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荊朝霞:從電力市場(chǎng)體系的設(shè)計(jì)看英國(guó)電力批發(fā)市場(chǎng)

2024-05-24 09:24:43 電聯(lián)新媒作者:荊朝霞  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
編者按英國(guó)是國(guó)際上較早成功引入電力市場(chǎng)的國(guó)家之一,并經(jīng)歷了多次改革,其經(jīng)驗(yàn)被多個(gè)國(guó)家和地區(qū)借鑒。近年來,低碳轉(zhuǎn)型、地緣政治等因素給...

編者按

英國(guó)是國(guó)際上較早成功引入電力市場(chǎng)的國(guó)家之一,并經(jīng)歷了多次改革,其經(jīng)驗(yàn)被多個(gè)國(guó)家和地區(qū)借鑒。近年來,低碳轉(zhuǎn)型、地緣政治等因素給電力市場(chǎng)運(yùn)行帶來了一系列挑戰(zhàn)。繼2022年7月18日,英國(guó)政府發(fā)布關(guān)于對(duì)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面審查的文件后,在2024年3月發(fā)布的磋商文件中介紹了對(duì)待選方案的結(jié)果,大部分變革性的方案被否決,仍然保留的待選方案大多數(shù)為在現(xiàn)有市場(chǎng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的改進(jìn)和完善。

為深刻理解英國(guó)電力市場(chǎng)的內(nèi)在邏輯,特別是不同市場(chǎng)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系,本文從電力市場(chǎng)體系的角度對(duì)英國(guó)電力批發(fā)市場(chǎng)中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、交易體系、交易機(jī)制、容量機(jī)制等進(jìn)行分析,探討我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)可借鑒之處。

(來源:微信公眾號(hào)“電聯(lián)新媒”作者:荊朝霞)

電力市場(chǎng)是一個(gè)復(fù)雜的體系,電力市場(chǎng)改革需要從多方面著手進(jìn)行。這里,將電力市場(chǎng)體系分為以下五個(gè)方面:組織架構(gòu)、產(chǎn)品體系、交易體系、交易機(jī)制和管制體系。

電力市場(chǎng)改革首先需要進(jìn)行組織架構(gòu)的調(diào)整,包括產(chǎn)業(yè)縱向和橫向的重組,以及一些獨(dú)立交易機(jī)構(gòu)的建立。縱向的重組主要體現(xiàn)在發(fā)、輸、配、售職能的重組,通過一個(gè)垂直壟斷的企業(yè)經(jīng)營(yíng)變?yōu)槎鄠€(gè)相互獨(dú)立的企業(yè)經(jīng)營(yíng)。一般來說,電力市場(chǎng)改革下,重組最基本的要求是廠網(wǎng)分開,即發(fā)電的職能和電網(wǎng)、交易相關(guān)的職能由不同的企業(yè)負(fù)責(zé)。橫向的重組體現(xiàn)在同一類業(yè)務(wù)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)范圍的調(diào)整,比如一個(gè)大的發(fā)電企業(yè)拆分為若干家小型發(fā)電企業(yè)。為了保證市場(chǎng)的公平性,一般需要建立一個(gè)或多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的交易機(jī)構(gòu)。交易機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)市場(chǎng)中部分或全部的交易,可以是市場(chǎng)化改革后新成立且與其他市場(chǎng)主體完全獨(dú)立的機(jī)構(gòu),例如新成立的電力交易中心;也可以是市場(chǎng)中某個(gè)市場(chǎng)主體的某個(gè)職能獨(dú)立后形成的機(jī)構(gòu),例如電網(wǎng)公司的調(diào)度機(jī)構(gòu)。

產(chǎn)品體系是指電力市場(chǎng)中進(jìn)行交易的標(biāo)的物的集合。電力市場(chǎng)是唯一或少數(shù)需要設(shè)計(jì)的市場(chǎng),必須要有一些有組織的、集中進(jìn)行的市場(chǎng),并對(duì)這些市場(chǎng)中交易的產(chǎn)品進(jìn)行比較嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和規(guī)定,包括電能的時(shí)間粒度和空間粒度、輔助服務(wù)的設(shè)計(jì)、輸配電服務(wù)的設(shè)計(jì)等,需要定義每種產(chǎn)品的技術(shù)特性、計(jì)量方式,以及市場(chǎng)交易各方的責(zé)、權(quán)、利分配。

交易體系是市場(chǎng)中各類標(biāo)的物進(jìn)行交易的方式,包括交易的場(chǎng)所、交易的時(shí)間、交易的對(duì)手及標(biāo)的物的組合情況等。通過不同的交易類型,形成不同類型的合同。

交易機(jī)制是每種交易的具體交易方式規(guī)則。一般情況下,交易機(jī)制主要指在有組織的、集中的交易機(jī)構(gòu)中進(jìn)行交易的機(jī)制,包括報(bào)價(jià)機(jī)制、出清機(jī)制、結(jié)算機(jī)制等。

