過煤電聯動機制提高上網電價,平衡賬戶虧損金額不至於那樣大,或許不會那麼快失敗。

  南方(以廣東起步)電力現貨試點中對計劃電和市場電的銜接方式有詳細的規則。計劃電承擔對政府、重要用戶和農電等保障性供電,因此數量對應低價的非市場化發電量確保電網公司購售電合理價差。政府下達的基數電量,在現貨市場中按金融性質的差價合同處理,既保證瞭這些機組的合理收益,同時又實現瞭和現貨市場運營的解耦,確保計劃電對未來市場化建設推進不造成影響。

  (五)省內現貨市場與區域現貨市場銜接需遵循四大原則

  盡管以省級電力現貨市場起步,但是我國電力市場建設的最終目標還是跨省的區域市場,實現資源在更大范圍內的優化配置。因此省內電力現貨市場規則要與區域市場規則共同考慮。如果省內市場發展反而阻礙瞭後續區域市場的建設,那麼就是犯瞭“顛覆性”的錯誤。區域市場是更大范圍內的整體優化配置,省級市場是相對局部的優化行為,應當包含在區域市場的優化出清中統籌考慮。區域現貨市場相比省內現貨市場是更高一級的市場,其銜接有四大原則:

  1.區域現貨市場出清優先於省內現貨市場開展,不能采用省內市場先出清,區域市場後餘缺調劑的方式。省間餘缺調劑方式並沒有打破省間壁壘,而打破省間壁壘是區域市場的最重要功能。送端省區推薦餘缺調劑的主要目的是優先滿足省內負荷供應,同時避免用戶價格大幅度提升,這些目標可通過調整區域市場的價格機制和結算方法,以及制定專門的市場配套方案解決。

  2.區域現貨市場要利用各省市場的“全報價和約束”信息,采用聯合出清形成跨省計劃。聯合出清優先考慮瞭各省區和跨省的所有約束,確保跨省區計劃結果對於各省安全可行,即省內市場不會發生系統調峰或局部斷面等約束無法滿足等問題。另外基於各省市場“全報價”參數的聯合優化結果,確保瞭整個市場的總優化目標更加接近於理論上的社會福利最優目標。

  3.區域現貨市場實現各省級現貨市場的市場耦合。區域現貨市場和省級現貨市場不是平級市場關系,市場主體在省級市場報價後,報價數據會傳送至區域市場系統用於聯合出清(市場主體將電量合理分解到兩個市場也是極其困難的)。若跨省市場和省內現貨市場是兩個平級的市場,不僅市場交易電量要分解到兩個市場,各斷面約束也要拆分到兩個市場同時滿足,無法在日前和日內實時市場操作實施,市場也偏離社會福利最優的目標。

  4.區域現貨市場形成的跨省計劃結果是省內市場的邊界條件和硬約束。省內現貨市場不按照外送電曲線作為邊界條件,不僅會無休止地增加協調成本,還會導致區域內其他省區市場無法開展現貨交易組織。區域市場基於市場全參數的聯合出清結果,是實際運行日的EMS計劃曲線,按照這個邊界條件組織省內現貨交易,既是系統安全運行的需要,也確保瞭省內日前市場與實時市場交易結果一致。

  (六)電力市場設計應考慮省區和地區的不平衡

  電力市場建設,特別是區域市場建設要考慮省與省之間的經濟不平衡,要調動省政府參與電力市場的積極性。在東西部省間發電成本差異較大的情況下,區域市場可能會打破原有利益格局,例如導致經濟較發達省區電價下降,錦上添花;欠發達省區電價上揚,雪上加霜。以南方區域市場設計為例,廣東省經濟發展水平高,經濟對電價的承受能力強,電價上漲或者下降對經濟或者企業的影響相對較小,而貴州等省經濟發展水平較低,經濟或企業對電價上漲的承受能力有限,電價上漲後產生的社會福利損失大。區域電力市場如果完全按照市場競爭理論設計,可能引起區域范圍內的社會福利損失變大。考慮到省政府代表瞭本省用戶側利益,如果不考慮省間經濟不平衡影響,區域市場建設會遭到來自西部省區的強大阻力。

  區域市場的價格機制和結算方法,在不影響市場基本功能的前提下,應考慮各省區經濟發展不平衡影響。對於區域市場競爭結果,可以指定專門的市場配套方案,適當的調整省間市場紅利的分配,最大程度降低來自各省的總阻力,推動區域市場前進。例如廣東不同地區差異化輸配電價有效地緩解瞭地區經濟差異的影響,同時未影響現貨市場運作和價格機制,對區域市場是很好借鑒。整個區域電網的輸電成本,可以由東部發達省區多分攤一些,畢竟大部分長距離輸電設備是為瞭向東部負荷中心供電而建設,在現貨市場中起到瞭降低東部負荷中心的節點電價的作用。