由于電力市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)不充分、電力交易的外部性、電力產(chǎn)品的公共品屬性等特點(diǎn),電力市場(chǎng)需要政府的管制和干涉。政府或第三方機(jī)構(gòu)通過設(shè)定價(jià)格上下限、交易量限制、補(bǔ)貼、收益回收、政府授權(quán)合約等方式進(jìn)行監(jiān)管和干涉,限制市場(chǎng)力,實(shí)現(xiàn)綠色、公平等多維目標(biāo)。

英國(guó)強(qiáng)制電力庫模式下的電力市場(chǎng)體系

英國(guó)議會(huì)通過的1989年版本的《1989年電力法》,正式啟動(dòng)了英國(guó)的第一輪電力體制改革。

組織架構(gòu)

電力市場(chǎng)改革的首要步驟是產(chǎn)業(yè)的重組和組織架構(gòu)的調(diào)整。根據(jù)《1989年電力法》,英國(guó)原有的在英格蘭和威爾士負(fù)責(zé)發(fā)輸一體化的電力公司——中央發(fā)電局被拆分,首先進(jìn)行縱向的拆分,即廠網(wǎng)分離,成立輸電公司——英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司,其次將發(fā)電環(huán)節(jié)橫向拆分,形成三個(gè)發(fā)電公司(國(guó)家電力公司、電能公司和核電公司)。拆分后的3個(gè)發(fā)電公司和12個(gè)負(fù)責(zé)配售電的地方電力局逐步實(shí)現(xiàn)私有化。

產(chǎn)品體系

根據(jù)用戶電費(fèi)的組成可以了解產(chǎn)品體系的情況。強(qiáng)制電力庫下,典型用戶的電費(fèi)組成如下:

終端用戶電價(jià)=電能批發(fā)價(jià)+輸配電價(jià)

輸配電價(jià)=輸電價(jià)+配電價(jià)

電能批發(fā)價(jià)=電力庫售出價(jià)(PSP)

PSP=電力庫購入價(jià)(PPP)+加價(jià)(Up-lift)

PPP=系統(tǒng)邊際價(jià)(SMP)+容量電價(jià)(CE)

將上述幾個(gè)式子合并,可以得到:

終端用戶電價(jià)=SMP+CE+Up-lift+輸電價(jià)+配電價(jià)

因此,電力產(chǎn)品被分成五個(gè)部分:發(fā)電服務(wù)、容量服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、輸電服務(wù)、配電服務(wù)。

發(fā)電服務(wù)的時(shí)間粒度為半小時(shí),空間粒度為整個(gè)英國(guó)電力市場(chǎng)。在一個(gè)給定的某個(gè)半小時(shí),整個(gè)英國(guó)市場(chǎng)范圍的發(fā)電服務(wù)價(jià)格相同。時(shí)間粒度方面與國(guó)際上大多數(shù)市場(chǎng)一致。空間粒度上,意味著能量產(chǎn)品高度標(biāo)準(zhǔn)化,其優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)性好、市場(chǎng)范圍大、市場(chǎng)力相對(duì)較小。

容量服務(wù)由所有電力用戶購買,支付給市場(chǎng)中所有可用發(fā)電容量,價(jià)格根據(jù)每半個(gè)小時(shí)的失負(fù)荷概率(LOLP)和失負(fù)荷價(jià)值(VOLL)計(jì)算。

調(diào)節(jié)服務(wù)是為保持電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡而采購的服務(wù)。調(diào)節(jié)服務(wù)由電網(wǎng)負(fù)責(zé),作為單一購買者從發(fā)電企業(yè)購買,相關(guān)成本分?jǐn)偨o所有用戶。調(diào)節(jié)服務(wù)解決的問題包括網(wǎng)損、實(shí)時(shí)平衡、電網(wǎng)阻塞。調(diào)節(jié)服務(wù)每小時(shí)一個(gè)價(jià)格,不區(qū)分位置。

輸電服務(wù)和配電服務(wù)是指將電能在電網(wǎng)中輸送、分配的服務(wù),發(fā)電和用戶按所在位置繳納輸配電費(fèi),價(jià)格按年計(jì)算。

交易體系

這里主要對(duì)電能相關(guān)的交易進(jìn)行論述,不論述輸配電相關(guān)交易。

電力庫模式下,電能交易包括兩個(gè)市場(chǎng):日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)。

日前市場(chǎng)是強(qiáng)制電力庫,即所有的發(fā)電量都需要通過這個(gè)電力庫售出。電網(wǎng)公司根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)交易日24小時(shí)48個(gè)時(shí)段(每個(gè)時(shí)段半小時(shí))的電力進(jìn)行采購。關(guān)閘時(shí)間(提交報(bào)價(jià)的截止時(shí)間)為運(yùn)行日前的10∶00,采用無約束出清、統(tǒng)一出清的模式(這里的無約束指無電網(wǎng)約束)。在電力庫模式下,出清時(shí)可以考慮機(jī)組的啟停約束、爬坡約束等,機(jī)組組合是集中確定的。出清的結(jié)果為每個(gè)時(shí)段(半小時(shí))的價(jià)格(即SMP)及每個(gè)電廠在每個(gè)時(shí)段的出力水平。為了規(guī)避電價(jià)風(fēng)險(xiǎn),市場(chǎng)主體可以在電力庫外簽訂金融性的差價(jià)合約。

英國(guó)電力庫模式?jīng)]有明確的實(shí)時(shí)市場(chǎng)的概念,電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)的實(shí)時(shí)調(diào)度可以認(rèn)為是一種實(shí)時(shí)市場(chǎng)。實(shí)時(shí)市場(chǎng)需要保證每時(shí)每刻的電力平衡,并保證電網(wǎng)中相關(guān)設(shè)備在安全范圍內(nèi)運(yùn)行。為了解決實(shí)時(shí)負(fù)荷和日前預(yù)測(cè)不一致、設(shè)備突發(fā)故障、電網(wǎng)約束等問題,調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)每個(gè)參與市場(chǎng)的機(jī)組給出實(shí)時(shí)調(diào)度指令。機(jī)組實(shí)時(shí)出力與日前出力的差別,可以認(rèn)為是在為實(shí)時(shí)市場(chǎng)提供的服務(wù)。

交易機(jī)制

日前市場(chǎng)的主要特征為發(fā)電單邊報(bào)價(jià),不考慮電網(wǎng)約束,基于統(tǒng)一邊際價(jià)格定價(jià)和結(jié)算。電力庫模式下,用戶不需要報(bào)價(jià),出清時(shí)需求側(cè)基于電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行,不考慮電網(wǎng)約束,沒有位置信息。所有中標(biāo)的發(fā)電機(jī)組按統(tǒng)一邊際電價(jià)結(jié)算。

實(shí)時(shí)市場(chǎng)的主要特征為沒有明確的市場(chǎng)規(guī)則,電網(wǎng)公司為單一購買者,為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行調(diào)整發(fā)電出力,發(fā)電側(cè)采用與日前市場(chǎng)相同的報(bào)價(jià),調(diào)整成本按簡(jiǎn)單的“郵票法”分?jǐn)偨o所有用戶。發(fā)電廠在實(shí)時(shí)市場(chǎng)未重新報(bào)價(jià),可以簡(jiǎn)單描述為:“一次報(bào)價(jià),兩次出清”。結(jié)算機(jī)制本質(zhì)上是一種按報(bào)價(jià)結(jié)算的機(jī)制:對(duì)高于日前出清量的部分(稱為“限上”),按“機(jī)組報(bào)價(jià)+CE”進(jìn)行結(jié)算;對(duì)低于日前出清量的部分(稱為“限下”),按“PPP-機(jī)組報(bào)價(jià)”進(jìn)行補(bǔ)償。這個(gè)結(jié)算機(jī)制的經(jīng)濟(jì)學(xué)意義是:日前無約束出清的結(jié)果具有結(jié)算的義務(wù)。結(jié)合輸電定價(jià)機(jī)制,可以進(jìn)一步解釋為:發(fā)電機(jī)組具有在整個(gè)無約束出清的、統(tǒng)一出清的電能量市場(chǎng)范圍內(nèi)與電力用戶進(jìn)行交易的權(quán)利。

監(jiān)管與政府干涉

英國(guó)電力監(jiān)管法律法規(guī)在推動(dòng)電力市場(chǎng)改革和電力行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。從時(shí)間上看,第一部推動(dòng)電力市場(chǎng)化改革的法律始于《1989年電力法》,隨后政府還頒布了眾多法律、法規(guī)及補(bǔ)充修改條例。從內(nèi)容上看,這些法律條文主要集中在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、價(jià)格管制、電力系統(tǒng)安全可靠性、能源改革、電網(wǎng)運(yùn)行與發(fā)展等領(lǐng)域。在電力相關(guān)法律、法規(guī)框架之下,英國(guó)還成立了各級(jí)政府部門及監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)電力市場(chǎng)進(jìn)行有序監(jiān)管,其中執(zhí)行日常監(jiān)管職能的部門是Ofgem,是獨(dú)立于政府的第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)。政府在具體市場(chǎng)價(jià)格方面的干涉比較少,主要通過行業(yè)的重組、市場(chǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)等促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng),減小市場(chǎng)失靈。

小潔

英國(guó)電力市場(chǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)重要邏輯是,電力批發(fā)市場(chǎng)中,電能產(chǎn)品的空間維度比較粗,對(duì)同一個(gè)交易時(shí)段,英國(guó)市場(chǎng)范圍內(nèi)為同一產(chǎn)品。通過輸配電服務(wù)保證不同位置的發(fā)電和用戶的接入,以及通過調(diào)節(jié)服務(wù)中的阻塞費(fèi)反映阻塞調(diào)節(jié)成本。