  (七)電力市場設計應該考慮容量市場和擱淺成本

  發電容量投資是保證電力供應安全最主要的措施,一種方式是容量市場,如PJM容量市場,另一種方式是通過能量市場的收益進行回收,例如美國德州市場、澳大利亞采用這種模式。

  PJM通過容量市場將容量投資收益回報功能從現貨能量市場剝離後,一方面現貨能量市場的價格能夠更低、更穩定,另一方面因為不用核算容量投資成本(這部分成本核算也非常困難),市場操縱等行為更容易界定,市場監管效率大大提升。

  南方(以廣東起步)現貨試點應考慮對應的市場規則或配套方案:一方面應對沒有容量市場帶來的現貨價格波動,或限制價格後帶來中長期容量投資不足;另一方面監管機構要做好準備,如何應對市場主體將容量投資成本納入到現貨市場報價成本。

  目前南方(以廣東起步)現貨試點一個重要的配套文件是不同成本機組同臺競爭補貼方案。這個方案本質上為瞭解決容量成本回收和機組擱淺成本的問題。我們將相關主體因為政府實施改革而損失的既定利益理解為政府實施改革的擱淺成本。廣東燃氣電廠在市場化前政府核定專門上網價確保投資回收,這部分屬於擱淺成本。廣東的氣電補貼方案,對其設計思路各方應該進一步深入理解。雖然方案名稱是對“不同成本機組同臺競爭進行補償”,但是成本補貼隻是手段,不是最終目的。氣電補償方案的最終目的是解決容量補償不足和擱淺成本補償。換一個角度說,如果氣電機組既沒有容量成本補償問題,也沒有擱淺成本問題,那麼不同成本的氣電機組就不會進行補償。否則對高成本機組補償以增加其利用小時數,不僅與市場的初衷相違背,甚至與計劃模式的經濟調度都背道而馳。

  (八)電力市場設計應加強監管體系建設

  2006年東北區域電力市場平衡賬戶出現巨額虧損,燃料成本的增加是主要的,但是也有部分市場力因素的作用。由於發電集團主體數量相對有限,發電廠很容易通過持留和串謀等市場行為提高邊際機組價格,從而提高出清價格。

  我國電力監管機構在經濟性監管和市場監管方面的人員、經驗、技術系統和法規體制支撐都嚴重不足。這方面可參照我國金融行業較為成熟的監管經驗。其在證券法中賦予交易所市場監管職責,形成包括證監會、交易所和券商的多層監管體系,其中交易所是市場監管的主體,“交易所天然具有監管的職能,並普遍為法律所確認”“交易所必須是強大的市場監管者”。我國電力市場的市場運營機構從人員力量、技術系統、組織架構和協調市場主體等方面,都是最適合市場監管實施主體。市場運營機構和電網公司需要在市場利益保持完全中立,並通過立法賦予其市場監管職責。

  (九)進一步改革跨省區輸配電價模式

  本輪電力市場化改革通過建立輸配電價體系,將批發市場電價傳導至市場用戶銷售電價,是電力現貨市場建設的重要基礎。同時電網公司盈利模式由傳統的價差模式轉為順價模式,電網公司收益與現貨市場脫鉤,確保瞭其運營市場的中立性。

  目前輸配電價改革僅推廣至省級電網,但是跨省輸配電價仍沿用計劃模式下的價格模式,嚴重阻礙跨未來區域電力市場的建設。跨省輸配電價基於輸送電量計算,而省級電網輸配電價改革後是直接分攤至受益的用戶側。假如送端省區電源報價2毛每度電,但是加上1毛9分的跨省輸配電價後,卻無法與受端省區3毛5分的高價電源競爭。這種不合理現象已屢次發生在跨省區中長期市場競價中,將嚴重影響未來區域電力市場的市場效率和清潔能源消納。計劃模式下,跨省輸電設備僅通過其輸送電量體現投資價值;但現貨市場中,跨省區輸電的價值更多體現在降低瞭受端電網的整體現貨價格水平。因此跨省區輸電通道設施投資回收機制,應采用直接向受益市場主體分攤的方式,這也是區域電力市場建設的重要基礎。(劉愷 和識之 林慶標)

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