英國(guó)雙邊交易模式下的電力市場(chǎng)體系

英國(guó)電力市場(chǎng)運(yùn)行的初期,起到了促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)、提高效率等效果。但隨著供給形勢(shì)的變化,發(fā)電的市場(chǎng)力增加,市場(chǎng)出現(xiàn)了價(jià)格非正常上漲的情況。為了解決相關(guān)問題,英國(guó)在2001年和2005年分別引入了新電力傳輸協(xié)議(NETA)和英國(guó)電力貿(mào)易和傳輸機(jī)制(BETTA)模式。這兩個(gè)階段的市場(chǎng)機(jī)制基本一致,主要差別為市場(chǎng)的范圍,在BETTA階段將英格蘭和威爾士范圍擴(kuò)大到包括蘇格蘭的大不列顛市場(chǎng),這里統(tǒng)一簡(jiǎn)稱為“雙邊交易模式”。

相比電力庫模式,NETA/BETTA模式的重要變化在于其以中長(zhǎng)期交易為主,形成了“中長(zhǎng)期交易-現(xiàn)貨交易-平衡機(jī)制-不平衡結(jié)算”的市場(chǎng)模式。通過中長(zhǎng)期交易完成的電量約占總交易電量的90%,另有小部分電量在臨近用電時(shí)段(NETA/BETTA模式仍以每半小時(shí)為一個(gè)時(shí)段)的周前或日前通過電力交易所組織的現(xiàn)貨交易完成。

組織架構(gòu)

雙邊交易模式下,市場(chǎng)參與主體的一個(gè)重要變化是建立了平衡單元(Balancing Mechanism Unit,BMU)的概念。BMU可以由一組發(fā)電機(jī)或負(fù)荷組成,作為平衡責(zé)任的主體,同時(shí)也可以作為參與平衡市場(chǎng)提供平衡服務(wù)的市場(chǎng)主體。參與電力市場(chǎng)的所有發(fā)電、用電主體都需要建立一個(gè)BMU。

市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)方面,取消了電力庫強(qiáng)制交易的地位,允許市場(chǎng)主體自由選擇交易方式和交易機(jī)構(gòu)。也就是說,從制度上,允許多個(gè)交易機(jī)構(gòu)同時(shí)存在,由市場(chǎng)主體選擇通過哪個(gè)交易機(jī)構(gòu)進(jìn)行交易。

產(chǎn)品體系

在雙邊交易模式下,產(chǎn)品體系方面有以下變化:一是取消容量服務(wù),合并到發(fā)電服務(wù),稱為電能量服務(wù);二是在Up-lift對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)服務(wù)中,將電能量的平衡服務(wù)單獨(dú)分出來,形成平衡服務(wù),并增加若干種為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的輔助服務(wù)。

因此,雙邊交易模式下的產(chǎn)品體系可以包括以下類型:電能量服務(wù)、平衡服務(wù)、輔助服務(wù)、輸電服務(wù)、配電服務(wù)。

交易體系

雙邊交易模式下的交易體系有了很大的變化。這里主要對(duì)電能量和平衡兩種服務(wù)的交易方式進(jìn)行介紹。

電能量交易主要有兩個(gè)變化:一是取消了強(qiáng)制電力庫,允許供需雙方通過雙邊交易、非官方(或者說非強(qiáng)制)的交易機(jī)構(gòu)進(jìn)行交易。二是關(guān)閘時(shí)間推遲到電能量交割前的1個(gè)小時(shí)。因此,發(fā)電和用電可以在1個(gè)小時(shí)前自由地通過各種不同的方式進(jìn)行交易,包括中長(zhǎng)期交易和現(xiàn)貨交易。

中長(zhǎng)期交易一般有遠(yuǎn)期合約(forward contract)、期貨(futures)、期權(quán)(option)等,交易雙方在電能量交割前幾年至前一天簽訂。

英國(guó)的現(xiàn)貨交易主要指提前一周以內(nèi)在電力現(xiàn)貨交易所集中開展的交易,包括日前拍賣和滾動(dòng)交易兩種,后者可以提前一周或48小時(shí)開展。如前所述,在雙邊交易模式下,取消了強(qiáng)制電力庫,市場(chǎng)主體可以自由選擇交易的方式。另外,由于英國(guó)電力市場(chǎng)中電能量產(chǎn)品在空間上不進(jìn)行細(xì)分,同一個(gè)時(shí)段的電能產(chǎn)品被看作是相同的產(chǎn)品,交易中不需要考慮電網(wǎng)約束,使得一個(gè)市場(chǎng)中同時(shí)存在多個(gè)交易機(jī)構(gòu)成為可能。實(shí)際上,英國(guó)電力市場(chǎng)中就同時(shí)存在兩個(gè)現(xiàn)貨交易所,分別由歐洲電力交易所(EPEX)和北歐與納斯達(dá)克聯(lián)營(yíng)現(xiàn)貨電力交易所(N2EX)組織運(yùn)營(yíng)。市場(chǎng)成員可以自由選擇在哪個(gè)交易所交易。交易機(jī)構(gòu)可以自由組織各種類型的交易,包括日前集中拍賣、滾動(dòng)交易等。

平衡服務(wù)交易的參與者是BMU。每個(gè)BMU根據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)用電量和在電能量市場(chǎng)中交易情況計(jì)算其平衡責(zé)任,也可以在平衡市場(chǎng)中報(bào)價(jià),提供平衡服務(wù)。

交易機(jī)制

現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的標(biāo)的物是每個(gè)交易時(shí)段的電力,也可以對(duì)小時(shí)電力按某種方式組合進(jìn)行交易,比如4小時(shí)的電力、2小時(shí)的電力等;可以有不同的交易方式,如日前集中拍賣,滾動(dòng)交易等。雙邊交易模式下的現(xiàn)貨市場(chǎng)交易與強(qiáng)制電力庫模式下的現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的一個(gè)重要區(qū)別是,雙邊交易模式下,發(fā)電機(jī)組組合采用自調(diào)度模式,即機(jī)組開停由市場(chǎng)主體自行決策,不進(jìn)行集中的機(jī)組組合。

平衡機(jī)制是雙邊交易模式下新建立的機(jī)制,對(duì)平衡服務(wù)進(jìn)行了更加規(guī)范的交易,包括平衡機(jī)制和不平衡結(jié)算。平衡機(jī)制主要規(guī)定平衡服務(wù)的供給者提供平衡服務(wù)和獲得補(bǔ)償?shù)姆绞剑黄胶饨Y(jié)算主要規(guī)定造成不平衡的市場(chǎng)主體(即平衡服務(wù)的用戶)在平衡方面的責(zé)任,均通過BMU來實(shí)現(xiàn)。

在關(guān)閘(gate closure)時(shí)刻(用電時(shí)段前一小時(shí))到來之前,市場(chǎng)成員都需要提交該時(shí)段已經(jīng)簽訂的合約電量(Contract Notification,CN)和該時(shí)段的發(fā)用電計(jì)劃曲線(Final Physical Notification,F(xiàn)PN)等相關(guān)信息,在關(guān)閘時(shí)刻之后,不允許再就該時(shí)段的電量進(jìn)行交易,也不允許更改發(fā)用電計(jì)劃曲線。關(guān)閘后,市場(chǎng)進(jìn)入平衡機(jī)制,與電力庫模式類似,調(diào)度機(jī)構(gòu)為單一購買者,通過購買市場(chǎng)成員提供的平衡服務(wù)來確保發(fā)用電的實(shí)時(shí)平衡。雖然在平衡機(jī)制中,交易的電量?jī)H占交易總量的3%,但它是關(guān)乎整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要機(jī)制。用電時(shí)段結(jié)束后,進(jìn)入不平衡結(jié)算環(huán)節(jié),對(duì)市場(chǎng)成員的實(shí)測(cè)電量與合約電量(包括在中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)簽訂的合約電量,以及在平衡機(jī)制中被調(diào)度機(jī)構(gòu)調(diào)整的電量)之間的差值部分進(jìn)行結(jié)算。

愿意為系統(tǒng)提供平衡服務(wù)的平衡單元(指發(fā)用電量可以獨(dú)立計(jì)量或單獨(dú)控制的市場(chǎng)成員組合,如一個(gè)發(fā)電機(jī)組或一組用戶)需要參與平衡機(jī)制,通過向調(diào)度機(jī)構(gòu)申報(bào)不平衡服務(wù)報(bào)價(jià)表達(dá)參與意愿,不平衡服務(wù)報(bào)價(jià)反映該平衡單元在其申報(bào)的發(fā)用電計(jì)劃曲線的基礎(chǔ)上,增加或減少出力的調(diào)節(jié)成本。被成功調(diào)用的電量會(huì)按照平衡單元提交的不平衡服務(wù)報(bào)價(jià)結(jié)算,而造成不平衡的市場(chǎng)成員則會(huì)在事后進(jìn)入“不平衡結(jié)算”環(huán)節(jié),負(fù)責(zé)不平衡結(jié)算的機(jī)構(gòu)(ELEXON)將根據(jù)所有不平衡服務(wù)報(bào)價(jià)的邊際價(jià)格對(duì)其不平衡電量進(jìn)行結(jié)算。

監(jiān)管與政府干涉

一般認(rèn)為,實(shí)行雙邊交易模式對(duì)市場(chǎng)力的限制起到了正向的作用。同時(shí),英國(guó)發(fā)電領(lǐng)域的市場(chǎng)主體進(jìn)一步拆分,隨著可再生能源的發(fā)展,出現(xiàn)了一些新的主體,以上因素都降低了發(fā)電領(lǐng)域的市場(chǎng)力。雙邊交易模式下,政府較少對(duì)市場(chǎng)的價(jià)格進(jìn)行具體干涉。

小結(jié)

雙邊交易模式下,批發(fā)市場(chǎng)的變化主要體現(xiàn)在:一是明確建立了平衡服務(wù)產(chǎn)品,并建立了BMU的概念作為參與市場(chǎng)的主體;二是電能量交易從強(qiáng)制電力庫模式變?yōu)樽杂傻碾p邊交易模式,集中的機(jī)組組合變?yōu)樽哉{(diào)度,關(guān)閘時(shí)間從日前變?yōu)樾r(shí)前。

在產(chǎn)品體系方面沒有變化的是,電能量產(chǎn)品空間上仍不進(jìn)行區(qū)分,因此在電能量交易中不需要考慮電網(wǎng)約束,可以進(jìn)行自由的雙邊交易,以及可以有多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的交易機(jī)構(gòu)同時(shí)存在。

面向綠色低碳發(fā)展的第四輪電力市場(chǎng)改革

英國(guó)前幾次的電力市場(chǎng)改革,主要目標(biāo)均在于通過產(chǎn)業(yè)重組,以及建立和完善競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)體系來促進(jìn)市場(chǎng)化的資源優(yōu)化配置。近年來,隨著風(fēng)光等清潔能源的發(fā)展,以及電力系統(tǒng)低碳、安全等目標(biāo)的強(qiáng)化,政府在市場(chǎng)中起到越來越多的作用。

2013年12月,英國(guó)能源與氣候變化部(后改為英國(guó)商業(yè)、能源及產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部)發(fā)布了新一輪的電力市場(chǎng)改革法案,確立了正在進(jìn)行的第四次電力市場(chǎng)改革的主題,即建立一個(gè)清潔的、多樣化的,以及低碳減排的電力市場(chǎng)。在有大量老舊火電站、核電站即將停運(yùn),可能出現(xiàn)大量電力缺口的背景下,這一輪改革引入了四種促進(jìn)電力行業(yè)綠色低碳發(fā)展,同時(shí)又確保電網(wǎng)安全性的機(jī)制,但其主體市場(chǎng)機(jī)制仍是BETTA模式。

碳價(jià)格支持體制

由于歐盟的碳交易價(jià)格比較低,在英國(guó)無法激勵(lì)低碳能源投資。為了激勵(lì)低碳發(fā)電投資,保證碳價(jià)公正合理,英國(guó)政府在歐盟標(biāo)準(zhǔn)的碳交易價(jià)格的基礎(chǔ)上增加了碳稅,價(jià)格從2013年每噸二氧化碳價(jià)格15.70英鎊開始不斷上升,到2020年增加到30英鎊/噸,預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到70英鎊/噸。英國(guó)政府預(yù)測(cè),按照碳交易價(jià)格下限的增長(zhǎng)曲線,從2013年到2030年,預(yù)計(jì)創(chuàng)造的收益為19億英鎊,用于拉動(dòng)低碳電力投資,預(yù)計(jì)到2030年,投資的低碳電力可以達(dá)到7.5~9.3萬千瓦。

建立碳排放標(biāo)準(zhǔn)

除了明確提出碳交易價(jià)格下限之外,英國(guó)還為發(fā)電商的二氧化碳排放量設(shè)立明確的標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)電廠的排放量需要根據(jù)其總裝機(jī)容量采用法案中規(guī)定的公式進(jìn)行計(jì)算。為了使英國(guó)能達(dá)到其碳減排目標(biāo)、限制高碳電源的發(fā)展,在英國(guó)新建立的任何發(fā)電廠都要被限制碳排放量,明確禁止新建碳排放量超過450克/千瓦時(shí)的煤電廠。2009年,英國(guó)發(fā)電機(jī)組的碳排放量平均為573克/千瓦時(shí),其中燃煤機(jī)組的碳排放量平均為882克/千瓦時(shí),燃?xì)鈾C(jī)組的碳排放量平均為376克/千瓦時(shí)。這個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn)只要求新建機(jī)組必須滿足,對(duì)過去已建成的機(jī)組并不追溯。新的碳排放標(biāo)準(zhǔn)意味著未來所有新建燃煤機(jī)組必須安裝碳捕捉與封存裝置。

差價(jià)合約

差價(jià)合約是一種長(zhǎng)期電量合同,低碳發(fā)電商(如可再生能源、核能和碳捕集與封存電廠)會(huì)和由政府管理的專門機(jī)構(gòu)簽訂長(zhǎng)期合同,保證發(fā)電商在不同的市場(chǎng)電價(jià)下都能夠獲得固定電價(jià)的收益。不同類型的低碳發(fā)電商會(huì)有不同的固定合約電價(jià)(Strike Price)。當(dāng)市場(chǎng)電價(jià)低于合同規(guī)定的合約電價(jià)時(shí),由政府補(bǔ)貼差價(jià);當(dāng)市場(chǎng)電價(jià)高于合約電價(jià)時(shí),超出的部分也要返還給政府,保證最終的成交價(jià)格是政府規(guī)定的合約價(jià)格,也就是“多退少補(bǔ)”。其目的是為了減少發(fā)電商面對(duì)的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn),激勵(lì)發(fā)電商加大投資,杜絕超額利潤(rùn)。根據(jù)發(fā)電資源不同特性,目前主要有基荷發(fā)電、間歇式發(fā)電和靈活發(fā)電三種基于差價(jià)合約的上網(wǎng)電價(jià)政策。

容量市場(chǎng)

隨著天氣變化影響,以及間歇性的新能源發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量和發(fā)電量所占比例的不斷上升,發(fā)電容量充裕度問題愈發(fā)凸顯。為了擴(kuò)大低碳能源的利用,同時(shí)保證供電可靠性,防止因其間歇性產(chǎn)生極端情況無法保證安全供電,本次改革的核心之一即是建立容量市場(chǎng),通過提供穩(wěn)定的收益預(yù)期,吸引投資者對(duì)電源設(shè)施進(jìn)行投資,保證一定的備用容量。容量市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的核心是確定需要拍賣的容量及價(jià)格。容量市場(chǎng)通過集中的方式,基于提前幾年的系統(tǒng)高峰用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)結(jié)果,以及系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn),來確定系統(tǒng)所需要的可靠性容量數(shù)量。高峰負(fù)荷提前四年預(yù)測(cè),每年進(jìn)行滾動(dòng)修正,失負(fù)荷期望由新建調(diào)峰電廠的成本與失負(fù)荷價(jià)值的比值來確定。

容量市場(chǎng)的定價(jià)方式如下:當(dāng)容量提供方提供的總?cè)萘啃∮谀繕?biāo)容量范圍下限時(shí),容量需求方的購買價(jià)格是一個(gè)由政府制定的較高的價(jià)格,該價(jià)格稱為“價(jià)格帽”,既能防止濫用市場(chǎng)力,也能彌補(bǔ)供給方的新建容量成本,同時(shí)考慮了該容量在能量市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)成本,起到激勵(lì)投資容量建設(shè)的作用;當(dāng)容量提供方提供的總?cè)萘窟M(jìn)入目標(biāo)容量范圍后,需求方愿意降價(jià),當(dāng)恰好達(dá)到目標(biāo)容量時(shí),對(duì)應(yīng)的價(jià)格稱為“凈進(jìn)入成本”。一些已經(jīng)享受了政府其他補(bǔ)貼的機(jī)組不允許再參加容量市場(chǎng)競(jìng)價(jià),比如大多數(shù)的可再生能源機(jī)組是不參與容量市場(chǎng)的。

小結(jié)

英國(guó)第四輪電力市場(chǎng)改革從發(fā)展低碳電源和確保發(fā)電容量充裕度兩個(gè)角度出發(fā),設(shè)置了四種激勵(lì)機(jī)制,除了兩種“行政手段”外,重點(diǎn)在于差價(jià)合約和容量市場(chǎng)這兩種“市場(chǎng)手段”。但在這兩種市場(chǎng)手段中,無論是固定合約電價(jià)的確定還是“價(jià)格帽”的確定,都離不開政府這只“有形的手”統(tǒng)籌所有的信息和資源,給出最有利于市場(chǎng)發(fā)展的參數(shù)設(shè)定,并可及時(shí)調(diào)整。

低碳轉(zhuǎn)型背景下對(duì)英國(guó)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的審查

近幾年,極端天氣頻繁出現(xiàn)、國(guó)際形勢(shì)變化多端等造成能源價(jià)格劇烈波動(dòng),包括美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞等在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家或地區(qū)出現(xiàn)電力供給緊張、一段時(shí)間內(nèi)電價(jià)飆升等現(xiàn)象。現(xiàn)有的電力市場(chǎng)機(jī)制是否適應(yīng)新的能源系統(tǒng)目標(biāo)、新的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),引起諸多專家、學(xué)者和行業(yè)從業(yè)者的關(guān)注。1990年以來,英國(guó)電力行業(yè)的市場(chǎng)化改革經(jīng)歷了電力庫、雙邊市場(chǎng)等多個(gè)階段,取得了很多成功的經(jīng)驗(yàn),被許多國(guó)家借鑒。但近年全球能源價(jià)格的波動(dòng)也波及到英國(guó),導(dǎo)致英國(guó)生活成本的上漲。英國(guó)政府制定實(shí)施了一系列短期支持計(jì)劃以保護(hù)消費(fèi)者,但認(rèn)為長(zhǎng)期的解決方案是減少對(duì)化石燃料發(fā)電的依賴,建立以風(fēng)光等新能源為主體的電力系統(tǒng),而其中建立有效的電力市場(chǎng)機(jī)制對(duì)提供可負(fù)擔(dān)、安全、清潔的能源至關(guān)重要。

2022年4月,英國(guó)政府在發(fā)布的《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》中承諾對(duì)電力市場(chǎng)進(jìn)行全面審查,以確保其能夠支撐電力行業(yè)2035年的脫碳,以及安全、可負(fù)擔(dān)的能源供應(yīng)。2022年7月18日,英國(guó)商業(yè)部、能源和工業(yè)策略部發(fā)布了關(guān)于對(duì)電力市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行審查的咨詢文件,提出了一系列可選的市場(chǎng)機(jī)制改革方案,包括:優(yōu)化政府和市場(chǎng)的關(guān)系、批發(fā)市場(chǎng)轉(zhuǎn)向區(qū)域定價(jià)或節(jié)點(diǎn)定價(jià)以增加位置信號(hào)、引入本地電力市場(chǎng)、批發(fā)市場(chǎng)定價(jià)從邊際成本定價(jià)方式轉(zhuǎn)向按報(bào)價(jià)支付等。經(jīng)過多次的征求意見,2024年3月,發(fā)布了最新的關(guān)于電力市場(chǎng)方案審查的意見,主要意見包括:差價(jià)合約是鼓勵(lì)可再生能源投資的首選機(jī)制,但具體的機(jī)制需要進(jìn)一步完善,包括基于可用容量的支付、限制參與差價(jià)合約的容量、采用多市場(chǎng)混合的基準(zhǔn)價(jià)格等;轉(zhuǎn)型期間應(yīng)優(yōu)化容量市場(chǎng)機(jī)制,以支持燃?xì)鈾C(jī)組;批發(fā)市場(chǎng)應(yīng)保持邊際定價(jià)機(jī)制,以應(yīng)對(duì)未來由于更多概率的可再生能源作為邊際機(jī)組定價(jià)造成的批發(fā)市場(chǎng)低電價(jià);節(jié)點(diǎn)定價(jià)方案被否決,未來仍然采用統(tǒng)一定價(jià)或者采取少數(shù)分區(qū)定價(jià);保留、加強(qiáng)輸電定價(jià)的位置信號(hào),特別是發(fā)電信號(hào);討論從自調(diào)度向集中調(diào)度轉(zhuǎn)變的可能性和風(fēng)險(xiǎn)。

總結(jié)與啟示

英國(guó)是國(guó)際上較早在電力行業(yè)引入市場(chǎng)化機(jī)制的國(guó)家之一,很多國(guó)家的市場(chǎng)機(jī)制或多或少都借鑒了其相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。這里對(duì)其一些成功的經(jīng)驗(yàn)或有益的做法進(jìn)行總結(jié)。

法律先行。無論是1989年開始的第一次改革,還是2013年的新一輪改革,都是由頒布新版本電力法或能源法開始,并保證相關(guān)機(jī)制的落實(shí)。

從宏觀上看,市場(chǎng)機(jī)制頂層設(shè)計(jì)的原則簡(jiǎn)單、原理清晰、可行性高、容錯(cuò)率高。得益于此,英國(guó)電力市場(chǎng)迅速建立了電力庫模式,也迅速以NETA模式取代了電力庫模式。從微觀上看,市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)精巧,每個(gè)環(huán)節(jié)都有詳盡的技術(shù)細(xì)節(jié)支撐,每個(gè)參數(shù)都是經(jīng)多方多次協(xié)商測(cè)算得到的,詳細(xì)考慮了市場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的各種情況。

英國(guó)電力市場(chǎng)經(jīng)歷了多輪改革,但一些頂層的設(shè)計(jì)邏輯不會(huì)輕易變化,變化的主要是一些產(chǎn)品的細(xì)分、實(shí)施的方式等內(nèi)容。比如,產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面,總的思路是“大時(shí)間顆粒度(半小時(shí))統(tǒng)一無位置信號(hào)的電能量產(chǎn)品+調(diào)節(jié)產(chǎn)品+位置相關(guān)的輸配電產(chǎn)品”。市場(chǎng)改革的內(nèi)容,一方面是電能量的關(guān)閘時(shí)間和交易方式,另一方面是調(diào)節(jié)產(chǎn)品的細(xì)分(分為平衡服務(wù)及各種輔助服務(wù))。

重視產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和交易的流動(dòng)性。英國(guó)的電力市場(chǎng)模式常被稱為分散式市場(chǎng),是由于其電能量不需要集中進(jìn)行交易,可以通過雙邊交易方式由多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的交易機(jī)構(gòu)組織進(jìn)行。電能量交易之所以能夠分散進(jìn)行,是由于其將電力交易中導(dǎo)致交易比較復(fù)雜的因素,包括實(shí)時(shí)平衡、電網(wǎng)約束等,都設(shè)計(jì)成單獨(dú)的產(chǎn)品,將電能量交易盡量簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化。

一方面,為了應(yīng)對(duì)電力產(chǎn)品的外部性及電力行業(yè)的一些社會(huì)屬性,英國(guó)政府對(duì)電力市場(chǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)做了一些干預(yù),比如為了實(shí)現(xiàn)低碳、能源安全等目標(biāo),政府可以主導(dǎo)設(shè)計(jì)一些特殊的交易或合約,如英國(guó)電力市場(chǎng)的差價(jià)合約和容量市場(chǎng)的設(shè)計(jì)也有政府的影響。另一方面,電力市場(chǎng)機(jī)制都經(jīng)過了細(xì)致的設(shè)計(jì),而這些市場(chǎng)機(jī)制也需要通過市場(chǎng)化的方式實(shí)施,包括建立專業(yè)的合約執(zhí)行機(jī)構(gòu),建立競(jìng)爭(zhēng)的采購或拍賣機(jī)制等。

本文系《中國(guó)電力企業(yè)管理》獨(dú)家稿件,作者供職于華南理工大學(xué)。

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責(zé)任編輯:雨田

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